CN112853401A - 一种抑制阳极内活性碱金属的预焙阳极 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抑制阳极内活性碱金属的预焙阳极，所述预焙阳极内含有活性金属抑制剂。所述活性金属抑制剂包括但不限于硫、锰、钾、磷、镁、锶；通过使用活性金属抑制剂中的不同化学元素将这些活性金属通过化学反应形成稳定的化合物，使其不具备催化作用，通过提高阳极的抗氧化能力，可以使电解铝过程中的阳极消耗降低5％。同时可将阳极的使用周期由35天延长至36天节约人工成本。实现了阳极在电解槽内使用时的无碳渣这一行业难题。阳极生产时的使用量降低为3‰，使用损耗明显降低，有助于大规模企业生产。
Description
技术领域
本发明一种抑制阳极内活性碱金属的预焙阳极。
背景技术
预焙阳极在预焙铝电解槽中作为阳极材料使用，现有技术中，由于阳极中的金属元素V、Na和Ca对阳极的空气和CO2反应性有非常强的催化作用，同时阳极在950℃左右的温度下参与电化反应，进一步为氧化反应提供了有利条件。上述催化作用会导致电解铝该过程中阳极的消耗量上升。
阳极消耗在铝电解生产成本中仅次于电耗和氧化铝，约占总成本的15％左右，如果预焙阳极质量不佳，此比例可能上升至25％左右，所以提高预焙阳极的质量对铝电解成本的控制起着至关重要的作用。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种抑制阳极内活性碱金属的预焙阳极。
一种抑制阳极内活性碱金属的预焙阳极，其特征在于，所述预焙阳极内含有活性金属抑制剂。
进一步的，所述活性金属抑制剂包括但不限于硫、锰、钾、磷、镁、锶中的一种或多种。
进一步的，所述活性金属抑制剂组成成分质量百分比如下
硫 5-10％
锰 10-20％
钾 10-30％
磷 20-40％
镁 1-10％
锶 5-20％。
进一步的，所述活性金属抑制剂组成成分质量百分比如下
硫 8％
锰 17％
钾 25％
磷 30％
镁 5％
锶 15％。
一种抑制阳极内活性碱金属的预焙阳极，其特征在于，制备步骤如下：
(1)磨粉，原料磨粉纯度为55-65％，原料磨粉布林值为3300-3800；
(2)配料，配料步骤时，所述沥青焦的参配比例为干料总量17％，余量为煅后焦，以质量百分比计，沥青焦与煅后焦混合形成干料；
干料组成成分按质量百分比计如下：
干料混合完成后，加入活性金属抑制剂，活性金属抑制剂占干料的3.5‰，以质量比例计；
(3)混捏，混合时间为30-35min，保持温度为115-125℃。
(4)湿混，加入干料质量15.5％的煤沥青进行混合，混合时间为30-35min，保持温度160—164℃。
本发明的有益效果体现在：
通过使用活性金属抑制剂中的不同化学元素将这些活性金属通过化学反应形成稳定的化合物，使其不具备催化作用，通过提高阳极的抗氧化能力，可以使电解铝过程中的阳极消耗降低5％。同时可将阳极的使用周期由35天延长至36天节约人工成本。实现了阳极在电解槽内使用时的无碳渣这一行业难题。阳极生产时的使用量降低为3‰，使用损耗明显降低，有助于大规模企业生产。
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。
实施例1
一种抑制阳极内活性碱金属的预焙阳极，制备步骤如下：
(1)磨粉，原料磨粉纯度为57％，原料磨粉布林值为3500；
(2)配料，配料步骤时，所述沥青焦的参配比例为干料总量17％，余量为煅后焦，以质量百分比计，沥青焦与煅后焦混合形成干料；
干料组成成分按质量百分比计如下：
干料混合完成后，加入活性金属抑制剂，活性金属抑制剂占干料的3.5‰，以质量比例计；
(3)混捏，混合时间为33min，保持温度为120℃。
(4)湿混，加入干料质量15.5％的煤沥青进行混合，混合时间为32min，保持温度162℃。
实施例2
一种抑制阳极内活性碱金属的预焙阳极，制备步骤如下：
(1)磨粉，原料磨粉纯度为55％，原料磨粉布林值为3300；
(2)配料，配料步骤时，所述沥青焦的参配比例为干料总量17％，余量为煅后焦，以质量百分比计，沥青焦与煅后焦混合形成干料；
干料组成成分按质量百分比计如下：
干料混合完成后，加入活性金属抑制剂，活性金属抑制剂占干料的3.5‰，以质量比例计；
(3)混捏，混合时间为30min，保持温度为115℃。
(4)湿混，加入干料质量15.5％的煤沥青进行混合，混合时间为30min，保持温度160℃。
实施例3
一种抑制阳极内活性碱金属的预焙阳极，制备步骤如下：
(1)磨粉，原料磨粉纯度为60％，原料磨粉布林值为3800；
(2)配料，配料步骤时，所述沥青焦的参配比例为干料总量17％，余量为煅后焦，以质量百分比计，沥青焦与煅后焦混合形成干料；
干料组成成分按质量百分比计如下：
干料混合完成后，加入活性金属抑制剂，活性金属抑制剂占干料的3.5‰，以质量比例计；
(3)混捏，混合时间为35min，保持温度为125℃。
(4)湿混，加入干料质量15.5％的煤沥青进行混合，混合时间为35min，保持温度164℃。
本发明制得的试验阳极，其组成成分如下表所示(比例以质量百分比计)：
下面两张表为本发明所制备的试验阳极与市面上的普通阳极对比的性能数据：
表1本发明所制备的试验阳极与市面上的普通阳极对比的性能数据(1)
表2本发明所制备的试验阳极与市面上的普通阳极对比的性能数据(2)
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种抑制阳极内活性碱金属的预焙阳极，其特征在于，所述预焙阳极内含有活性金属抑制剂。
2.如权利要求1所述的一种抑制阳极内活性碱金属的预焙阳极，其特征在于，所述活性金属抑制剂包括但不限于硫、锰、钾、磷、镁、锶中的一种或多种。
进一步的，所述活性金属抑制剂组成成分质量百分比如下
3.如权利要求1所述的一种抑制阳极内活性碱金属的预焙阳极，其特征在于，所述活性金属抑制剂组成成分质量百分比如下
4.如权利要求1所述的一种抑制阳极内活性碱金属的预焙阳极，其特征在于，制备步骤如下：
(1)磨粉，原料磨粉纯度为55-65％，原料磨粉布林值为3300-3800；
(2)配料，配料步骤时，所述沥青焦的参配比例为干料总量17％，余量为煅后焦，以质量百分比计，沥青焦与煅后焦混合形成干料；
干料组成成分按质量百分比计如下：
干料混合完成后，加入活性金属抑制剂，活性金属抑制剂占干料的3.5‰，以质量比例计；
(3)混捏，混合时间为30-35min，保持温度为115-125℃。
(4)湿混，加入干料质量15.5％的煤沥青进行混合，混合时间为30-35min，保持温度160—164℃。
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