专利名称：用工业级含铝添加剂的改性预焙炭阳极制备方法
技术领域：
本发明涉及有色金属冶金中的铝电解，特别是涉及一种预焙铝电解生产中的炭阳极的制备方法。
背景技术：
炭阳极作为电解槽最主要的组成部分，不仅作为导电电极把电流导入电解槽的炉膛，而且还要参与氧化铝电解的电化学过程。在电解铝生产中，炭阳极质量差异最有效的衡量标准是在电解生产中的使用中性能，炭阳极质量的好坏严重地影响到铝电解生产操作、电解槽的电流效率和阳极消耗，因此优质炭阳极是现代大电流电解槽最佳运行的前提。电解铝过程中炭阳极的消耗由电化学消耗和过量消耗组成，过量消耗包括炭阳极空气反应消耗、炭阳极与CO2的布多尔反应消耗、铝电解副反应消耗及部分掉渣等。在炭阳极质量因素中，炭阳极的抗氧化能力即空气反应性和二氧化碳反应性对炭阳极质量的影响较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种用工业级含铝添加剂的改性预焙炭阳极制备方法以改善炭阳极的抗氧化性，并降低阳极使用炭耗。本发明的这种用工业级含铝添加剂的改性预焙炭阳极制备方法，是以工业级Al2O3或Al (OH) 3为添加剂(即铝电解用氧化铝粉)，与作为炭阳极骨料的煅后焦均匀混合，焙烧后制备成改性预焙炭阳极。其中，该方法还包括如下步骤:
1)将添加剂原料与炭阳极骨料混合并预热，预热温度为150 165°C；
2)将添加剂与炭阳极骨料的混合料进行混捏，同时加入浙青，其中混料温度为160 180°C，混捏时间为10 3·0分钟；
3)将混料加入成型机压制成型，制成改性预焙炭阳极生块；
4)将上一步骤得到的改性预焙阳极生块置于焙烧炉中焙烧，焙烧工艺参数如下:升温速率15°C /h，最高样品温度1050°C，气体温度1150°C，保温时间8h，样品缓慢冷却。进一步的，前述的添加剂在混合料中的重量百分比含量是0.2 2.5%，其中Al2O3配料量为2 25Kg/吨阳极，或Al (OH)3配料量为3.06 38.25Kg/吨阳极。本发明的优点为:改性预焙阳极的抗氧化性能好，可降低炭耗12 Kg/吨阳极左右。添加剂成本低，所用的工业级Al2O3或Al (OH)3既是炭阳极的改性添加剂，同时也是电解铝的原料，故未加入额外的杂质元素，对电解过程无不良影响。添加剂的适用范围广，不受槽型的限制，对现有工艺改动较小，与现有工艺兼容性较好，具有广泛的推广应用前景。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。本发明的一个实施例如下:
1、添加剂配方计算以制备改性预焙阳极中添加剂含量按1.0% (重量百分比)计算为例，则:添加的工业级Al2O3配料量IOKg/吨阳极，或工业级Al (OH)3配料量15.3Kg/吨阳极。同样的计算方法，若制备的改性预焙阳极中的添加剂含量按0.2%、0.5%、1.5%、2.0%、2.5% (重量百分比)计算，则所需的添加剂量列于表I。
权利要求
1.一种用工业级含铝添加剂的改性预焙炭阳极制备方法，其特征在于以工业级Al2O3或Al (OH) 3为添加剂，与作为炭阳极骨料的煅后焦均匀混合，焙烧后制备成改性预焙炭阳极。
2.根据权利要求I所述的用工业级含铝添加剂的改性预焙炭阳极制备方法，其特征在于该方法还包括如下步骤 1)将添加剂原料与炭阳极骨料混合并预热，预热温度为150 165°C； 2)将添加剂与炭阳极骨料的混合料进行混捏，同时加入浙青，其中混料温度为160 180°C，混捏时间为10 30分钟； 3)将混料加入成型机压制成型，制成改性预焙炭阳极生块； 4)将上一步骤得到的改性预焙阳极生块置于焙烧炉中焙烧，焙烧工艺参数如下升温速率15°C /h，最高样品温度1050°C，气体温度1150°C，保温时间8h，样品缓慢冷却。
3.根据权利要求I所述的用工业级含铝添加剂的改性预焙炭阳极制备方法，其特征在于所述添加剂在混合料中的重量百分比含量是O. 2 2. 5%，其中Al2O3配料量为2 25Kg/吨阳极，或Al (OH) 3配料量为3. 06 38. 25Kg/吨阳极。
全文摘要
本发明公开了一种用工业级含铝添加剂的改性预焙炭阳极制备方法，它是以工业级Al2O3或Al(OH)3为添加剂(含量是0.2～2.5%)，与作为炭阳极骨料的煅后焦均匀混合进行混捏，同时加入沥青，加入成型机压制成型，制成改性预焙炭阳极生块，再置于焙烧炉中焙烧后制备成改性预焙炭阳极。本发明改善了炭阳极的抗氧化性，降低了在电解过程中的炭耗、减少了电解过程中氧化铝的添加量，稳定了电解操作。
文档编号C25C3/12GK103255439SQ20131019748
公开日2013年8月21日 申请日期2013年5月24日 优先权日2013年5月24日
发明者刘卫, 张念炳, 柏登成, 黎志英, 梁寿喜, 吴叶凌, 周军 申请人:贵州师范大学