一种以弹丸焦为主料生产的预焙阳极及其生产工艺制造技术

本发明专利技术提供一种以弹丸焦为主料生产的预焙阳极及其生产工艺，该工艺包括如下步骤：S1、以弹丸焦为原料制备一种细粉煅后焦，所述细粉煅后焦即为二次料；S2、准备辅料；S3、将步骤S1得到的二次料与辅料按比例配置成干料；S4、利用步骤S3得到的干料生产预焙阳极，最后得到一种以弹丸焦为主料生产的预焙阳极。合理利用了含有弹丸焦的石油焦，拓宽了铝用阳极资源选择范围，有利于保持阳极生产的可持续性；粉焦成型块破碎时增加了二次料表面的活性点，有利于阳极样品压制成型时化学键的形成，同时二次料颗粒堆积更紧密，使阳极内部结构致密，进而提高阳极样品的强度，有效提高阳极的各方面性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种以弹丸焦为主料生产的预焙阳极及其生产工艺


[0001]本专利技术涉及炭素阳极材料
，特别是涉及一种以弹丸焦为主料生产的预焙阳极及其生产工艺。

技术介绍

[0002]石油焦是石油工业一种低价值的副产品，炼油厂对石油焦的质量一直不够重视，再加上近年来炭素行业的迅速发展，使得石油焦市场形成了供不应求的局面。由于地球上石油的储量是有限的，因此对石油焦需求量很大的铝冶金工业来说(1吨铝大约需要0.6吨石油焦)，石油焦的供应会越来越紧张，未来的铝工业必将面临石油焦资源短缺的局面。目前我国炼油行业需要大量进口原油，这些原油大多来自中东地区，硫含量和杂质含量高造成国内石油焦质量波动较大，石油焦质量成为影响炭阳极质量及铝业技术发展的一个障碍。
[0003]根据石油焦结构和外观，石油焦产品可分为针状焦、海绵焦、弹丸焦和粉焦，其中，弹丸焦只能用作发电、水泥等工业燃料，而无法用于铝冶金工业。但是，优质石油焦供应紧张，价格不断上涨，而不适用于炭素材料生产的燃料级石油焦如弹丸焦则越来越多，大于石油焦总产量60％。因此，如何有效利用现有大量的弹丸焦替代煅烧石油焦(煅后焦)原料制备低成本、性能良好的电解铝用炭阳极，成为电解铝和炭素行业的当务之急。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种以弹丸焦为主料生产预焙阳极的工艺，用于解决现有技术中石油焦供应紧张、无法将弹丸焦用于铝冶金工业、预焙阳极制备成本高的问题，同时，本专利技术还将提供一种以弹丸焦为主料生产的预焙阳极。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术的第一方面，提供一种以弹丸焦为主料生产预焙阳极的工艺，包括如下步骤：
[0007]S1、以弹丸焦为原料制备一种细粉煅后焦，所述细粉煅后焦即为二次料；
[0008]S2、准备辅料；
[0009]S3、将步骤S1得到的二次料与辅料按比例配置成干料；
[0010]S4、利用步骤S3得到的干料生产预焙阳极，最后得到一种以弹丸焦为主料生产的预焙阳极。
[0011]于本专利技术的一实施例中，在步骤S1中，弹丸焦首先进行粉碎，在粉碎后的弹丸焦细粉中加入粘结剂，经混捏、成型、煅烧、破碎，制得一种高性能的细粉煅后焦，所述细粉煅后焦即为二次料。
[0012]于本专利技术的一实施例中，以弹丸焦为原料制备二次料具体包括如下步骤：
[0013]S11、弹丸焦首先经过球磨机粉碎，得到弹丸焦细粉；
[0014]S12、筛选粒度小于1mm的弹丸焦细粉在混捏锅内，加入粘结剂在常温下混捏；
[0015]S13、成型后将生坯进行干燥，然后放入煅烧炉内进行煅烧，得到粉焦成型块；
[0016]S14、将粉焦成型块破碎、筛分，制成细粉煅后焦，所述细粉煅后焦即为二次料。
[0017]于本专利技术的一实施例中，在步骤S2中，所述辅料包括无烟煤和人造石墨，所述辅料经过破碎、筛分后与二次料配置成干料。
[0018]于本专利技术的一实施例中，在步骤S3中，所述干料的组成成分如下：
[0019]3mm＜粒径≤6mm的二次料20～30wt％；
[0020]1mm＜粒径≤3mm的二次料10～20wt％；
[0021]0mm＜粒径≤1mm的二次料5～15wt％；
[0022]粒径≤0.075mm的二次料30～40wt％；
[0023]粒径≤0.075mm的人造石墨0～10wt％；
[0024]0mm＜粒径≤1mm的无烟煤5～15wt％。
[0025]于本专利技术的一实施例中，在步骤S3中，所述干料的组成成分如下：
[0026]3mm＜粒径≤6mm的二次料25wt％；
[0027]1mm＜粒径≤3mm的二次料15wt％；
[0028]0mm＜粒径≤1mm的二次料10wt％；
[0029]粒径≤0.075mm的二次料35wt％；
[0030]粒径≤0.075mm的人造石墨5wt％；
[0031]0mm＜粒径≤1mm的无烟煤10wt％。
