CN101787549B - 一种提高铝电解开槽阳极抗氧化性的方法 - Google Patents

一种提高铝电解开槽阳极抗氧化性的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101787549B
CN101787549B CN2010101354310A CN201010135431A CN101787549B CN 101787549 B CN101787549 B CN 101787549B CN 2010101354310 A CN2010101354310 A CN 2010101354310A CN 201010135431 A CN201010135431 A CN 201010135431A CN 101787549 B CN101787549 B CN 101787549B
Authority
CN
China
Prior art keywords
anode
aluminium
percent
colloidal sol
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2010101354310A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101787549A (zh
Inventor
邱哲生
严继康
杨光德
周永全
边华伟
姬凤武
何锦黎
刘惠军
李彩霞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yunnan Aluminium Co Ltd
Original Assignee
Yunnan Aluminium Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yunnan Aluminium Co Ltd filed Critical Yunnan Aluminium Co Ltd
Priority to CN2010101354310A priority Critical patent/CN101787549B/zh
Publication of CN101787549A publication Critical patent/CN101787549A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101787549B publication Critical patent/CN101787549B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

本发明是一种提高铝电解开槽阳极抗氧化性的方法。其特征在于将以铝溶胶为粘结剂、以氧化铝为主要填料制成的高温抗氧化涂料涂刷在铝电解开槽阳极的沟槽内部，干燥固化后在被涂物表面即形成高温抗氧化涂层；高温抗氧化涂料制备方法如下：原料的质量百分比组成为：Al(OH)38～30％，铝溶胶30～60％，SiO21.0～4.0％，H3BO31.0～6.0％，Al2O36～30％，ZnO0～5.0％，H2O10～35％，分散剂0～5％。本发明的高温抗氧化涂料不包含有机物并且可以通过粘结剂的组成以及料浆的组成来调节涂层致密度，将其涂刷在铝电解开槽阳极沟槽内部，对沟槽起到保护作用，从而提高了普通阳极沟槽的抗氧化性能。本发明提供的方法其工艺简单，操作方便，节能，不排放污染物，投资小，运行成本低。

