CN103204488A - 一种降低阳极微量元素含量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降低阳极微量元素含量的方法，其特征在于，包括步骤：A、堆浸：将石油焦与浓度为110-130g/L的盐酸溶液混合，液固比为4∶1，在常温常压下堆浸12-36h；B、分离固液：将步骤A所得溶液进行固液分离，所得浸渣干燥后做为煅烧工序的原料。本方法降低阳极原料石油焦中的微量元素，提高了阳极性能和原铝质量；并且仅采用盐酸为浸出剂，不但有利于在后续的煅烧工序中去除石油焦中残留的浸出剂，而且在浸出液中撒入生石灰，与酸中和，实现浸出液无污染排放。

Description

一种降低阳极微量元素含量的方法
技术领域
本发明涉及技术领域，特别涉及一种降低阳极微量元素含量的方法。
背景技术
铝用阳极的主要原料是石油焦、煤沥青及残极。尽管原料中含有的微量元素含量很低，但如果含量超过一定范围，就会对阳极的质量产生很大影响：一方面如Na、V、Fe、Ni等微量元素对阳极具有催化氧化作用，造成了阳极二氧化碳、空气反应性下降，降低电解效率，增大炭阳极过量消耗，造成炭渣过多，给电解生产造成恶劣影响；另一方面随着阳极的消耗，金属微量元素在电解槽阴极表面被还原，从而进入原铝中，最终降低铝纯度、机械性能、导电性能等质量指标。因而控制阳极中的微量元素含量有利于改善阳极在电解槽中的使用性能。
石油焦中的的微量元素部分来源于原油，此外在石油焦的生产、运输和贮存过程中，不可避免的也会带入杂质元素。现有的控制阳极微量元素的方法，主要通过将不同厂家的原料搭配使用，来达到稳定阳极微量元素含量的目的，因而十分被动。并且由于我国电解铝行业的产能不断扩大，对石油焦的需求量也大幅度增加，因此进口质量较差(高硫、高微量元素含量)的原油增加，造成石油焦质量逐年下滑，阳极中的微量元素含量很难控制在一个较低水平。
CN200910094950.4(一种工业石油焦的净化方法，2009-9-11)将工业用石油焦经盐碱加压浸出后，再在60-100℃用盐酸洗涤，从而除去铝、钛、铁、钙、镁等杂质。但该方法需先将石油焦磨细，再使用加温加压设备进行处理，还需碱浸和酸浸，工序复杂，且只能得到小粒度的石油焦，不利于生产铝用碳素阳极。
发明内容
本发明的提供一种降低阳极微量元素含量的方法，降低了石油焦原料中的微量元素的含量，提高了阳极质量。
本发明的技术方案是：
一种降低阳极微量元素含量的方法，包括步骤：
A、堆浸：将石油焦与浓度为110-130g/L的盐酸溶液混合，液固比为4∶1，在常温常压下堆浸12-36h；
B、分离固液：将步骤A所得溶液进行固液分离，所得浸渣干燥后做为煅烧工序的原料。
优选的，所述步骤B所得浸出液与生石灰混合。
本发明提供的降低阳极微量元素含量的方法，具有如下优点：
1、无杂质：本方法仅采用盐酸为浸出剂，有利于在后续的煅烧工序中去除石油焦中残留的浸出剂，减少浸出剂对石油焦的不良影响；
2、无污染：经固液分离后，浸出液含Na+、Fe3+、Ni2+以及残留的酸，再在浸出液中撒入生石灰，与酸中和，金属离子与OH-结合沉淀，从而实现浸出液无污染排放；
3、高质量：降低阳极原料石油焦中的微量元素，既提高了阳极的抗氧化性，减少碳耗，又提高了电解工序所得到的原铝质量；
4、多粒度：采用堆浸方式，无需将石油焦磨细，因此经过后续的煅烧、破碎处理可得到各种粒度的石油焦，利于科学搭配不同粒度做为阳极骨料，有利于提高阳极强度和性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明技术方案做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种降低阳极微量元素含量的方法，具体为：
以盐酸为浸出剂，盐酸浓度为120g/L，液固比(浸出剂/石油焦)为4∶1，常温常压下浸出18h，然后进行固液分离，固体干燥后为煅烧工序的原料；浸出液与生石灰混合后成为中性无毒害液体。
石油焦中各元素浸出前后含量为下表所示，并且采用浸出后石油焦制备的阳极的空气反应余量明显增加；在整个阳极使用周期内，电解槽炭渣量没有增加，原铝硅、铁、镍含量明显下降。
 分析元素含量(ppm)   Fe   V   Ni   Si   Ca
  浸出前   170   109   481   78   576
  浸出后   31   38   103   24   109
实施例2
以盐酸为浸出剂，盐酸浓度为110g/L，液固比(浸出剂/石油焦)为4∶1，常温常压下浸出36h，然后进行固液分离，固体干燥后为煅烧工序的原料；浸出液与生石灰混合后成为中性无毒害液体。
石油焦中各元素浸出前后含量为下表所示，并且采用浸出后石油焦制备的阳极的空气反应余量明显增加；在整个阳极使用周期内，电解槽炭渣量没有增加，原铝硅、铁、镍含量明显下降。
 分析元素含量(ppm)   Fe   V   Ni   Si   Ca
  浸出前   168   102   454   74   562
  浸出后   39   41   117   29   103
实施例3
以盐酸为浸出剂，盐酸浓度为130g/L，液固比(浸出剂/石油焦)为4∶1，常温常压下浸出26h，然后进行固液分离，固体干燥后为煅烧工序的原料；浸出液与生石灰混合后成为中性无毒害液体。
石油焦中各元素浸出前后含量为下表所示，并且采用浸出后石油焦制备的阳极的空气反应余量明显增加；在整个阳极使用周期内，电解槽炭渣量没有增加，原铝硅、铁、镍含量明显下降。
 分析元素含量(ppm)   Fe   V   Ni   Si   Ca
  浸出前   163   106   468   82   569
  浸出后   42   39   110   30   107
实施例4
以盐酸为浸出剂，盐酸浓度为125g/L，液固比(浸出剂/石油焦)为4∶1，常温常压下浸出12h，然后进行固液分离，固体干燥后为煅烧工序的原料；浸出液与生石灰混合后成为中性无毒害液体。
石油焦中各元素浸出前后含量为下表所示，并且采用浸出后石油焦制备的阳极的空气反应余量明显增加；在整个阳极使用周期内，电解槽炭渣量没有增加，原铝硅、铁、镍含量明显下降。
 分析元素含量(ppm)   Fe   V   Ni   Si   Ca
  浸出前   173   105   477   75   558
  浸出后   34   37   109   25   111
以上对本发明实施例提供的一种降低阳极微量元素含量的方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，仅用于帮助理解本发明核心思想；不应理解为对本发明的限制。

Claims (2)

1.一种降低阳极微量元素含量的方法，其特征在于，包括步骤：
A、堆浸：将石油焦与浓度为110-130g/L的盐酸溶液混合，液固比为4∶1，在常温常压下堆浸12-36h；
B、分离固液：将步骤A所得溶液进行固液分离，所得浸渣干燥后做为煅烧工序的原料。
2.根据权利要求1所述的一种降低阳极微量元素含量的方法，其特征在于，所述步骤B所得浸出液与生石灰混合。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101659411A (zh) * 2009-09-11 2010-03-03 云南冶金集团总公司技术中心 一种工业石油焦的净化方法
CN102153070A (zh) * 2011-03-07 2011-08-17 昆明冶金研究院 一种煅后石油焦提纯的方法

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Non-Patent Citations (1)

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Title
陈津，王克勤: "《冶金环境工程》", 30 April 2009, 长沙：中南大学出版社 *

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