[0032]于本专利技术的一实施例中，在步骤S4中，生产预焙阳极的原理是：以煤沥青为粘结剂将干料进行混捏，再经成型、焙烧，制成预焙阳极。
[0033]于本专利技术的一实施例中，在步骤S4中，生产预焙阳极的具体步骤如下：
[0034]S41、将配制好的干料放在烘箱内预热；
[0035]S42、将混捏锅加热到高于煤沥青软化点的温度；
[0036]S43、将干料预混后，再加入煤沥青混合一段时间，使生糊的温度高于煤沥青软化点；
[0037]S44、热糊送到已经预热的的模具内，进行压制；
[0038]S45、将成型好的阳极生坯放在冷水中冷却到室温，然后取出干燥；
[0039]S46、将干燥好的阳极生坯放入焙烧炉内进行焙烧，最后得到一种以弹丸焦为主料生产的预焙阳极。
[0040]于本专利技术的一实施例中，在步骤S43中，煤沥青用量为生糊总质量的16％。
[0041]本专利技术的第二方面，提供一种以弹丸焦为主料生产的预焙阳极，使用上述一种以弹丸焦为主料生产预焙阳极的工艺得到。
[0042]如上所述，本专利技术的一种以弹丸焦为主料生产的预焙阳极及其生产工艺，具有以下有益效果：
[0043]1、创造性地提出将弹丸焦加工成二次料用于生产预焙阳极，合理利用了含有弹丸焦的石油焦，拓宽了铝用阳极资源选择范围，有利于保持阳极生产的可持续性。
[0044]2、粉焦成型块破碎时增加了二次料表面的活性点，有利于阳极样品压制成型时化学键的形成，同时二次料颗粒堆积更紧密，使阳极内部结构致密，进而提高阳极样品的强度，有效提高阳极的各方面性能。
[0045]3、经过煅烧的二次料，排除了原料中的水分、挥发分以及部分杂质，提高了原料的密度、强度和抗氧化性能，增大了原料的导电性能和化学稳定性。
附图说明
[0046]图1为本专利技术公开的以弹丸焦为原料制备二次料的工艺流程图。
[0047]图2为本专利技术公开的以二次料为原料制备预焙阳极的工艺流程图。
具体实施方式
[0048]以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0049]此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。参选以下本申请的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本申请的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本申请所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
[0050]为了下面的详细描述的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以弹丸焦为主料生产预焙阳极的工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1、以弹丸焦为原料制备一种细粉煅后焦，所述细粉煅后焦即为二次料；S2、准备辅料；S3、将步骤S1得到的二次料与辅料按比例配置成干料；S4、利用步骤S3得到的干料生产预焙阳极，最后得到一种以弹丸焦为主料生产的预焙阳极。2.根据权利要求1所述的一种以弹丸焦为主料生产预焙阳极的工艺，其特征在于，在步骤S1中，弹丸焦首先进行粉碎，在粉碎后的弹丸焦细粉中加入粘结剂，经混捏、成型、煅烧、破碎，制得一种高性能的细粉煅后焦，所述细粉煅后焦即为二次料。3.根据权利要求2所述的一种以弹丸焦为主料生产预焙阳极的工艺，其特征在于，以弹丸焦为原料制备二次料具体包括如下步骤：S11、弹丸焦首先经过球磨机粉碎，得到弹丸焦细粉；S12、筛选粒度小于1mm的弹丸焦细粉在混捏锅内，加入粘结剂在常温下混捏；S13、成型后将生坯进行干燥，然后放入煅烧炉内进行煅烧，得到粉焦成型块；S14、将粉焦成型块破碎、筛分，制成细粉煅后焦，所述细粉煅后焦即为二次料。4.根据权利要求1所述的一种以弹丸焦为主料生产预焙阳极的工艺，其特征在于，在步骤S2中，所述辅料包括无烟煤和人造石墨，所述辅料经过破碎、筛分后与二次料配置成干料。5.根据权利要求1所述的一种以弹丸焦为主料生产预焙阳极的工艺，其特征在于，在步骤S3中，所述干料的组成成分如下：3mm＜粒径≤6mm的二次料20～30wt％；1mm＜粒径≤3mm的二次料10～20wt％；0mm＜粒径≤1mm的二次料5～15wt％；粒径≤0.075mm的二次料30～40wt％；粒径≤0.075mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢海兵，刘利，李春虎，
申请(专利权)人：江苏中商碳素研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：