[發明專利]一種利用鋁灰鋁渣制備電解鋁炭陽極保護涂層

在審

• 申請號: 201811036810.7
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN109055990A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 曹大力;高桂林
• 申請（專利權）人: 沈陽化工大學
• 主分類號: C25C3/12
• 分類號: C25C3/12
• 代理公司: 沈陽技聯專利代理有限公司 21205
• 代理人: 張志剛

一種利用鋁灰鋁渣制備電解鋁炭陽極保護涂層，涉及一種有色金屬冶金熔鹽電解涂層，本發明以鋁灰鋁渣以及其燒結助劑為骨料，加入粘結劑、懸浮劑、外加劑和適量的水攪拌均勻后制備成涂料，將其涂在電解鋁炭陽極表面，干燥后在電解過程中燒結成電解鋁炭陽極保護涂層。本發明在電解過程中炭陽極涂層可延緩炭陽極在空氣中氧化，延長陽極的使用壽命，減少炭陽極的額外消耗，有效的保護陽極炭塊和鋼爪，解決鋁灰鋁渣堆積污染環境的難題，充分利用鋁灰鋁渣替代部分氧化鋁。采用陽極涂層保護陽極，可減少陽極與空氣和CO₂的接觸，本發明還可以于解決鋁電解過程中預焙陽極的額外消耗造成的碳渣問題。

技術領域

本發明涉及一種有色金屬冶金熔鹽電解涂層，特別是涉及一種利用鋁灰鋁渣制備電解鋁炭陽極保護涂層。

背景技術

金屬鋁電解工業采用的霍爾－埃魯法，在鋁電解生產上，采用高溫的具有很大侵蝕性的冰晶石熔液，在各種材料當中，能夠耐高溫并且抵御這種侵蝕性、價格低廉而有良好的導電性能的唯有炭素制品。

炭素陽極（也叫石墨陽極），在電解時，陽極碳被氧化而消耗，浪費大量的優質焦炭、石油焦。目前，在原鋁生產費用中，預焙陽極占15～20％。

預焙陽極的消耗除了電解消耗（按理論計算，生產1噸鋁需消耗預焙陽極333～370公斤）之外，還有額外的消耗（目前國內陽極凈耗，1噸鋁需消耗預焙陽極450～480公斤；炭陽極的額外消耗，有很大部分是被空氣和CO₂氣體氧化和因炭陽極的選擇氧化而導致掉粒造成的。可見采用涂層保護炭陽極，可減少陽極與空氣和CO₂的接觸，起到陽極氧化的作用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用鋁灰鋁渣制備電解鋁炭陽極保護涂層，本發明以鋁灰鋁渣及其燒結助劑作為骨料制成水基涂料，將水基涂層涂在炭陽極表面，在電解鋁的生產過程中燒結炭陽極保護涂層，減少鋁電解過程中炭陽極的氧化，起到保護預焙陽極的殘極、增加陽極的使用壽命、解決鋁灰鋁渣的堆放、合理利用鋁灰鋁渣中氧化鋁的目的。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種利用鋁灰鋁渣制備電解鋁炭陽極保護涂層，所述涂層以鋁灰鋁渣及其燒結助劑為骨料，加入粘結劑、懸浮劑、和/或外加劑和適量的水攪拌均勻后制備成涂料，將涂料涂在電解鋁炭陽極表面，干燥后隨電解加熱后燒結成電解鋁炭陽極保護涂層；電解鋁炭陽極包括陽極炭塊和鋼爪；電解鋁陽極炭塊和鋼爪保護涂層的配方為：

鋁灰鋁渣 2.0-95.0份；

燒結助劑 5.0-98.0份；

粘結劑 2.0-10.0份；

懸浮劑 0.5-10.0份；

和/或外加劑 0.3-10.0份；

水 適量。

所述的一種利用鋁灰鋁渣制備電解鋁炭陽極保護涂層，所述鋁灰鋁渣的粒度小于20目。

所述的一種利用鋁灰鋁渣制備電解鋁炭陽極保護涂層，所述燒結助劑為冰晶石和/或電解鋁的電解質。

本發明的優點與效果是：

1.本發明保護電解鋁用炭陽極的方法，將會減少鋁電解過程中炭陽極的額外消耗，減少炭渣；延長炭陽極的使用壽命，有效的保護陽極炭塊和鋼爪；同時還可使鋁灰鋁渣得以回收利用，減少鋁灰鋁渣對環境的污染。