專利名稱：一種鋁電解炭陽極的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種鋁電解炭陽極的制備方法，涉及一種利用浮選脫灰煤、粉狀焦作原料制作鋁
電解炭陽極的方法。
背景技術(shù)：
隨著鋁工業(yè)大型預(yù)焙電解槽技術(shù)的應(yīng)用，對電解槽用預(yù)焙陽極的質(zhì)量、性能要求 也不斷提高。而采用優(yōu)質(zhì)的、符合品級要求的原材料是保證陽極質(zhì)量穩(wěn)定的前提條件。
石油焦是生產(chǎn)陽極的主要原料。對生石油焦必須要滿足一定的粒度才能滿足陽極 生產(chǎn)的要求。按石化標準SH/T0527-1992，塊粒在8mm以下的生焦稱為粉狀石油焦，其在一 級石油焦所占比例不得超過25% 。目前石油焦的細粉化現(xiàn)象非常嚴重，有的廠進廠生焦中 粒度小于2mm的比例已經(jīng)超過了 50%。這些粉狀石油焦直接用于陽極生產(chǎn)，不利于陽極質(zhì) 量的穩(wěn)定和提高，導(dǎo)致的直接后果如下1)煅燒時燒損率高；2)煅后焦的表面活性下降，不 利于對粘結(jié)劑的吸附；3)不能滿足生產(chǎn)配方對較大顆粒的需求比例，影響生產(chǎn)過程的物料 平衡；4)在罐式煅燒爐煅燒時會發(fā)生"放炮"，給煅燒爐安全生產(chǎn)帶來很大隱患；在回轉(zhuǎn)窯 煅燒時由于粉焦不隨窯體轉(zhuǎn)動，而是停留在回轉(zhuǎn)窯最下層，使得粉焦的煅燒溫度低，生產(chǎn)出 的煅燒焦真密度、粉末電阻率等指標達不到要求，嚴重影響預(yù)焙陽極的質(zhì)量。
隨著浮選技術(shù)的發(fā)展，煤的浮選脫灰技術(shù)日益成熟，煤中灰分可達到2.5%以下， 部分煤種可達0.5%以下，產(chǎn)物100微米以下的粒度占80%以上，具有自粘結(jié)性能，已基本 達到制作炭陽極原料的要求，且浮選脫灰煤綜合成本略低于石油焦，這為使用超凈煤制作 炭陽極奠定了基礎(chǔ)。目前浮選脫灰煤主要用來制備水煤漿和煤基燃料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種能有效利用浮選脫灰
煤、粉狀生石油焦的，生產(chǎn)過程安全，陽極質(zhì)量好的鋁電解炭陽極的制備方法。 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。 —種鋁電解炭陽極的制備方法，其特征在于是采用浮選脫灰煤、粉狀生石油焦作 原料制備鋁電解炭陽極，制備過程是將浮選脫灰煤與粉狀生石油焦混合，壓制成團塊狀，干 燥后進行煅燒，制得復(fù)合煅燒焦炭，將制得的復(fù)合煅燒焦炭替代部分或全部石油焦制作鋁 用炭陽極。 本發(fā)明的一種鋁電解炭陽極的制備方法，其特征在于所述的浮選脫灰煤的灰分重 量小于2. 5%，揮發(fā)份重量含量在12%以上，粒度為100微米以下的粒度占50%以上。
本發(fā)明的一種鋁電解炭陽極的制備方法，其特征在于所述的的粉狀生石油焦的粒 度在4mm以下，揮發(fā)份重量含量為8X -13%。 本發(fā)明的一種鋁電解炭陽極的制備方法，其特征在于所述的浮選脫灰煤粉與粉狀 生石油焦的混配重量比例為10% -90% : 90% -10%。 本發(fā)明的一種鋁電解炭陽極的制備方法，其特征在于所述的將浮選脫灰煤與粉狀生石油焦混合，壓制成團塊狀，團塊直徑為8-40mm。 本發(fā)明的一種鋁電解炭陽極的制備方法，其特征在于所述的將浮選脫灰煤與粉狀 生石油焦混合，壓制成團塊狀，干燥后進行煅燒過程的煅燒溫度為1200-2000°C。
本發(fā)明的一種鋁電解炭陽極的制備方法，其特征在于所述的將浮選脫灰煤與粉狀 生石油焦混合，壓制成團塊狀過程加入粘結(jié)劑，粘結(jié)劑的添加量為浮選脫灰煤粉與粉狀生 石油焦總量的0% -15%。 本發(fā)明的一種鋁電解炭陽極的制備方法，其特征在于所述的粘結(jié)劑為石油瀝青、 煤瀝青或石油瀝青與煤瀝青的混合物。 本發(fā)明的方法，將浮選脫灰煤與粉狀生石油焦制成復(fù)合煅燒焦，替代部分或全部 石油焦，用于制作鋁用炭陽極。本發(fā)明的方法解決了石油焦日益粉化對炭陽極生產(chǎn)帶來的 工藝難題，同時拓寬了鋁用炭陽極資源選擇范圍，也為我國的煤炭資源從燃料向原材料轉(zhuǎn) 化提供了一條途徑，提高了煤炭資源的附加值。
具體實施例方式
