专利名称：一种制备预焙阳极的方法
技术领域：
本发明涉及铝电解用预焙阳极的生产技术领域，特别涉及一种制备预焙阳极的方法。
背景技术：
生产预焙阳极的主要原料煅后石油焦是一种多孔碳材料，气孔率达30%左右。目前的预焙阳极生产方法都是煅后焦经过中碎，筛分和磨粉后，各粒级的颗粒料和粉料按一定的配比进行混合，再加入一定比例的加热状态下的煤浙青进行混捏。煤浙青作为粘结剂和渗透剂，在混捏时，液态的煤浙青通过浸润进入到煅后焦孔隙中，达到降低气孔率，提高体积密度的目的。但是焙烧时煤浙青排出40%以上的挥发份，造成焙烧后的阳极孔隙率增加，体积密度下降，从而降低了预焙阳极的质量。发明内容
本发明的目的是克服以上缺点，提供一种能减少阳极孔隙率、增大阳极体积密度， 从而提高阳极质量的制备预焙阳极的方法。
本发明的技术方案是
一种制备预焙阳极的方法，依次包括选料、配料、混捏、成型、冷却、焙烧，在所述配料工艺前，增加浸溃工艺，所述浸溃工艺为将碳素粉料与溶剂混合制成浆料，再将煅后石油焦加入到所述浆料中浸溃1-3天，所述溶剂与碳素粉料的量按每IOOml溶剂中加入8-15g 碳素粉料计，每IOOml溶剂中加入煅后石油焦的重量不大于80g。
进一步地，所述溶剂为水。`
进一步地，将所述煅后石油焦浸溃后，烘干至水分含量在O. 3%以下。
进一步地，所述烘干工艺为电加热，加热温度为120-180°。
进一步地，所述溶剂为溶剂油或煤油。
优选地，所述浸溃工艺在所述选料工艺与所述配料工艺之间。
本发明提供的制备预焙阳极的方法，具有如下优点
1、降低阳极孔隙率，提高体积密度。生产预焙阳极的主要原料为煅后石油焦，煅后石油焦具有多孔吸附特性，将煅后石油焦浸溃在由碳素粉料和溶剂混合的混合液中，煅后石油焦能充分吸附混合液中的游离碳粉，从而实现降低煅后石油焦孔隙率，提高堆积密度的目的。由于制备阳极的工艺中增加了浸溃工艺，在混捏工艺中煤浙青的用量有较大幅度的降低，从而减少了成型后生阳极中挥发分的量，确保经焙烧后的阳极的孔隙率低，体积密度大。
经检测，浸溃后的煅后石油焦堆积密度为0. 65-0. 84g/cm3，制得的预焙阳极体积密度为1. 56-1. 62g/cm3,电阻率为:46-50 μ Ωπι，抗压强度为:45_50MPa ;没有浸溃工艺制得的预焙阳极体积密度为1. 54-1. 57g/cm3,电阻率为48-55 μ Ωπι，抗压强度为32_47MPa，两者相比，增加浸溃工艺的预焙阳极质量较好。
2、减少煤浙青挥发分排放量，减少焙烧周期时间。煤浙青在混捏工艺中的主要作用是作为粘结剂和渗透剂，浸润到煅后石油焦中，降低煅后焦的孔隙率。采用浸溃工艺后， 煅后石油焦的孔隙率大大降低，因此，在混捏工艺中，可减少煤浙青的用量，即可以达到需要的糊料塑性，经检测，煤浙青的用量可降低O. 5-1%，因煤浙青的用量减少，在焙烧过程中煤浙青的挥发分减少，因此也减少了挥发分对环境造成的影响，同时可以减少焙烧周期时间。
3、改善煅后石油焦的表面活性，提高混捏工艺中浙青的浸润性。浸溃工艺中的溶剂可以为煤油和溶剂油，均属于有机溶剂，分子极性很低，与浙青的湿润性良好。当使用煤油和溶剂油作为溶剂时，浸溃后的煅后石油焦表面吸附一层溶剂，可以改善煅后焦的表面活性，提高混捏工艺中煤浙青对煅后石油焦骨料的浸润性。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明技术方案做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
将O. 8t碳素粉料加入浸溃槽中，倒入IOm3水，水作为溶剂，充分搅拌后制成浆料， 将8t煅后石油焦加入到浸溃槽中，浸溃I天，烘干2小时后，煅后石油焦水分降低到O. 3% 以下，烘干工艺采用在有电加热管的输送螺旋内烘干，加热温度设定为150°，煅后焦堆积密度为 O. 75g/cm3。
经浸溃、烘干处理后的煅后焦再进行选料、配料、混捏、成型、冷却、焙烧工艺，制得预焙阳极。其中选料工艺包括中碎、筛分。
预焙阳极的质量指标
体积密度:1. 56g/cm3 ；
电阻率50μ Ωπι ；
抗压强度45MPa。
实施例2
将1. t碳素粉料加入浸溃槽中，倒入IOm3煤油，煤油作为溶剂，充分搅拌后制成浆料，将7t煅后石油焦加入到浸 溃槽中，浸溃I天，测得煅后焦堆积密度为O. 82g/cm3。
经浸溃处理后的煅后焦再进行选料、配料、混捏、成型、冷却、焙烧工艺，制得预焙阳极。
预焙阳极的质量指标
体积密度:1. 6g/cm3 ；
电阻率48 μ Qm ；
抗压强度48MPa。
实施例3
2t。
