[发明专利]一种阳极糊料增塑的方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝电解炭素阳极的制备技术领域，尤其涉及一种阳极糊料增塑的方法。

背景技术

炭素阳极作为预焙电解槽的“心脏”，要求其具有良好的导电性、较强的抗氧化性等。若炭素阳极的质量不好，对铝电解生产过程中的电流效率、电能消耗、甚至产品质量等技术经济指标有很大关联。

炭素阳极是以煅后石油焦为骨料、以煤沥青为粘结剂经混捏、成型、焙烧等工序加工而制成的，具有稳定的几何形状，也称预焙阳极碳块。因此，煤沥青糊料的浸润性、流动性、可塑性、渗透性、结焦性等性能的好坏对炭素阳极质量有一定影响。

有报道称，在沥青对焦炭颗粒润湿较差、沥青分布不均的情况下，焙烧后阳极架桥结构松散，阳极密度、强度都较低，从而在电解生产中，出现阳极掉渣、甚至大块脱落等非常严重的质量问题。

因此，提高炭素阳极的沥青对焦炭颗粒润湿程度，改善沥青的流动可塑性为提高阳极质量的当务之急。

发明内容

本发明实施例提供了一种阳极糊料增塑方法，可明显提高沥青对焦炭颗粒润湿程度，改善沥青的流动可塑性，增强炭素阳极抗氧化性及导电性能。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种阳极糊料增塑的方法，阳极糊料中加入重量比为糊料总重0.1-1％的油酸。

进一步地，阳极糊料中加入重量比为糊料总重0.25-0.5％的油酸。

进一步地，阳极糊料与沥青混合均匀后，加热至150-200℃，添加油酸后冷却成型。

进一步地，阳极糊料与沥青混合均匀之前，在阳极糊料中添加油酸。

或者，可在改质沥青中添加油酸。

进一步地，沥青包括中温沥青和/或改质沥青。

本发明实施例还包括将混匀后的阳极糊料倒入模具进行压样以及焙烧，其中焙烧的温度分为以下阶段：采用71℃/h的速率，3.5h后升温至270℃；采用50℃/h的速率，8h后升温至670℃；采用60℃/h的速率，5.5h后升温至1000℃。

本发明实施例还包括：在1000℃保温3h。

与现有的技术相比，本发明向炭素阳极糊料中添加0.1-1.0％的增塑剂油酸，有效降低液体沥青粘度及骨料沥青界面张力，从而降低沥青与骨料的湿润角，达到提高阳极糊料塑性和润滑性的目的，具体有益效果如下：

1、阳极炭颗粒孔隙充分被液体沥青浸润，阳极粘结强度也随之增强，振动成型时颗粒分布更合理，更密实，阳极内部结构更均匀；

2、在炭素阳极的高温烧结过程中，液体沥青经炭化，部分转为沥青焦膜，包裹在骨料颗粒外表面及颗粒孔隙内表面，使骨料颗粒间粘结面积更大，强度更强，接触电阻更低；

3、添加油酸时，制得的阳极CO₂反应残极率高于空白样品，抗CO₂氧化性能有所提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例制得阳极的20h焙烧的升温曲线图；

图2是本发明实施例制得阳极的电阻率与油酸添加比例的关系图；

图3是本发明实施例制得阳极的CO₂反应性残极率与油酸添加比例的关系图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例通过向阳极糊料中添加一定比例的增塑剂油酸，增加阳极糊料塑性，改善阳极生块内部结构均匀性。