Description

一种提高铝电解开槽阳极抗氧化性的方法
技术领域
本发明涉及一种提高铝电解开槽阳极抗氧化性的方法。
背景技术
炭素阳极在铝电解槽生产过程中起着十分重要的作用，它作为导体将直流电导入电解槽，并参与阳极反应过程。在原铝生产过程中，电解铝内部产生许多气体，这些气体大部分是在阳极下部产生的。这些气体的运动将使电解质产生伴有湍动的对流运动，使电解质一铝液界面产生波动，影响了电流和磁场的分布，严重时使电流完全切断而发生阳极效应。另外，气体会在阳极底部形成一定厚度的气泡层，同时在电解质中也有一定的气泡存在，这些无疑增加了槽电压，从而增加了电解能耗。
为了解决这些问题，铝电解行业推出了阳极开槽技术，将电解过程中产生的阳极气体从阳极底掌排出。开槽阳极如图1所示。
这样既降低气膜过电压，又减弱二次反应及气泡逸出对极距的干扰，阳极气体得到快速平缓逸出，降低气泡噪声，达到提高效率和降低电耗的节能目的。
虽然开槽阳极具有上述优异的性能，在节能方面有显著的效果，但是阳极开槽后带来一个负面的因素——沟槽的存在增加了阳极的氧化面积。对于抗氧化性好的优质阳极，开槽后具备了上述优异的使用性能，但对于抗氧化性差的阳极开槽后会加速了阳极在电解过程中的消耗，电解槽子炭渣增多，槽压降升高，反而增加了电耗。
因此，要大面积推广阳极开槽技术，将阳极开槽技术运用于普通阳极上，首要解决的问题就是如何提高阳极的抗氧化性能，使普通阳极也具备开槽技术的条件。本发明针对这一行业问题，进行全面的研究，很好解决了这一行业技术问题。
发明内容
本发明的目的是解决现有开槽阳极技术存在的上述不足，提供一种提高铝电解开槽阳极抗氧化性的方法，能将阳极气体阻隔和屏蔽起来，对沟槽起到保护作用，从而提高了普通阳极沟槽的抗氧化性能。
本发明根据阳极的使用环境和条件，采用物理方法和化学方法，使分子或离子聚集成胶体离子等手段，开发和研制出一种粘接性强、耐高温、能抗电解质侵蚀的低成本环保涂层材料，将这种涂层材料采用涂抹或浸泡等手段，运用在阳极的沟槽内部，将阳极气体阻隔和屏蔽起来，对沟槽起到保护作用，从而提高了普通阳极沟槽的抗氧化性能。
本发明的以铝溶胶为粘结剂，以氧化铝为主要填料的高温抗氧化涂层制造方法如下：
原料的质量百分比组成：
  Al(OH)3   8～30％
  铝溶胶   30～60％
  SiO2   1.0～4.0％
  H3BO3   1.0～6.0％
  Al2O3   6～30％
  ZnO   0～5.0％
  H2O   10～35％
  分散剂   0～5％。
所述铝溶胶为市售产品。分散剂为柠檬三酸铵、聚乙烯醇、聚丙烯酸胺中的一种或两种。
所述高温抗氧化涂料通过下列方法制备：
(1)将铝溶胶加热至沸腾，向沸腾的铝溶胶中加入氢氧化铝Al(OH)3粉末，在室温～150℃温度下搅拌5～30分钟；
(2)将Al2O3、SiO2、H3BO3、ZnO、水直接加入到步骤(1)的铝溶胶粘结剂中，在室温～150℃温度下，搅拌10～30分钟，调整粘度至0.1～20Pa·s，pH值至1.0～3.0，形成稳定的胶状物，便制得高温抗氧化涂料；
或者
(1)将铝溶胶加热至沸腾，向沸腾的铝溶胶中加入氢氧化铝Al(OH)3粉末，在室温～150℃温度下搅拌5～30分钟；
(2)将Al2O3、SiO2、H3BO3、ZnO与分散剂混合后，加水制成均匀的浆料；
(3)将步骤(2)的浆料加入到步骤(1)的铝溶胶粘结剂中，调整粘度至0.1～20Pa·s、pH值至1.0～3.0，得高温抗氧化涂料。
将步骤(3)的高温抗氧化涂涂刷在铝电解开槽阳极的沟槽内部，在室温或干燥箱中固化后，在被涂物表面即形成高温抗氧化涂层。
本发明具有下列优点和效果：本高温抗氧化涂料不包含有机物并且可以通过粘结剂的组成以及料浆的组成来调节涂层致密度，将其涂刷在铝电解开槽阳极沟槽内部，将阳极气体阻隔和屏蔽起来，对沟槽起到保护作用，从而提高了普通阳极沟槽的抗氧化性能。本发明提供的方法其工艺简单，操作方便，节能，不排放污染物，投资小，运行成本低。
附图说明
图1是现有的铝电解开槽阳极结构示意图；A为槽沟。
图2是本发明的铝电解开槽阳极的沟槽内部涂层示意图；B为涂层槽沟。
具体实施方式
实施例1：
按下列配方取料：
  组成   单位：kg
  Al(OH)3   12
  铝溶胶   50
  SiO2   1.50
  H3BO3   3.5
  Al2O3   9
  ZnO   2
  水   20
  分散剂柠檬三酸铵   2
制备方法：
(1)将铝溶胶(铝溶胶为市售产品)加热搅拌，当铝溶胶沸腾后，向装有铝溶胶的烧杯中缓慢加入氢氧化铝Al(OH)3粉末，在110℃温度下搅拌10分钟制成铝溶胶粘结剂。
(2)将Al2O3、SiO2、H3BO3、ZnO与分散剂柠檬三酸铵混合后，加入水得均匀的浆料；
(3)将步骤(2)的浆料加入到步骤(1)的铝溶胶粘结剂中，调整粘度至0.1Pa·s和pH值至3.0，得到高温抗氧化涂料；
将步骤(3)的高温抗氧化涂涂刷在铝电解开槽阳极的沟槽内部，在室温或干燥箱中固化后，在被涂物表面即形成高温抗氧化涂层。
实施例2：
按下列配方取料：
  组成   单位：kg
  Al(OH)3   24
  铝溶胶   30
  SiO2   2.6
  H3BO3   5.4
  Al2O3   20
  水   18
制备方法：
(1)将铝溶胶加热搅拌；当铝溶胶沸腾后，向装有铝溶胶的烧杯中缓慢加入氢氧化铝Al(OH)3粉末，室温下搅拌30分钟制成铝溶胶粘结剂；
(2)将Al2O3、H3BO3、SiO2、水直接加入到步骤(1)的铝溶胶粘结剂中，在室温下，搅拌30分钟，调整粘度至20Pa·s，pH值至1.0，形成稳定的胶状物，便制得高温抗氧化涂料；
将步骤(2)的高温抗氧化涂涂刷在铝电解开槽阳极的沟槽内部，在室温或干燥箱中固化后，在被涂物表面即形成高温抗氧化涂层。
实施例3：
按下列配方取料：
  组成   单位：kg
  Al(OH)3   8
  铝溶胶   40
  SiO2   1.1
  H3BO3   1.9
  Al2O3   30
  ZnO   4
  水   10
  分散剂柠檬三酸铵   5
制备方法：
(1)将铝溶胶加热搅拌，当铝溶胶沸腾后，向装有铝溶胶的烧杯中缓慢加入氢氧化铝Al(OH)3粉末，在80℃温度下搅拌20分钟制成铝溶胶粘结剂。
(2)将Al2O3、SiO2、H3BO3、ZnO与水混合后，加入分散剂聚丙烯酸胺制成均匀的浆料；
(3)将步骤(2)的浆料加入到步骤(1)的铝溶胶粘结剂中，调整粘度至10Pa·s和pH值至2.0，得到高温抗氧化涂料；
将步骤(3)的高温抗氧化涂涂刷在铝电解开槽阳极的沟槽内部，在室温或干燥箱中固化后，在被涂物表面即形成高温抗氧化涂层。
该技术的效果：
1、该技术是能适应整个铝电解预焙阳极开槽技术条件的要求，技术创新性强，属国内外首创。
2、降低槽压降15～20mv。该技术实施后，一方面，提高了开槽阳极的抗氧化性，降低了阳极的消耗；另一方面，减少了电解铝阳极效应次数，降低了槽压降。
3、改善铝电解企业的生产环境，降低了生产操作人员的劳动强度。该技术实施后，减少了大量的减少CO2气体，降低了污染环境。另外，由于减少了电解槽子的炭渣量，减轻了职工打捞炭渣的工作量。

