【技术实现步骤摘要】
本专利技术是一种利用微硅粉-氧化铝制备铝电解阳极陶瓷基抗氧化涂料，涉及电解铝阳极防护，同时也涉及资源再利用领域。
技术介绍
1、目前，我国铝工业生产基本上都是采用冰晶石-氧化铝融盐电解法，其至今仍然是工业上主要的炼铝方法。其中熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以炭素体作为阳极，通入直流电后，在950～970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，即电解。
2、在采用冰晶石-氧化铝熔盐电解法的铝电解过程中，炭素阳极是铝电解槽的“心脏”，作为导体将直流电导入电解槽，并作为电解槽阳极材料参与阳极反应，同时其对经济技术指标和原铝质量有着极为重要的影响，在整个电解铝生产中承担着重要的作用。
3、从理论上讲每生产一吨铝要消耗炭素阳极量333kg，但目前每生产一吨铝要消耗420kg～500kg的炭素阳极，要远大于理论计算值。在现如今铝电解槽不断向大型化、智能化方向发展的过程，炭素阳极消耗作为电解铝生产占比较高的主要成本之一，逐渐成为每一个电解铝生产企业都要考核的重要指标。
4、铝电解炭素阳极的消耗主要由电解消耗、额外消耗和残极炭耗组成，其中电解消耗和残极炭耗是无法避免的，而额外消耗是可以通过有效手段来进行降低的。额外消耗主要是生产过程中的化学氧化和机械脱落所造成的，而且机械脱落也主要是优先选择氧化后的结果。
5、由于炭素阳极主要的原料是石油焦、沥青及残破碳素阳极磨碎料。在当前的铝电解工艺中，难以完全隔绝阳极与空气的接触，更无法隔绝炭素阳极侧面与co2的接触，阳极侧部裸露在co2之中。阳极与氧化性
6、减少由于co2和空气燃烧而引起的过量炭素阳极的消耗，能有效降低铝电解生产成本，降低铝液杂质含量，提高铝锭质量。同时为响应国家提出的目标，节能降耗日益发展为一种行业的趋势，提高炭素阳极的抗氧化性能，从而提高炭素阳极电解铝时的使用寿命，也成为业内亟待解决的问题。
7、当前，比较经济有效的方法是对炭素阳极表面喷涂一层保护性涂料，工作过程中其表面形成一层致密的氧化铝保护膜，实现保护炭素阳极不被氧化的目的，减少被空气氧化造成的炭素阳极的氧化损耗。如在《一种电解铝炭阳极保护涂层的制备方法》(专利公开号：cn104005056a)中以ca(铝酸钙)水泥为粘结剂，以电解铝生产中产生的废电解质为耐火骨架，加入外加剂和水，混合搅拌均匀后涂抹或喷涂1～5次，涂层厚度0.2～8mm，烘干得到保护涂层。该方法回收的电解质成分不易控制，涂抹或喷涂次数多，且需烘干。芦迎春在《电解铝碳阳极表面抗高温抗氧化涂料及其制备方法》(专利公开号：cn106189600a)中以铝溶胶、丙烯酸乳液为高温粘结剂，以氧化铝为高温填充料，以硼酸或硼化物做涂层表面增强剂，以甘油做硼酸助溶剂，用水做浓度调节剂，制成阳极防氧化涂料。该方法的缺点是有机类组分含量较高(大约在20％左右)，在高温条件下有机类物质分解易形成孔洞，影响涂层的防氧化效果。而陶瓷基涂料只需在炭阳极表面涂刷或喷涂一次，然后经自然干燥一天即可形成致密的保护层。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供了一种铝电解阳极陶瓷基抗氧化涂料，该涂料是一种水性涂料，经喷涂设备喷到阳极后，可在常温下固化附着能力好，电解过程中低温烧结形成致密的陶瓷基保护层，有效防止在电解过程中阳极氧化消耗，延长阳极使用寿命。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种铝电解阳极陶瓷基抗氧化涂料，其特征在于，所述铝电解阳极陶瓷基抗氧化涂料按质量百分比包括如下组份：主料15％～40％，次料5％～25％，催化相1％～5％，成膜相0.1％～2％，水相40％～65％。