—種鋁電解炭陽極的制備方法，采用浮選脫灰煤、粉狀生石油焦作原料制備鋁電 解炭陽極，制備過程是將浮選脫灰煤與粉狀生石油焦混合，壓制成團塊狀，干燥后進行煅 燒，制得煅復(fù)合燒焦炭，將制得的復(fù)合煅燒焦炭替代部分或全部石油焦制作鋁用炭陽極。
將浮選脫灰煤粉與粉狀生石油焦按一定比例混合，加入復(fù)合煤焦總量的0_15%
的粘結(jié)劑，混合攪拌均勻，用壓球機、擠壓機、模壓機等壓制成型設(shè)備壓制成塊度直徑為 8-40mm的團塊狀，干燥后，進行煅燒。煅燒終溫為1200-2000°C ，制得煅后復(fù)合焦炭，用于制 作鋁用炭陽極。 所用浮選脫灰煤的灰分應(yīng)在2.5%以下，揮發(fā)份含量在12%以上，煤粉中100微米 以下的粒度應(yīng)占50%以上。粉狀生石油焦的粒度在4mm以下，揮發(fā)份含量8-13X。所選擇
的粘結(jié)劑為石油瀝青、煤瀝青，或石油瀝青與煤瀝青的混合物。
實施例1 浮選脫灰煤的灰分1.8%，揮發(fā)份含量為18%，煤粉中IOO微米以下的粒度占 88%。粉狀生石油焦的粒度在4mm以下，揮發(fā)份含量12.5X。將浮選脫灰煤與粉狀生石油 焦按照質(zhì)量比為90% : 10%的比例混合，不加入粘結(jié)劑，混合均勻后，通過壓球機壓制成 塊度直徑為15mm的球團，烘干干燥后進行煅燒，煅燒終溫為195(TC，制得煅后復(fù)合焦。煅后 復(fù)合焦炭的主要技術(shù)指標為灰分2.0X，真密度1.85g/cm3，粉末電阻率635ii Qm。該煅后 復(fù)合焦炭可替代約10_30%的石油焦，用于制作鋁用炭陽極。
實施例2 浮選脫灰煤的灰分0. 8%，揮發(fā)份含量15%，煤粉中100微米以下的粒度占56%。 粉狀生石油焦的粒度在4mm以下，揮發(fā)份含量11%。將浮選脫灰煤與粉狀生石油焦按照質(zhì) 量比為50% : 50%的比例混合，再加入復(fù)合煤焦總量的5%的煤瀝青顆粒作粘結(jié)劑，混合 均勻后，用模壓機壓成塊度直徑為20mm的團塊，烘干干燥后進行煅燒，煅燒終溫為160(TC， 制得煅后復(fù)合焦。煅后復(fù)合焦炭的主要技術(shù)指標為灰分0. 66%，真密度1. 95g/cm 粉末 電阻率621y Qm。該煅后復(fù)合焦炭可替代約30-60%的石油焦，用于制作鋁用炭陽極。
實施例3
浮選脫灰煤的灰分0. 5%，揮發(fā)份含量20%，煤粉中100微米以下的粒度占89%。 粉狀生石油焦的粒度在2mm以下，揮發(fā)份含量10 % 。將浮選脫灰煤與粉狀生石油焦按照 質(zhì)量比為10% : 90%的比例混合，再加入復(fù)合煤焦總量的14.5%的煤瀝青顆粒作粘結(jié) 劑，混合均勻后，用模壓機壓成塊度直徑為30mm的團塊，烘干干燥后進行煅燒，煅燒終溫為 125(TC，制得煅后復(fù)合焦。煅后復(fù)合焦炭的主要技術(shù)指標為灰分0.39X，真密度2.04g/ cm 粉末電阻率560ii Qm。該煅后復(fù)合焦炭可替代20-100X石油焦，用于制作鋁用炭陽極。
實施例4 浮選脫灰煤的灰分1. 1%，揮發(fā)份含量13%，煤粉中100微米以下的粒度占86%。 粉狀生石油焦的粒度在6mm以下，揮發(fā)份含量8% 。將浮選脫灰煤與粉狀生石油焦按照質(zhì)量 比為40% : 60%的比例混合，再加入復(fù)合煤焦總量的10%的石油瀝青作粘結(jié)劑，混合均勻 后，用擠壓機壓成直徑為40mm的條狀，切割成長度大于8mm的塊狀，烘干干燥后進行煅燒， 煅燒終溫為155(TC，制得煅后復(fù)合焦。煅后復(fù)合焦炭的主要技術(shù)指標為灰分O. 76%，真密 度2.01g/cm 粉末電阻率578ii Qm。該煅后復(fù)合焦炭可替代20-50%石油焦，用于制作鋁
用炭陽極。 實施例5 浮選脫灰煤的灰分1. 5%，揮發(fā)份含量21%，煤粉中100微米以下的粒度占82%。 粉狀生石油焦的粒度在4mm以下，揮發(fā)份含量10%。將浮選脫灰煤與粉狀生石油焦按照質(zhì) 量比為30% : 70%的比例混合，再加入復(fù)合煤焦總量的10%的煤瀝青顆粒作粘結(jié)劑，混 合均勻后，通過壓球機壓制成塊度直徑為25mm的球團，烘干干燥后進行煅燒，煅燒終溫為 130(TC，制得煅后復(fù)合焦。煅后復(fù)合焦炭的主要技術(shù)指標為灰分0.84X，真密度2.02g/ cm 粉末電阻率562ii Qm。該煅后復(fù)合焦炭可替代20_40%石油焦，用于制作鋁用炭陽極。