Claims (2)

1.一种提高铝电解开槽阳极抗氧化性的方法，其特征在于将以铝溶胶为粘结剂、以氧化铝为主要填料制成的高温抗氧化涂料涂刷在铝电解开槽阳极的沟槽内部，干燥固化后在被涂物表面即形成高温抗氧化涂层；高温抗氧化涂料制备方法如下：原料的质量百分比组成为：Al(OH)38～30％，铝溶胶30～60％，SiO21.0～4.0％，H3BO31.0～6.0％，Al2O36～30％，ZnO0～5.0％，H2O10～35％，分散剂0～5％；制备步骤如下：
(1)将铝溶胶加热至沸腾，向沸腾的铝溶胶中加入氢氧化铝Al(OH)3粉末，在室温～150℃温度下搅拌5～30分钟；
(2)将Al2O3、SiO2、H3BO3、ZnO、水直接加入到步骤(1)的铝溶胶粘结剂中，在室温～150℃温度下，搅拌10～30分钟，调整粘度至0.1～20Pa·s，pH值至1.0～3.0，形成稳定的胶状物，便制得高温抗氧化涂料；其中氧化锌含量不为零；
或者：
(1)将铝溶胶加热至沸腾，向沸腾的铝溶胶中加入氢氧化铝Al(OH)3粉末，在室温～150℃温度下搅拌5～30分钟；
(2)将Al2O3、SiO2、H3BO3、ZnO与分散剂混合后，加水制成均匀的浆料；
(3)将步骤(2)的浆料加入到步骤(1)的铝溶胶粘结剂中，调整粘度至0.1～20Pa·s、pH值至1.0～3.0，得高温抗氧化涂料；
其中氧化锌和分散剂的含量不为零。
2.根据权利要求1所述的提高铝电解开槽阳极抗氧化性的方法，其特征在于分散剂为柠檬三酸铵、聚乙烯醇、聚丙烯酸胺中的一种或两种。
CN2010101354310A 2010-03-30 2010-03-30 一种提高铝电解开槽阳极抗氧化性的方法 Active CN101787549B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010101354310A CN101787549B (zh) 2010-03-30 2010-03-30 一种提高铝电解开槽阳极抗氧化性的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010101354310A CN101787549B (zh) 2010-03-30 2010-03-30 一种提高铝电解开槽阳极抗氧化性的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101787549A CN101787549A (zh) 2010-07-28
CN101787549B true CN101787549B (zh) 2011-06-08

