一种稀土类添加剂改性铝用预焙阳极的制备方法技术

本发明专利技术涉及有色金属冶金技术领域，尤其是一种稀土类添加剂改性铝用预焙阳极的制备方法，包括如下步骤：将占阳极糊料总量的0.1‑0.5%的碳酸稀土，碳酸铈、碳酸镧、碳酸镧铈中的至少一种，与阳极骨料混合；将上述混合好的糊料加入到振动成型机振动成型，制成改性预焙阳极生坯；成型后的生坯要放置在焙烧炉内焙烧，焙烧炉要按照设计曲线进行焙烧。本方法制得产品可有效降低阳极中的微量元素钒对阳极的催化氧化作用，使阳极的抗氧化能力提高；能有效提高阳极的机械强度和导电性；降低了空气渗透性；使用该改性预焙阳极可降低阳极消耗14.87kg/t.AL左右，有效减少炭渣量，提高电解槽的电流效率，稳定电解槽槽况；该碳酸稀土类添加剂不受槽型限制，与现有工艺兼容性好。

Preparation of prebaked anode for aluminum modified by rare earth additives

【技术实现步骤摘要】
一种稀土类添加剂改性铝用预焙阳极的制备方法
本专利技术涉及有色金属冶金
，尤其是一种稀土类添加剂改性铝用预焙阳极的制备方法。
技术介绍
预焙阳极作为冰晶石-氧化铝熔盐电解法生产铝的阳极材料，被誉为铝电解槽的“心脏”在整个铝电解生产中起着导电和参与电化学反应的重要作用。随着铝电解槽大型化的发展，及电解槽电流强度的强化，铝电解生产对预焙阳极性能提出更高的要求，尤其阳极的抗氧化性能等对于阳极在电解槽中的消耗起到尤为重要的作用，阳极抗氧化性能差会导致阳极氧化、掉渣、残极缺残、甚至碎裂、脱落等情况的发生，严重影响着铝电解槽的生产参数及生产操作的的稳定性，而且由于炭阳极的氧化，造成炭耗增加，使用周期缩短，直接影响电解铝厂的经济效益。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题之一所采用的技术方案是：一种稀土类添加剂改性铝用预焙阳极的制备方法，包括如下步骤：S1：将占阳极糊料总量的0.1-0.5%的碳酸稀土，碳酸铈、碳酸镧、碳酸镧铈中的至少一种，与阳极骨料混合；S2：将S1中混合好的糊料加入到振动成型机进行振动成型，制成改性预焙阳极生坯；振动成型保证各组分之间的充分的混合均匀，保证物料之间相互掺杂匀实；保证整体物料之间相互作用形成的产品的性能的稳定性。成型机振动时间为60-120s，温度为140-155℃。S3：成型后的生坯要放置在焙烧炉内焙烧，焙烧炉要按照设计曲线进行焙烧。S1中所述碳酸稀土的添加方式是将碳酸稀土添加剂单独存放在专用料仓内，通过螺旋给料机加入到混捏锅内。螺旋给料机进行输料的过程总能够合理的控制器输料的速度与供给量，同时通过螺旋给料机也可以实现对其中颗粒较大的物料进行一定程度的在此挤压碎料，保证物料给料符合要求，保证给料质量。S1中所述阳极糊料按质量百分比由82%-85%的炭质骨料和15%-18%的粘结剂煤沥青组成；炭质骨料按质量百分比由80-100%的煅后石油焦和0-20%的残极组成；煅后石油焦中各粒级物料的质量百分比为：粒径为8-3mm焦含量25%-30%，粒径为3-1mm焦含量19%-24%，粒径为1-0mm焦含量10-15%，粒径在200目（0.075mm）以下的球磨粉及收尘粉含量为30-40%。设置不同的粒径的配比主要是有效的控制各组分在整体所制备的材料的性能。优选地，所述S1中还包括在混合工步之后的混捏工步。在高温状态下，通过混捏能够使得各组分充分的糅合混合为一体，提高产品的一体化。加入粘结剂煤与稀土类添加剂与预焙阳极的炭质骨料的混合料进行高温混捏，其中混捏温度为160-195℃。优选地，步骤S1处于预热温度为135-190℃的环境下进行。优选地，所述混捏工步的混捏时间为25-45min。优选地，S3中所述焙烧的步骤工艺控制参数为：低温和高温阶段升温速率10-18℃/h，中温阶段升温速率2-8℃/h，焙烧曲线最高温度为1140-1200℃，样品最高温度1050-1080℃，保温48-84h，样品缓慢冷却后可出炉，制得改性预焙阳极。本专利技术的有益效果体现在：1、可有效降低阳极中的微量元素钒对阳极的催化氧化作用，使阳极的抗氧化能力提高；还能有效提高阳极的机械强度和导电性；降低了空气渗透性；2、使用该改性预焙阳极可降低阳极消耗14.87kg/t.AL左右，有效减少炭渣量，提高了电解槽的电流效率，稳定电解槽槽况；3、该碳酸稀土类添加剂不受槽型限制，与现有工艺兼容性好。具体实施方式下面将对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。