降低铝电解炭阳极用石油焦中钒含量的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及石油焦，具体涉及一种降低铅电解炭阳极用石油焦中饥含量的方法。
【背景技术】
[0002] 炭阳极是电解槽的也脏也关乎企业生产经营最终目标-经济效益。炭阳极质量 对铅电解过程起重要作用，炭耗在铅电解的成本中仅次于电耗和氧化铅，约占整个成本的 15%左右，如果阳极质量不佳，此比例可上升到25%，所W提高阳极质量对电解铅厂降低生 产成本，提高经济效益有很大意义。铅电解对阳极的基本要求是净度高，即阳极中影响阳极 反应速度和原铅质量的杂质元素含量低。杂质元素主要来源是原料，石油焦是生产阳极的 最主要消耗材料。今年的生产实践表明，铅用预赔阳极生产行业所用的石油焦质量总体呈 下降趋势，饥含量呈现出逐步上升的趋势，甚至达到无法使用的程度。国外有70%的石油 焦饥含量在7(K)ppm左右，有的甚至高达1300ppm，国内相对较低，但符合优质阳极原料的石 油焦越来越少。石油焦中饥含量增大的原因主要是由于国内生产石油焦的原油中饥含量逐 年上升。随国内经济迅猛发展，我国原油产量难W满足经济发展需求，由于原油进口量不断 扩大，中东地区进口石油用量愈来愈高，该些地区中饥含量高，饥在原油加工过程中无法除 去，转嫁到石油焦中，导致我国石油焦中饥含量持续增高。我国产石油中饥含量较低，但随 石化生产工艺水平提高，石油渣油产量及焦化提炼出的油气比例增加，导致阳极用石油焦 产量不断萎缩，迫使国内预赔阳极生产不得不使用饥含量高的石油焦。
[0003] 高饥石油焦会严重影响炭阳极的质量。饥元素对阳极的氧化能力有着强的催化作 用，促使阳极在使用时发生选择性氧化，尤其是显著增加了炭阳极的空气氧化能力及与空 气中0)2的反应活性，阳极在电解过程中抵抗空气C0 2侵蚀能力变弱。阳极中饥含量超过 15化pm时，阳极空气反应性低于90%，当饥含量高于20化pm时，阳极空气反应性低于85%。 当饥含量大于15化pm,每增加10个ppm阳极的空气反应性降低一个百分点。由于饥等微 量元素使阳极选择性氧化增大，生成大量炭渣，增加阳极的过量消耗，同时会增加电解质电 阻，降低电导率，槽电压升高，热收入增加，逐步导致热槽，使电流效率下降，电耗、炭耗和副 盐消耗增加。炭阳极消耗已经被越来越多的国家所重视。国外部分铅厂预赔阳极饥元素含 量要求见表：
[0004]
【主权项】
1. 一种降低铝电解炭阳极用石油焦中钒含量的方法，其特征在于包括以下步骤： (1) 将石油焦破碎、湿磨、烘干、筛分至50~400目； (2) 采用双氧水浸泡50~400目的石油焦得到预处理石油焦； (3) 将氢氧化钠、碳酸钠、表面活性剂和水配置成溶液，再将预处理石油焦加入到溶液 中搅拌均匀制成料浆； (4) 将料浆在微波场下进行浸出； (5) 浸出后过滤得到石油焦滤饼和滤液。
2. 根据权利要求1所述的降低铝电解炭阳极用石油焦中钒含量的方法，其特征在于： 步骤⑵中石油焦与双氧水的用量比例为1:0. 2~2. 5,石油焦以g计，双氧水以mL计，浸 泡时间为20~120min。
3. 根据权利要求1所述的降低铝电解炭阳极用石油焦中钒含量的方法，其特征在于： 步骤（3)溶液中氢氧化钠的浓度为75~200g/L，碳酸钠的浓度为30~100g/L，表面活性 剂的浓度为200~700mg/L，溶液和预处理石油焦的质量比为2~5:1。
4. 根据权利要求1或3所述的降低铝电解炭阳极用石油焦中钒含量的方法，其特征在 于：步骤（3)中表面活性剂为十二烷基磺酸钠。
5. 根据权利要求1所述的降低铝电解炭阳极用石油焦中钒含量的方法，其特征在于： 步骤⑷中微波功率为400~800W，浸出温度为70~120°C，浸出时间为2~4h。
6. 根据权利要求1所述的降低铝电解炭阳极用石油焦中钒含量的方法，其特征在于： 步骤（5)中得到的石油焦滤饼采用去离子水洗涤。
7. 根据权利要求6所述的降低铝电解炭阳极用石油焦中钒含量的方法，其特征在于： 步骤（5)中洗涤采用带式过滤机，以静态逆向洗涤方式，洗涤2~4次。
8. 根据权利要求7所述的降低铝电解炭阳极用石油焦中钒含量的方法，其特征在于： 洗涤产生的洗水直接回用，用于洗涤石油焦滤饼。
9. 根据权利要求1所述的降低铝电解炭阳极用石油焦中钒含量的方法，其特征在于： 步骤（5)中得到的滤液不用调整直接用于步骤（4)的浸出。
【专利摘要】本发明涉及石油焦，具体涉及一种降低铝电解炭阳极用石油焦中钒含量的方法。本发明所述的方法包括以下步骤：将石油焦破碎、湿磨、烘干、筛分至50～400目；采用双氧水浸泡50～400目的石油焦得到预处理石油焦；将氢氧化钠、碳酸钠、表面活性剂和水配置成溶液，再将预处理石油焦加入到溶液中搅拌均匀制成料浆；将料浆在微波场下进行浸出；浸出后过滤得到石油焦滤饼和滤液。本发明流程短，操作简单，能有效降低铝电解炭阳极用石油焦中的钒含量，钒的去除率能够达到80～90％。本发明浸出液及洗水可以循环利用，无三废排放，无环境污染。
【IPC分类】C25C3-12
【公开号】CN104630828
【申请号】CN201510034082
【发明人】张亚莉, 田小根, 艾兵, 王青龙, 黄文强
【申请人】山东理工大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月23日