4、所述陶瓷基抗氧化涂料的主料包括α-al2o3、γ-al2o3；上述主料按质量百分比包括80％～100％的α-al2o3、0～20％的γ-al2o3。
5、所述陶瓷基抗氧化涂料的次料为微硅粉。
6、所述陶瓷基抗氧化涂料的催化相为氢氧化钠。
7、所述陶瓷基抗氧化涂料的成膜相为甲基纤维素。
8、所述陶瓷基抗氧化涂料的水相为去离子水。
9、本专利技术还提供了上述的一种铝电解阳极陶瓷基抗氧化涂料的制备方法，具体步骤如下：
10、首先按质量比准备各原料，然后将主料、次料、催化相、成膜相、水相在常温下依次加入搅拌釜中，均匀搅拌1～2小时，制得成品涂料。
11、本专利技术具有如下有益效果：
12、本专利技术制备的铝电解阳极陶瓷基抗氧化涂料是一种水性涂料，性能稳定，可根据工作需求加水调节。使用的原料无毒无害，对人体不产生任何危害，且添加的微硅粉是工业熔炼硅铁的废弃产物，实现了资源的再利用，是一种环境友好型涂料。本专利技术制备的铝电解阳极陶瓷基抗氧化涂料粒径小，分散型好。可采用喷涂工艺，克服了涂刷工艺工作效率低，附着性差，涂刷不均匀的缺点。涂料经喷涂设备喷出，涂料立即雾化成极细小的液粒，喷涂到工作物表面，形成均匀的涂膜。经过常温下固化后附着能力好，电解过程中低温烧结形成致密的陶瓷基保护层，有效防止在电解过程中阳极氧化消耗，延长阳极使用寿命。
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1.一种铝电解阳极陶瓷基抗氧化涂料，其特征在于，所述铝电解阳极陶瓷基抗氧化涂料按质量百分比包括如下组份：主料15％～40％，次料5％～25％，催化相1％～5％，成膜相0.1％～2％，水相40％～65％。
2.根据权利要求1所述的一种铝电解阳极陶瓷基抗氧化涂料，其特征在于，上述主料包括α-Al2O3、γ-Al2O3；上述主料按质量百分比包括80％～100％的α-Al2O3、0～20％的γ-Al2O3。
3.根据权利要求1所述的一种铝电解阳极陶瓷基抗氧化涂料，其特征在于，上述次料为微硅粉。
4.根据权利要求1所述的一种铝电解阳极陶瓷基抗氧化涂料，其特征在于，上述催化相为氢氧化钠、氢氧化钾。
5.根据权利要求1所述的一种铝电解阳极陶瓷基抗氧化涂料，其特征在于，上述成膜相为甲基纤维素。
6.根据权利要求1所述的一种铝电解阳极陶瓷基抗氧化涂料，其特征在于，上述水相为去离子水。
7.根据权利要求1所述的一种铝电解阳极陶瓷基抗氧化涂料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
【技术特征摘要】
1.一种铝电解阳极陶瓷基抗氧化涂料，其特征在于，所述铝电解阳极陶瓷基抗氧化涂料按质量百分比包括如下组份：主料15％～40％，次料5％～25％，催化相1％～5％，成膜相0.1％～2％，水相40％～65％。
2.根据权利要求1所述的一种铝电解阳极陶瓷基抗氧化涂料，其特征在于，上述主料包括α-al2o3、γ-al2o3；上述主料按质量百分比包括80％～100％的α-al2o3、0～20％的γ-al2o3。
3.根据权利要求1所述的一种铝电解阳极陶瓷基...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱小峰，薛文康，李振中，师媛，杨成亮，段中波，杜雪岩，蒋凤琦，郝源涛，李兰兰，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：
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