[发明专利]低硅预焙阳极及其制备方法

说明书

一种低硅预焙阳极及其制备方法，涉及有色金属冶金中铝电解技术领域，该低硅预焙阳极是在阳极原料中添加含氟无机盐制备而成，含氟无机盐的添加量为阳极原料总量的0.1％～2％，阳极原料按质量百分数计包括82％～86％的炭质骨料和14％～18％的粘结剂，该低硅预焙阳极的硅含量控制在较低范围内，满足电解铝对优质阳极的需求；该制备方法是将含氟无机盐加入到炭质骨料中，经充分混合、预热，再在混捏过程中加入粘结剂，成型、焙烧，即得，该制备方法可降低制得的预焙阳极的硅含量，使其控制在100ppm～200ppm范围内。

技术领域

本发明涉及一种有色金属冶金中铝电解技术领域，且特别涉及一种低硅预焙阳极及其制备方法。

背景技术

电解铝液生产的一项重要指标是铝液质量，较高纯度的铝液可使形成的产品具有良好的物理化学性能，而铝液中杂质较多势必会影响产品的理化性能，如影响铝合金的断裂韧度，增加铸锭的缩孔和缩松等缺陷，降低铝合金耐蚀性能，导致铝合金导电性变差，白光反射率降低等，因此电解铝液纯度越高，其使用价值越高。硅是电解铝液中最常见的杂质元素，也是影响铝液质量的主要元素，在实际电解铝液生产过程中，硅含量的高低是评价铝液品质的重要元素之一。为了提高铝液品质，提高电解铝液生产企业的经济效益，就需要使原铝质量在受控范围内，降低铝液中硅含量。

电解铝液的生产过程中需要消耗大量炭素材料，特别是预焙阳极，因此，预焙阳极的质量会对铝液质量造成有很大影响：一方面，阳极本体中的杂质含量本身就会对铝液质量构成影响；另一方面，如果预焙阳极的理化指标不能满足生产要求，轻则造成阳极掉渣、裂纹，重则导致电解槽运行状况恶化，从而对电解槽中的原铝质量产生严重影响。

生产实践表明，预焙阳极中的微量元素主要有：Si、Fe、Na、Ca、V、Ni、Cu、Ga等，这些微量元素主要来源于预焙阳极的原料(石油焦、煤沥青、电解返回的残极)，以及预焙阳极生产过程中各种途径的带入。如果预焙阳极中的微量元素含量超过一定范围，会对预焙阳极的使用性能和电解铝液的品质产生较大影响。通过对预焙阳极生产的各原料中的微量元素进行分析，并根据生阳极配方，可测算出预焙阳极中各微量元素的含量，其中，预焙阳极种杂质硅的含量如表1所示。

表1各原料带入预焙阳极的杂质硅含量

根据上述分析可知，预焙阳极中硅含量为413.28ppm，使用该预焙阳极进行电解生产，将严重影响到电解铝液的品质，因此，采取有效措施控制预焙阳极中硅元素含量势在必行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低硅预焙阳极，硅含量低，控制在100～200ppm范围内，满足电解铝对优质阳极的需求。

本发明的另一目的在于提供一种低硅预焙阳极的制备方法，可降低其中的硅含量，使其控制在100ppm～200ppm范围内，满足电解铝对优质预焙阳极的需求。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种低硅预焙阳极，其是在阳极原料中添加含氟无机盐制备而成，按质量百分数计，含氟无机盐的添加量为阳极原料总量的0.1％～2％，阳极原料包括82％～86％的炭质骨料和14％～18％的粘结剂。

进一步地，在本发明较佳实施例中，含氟无机盐包括氟铝酸钠、氟钛酸钠、氟硼酸钠、氟硼酸锂、氟化铝、氟化钠、氟化钙、氟化镁、氟化锂中的至少一种。

进一步地，在本发明较佳实施例中，炭质骨料包括煅后石油焦及残极，残极的质量占炭质骨料的质量的14％～18％，残极的灰分含量小于0.5％。

进一步地，在本发明较佳实施例中，粘结剂包括煤沥青和添加剂，添加剂包括环氧树脂、酚醛树脂、糠醛树脂、呋喃树脂中的至少一种。

一种低硅预焙阳极的制备方法，其包括以下过程：