[發明專利]一種制備預焙陽極的方法

有效

• 申請號: 201110296423.9
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN103030131A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 聶智良;江林濤
• 申請（專利權）人: 湖南創元新材料有限公司
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02;C25C3/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及鋁電解用預焙陽極的生產技術領域，特別涉及一種制備預焙陽極的方法。

背景技術

生產預焙陽極的主要原料煅后石油焦是一種多孔碳材料，氣孔率達30％左右。目前的預焙陽極生產方法都是煅后焦經過中碎，篩分和磨粉后，各粒級的顆粒料和粉料按一定的配比進行混合，再加入一定比例的加熱狀態下的煤瀝青進行混捏。煤瀝青作為粘結劑和滲透劑，在混捏時，液態的煤瀝青通過浸潤進入到煅后焦孔隙中，達到降低氣孔率，提高體積密度的目的。但是焙燒時煤瀝青排出40％以上的揮發份，造成焙燒后的陽極孔隙率增加，體積密度下降，從而降低了預焙陽極的質量。

發明內容

本發明的目的是克服以上缺點，提供一種能減少陽極孔隙率、增大陽極體積密度，從而提高陽極質量的制備預焙陽極的方法。

本發明的技術方案是：

一種制備預焙陽極的方法，依次包括選料、配料、混捏、成型、冷卻、焙燒，在所述配料工藝前，增加浸漬工藝，所述浸漬工藝為：將碳素粉料與溶劑混合制成漿料，再將煅后石油焦加入到所述漿料中浸漬1-3天，所述溶劑與碳素粉料的量按每100ml溶劑中加入8-15g碳素粉料計，每100ml溶劑中加入煅后石油焦的重量不大于80g。

進一步地，所述溶劑為水。

進一步地，將所述煅后石油焦浸漬后，烘干至水分含量在0.3％以下。

進一步地，所述烘干工藝為電加熱，加熱溫度為120-180°。

進一步地，所述溶劑為溶劑油或煤油。

優選地，所述浸漬工藝在所述選料工藝與所述配料工藝之間。

本發明提供的制備預焙陽極的方法，具有如下優點：

1、降低陽極孔隙率，提高體積密度。生產預焙陽極的主要原料為煅后石油焦，煅后石油焦具有多孔吸附特性，將煅后石油焦浸漬在由碳素粉料和溶劑混合的混合液中，煅后石油焦能充分吸附混合液中的游離碳粉，從而實現降低煅后石油焦孔隙率，提高堆積密度的目的。由于制備陽極的工藝中增加了浸漬工藝，在混捏工藝中煤瀝青的用量有較大幅度的降低，從而減少了成型后生陽極中揮發分的量，確保經焙燒后的陽極的孔隙率低，體積密度大。

經檢測，浸漬后的煅后石油焦堆積密度為：0.65-0.84g/cm³，制得的預焙陽極體積密度為：1.56-1.62g/cm³，電阻率為：46-50μΩm，抗壓強度為：45-50MPa；沒有浸漬工藝制得的預焙陽極體積密度為1.54-1.57g/cm³，電阻率為48-55μΩm，抗壓強度為32-47MPa，兩者相比，增加浸漬工藝的預焙陽極質量較好。

2、減少煤瀝青揮發分排放量，減少焙燒周期時間。煤瀝青在混捏工藝中的主要作用是作為粘結劑和滲透劑，浸潤到煅后石油焦中，降低煅后焦的孔隙率。采用浸漬工藝后，煅后石油焦的孔隙率大大降低，因此，在混捏工藝中，可減少煤瀝青的用量，即可以達到需要的糊料塑性，經檢測，煤瀝青的用量可降低0.5-1％，因煤瀝青的用量減少，在焙燒過程中煤瀝青的揮發分減少，因此也減少了揮發分對環境造成的影響，同時可以減少焙燒周期時間。

3、改善煅后石油焦的表面活性，提高混捏工藝中瀝青的浸潤性。浸漬工藝中的溶劑可以為煤油和溶劑油，均屬于有機溶劑，分子極性很低，與瀝青的濕潤性良好。當使用煤油和溶劑油作為溶劑時，浸漬后的煅后石油焦表面吸附一層溶劑，可以改善煅后焦的表面活性，提高混捏工藝中煤瀝青對煅后石油焦骨料的浸潤性。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明技術方案做進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。

實施例1

將0.8t碳素粉料加入浸漬槽中，倒入10m³水，水作為溶劑，充分攪拌后制成漿料，將8t煅后石油焦加入到浸漬槽中，浸漬1天，烘干2小時后，煅后石油焦水分降低到0.3％以下，烘干工藝采用在有電加熱管的輸送螺旋內烘干，加熱溫度設定為150°，煅后焦堆積密度為0.75g/cm³。

經浸漬、烘干處理后的煅后焦再進行選料、配料、混捏、成型、冷卻、焙燒工藝，制得預焙陽極。其中選料工藝包括中碎、篩分。

預焙陽極的質量指標：

體積密度：1.56g/cm³；

電阻率：50μΩm；

抗壓強度：45MPa。

實施例2