[發明專利]低硅預焙陽極及其制備方法

有效

• 申請號: 201611090639.9
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN106757160B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 姜海濤;湯昌廷;周平;禹玉江
• 申請（專利權）人: 山東南山鋁業股份有限公司;煙臺南山學院
• 主分類號: C25C3/12
• 分類號: C25C3/12
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 許洪潔

一種低硅預焙陽極及其制備方法，涉及有色金屬冶金中鋁電解技術領域，該低硅預焙陽極是在陽極原料中添加含氟無機鹽制備而成，含氟無機鹽的添加量為陽極原料總量的0.1％～2％，陽極原料按質量百分數計包括82％～86％的炭質骨料和14％～18％的粘結劑，該低硅預焙陽極的硅含量控制在較低范圍內，滿足電解鋁對優質陽極的需求；該制備方法是將含氟無機鹽加入到炭質骨料中，經充分混合、預熱，再在混捏過程中加入粘結劑，成型、焙燒，即得，該制備方法可降低制得的預焙陽極的硅含量，使其控制在100ppm～200ppm范圍內。

技術領域

本發明涉及一種有色金屬冶金中鋁電解技術領域，且特別涉及一種低硅預焙陽極及其制備方法。

背景技術

電解鋁液生產的一項重要指標是鋁液質量，較高純度的鋁液可使形成的產品具有良好的物理化學性能，而鋁液中雜質較多勢必會影響產品的理化性能，如影響鋁合金的斷裂韌度，增加鑄錠的縮孔和縮松等缺陷，降低鋁合金耐蝕性能，導致鋁合金導電性變差，白光反射率降低等，因此電解鋁液純度越高，其使用價值越高。硅是電解鋁液中最常見的雜質元素，也是影響鋁液質量的主要元素，在實際電解鋁液生產過程中，硅含量的高低是評價鋁液品質的重要元素之一。為了提高鋁液品質，提高電解鋁液生產企業的經濟效益，就需要使原鋁質量在受控范圍內，降低鋁液中硅含量。

電解鋁液的生產過程中需要消耗大量炭素材料，特別是預焙陽極，因此，預焙陽極的質量會對鋁液質量造成有很大影響：一方面，陽極本體中的雜質含量本身就會對鋁液質量構成影響；另一方面，如果預焙陽極的理化指標不能滿足生產要求，輕則造成陽極掉渣、裂紋，重則導致電解槽運行狀況惡化，從而對電解槽中的原鋁質量產生嚴重影響。

生產實踐表明，預焙陽極中的微量元素主要有：Si、Fe、Na、Ca、V、Ni、Cu、Ga等，這些微量元素主要來源于預焙陽極的原料(石油焦、煤瀝青、電解返回的殘極)，以及預焙陽極生產過程中各種途徑的帶入。如果預焙陽極中的微量元素含量超過一定范圍，會對預焙陽極的使用性能和電解鋁液的品質產生較大影響。通過對預焙陽極生產的各原料中的微量元素進行分析，并根據生陽極配方，可測算出預焙陽極中各微量元素的含量，其中，預焙陽極種雜質硅的含量如表1所示。

表1各原料帶入預焙陽極的雜質硅含量

根據上述分析可知，預焙陽極中硅含量為413.28ppm，使用該預焙陽極進行電解生產，將嚴重影響到電解鋁液的品質，因此，采取有效措施控制預焙陽極中硅元素含量勢在必行。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低硅預焙陽極，硅含量低，控制在100～200ppm范圍內，滿足電解鋁對優質陽極的需求。

本發明的另一目的在于提供一種低硅預焙陽極的制備方法，可降低其中的硅含量，使其控制在100ppm～200ppm范圍內，滿足電解鋁對優質預焙陽極的需求。

本發明解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。

本發明提出一種低硅預焙陽極，其是在陽極原料中添加含氟無機鹽制備而成，按質量百分數計，含氟無機鹽的添加量為陽極原料總量的0.1％～2％，陽極原料包括82％～86％的炭質骨料和14％～18％的粘結劑。

進一步地，在本發明較佳實施例中，含氟無機鹽包括氟鋁酸鈉、氟鈦酸鈉、氟硼酸鈉、氟硼酸鋰、氟化鋁、氟化鈉、氟化鈣、氟化鎂、氟化鋰中的至少一種。

進一步地，在本發明較佳實施例中，炭質骨料包括煅后石油焦及殘極，殘極的質量占炭質骨料的質量的14％～18％，殘極的灰分含量小于0.5％。

進一步地，在本發明較佳實施例中，粘結劑包括煤瀝青和添加劑，添加劑包括環氧樹脂、酚醛樹脂、糠醛樹脂、呋喃樹脂中的至少一種。

一種低硅預焙陽極的制備方法，其包括以下過程：