Family

ID=42530923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010101354310A Active CN101787549B (zh) 2010-03-30 2010-03-30 一种提高铝电解开槽阳极抗氧化性的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101787549B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104120454A (zh) * 2014-07-01 2014-10-29 湖南创元铝业有限公司 预焙阳极抗氧化性陶瓷基涂层及其涂覆方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103741167A (zh) * 2013-12-25 2014-04-23 中国矿业大学 一种提高电解铝用炭阳极抗氧化性的方法
CN104878411B (zh) * 2015-05-25 2017-06-23 王二体 一种环保型阳极涂层及其制备方法和应用
CN106702431B (zh) * 2015-07-24 2018-05-29 沈阳铸造研究所 一种电解铝炭素阳极用防氧化涂料
CN106189600A (zh) * 2016-08-15 2016-12-07 昌吉州准东经济技术开发区唯新能源科技有限公司 电解铝碳阳极表面抗高温抗氧化涂料及其制备方法
CN107057412B (zh) * 2017-02-15 2018-12-28 江西省科学院应用化学研究所 一种自固化电解铝用炭阳极高温抗氧化涂料
CN107190281A (zh) * 2017-05-12 2017-09-22 云南云铝涌鑫铝业有限公司 纳米陶瓷基涂料在预防铝电解槽阳极炭块氧化中的应用
CN108314910A (zh) * 2018-04-23 2018-07-24 河南中孚技术中心有限公司 一种铝电解槽预焙阳极防氧化涂料
CN109594103B (zh) * 2019-02-20 2020-01-10 长江师范学院 铝电解槽阳极效应预警方法
CN111410559B (zh) * 2020-03-30 2022-02-22 汉江弘源襄阳碳化硅特种陶瓷有限责任公司 升液管保温涂层结构及制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993020026A1 (en) * 1992-04-01 1993-10-14 Moltech Invent Sa Prevention of oxidation of carbonaceous and other materials at high temperatures
FR2730227B1 (fr) * 1995-02-03 1997-03-14 Pechiney Recherche Composition pour un revetement de produits carbones et ce revetement
CN2851285Y (zh) * 2005-11-24 2006-12-27 贵阳铝镁设计研究院 底部开槽的预焙阳极
CN100585016C (zh) * 2006-08-30 2010-01-27 中国铝业股份有限公司 一种铝电解槽强化电流的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104120454A (zh) * 2014-07-01 2014-10-29 湖南创元铝业有限公司 预焙阳极抗氧化性陶瓷基涂层及其涂覆方法
CN104120454B (zh) * 2014-07-01 2016-08-17 湖南创元铝业有限公司 预焙阳极抗氧化性陶瓷基涂层及其涂覆方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101787549A (zh) 2010-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101787549B (zh) 一种提高铝电解开槽阳极抗氧化性的方法
CN103965776B (zh) 一种耐高温隔热防腐蚀涂料
CN104588021A (zh) 一种二氧化钛光催化涂层的制备方法及用途
CN104388923A (zh) 一种石墨烯改性氧化钛金属防腐蚀涂层的制备方法
CN103265702B (zh) 一种抗紫外耐高温甲基硅树脂的制备方法
CN104911629B (zh) 一种复合电极的合成方法
CN106025196A (zh) 一种具有高比表面积硅碳负极复合材料的制备方法
CN103253672B (zh) 基于光电催化分解水制氢的碳化硅纳米线薄膜制备方法
CN105780087B (zh) 电氧化合成一维纳米氧化物结构的制备方法
CN105576206B (zh) 一种用于锂离子电池负极的Cu2V2O7‑石墨烯复合材料的制备方法
CN104357852B (zh) 一种用于光生阴极保护的MnSe/TiO2复合膜及其制备和应用
CN101343193B (zh) 高温抗氧化多孔陶瓷涂料及其制备方法
CN103102168A (zh) 改性碳纤维增强复合陶瓷的制备方法
CN104532290B (zh) 一种Fe2O3/ZnO同质结材料及其制备方法和用途
CN103183973B (zh) 一种电解铝预焙阳极钢爪的抗氧化耐腐蚀涂层及其制备方法
CN103606683B (zh) 一种线团状的锗纳米材料及其制备方法
CN102718491B (zh) 一种纳米管/粉共混态金属氧化物
CN108165077A (zh) 太阳能发电涂料及其制备方法与应用
CN104370298A (zh) 一种纳米锂离子导体铝酸锂粉体的制备方法
CN106319570B (zh) 碳基铝用阳极表面抗氧化保护剂的制备方法
CN110408269A (zh) 一种强腐蚀性水性铝银浆及其制备方法
CN101935819B (zh) 在钛或钛合金材料表面原位生长二氧化钛薄膜的制备方法
CN101343753A (zh) 涂覆高温抗氧化多孔陶瓷涂料的电极及其制备方法
CN107115768B (zh) 一种以粉煤灰为主要原料的烟气脱水陶瓷膜制备方法
CN102005303B (zh) SiO2修饰的ZnO纳米多孔薄膜复合电极的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant