CN104878411A - 一种环保型阳极涂层及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明介绍了一种环保型阳极涂层及其制备方法和应用用于覆盖在预焙阳极的表面，涂层为重量比氧化铝：水：氧化铝溶胶=10：（2~3）：（0.5~1.5）的均匀混合物，用腻子喷涂机喷涂于预焙阳极炭块侧部离底面15㎝以上部位，和预焙阳极炭块上表面；预焙阳极炭块底面以及预焙阳极炭块侧部离底面15㎝以下部位不涂覆,然后干燥即得到环保型阳极涂层。本发明配方合理，可以有效地阻挡空气与阳极碳块的接触，从而减少或避免阳极碳块的氧化脱落；涂层不含其它杂质，对电解槽原铝质量不受影响；可节约碳耗17kg/t-Al左右，提高电解槽电流效率0.2%左右，从而降低原铝吨铝成本。

Description

一种环保型阳极涂层及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种铝电解应用技术领域技术，特别是一种环保型阳极涂层及其制备方法和应用。
背景技术
铝电解生产过程中，环保节能降耗是铝电解行业生产主题，传统阳极安放在电解槽中，由于炭阳极受电解槽高温的影响，部分炭阳极裸漏在空气中，从而引起炭阳极脱落、氧化，造成吨铝炭耗居高不下，近期，部分铝厂、科研单位，也正在开展阳极炭块喷涂试验，他们中一部分因喷涂成本太高，在电解槽中推广难以进行；另一部分阳极喷涂后，安在电解槽中，效果不突出，而终止阳极涂层试验。在这种情况下，研究开发环保型阳极涂层对电解槽节能降耗具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种环保型阳极涂层及其制备方法和应用，克服了现有技术存在的不足，达到节约碳耗，提高电解槽电流效率，降低成本，减少电解槽中电解质表面上炭渣量，减轻电解工劳动量。
为了实现解决上述技术问题的目的，本发明采用了如下技术方案：
一种环保型阳极涂层，用于覆盖在预焙阳极的表面，其特征在于：所述的环保型阳极涂层为重量比组成氧化铝：水：氧化铝溶胶=10：（2~3）：（0.5~1.5）的均匀混合物，喷涂于预焙阳极规定表面形成的干燥混合物。
进一步具体的，所述的氧化铝溶胶的具体规格为：是指水合氧化铝重量含量为20-25%的水溶胶。氧化铝溶胶具体为乳白或微黄色粒状或糊状物，水合氧化铝为结构式 [Al2(OH)nX6-n]m乳白或微黄色粒状或糊状物，式中，n为自然数n小于6，X为一价的负离子，例如卤素阴离子。氧化铝溶胶无毒、无臭、无腐蚀性，有粘接性，其黏度随氧化铝含量的增高和时间延长而增大。有增稠性和触变性。可长期贮存，不变质。干溶胶在水中有良好的分散性。
一种环保型阳极涂层的制备方法，其步骤如下：
（一）、将纯净氧化铝倒入容器中，然后，按氧化铝：水=10：（2~3）的质量比例进行加水，搅拌均匀，制备得到膏状氧化铝；
（二）、按照质量比膏状氧化铝：氧化铝溶胶=10：（0.8~1.3）质量比，均匀混合，制备得到混合涂料；
（三）、将步骤（二）得到的混合涂料，用腻子喷涂机喷涂于预焙阳极所要求的表面、干燥，即得到环保型阳极涂层。
本专利采用纯净氧化铝首先加水混合均匀，然后再加入氧化铝溶胶的办法，可以使得氧化铝溶胶和膏状氧化铝混合可以达到均匀细腻的技术效果，避免了纯净氧化铝直接加入水和氧化铝溶胶混合时，容易出现的结块不均匀或浪费大量氧化铝溶胶增加成本等问题。
更具体的，所述的环保型阳极涂层的厚度为0.5-2mm。用腻子喷涂机喷涂在预焙阳极炭块表面的要求是是共涂1-3遍。这样操作，可以避免直接一遍涂覆造成的喷涂不均匀，得不到预期节炭节能等负面后果。
更具体的，所述的环保型阳极涂层，在预焙阳极的位置为：环保型阳极涂层喷涂在预焙阳极炭块侧部离底面15㎝以上部位，和预焙阳极炭块上表面；预焙阳极炭块底面以及预焙阳极炭块侧部离底面15㎝以下部位不涂覆。
将涂覆有环保型阳极涂层的预焙阳极干燥后安放在电解槽中，即可进行电解操作。
一种环保型阳极涂层作为预焙阳极保护层的应用，涂层为重量比组成氧化铝：水：氧化铝溶胶=10：（2~3）：（0.5~1.5）的均匀混合物，喷涂于预焙阳极规定表面形成的干燥混合物，喷涂在预焙阳极炭块侧部离底面15㎝以上部位，和预焙阳极炭块上表面；涂层的厚度为0.5-2mm；预焙阳极炭块底面以及预焙阳极炭块侧部离底面15㎝以下部位不涂覆。
本专利的技术，配方合理，利用生产原铝的原料氧化铝作为主要原料，水和氧化铝溶胶作为副原料，水在加热过程中，变成水蒸气蒸发掉，氧化铝溶胶变成电解原料氧化铝等其它电解原料，对电解槽生产出的原铝质量无影响。
本发明采用环保型阳极涂层，一是可以有效地阻挡空气与阳极碳块的接触，从而减少或避免阳极碳块的氧化脱落；二是本专利的涂层，不含其它杂质，对电解槽原铝质量不受影响；三是本环保型阳极涂层可节约碳耗17kg/t-Al左右，提高电解槽电流效率0.2%左右，从而降低原铝吨铝成本。
通过采用上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：
本发明采用环保型阳极涂层，一是可以有效地阻挡了空气与阳极碳块的接触，从而减少或避免阳极碳块的氧化脱落，二是环保型氧化铝涂层，不含其它杂质，对电解槽原铝质量不受影响，本环保型阳极涂层可节约碳耗17kg/t-Al左右，提高电解槽电流效率0.2%左右，从而降低原铝吨铝成本。
本发明配方合理，利用生产原铝的原料氧化铝作为主要原料，水和氧化铝溶胶作为副原料，水在加热过程中，变成水蒸气蒸发掉，氧化铝溶胶变成电解原料氧化铝等其它电解原料，对电解槽生产出的原铝质量无影响。
附图说明
图1是涂覆有本专利的环保型阳极涂层的阳极示意图。
图中，1-阳极导杆，2-阳极钢爪，3-阳极炭块涂层，4-阳极炭块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本专利进一步解释说明。但本专利的保护范围不限于具体的实施方式。
实施例1
如附图所示，本专利的环保型阳极涂层，可以采用如下方法进行制备：
（1）、将纯净氧化铝倒入容器中，然后，按10比2.5的质量比例进行加水搅拌均匀，制备得到膏状氧化铝；
（2）、膏状氧化铝：氧化铝溶胶=10：1.3质量比，均匀混合，制备得到混合涂料；其中，氧化铝溶胶为水合氧化铝重量含量为20-25%的水溶胶；
（3）、将步骤（2）得到的混合涂料，用腻子喷涂机喷涂于预焙阳极所要求的表面、干燥，即得到环保型阳极涂层。
将涂覆有环保型阳极涂层的预焙阳极干燥后安放在电解槽中，并进行电解生产。得到的结果为：电解槽中炭渣量明显减少，阳极不氧化，电解槽电流效率有所提高，阳极周期有所延长1至1.2小时。
实施例2
如附图所示，本专利的环保型阳极涂层，可以采用如下方法进行制备：
（1）、将纯净氧化铝倒入容器中，然后，按10比2.5的质量比例进行加水搅拌均匀，制备得到膏状氧化铝；
（2）、膏状氧化铝：氧化铝溶胶=10：1质量比，均匀混合，制备得到混合涂料；
（3）、将步骤（2）得到的混合涂料，用腻子喷涂机喷涂于预焙阳极所要求的表面、干燥，即得到环保型阳极涂层。所述的环保型阳极涂层的厚度为0.5-2mm,。用腻子喷涂机喷涂在预焙阳极炭块所要求的表面上喷涂1-3遍。涂层在预焙阳极炭块侧部离底面15㎝以上部位，和预焙阳极炭块上表面；预焙阳极炭块底面以及预焙阳极炭块侧部离底面15㎝以下部位不涂覆。
将涂覆有环保型阳极涂层的预焙阳极干燥后安放在电解槽中，并进行电解生产。得到的结果为：电解槽中炭渣量明显减少，阳极不氧化，电解槽电流效率有所提高，阳极周期有所延长1至1.2小时。
本专利的技术，对电解槽原铝质量不受影响，本环保型阳极涂层可节约碳耗17kg/t-Al左右，，提高电解槽电流效率0.2%左右，从而降低原铝吨铝成本。利用生产原铝的原料氧化铝作为主要原料，水和氧化铝溶胶作为副原料，水在加热过程中，变成水蒸气蒸发掉，氧化铝溶胶变成电解原料氧化铝等其它电解原料，对电解槽生产出的原铝质量无影响。
实施例3
如附图所示，本专利的环保型阳极涂层，制备方法同实施例2。将涂覆有环保型阳极涂层的预焙阳极干燥后安放在电解槽中，并进行电解生产。得到的结果为：电解槽中炭渣量明显减少，阳极不氧化，电解槽电流效率有所提高，阳极周期有所延长1至1.2小时。
实施例4
环保型阳极涂层制备：
（1）、将纯净氧化铝倒入容器中，然后，按10比2.5的质量比例进行加水搅拌均匀，制备得到膏状氧化铝；
（2）、膏状氧化铝：氧化铝溶胶=10：0.8质量比，均匀混合，制备得到混合涂料；
（3）、将步骤（2）得到的混合涂料，用腻子喷涂机喷涂于预焙阳极所要求的表面、干燥，即得到环保型阳极涂层。
将涂覆有环保型阳极涂层的预焙阳极干燥后安放在电解槽中，并进行电解生产。得到的结果为：电解槽中炭渣量明显减少，阳极不氧化，电解槽电流效率有所提高，阳极周期有所延长1至1.2小时。
对比例1
在相同系列电解槽中，自选2台电解槽，一台电解槽安放涂层阳极，一台电解槽安放未涂层阳极，安放后，在生产过程中，采用相同工艺技术条件，进行3个月对比，可以得出以下结果：
安有涂层阳极的电解槽，电解质上面的炭渣量明显减少，工人的劳动量明显减少。
安有涂层阳极的电解槽，阳极周期可以延长1小时。
安有涂层阳极的电解槽比对比槽电流效率提高0.2%左右。

Claims (7)

1.一种环保型阳极涂层，用于覆盖在预焙阳极炭块的表面，其特征是：所所述的环保型阳极涂层为重量比组成氧化铝：水：氧化铝溶胶=10：（2~3）：（0.5~1.5）的均匀混合物，喷涂于预焙阳极规定表面形成的干燥混合物。
2.   根据权利要求1所述环保型阳极涂层，其特征是：所述的氧化铝溶胶是指水合氧化铝重量含量为20-25%的水溶胶。
3.一种环保型阳极涂层的制备方法，其特征是：包括如下步骤：
（一）、将纯净氧化铝倒入容器中，然后，按氧化铝：水=10：（2~3）的质量比例进行加水，搅拌均匀，制备得到膏状氧化铝；
（二）、按照质量比膏状氧化铝：氧化铝溶胶=10：（0.8~1.3）质量比，均匀混合，制备得到混合涂料；
（三）、将步骤（二）得到的混合涂料，用腻子喷涂机喷涂于预焙阳极所要求的表面、干燥，即得到环保型阳极涂层。
4.根据权利要求3所述环保型阳极涂层的制备方法，其特征是：所述的环保型阳极涂层的厚度为0.5-2mm。
5.根据权利要求3所述环保型阳极涂层的制备方法，其特征是：用腻子喷涂机喷涂在预焙阳极炭块表面的要求是是共涂1-3遍。
6.根据权利要求3所述环保型阳极涂层的制备方法，其特征是：所述的环保型阳极涂层，在预焙阳极的位置要求为：环保型阳极涂层喷涂在预焙阳极炭块侧部离底面15㎝以上部位，和预焙阳极炭块上表面；预焙阳极炭块底面以及预焙阳极炭块侧部离底面15㎝以下部位不涂覆。
7.一种环保型阳极涂层的应用，其特征是：所述的环保型阳极涂层为重量比组成氧化铝：水：氧化铝溶胶=10：（2~3）：（0.5~1.5）的均匀混合物，喷涂于预焙阳极规定表面形成的干燥混合物，其喷涂在预焙阳极炭块侧部离底面15㎝以上部位，和预焙阳极炭块上表面；涂层的厚度为0.5-2mm；预焙阳极炭块底面以及预焙阳极炭块侧部离底面15㎝以下部位不涂覆。
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