[发明专利]一种电解阳极防高温氧化腐蚀的稀土涂料及制备方法

说明书

本发明涉及一种电解阳极防高温氧化腐蚀的稀土涂料及制备方法。所述电解阳极防高温氧化腐蚀的稀土涂料，包括如下重量份的原料：粘结剂20～60份、改性高温填料25～50份、高温自愈合填料5～15份、功能稀土填料0.5～10份和无机悬浮剂0.5～5份。所述制备方法将所有原料混合，于高速搅拌条件下均质1～3h，然后研磨至D50≤2μm即可。所述电解阳极防高温氧化腐蚀的稀土涂料，能够降低二氧化碳及氟碳化合物的排放，涂层中引入稀土元素，改善涂层性能的同时，可提高电解金属的质量。

技术领域

本发明属于金属电解领域，具体涉及一种电解阳极防高温氧化腐蚀的稀土涂料及制备方法。

背景技术

当前金属、稀土电解阳极主要采用石墨、碳素等材料制成，在使用过程中阳极悬挂在高温电解槽上部，电解过程中释放大量的高温腐蚀性气体，如CO、CO₂、HF、CF₂和CF₄等，这些高温气体会和炽热的阳极表面发生反应，造成阳极棒、块的无价值消耗。同时腐蚀严重的情况下会造成阳极呈蜂窝状进行脱落，既降低了阳极的电效率，又降低了金属液的质量。

授权公告号为CN107057412B的《一种自固化电解铝用炭阳极高温抗氧化涂料》专利，其中间使用有机助剂和树脂，在高温下容易失去作用。公开号为CN102424730A的《电解铝阳极炭块抗氧化涂料及其制备方法》专利，沈阳铸造研究所公开的《一种电解铝碳素阳极用防氧化涂料》、公开号为CN102424730A的《一种电解铝预焙阳极防氧化涂料及其制备方法》专利以及公开号为CN108315765A的《一种利用铝灰渣制备铝电解阳极防氧化涂料》，多采用磷酸盐或硼酸(盐)以及有机成膜剂等作为粘结剂，加上耐高温填料氧化铝或高温陶瓷填料制成，其技术方案均借助有机成分进行成膜，或所使用的矿物原料引入杂质成分较多。而有机成分高温下会很快失去作用，矿物成分容易引入杂质金属元素，对金属产品质量不利。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种电解阳极防高温氧化腐蚀的稀土涂料及制备方法。所述电解阳极防高温氧化腐蚀的稀土涂料，能够降低二氧化碳及氟碳化合物的排放，涂层中引入稀土元素，改善涂层性能的同时，可提高电解金属的质量。

本发明的方案是，提供一种电解阳极防高温氧化腐蚀的稀土涂料，包括如下重量份的原料：粘结剂20～60份、改性高温填料25～50份、高温自愈合填料5～15份、功能稀土填料0.5～10份和无机悬浮剂0.5～5份。

优选地，所述的电解阳极防高温氧化腐蚀的稀土涂料，包括如下重量份的原料：粘结剂40份、改性高温填料37.5份、高温自愈合填料10份、功能稀土填料5份和无机悬浮剂2.5份。

优选地，所述粘结剂的制备方法为：将水玻璃、碱性硅溶胶和脱盐水进行混合搅拌至粘稠即可。

优选地，所述水玻璃、碱性硅溶胶和脱盐水的重量比为0.2～1:0.05～0.1:0.5～1；所述水玻璃的数模为2.8～3.4，浓度为28～33％，且为钾水玻璃或钠水玻璃的一种，再或为两者的组合；所述碱性硅溶胶浓度为28～35％，pH为8～11；所述搅拌方式为：于50～100℃、0.05～1MPa的条件下以1000～3000r/min转速搅拌1～3h。

优选地，所述改性高温填料的制备方法包括如下步骤：

(1)将铝酸酯偶联剂与超细氧化铝粉混合反应改性，得改性超细氧化铝粉；

(2)将硅烷偶联剂、二氧化硅和二氧化镁混合，进行表面改性，得改性混合粉体；

(3)将步骤(1)所得改性超细氧化铝粉、步骤(2)所得改性混合粉、煅烧高岭土和钛白粉进行混合，搅拌均匀，得改性高温填料。

优选地，步骤(1)中，所述超细氧化铝粉与铝酸酯偶联剂的重量比为100:0.5～2；所述超细氧化铝粉的细度1000目以上；所述反应改性的条件为在20～25℃条件下反应0.5～2h。