将煅后石油焦进行中碎、筛分，取6-12mm的煅后石油焦4t，3_6mm的煅后石油焦将1. 3t碳素粉料加入浸溃槽中，倒入IOm3溶剂油中，溶剂油作为溶剂，充分搅拌后制成浆料，将经筛分后的煅后石油焦按上述配比依次加入到浸溃槽中，浸溃3天，6-12mm的煅后石油焦骨料堆积密度为O. 65g/cm3, 3-6mm的煅后石油焦骨料堆积密度为O. 70g/cm3。
经浸溃处理后的煅后焦再进行配料、混捏、成型、冷却、焙烧工艺，制得预焙阳极。
预焙阳极的质量指标
体积密度1.62g/cm3 ；
电阻率46μ Ωπι ;
抗压强度50MPa。
实施例4
将1. 5t碳素粉料加入浸溃槽中，倒入IOm3水，水作为溶剂，充分搅拌后制成浆料， 将7. 5t煅后石油焦加入到浸溃槽中，浸溃1. 5天后烘干，烘干工艺采用热风烘干，使煅后石油焦水分降低到O. 2%以下，煅后焦堆积密度为O. 8g/cm3。
经浸溃、烘干处理后的煅后焦再进行选料、配料、混捏、成型、冷却、焙烧工艺，制得预焙阳极。其中选料工艺包括中碎、筛分。
预焙阳极的质量指标
体积密度1.58g/cm3 ;
电阻率49μ Ωπι ;
抗压强度46MPa。
实施例5
将1. 2t碳素粉料加入浸溃槽中，倒入IOm3水，水作为溶剂，充分搅拌后制成浆料， 将6. 5t煅后石油焦加入到浸溃槽中，浸溃2天后烘干，烘干工艺采用在有电加热管的输送螺旋内烘干，加热温度设定为180°，使煅后石油焦水分降低到O. 1%以下，煅后焦堆积密度为 O. 84g/cm3。
经浸溃、烘干处理后的煅后焦再进行选料、配料、混捏、成型、冷却、焙烧工艺，制得预焙阳极。
预焙阳极的质量指标
体积密度1.59g/cm3 ;
电阻率48μ Ωπι ;
抗压强度49MPa。
实施例6
将O. 9t碳素粉料加入浸溃槽中，倒入IOm3水，水作为溶剂，充分搅拌后制成浆料， 将8t煅后石油焦加入到浸溃槽中，浸溃3天后烘干，烘 干工艺采用在有电加热管的输送螺旋内烘干，加热温度设定为120°，使煅后石油焦水分降低到O. 31%以下，煅后焦堆积密度为 O. 79g/cm3。
经浸溃、烘干处理后的煅后焦再进行选料、配料、混捏、成型、冷却、焙烧工艺，制得预焙阳极。
预焙阳极的质量指标
体积密度I· 61 g/cm3 ;
电阻率47μ Ωπι ;
抗压强度47MPa。
实施例7
将1.1t碳素粉料加入浸溃槽中，倒入IOm3煤油，煤油作为溶剂，充分搅拌后制成浆料，将5t煅后石油焦加入到浸溃槽中，浸溃2天，测得煅后焦堆积密度为O. 78g/cm3。
经浸溃处理后的煅后焦再进行选料、配料、混捏、成型、冷却、焙烧工艺，制得预焙阳极。
预焙阳极的质量指标
体积密度:1. 61 g/cm3 ；
电阻率49 μ Qm ；
抗压强 度48MPa。
权利要求
1.一种制备预焙阳极的方法，依次包括选料、配料、混捏、成型、冷却、焙烧，其特征在于，在所述配料工艺前，增加浸溃工艺，所述浸溃工艺为将碳素粉料与溶剂混合制成浆料，再将煅后石油焦加入到所述浆料中浸溃1-3天，所述溶剂与碳素粉料的量按每IOOml溶剂中加入8-15g碳素粉料计，每IOOml溶剂中加入煅后石油焦的重量不大于80g。
2.根据权利要求1所述的制备预焙阳极的方法，其特征在于，所述溶剂为水。
3.根据权利要求2所述的制备预焙阳极的方法，其特征在于，将所述煅后石油焦浸溃后，烘干至水分含量在O. 3 %以下。
4.根据权利要求3所述的制备预焙阳极的方法，其特征在于，所述烘干工艺为电加热，加热温度为120-180。。
5.根据权利要求1所述的制备预焙阳极的方法，其特征在于，所述溶剂为溶剂油或煤油。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的制备预焙阳极的方法，其特征在于，所述浸溃工艺在所述选料工艺与所述配料工艺之间。
全文摘要
本发明公开了一种制备预焙阳极的方法，依次包括选料、配料、混捏、成型、冷却、焙烧，在所述配料工艺前，增加浸渍工艺，所述浸渍工艺为将碳素粉料与溶剂混合制成浆料，再将煅后石油焦加入到所述浆料中浸渍1-3天，所述溶剂与碳素粉料的量按每100ml溶剂中加入8-15g碳素粉料计，每100ml溶剂中加入煅后石油焦的重量不大于80g。本发明提供的制备阳极的方法，能减少阳极孔隙率、增大阳极体积密度，从而提高阳极的质量。
文档编号C01B31/02GK103030131SQ20111029642
公开日2013年4月10日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者聂智良, 江林涛 申请人:湖南创元新材料有限公司