實施例6 浮選脫灰煤的灰分1. 2%，揮發(fā)份含量19%，煤粉中100微米以下的粒度占85%。 粉狀生石油焦的粒度在3mm以下，揮發(fā)份含量11%。將浮選脫灰煤與粉狀生石油焦按照質(zhì) 量比為75% : 25%的比例混合，再加入復(fù)合煤焦總量的12%的混合瀝青(混合瀝青中，煤 瀝青石油瀝青為l : 1)作粘結(jié)劑，混合均勻后，通過壓球機壓制成塊度直徑為30mm的 球團，烘干干燥后進行煅燒，煅燒終溫為142(TC，制得煅后復(fù)合焦。煅后復(fù)合焦炭的主要技 術(shù)指標為灰分1.25%，真密度1.97/cm3，粉末電阻率612ii Qm。該煅后復(fù)合焦炭可替代 15-35%石油焦，用于制作鋁用炭陽極。 上面所述的實施例，僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行描述，并非對本發(fā)明的構(gòu) 思和范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域和本行業(yè)工程技術(shù)人員，對 本發(fā)明的技術(shù)做出的各種變型和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明請求保護技術(shù) 內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求
一種鋁電解炭陽極的制備方法，其特征在于是采用浮選脫灰煤、粉狀生石油焦作原料制備鋁電解炭陽極，制備過程是將浮選脫灰煤與粉狀生石油焦混合，壓制成團塊狀，干燥后進行煅燒，制得復(fù)合煅燒焦炭，將制得的復(fù)合煅燒焦炭替代部分或全部石油焦制作鋁用炭陽極。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁電解炭陽極的制備方法，其特征在于所述的浮選脫灰 煤的灰分重量小于2. 5% ，揮發(fā)份重量含量在12%以上，粒度為100微米以下的粒度占50% 以上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁電解炭陽極的制備方法，其特征在于所述的的粉狀生 石油焦的粒度在4mm以下，揮發(fā)份重量含量為8% -13%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁電解炭陽極的制備方法，其特征在于所述的浮選脫灰 煤粉與粉狀生石油焦的混配重量比例為10% -90% : 90% -10%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁電解炭陽極的制備方法，其特征在于所述的將浮選脫 灰煤與粉狀生石油焦混合，壓制成團塊狀，團塊直徑為8-40mm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種鋁電解炭陽極的制備方法，其特征在于所述的將 浮選脫灰煤與粉狀生石油焦混合，壓制成團塊狀，干燥后進行煅燒過程的煅燒溫 度為 1200-2000°C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁電解炭陽極的制備方法，其特征在于所述的將浮選脫 灰煤與粉狀生石油焦混合，壓制成團塊狀過程加入粘結(jié)劑，粘結(jié)劑的添加量為浮選脫灰煤 粉與粉狀生石油焦總量的0%-15%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁電解炭陽極的制備方法，其特征在于所述的粘結(jié)劑為 石油瀝青、煤瀝青或石油瀝青與煤瀝青的混合物。
全文摘要
一種鋁電解炭陽極的制備方法，涉及一種利用浮選脫灰煤、粉狀焦作原料制作鋁電解炭陽極的方法。其特征在于是采用浮選脫灰煤、粉狀生石油焦作原料制備鋁電解炭陽極，制備過程是將浮選脫灰煤與粉狀生石油焦混合，壓制成團塊狀，干燥后進行煅燒，制得復(fù)合煅燒焦炭，將制得的復(fù)合煅燒焦炭替代部分或全部石油焦制作鋁用炭陽極。本發(fā)明的方法解決了石油焦日益粉化對炭陽極生產(chǎn)帶來的工藝難題，同時拓寬了鋁用炭陽極資源選擇范圍，也為我國的煤炭資源從燃料向原材料轉(zhuǎn)化提供了一條途徑，提高了煤炭資源的附加值。
文檔編號C25C3/00GK101698947SQ20091023598
公開日2010年4月28日 申請日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者羅英濤, 蘇自偉, 郭瑞敏 申請人:中國鋁業(yè)股份有限公司