以抑制微量元素钒对阳极的催化氧化作用，达到改善预焙阳极抗氧化性的，降低阳极炭渣量及炭耗；本专利技术的这种稀土类添加剂的改性预焙阳极制备方法，是以碳酸类稀土碳酸铈、碳酸镧及碳酸镧铈作为添加剂，与作为预焙阳极骨料的煅后焦或残极均匀混合，同时加入粘结剂煤沥青，振动成型后高温焙烧制备成改性预焙阳极。实施例1：一种稀土类添加剂改性铝用预焙阳极的制备方法，包括如下步骤：S1：将占阳极糊料总量的0.1%的碳酸稀土，碳酸铈、碳酸镧、碳酸镧铈中的至少一种，与阳极骨料混合；S2：将S1中混合好的糊料加入到振动成型机进行振动成型，制成改性预焙阳极生坯；成型机振动时间为60-120s，温度为140-155℃。S3：成型后的生坯要放置在焙烧炉内焙烧，焙烧炉要按照设计曲线进行焙烧。S1中所述碳酸稀土的添加方式是将碳酸稀土添加剂单独存放在专用料仓内，通过螺旋给料机加入到混捏锅内。S1中所述阳极糊料按质量百分比由82%-85%的炭质骨料和15%-18%的粘结剂煤沥青组成；炭质骨料按质量百分比由80-100%的煅后石油焦和0-20%的残极组成；煅后石油焦中各粒级物料的质量百分比为：粒径为8-3mm焦含量25%-30%，粒径为3-1mm焦含量19%-24%，粒径为1-0mm焦含量10-15%，粒径在200目（0.075mm）以下的球磨粉及收尘粉含量为30-40%。优选地，所述S1中还包括在混合工步之后的混捏工步。加入粘结剂煤与稀土类添加剂与预焙阳极的炭质骨料的混合料进行高温混捏，其中混捏温度为160-195℃。优选地，步骤S1处于预热温度为135-190℃的环境下进行。优选地，所述混捏工步的混捏时间为25-45min。优选地，S3中所述焙烧的步骤工艺控制参数为：低温和高温阶段升温速率10-18℃/h，中温阶段升温速率2-8℃/h，焙烧曲线最高温度为1140-1200℃，样品最高温度1050-1080℃，保温48-84h，样品缓慢冷却后可出炉，制得改性预焙阳极。实施例2：一种稀土类添加剂改性铝用预焙阳极的制备方法，包括如下步骤：S1：将占阳极糊料总量的0.25%的碳酸稀土，碳酸铈、碳酸镧、碳酸镧铈中的至少一种，与阳极骨料混合；S2：将S1中混合好的糊料加入到振动成型机进行振动成型，制成改性预焙阳极生坯；成型机振动时间为60-120s，温度为140-155℃。S3：成型后的生坯要放置在焙烧炉内焙烧，焙烧炉要按照设计曲线进行焙烧。S1中所述碳酸稀土的添加方式是将碳酸稀土添加剂单独存放在专用料仓内，通过螺旋给料机加入到混捏锅内。S1中所述阳极糊料按质量百分比由82%-85%的炭质骨料和15%-18%的粘结剂煤沥青组成；炭质骨料按质量百分比由80-100%的煅后石油焦和0-20%的残极组成；煅后石油焦中各粒级物料的质量百分比为：粒径为8-3mm焦含量25%-30%，粒径为3-1mm焦含量19%-24%，粒径为1-0mm焦含量10-15%，粒径在200目（0.075mm）以下的球磨粉及收尘粉含量为30-40%。优选地，所述S1中还包括在混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稀土类添加剂改性铝用预焙阳极的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：/nS1：将占阳极糊料总量的0.1-0.5%的碳酸稀土，碳酸铈、碳酸镧、碳酸镧铈中的至少一种，与阳极骨料混合；/nS2：将S1中混合好的糊料加入到振动成型机进行振动成型，制成改性预焙阳极生坯；/nS3：成型后的生坯要放置在焙烧炉内焙烧，焙烧炉要按照设计曲线进行焙烧。/n

【技术特征摘要】
1.一种稀土类添加剂改性铝用预焙阳极的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：将占阳极糊料总量的0.1-0.5%的碳酸稀土，碳酸铈、碳酸镧、碳酸镧铈中的至少一种，与阳极骨料混合；
S2：将S1中混合好的糊料加入到振动成型机进行振动成型，制成改性预焙阳极生坯；
S3：成型后的生坯要放置在焙烧炉内焙烧，焙烧炉要按照设计曲线进行焙烧。


2.根据权利要求1所述的一种稀土类添加剂改性铝用预焙阳极的制备方法，其特征在于：所述S1中还包括在混合工步之后的混捏工步。


3.根据权利要求1所述的一种稀土类添加剂改性铝用...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉延新，闫桂林，魏新伟，于益如，胡燕红，胡春燕，
申请(专利权)人：济宁碳素集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37