【技术实现步骤摘要】
一种利用铝电解废旧阴极炭块制备预焙阳极的方法
本专利技术涉及铝电解废旧阴极炭块再利用领域，具体涉及一种利用铝电解废旧阴极炭块制备预焙阳极的方法。
技术介绍
铝电解阴极由于受熔盐和铝液的侵蚀、冲刷及热应力等作用而变形、隆起、断裂，从而产生废旧阴极炭块。通常情况下，每生产1吨电解铝，会产生10kg左右的废旧阴极炭块，2018年全球电解铝产量6434万吨，产生废旧阴极炭块60万吨以上，数量十分巨大。铝电解废旧阴极炭块含有炭、氟化铝、氟化钠、氟化钙、冰晶石、氧化铝和氰化物等物质。其中炭含量占50％～70％，且高度石墨化，其余氟化物则是电解质的重要组成，都是可再生利用资源。对废旧阴极炭块进行分离回收不仅有利于电解铝行业的可持续发展，还有可以实现良好的经济效益。目前利用废旧阴极炭块制备铝电解阳极主要采用先纯化炭块，再制备阳极；或不纯化炭块，直接制备阳极的方法。其中纯化采用的是湿法路径，流程复杂，生产过程中会产生大量废水，不利于环境保护。且受限于纯化效果，纯化后的炭块含有较多氟化物，而氟化物如氟化钠、氟化钙会大大促进预焙阳...
【技术保护点】
1.一种利用铝电解废旧阴极炭块制备预焙阳极的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)配料：将铝电解废旧阴极炭块、电煅无烟煤和粘结剂按照质量比60～90：5～20：5～25进行混合配料得混合料；/n(2)混捏成型：将步骤(1)的混合料进行混捏、成型，得到炭块生料；/n(3)一次焙烧：非氧化性气氛下，将炭块生料进行一次焙烧得到一次焙烧炭块，一次焙烧具体过程为：室温～300℃升温速率6～13℃/h，300～700℃升温速率0.5～5℃/h，700～1200℃升温速率7～12℃/h，1200～终点焙烧温度升温速率3～8℃/h，终点温度下保温20～50小时，终点温度～700℃冷却速...
【技术特征摘要】
1.一种利用铝电解废旧阴极炭块制备预焙阳极的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)配料：将铝电解废旧阴极炭块、电煅无烟煤和粘结剂按照质量比60～90：5～20：5～25进行混合配料得混合料；
(2)混捏成型：将步骤(1)的混合料进行混捏、成型，得到炭块生料；
(3)一次焙烧：非氧化性气氛下，将炭块生料进行一次焙烧得到一次焙烧炭块，一次焙烧具体过程为：室温～300℃升温速率6～13℃/h，300～700℃升温速率0.5～5℃/h，700～1200℃升温速率7～12℃/h，1200～终点焙烧温度升温速率3～8℃/h，终点温度下保温20～50小时，终点温度～700℃冷却速度4～9℃/h，700℃以下自然降温或强制降温，所述终点温度为1300～2000℃；
(4)一次浸渍：将一次焙烧炭块进行一次浸渍处理，浸渍温度100～300℃，所用浸渍剂为软化点大于75℃的煤沥青，得到一次浸渍炭块；
(5)二次焙烧：非氧化性气氛下，将一次浸渍炭块进行二次焙烧，二次焙烧具体过程为：室温～300℃升温速度6～13℃/h，300～700℃升温速度0.5～7℃/h，700～终点温度升温速度7～12℃/h，终点温度下保温1～10小时，终点温度～700℃冷却速度4～9℃/h，700℃以下自然降温或强制降温，所述终点温度为750～1400℃，得到二次焙烧炭块；
(6)二次浸渍：将二次焙烧炭块进行二次浸渍处理，浸渍温度20～250℃，所用浸渍剂为煤焦油、蒽油、酚醛树脂、糠醇树脂、环氧树脂、煤沥青中的至少一种，所述煤沥青软化点低于95℃，得到二次浸渍炭块；
(7)三次焙烧：非氧化性气氛下，将二次浸渍炭块进行三次焙烧，三次焙烧具体过程为：室温～300℃升温速度6～13℃/h，300～700℃升温速度0.5～10℃/h，700～终点温度升温速度7～12℃/h，终点温度下保温30～50小时，终点温度～700℃冷却速度4～9℃/h，700℃以下自然降温或强制降温，所述终点温度为1000～1400℃，得到阳极炭块。
2.根据权利要求1所述的一种利用铝电解废旧阴极炭块制备预焙阳极的方法，其特征在于：步骤(1)中，铝电解废旧阴极炭块、电煅无烟煤和粘结剂的质量为70～80：5～15：10～20；其中，铝电解废旧阴极炭块粒径分为6～3mm、3～1mm和-0.15mm三个级别，各级别炭块分别占铝电解废旧阴极炭块总质量的百分比为20～30％、15～35％和40～60％；...
【专利技术属性】
技术研发人员：田忠良，赖延清，龚培育，仲奇凡，杨凯，肖劲，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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