[发明专利]一种铝电解槽阴极一体化成型用炭复合材料的制备方法

说明书

本发明涉及电极材料领域，具体为一种铝电解槽阴极一体化成型用炭复合材料的制备方法，将1‑氨基蒽醌、苯胺用乙醇溶解后，加入XCo₂O₄和石墨，混合搅拌后，用盐酸调节混合液pH至1‑2待用，另取过硫酸盐引发剂用水溶解后用盐酸调节pH至1‑2，边搅拌边将其滴入混合液中，滴毕后，控制反应液温度5℃以下反应15‑20h，所得固体800‑900℃碳化处理，本发明的炭复合材料具有灰分低、电阻率低、体积密度高、抗压、抗折强度高等优点，导电性能优良，提高了电流效率、降低槽电压、节省了能耗，能够作为阴极满足电解铝低温电解质体系的应用需求。

技术领域

本发明涉及电极材料领域，具体为一种铝电解槽阴极一体化成型用炭复合材料的制备方法。

背景技术

电解铝就是通过电解得到金属铝，电解铝所使用的电解槽由槽体、阳极和阴极组成，多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开，当电流通过电解槽时，在阳极与界面处发生氧化反应，在阴极与界面处发生还原反应，以制取所需产品，对铝电解槽结构进行优化，合理选择电极材料，是提高电流效率、降低槽电压、节省能耗的关键。

发明内容

发明目的：针对上述技术问题，本发明提出了一种铝电解槽阴极一体化成型用炭复合材料的制备方法。

所采用的技术方案如下：

一种铝电解槽阴极一体化成型用炭复合材料的制备方法：

将1-氨基蒽醌、苯胺用乙醇溶解后，加入XCo₂O₄和石墨，混合搅拌后，用盐酸调节混合液pH至1-2待用，另取过硫酸盐引发剂用水溶解后用盐酸调节pH至1-2，边搅拌边将其滴入混合液中，滴毕后，控制反应液温度5℃以下反应15-20h，将固体滤出、水洗、乙醇洗涤、烘干后粉碎，800-900℃碳化处理，所述XCo₂O₄中，X为Fe、Mn或Zn中的任意一种或多种。

进一步地，所述1-氨基蒽醌、苯胺的质量比为1：8-10。

进一步地，所述XCo₂O₄和石墨的质量比为1：40-50。

进一步地，所述XCo₂O₄为Mn_yZn_1-yCo₂O₄，y为0.01-0.1，y优选为0.1。

进一步地，所述XCo₂O₄的制备方法如下：

将氯化X和氯化钴加入水中，搅拌使其溶解后，加入CTAB，继续搅拌后滴加氨水，滴毕后转移至水热反应釜中100-120℃反应6-10h，过滤，所得固体干燥后烧结。

进一步地，烧结的温度为350-500℃。

进一步地，所述石墨为磺化沥青改性石墨。

进一步地，所述磺化沥青改性石墨的制备方法如下：

将沥青、浓硫酸加入二甲苯中，搅拌反应5-8h，用碱液调节pH至8-9后，继续搅拌反应2-3h，减压蒸馏除去溶剂，剩余固体烘干后加入水中，搅拌均匀后过滤，将石墨加入滤液中，搅拌30-50min后升温至80℃以上把水蒸干，剩余固体进行焙烧。

进一步地，焙烧时先一段升温至450-480℃保温2-4h，再二段升温至900-1000℃保温2-4h。

进一步地，一段升温的速度为6-10℃/min，二段升温的速度为3-5℃/min。

本发明的有益效果：