专利名称：电解铝阳极炭块抗氧化涂料及其制备方法
技术领域：
电解铝阳极炭块抗氧化涂料及其制备方法，属于电解技术领域，具体涉及一种使用电解铝阳极炭块时应用的抗氧化涂料及其制备方法。
背景技术：
在节能减排降碳的整体形势下，各行各业都在采用措施节约能源。具体到电解铝行业，电解铝中Hall-Heroult熔盐电解法仍然是工业炼铝的唯一方法。该方法是将Al2O3 熔解在高温熔盐中，在直流电的作用下发生电化学反应，含氧络合离子在阳极放电并氧化碳素阳极放出CO2，含铝络合离子在阴极放电得到熔融金属铝。其过程反应式为2AL203+3C =4A1+3C02，由反应式可知，还原AL2O3得到1吨金属铝，理论需要333. 3公斤炭量即可。电解铝所用阳极炭块含量在96 98%，即生产1吨纯铝用阳极炭块在350 400公斤是合理的，但是目前国内电解铝生产1吨金属铝都在近500公斤阳极炭块，这样造成了极大的浪费。造成浪费的原因在于阳极炭块在电解铝的工艺过程中，阳极炭块的四周和顶部氧化，使外表的部分炭没有参与还原而被氧化掉。为了节能降碳，阳极碳块的抗氧化性能需要加强。中国专利CN101086071A公开了一种提高铝电解用炭素阳极抗氧化的方法，其方案是在阳极表面涂覆底层涂料和外层涂料，底层涂料由环氧树脂、聚酰胺树脂、炭粉或石墨粉、乙醇和糠醇组成，外层由环氧树脂、聚酰胺树脂、电解质、乙醇和糠醇组成，阳极表面涂覆底层涂料后自然晾干8 Ia1再涂覆外层涂料，继续干燥8 Ia1而成。这种方法虽然能解决阳极炭块消耗过快的问题，但是涂料备料相对复杂，涂覆施工需要两次，工作效率不高。中国专利CN1584125A中所述的抗氧化涂层，是以三氧化铝溶胶为主要连续相，以高温抗氧化剂、氟化铝为主要分散相的复合涂层。其配方为5 60份的氧化铝溶胶，粒径小于 165 μ m的Al2O3粉末16 35份，粒径小于165 μ m的氧化硼粉末1 3份。该配方中，原料品种简单，但是对原料的理化状态有一定的限制，生产成本仍旧相对较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种原料选料简单、生产成本低，并能大大降低阳极炭块消耗的电解铝阳极炭块抗氧化涂料。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是电解铝阳极炭块抗氧化涂料(以下简称抗氧化涂料)，其特征在于由下列组分组成(按重量百分数计)硼砂或硼酸35 40%，高岭土 10 15%，工业磷酸30 ；35%，工业硫酸铝0 5%，水10 15%。所述的硼砂或硼酸为一级品，高岭土中Al2O3彡35%, Fe2O3 ( 1%，工业磷酸中 H3PO4 > 85%，工业硫酸铝中 Al2O3 ^ 15%, Fe ^ 0. 03%o该电解铝阳极炭块抗氧化涂料的制备方法，其特征在于将占涂料总重35 40% 的硼砂或硼酸、10 15%的高岭土和0 5%的工业硫酸铝放入轮碾机内，将30 35%的工业磷酸和10 15%的水混合，取1/3量加入轮碾机内，湿混均与后将料放出，陈化24h 后，再将陈化后的料浆和剩余2/3量的工业磷酸与水的混合物一次加入球磨机内，研磨池放出即得成品。该抗氧化涂料的作用是封闭集体材料表面的孔隙，减小高温下炭素阳极基体与氧的接触面积。氧化铝的引入，本身起着隔离的作用，具有相当强的抗氧化效果，硼砂或者硼酸的加入能够使涂层与基体的热膨胀系数相差不大，起到松缓热应力和提高结合强度的作用。工业磷酸的加入主要是为了起到粘合剂的作用。与现有技术相比，本发明的电解铝阳极炭块抗氧化涂料及其制备方法所具有的有益效果是选用材料便宜易购，生产成本低，并且施工简单，使用本电解铝阳极炭块抗氧化涂料可使阳极炭块的失重率减少52%，大大减少阳极炭块的消耗，可帮助电解铝企业达到节能减排之目的。
图1是本发明所述电解铝阳极炭块抗氧化涂料的生产工艺流程图。下面结合图1对本发明进行进一步的描述
具体实施例方式实施例1该种电解铝阳极炭块抗氧化涂料，由以下重量百分数的原料组成硼砂或硼酸 35%，高岭土 15%，工业磷酸30%，工业硫酸铝5%，水15%。所述的硼砂或硼酸为一级品， 高岭土中Al2O3 ^35%,Fe2O3 ^ 1%,工业磷酸中H3PO4 >85%,工业硫酸铝中Al2O3 ^ 15%, Fe 彡 0. 03%。制备方法如下将占涂料总重35%的硼砂或硼酸、15%的高岭土和5%的工业硫酸铝放入轮碾机内；将30 35%的工业磷酸和10 15%的水混合，取1/3量加入轮碾机内，湿混均与后将料放出，陈化24h后，再将陈化后的料浆和剩余2/3量的工业磷酸与水的混合物一次加入球磨机内，研磨池放出即得成品。实施例2 5实施例2 5中所述电解铝阳极炭块抗氧化涂料的原料配比见表1。表1实施例2 5中电解铝阳极炭块抗氧化涂料的原料配比(重量百分数，％ )
权利要求
1.电解铝阳极炭块抗氧化涂料，其特征在于，由下列组分组成(按重量百分数计)硼砂或硼酸；35 40 %，高岭土 10 15 %，工业磷酸30 ；35 %，工业硫酸铝0 5 %，水10 15%。
2.根据权利要求1所述的电解铝阳极炭块抗氧化涂料，其特征在于所述高岭土中 Al2O3 ^ 35%, Fe2O3彡1%，工业磷酸中H3PO4含量> 85%，工业硫酸铝中Al2O3 ^ 15%, Fe 彡 0. 03%。
3.一种根据权利要求1所述的电解铝阳极炭块抗氧化涂料的制备方法，其特征在于 将占涂料总重35 40%的硼砂或硼酸、10 15%的高岭土和0 5%的工业硫酸铝放入轮碾机内，将30 35%的工业磷酸和10 15%的水混合，取1/3量加入轮碾机内，湿混均与后将料放出，陈化24h后，再将陈化后的料浆和剩余2/3量的工业磷酸与水的混合物一次加入球磨机内，研磨池放出即得成品。
全文摘要
电解铝阳极炭块抗氧化涂料及其制备方法，涉及一种生产电解铝阳极炭块时使用的抗氧化涂料及其制备方法。该电解铝阳极炭块抗氧化涂料包括以下以重量百分数计的组分硼砂或硼酸35～40％，高岭土10～15％，工业磷酸30～35％，工业硫酸铝0～5％，水10～15％。本发明选用材料便宜易购，生产成本低，并且施工简单，使用本电解铝阳极炭块抗氧化涂料可使阳极炭块的失重率减少52％，大大减少阳极炭块的消耗，可帮助电解铝企业达到节能减排之目的。
文档编号C09D1/00GK102424730SQ20111025071
公开日2012年4月25日 申请日期2011年8月29日 优先权日2011年8月29日
发明者翟晶婷, 翟相文 申请人:翟相文