一种铝用炭阳极的制备方法 【技术领域】
一种铝用炭阳极的制备方法，涉及一种利用低灰低硫煤炭和高硫焦作原料制作铝用炭阳极的方法。
背景技术
铝电解用炭阳极是由煅后石油焦和煤沥青经过混捏、成型和高温焙烧而成。石油焦作为铝用炭阳极生产的主要原材料，生产一吨炭阳极约需要石油焦一吨左右。随着我国铝工业的快速发展，铝用石油焦的需求量越来越大。铝用炭阳极的生产对石油焦的的硫含量要求较高。因为在炭阳极生产中，硫的排除量很少，大部分硫在电解过程中变成SO2排放，造成空气污染。同时，硫对阳极的电阻率、铁炭压降和生产设备产生很大影响。一般认为，硫含量1.5％以下为低硫焦，1.5～3.0％为中硫焦，3％以上为高硫焦。近年来由于我国进口原油比例增大，石油焦中的硫含量越来越高，中、低硫焦越来越紧张，目前，硫含量低于3％的石油焦已很难购得。随着原材料供应的目益紧张，高硫石油焦的有效利用将是今后关注的重点。由于低硫焦的资源不足，仅仅依靠“掺配低硫焦”解决不了实质性问题。
低灰低硫煤炭是指灰份小于3％，硫分在0.5％以下的煤炭。低灰低硫煤炭的来源主要有两种：一些矿区的煤炭灰份很低，利用这些煤经过进一步的洗选，灰份可低至1～3％，硫分在0.5％以下，我们称之为洗选低灰煤，一般呈颗粒状。另一种是超净煤(超净煤)，是煤炭经过深度脱灰后，制取的灰分小于2～3％的煤，一般呈粉状(大部分粒度小于75μm，在煅烧前需要压制成团，制团粒度大于8mm。)。煤炭的深度脱灰技术有化学法和物理法两种。随着煤炭的深度脱灰技术的发展，物理法脱灰技术可以把灰分降低到2％以下，而且工艺简单，成本相对(化学法)较低，没有新的有害杂质元素添加，这为使用超净煤制作炭阳极奠定了基础。
【发明内容】
本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效应对石油焦硫含量不断升高的现状，降低电解过程SO2污染，改善硫对阳极的电阻率、铁炭压降影响的铝用炭阳极的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种铝用炭阳极的制备方法，其特征在于其制备过程在石油焦中掺配灰分低于3％、硫份小于0.5％的、经压制成团、煅烧的低灰低硫煤炭煅后煤焦，制备铝用炭阳极的。
本发明的一种铝用炭阳极的制备方法，其特征在于所述的石油焦的硫份重量含量为3％～6％。
本发明的一种铝用炭阳极的制备方法，其特征在于所述的低灰低硫煤炭压制成团后在1500～2000℃温度下煅烧，制得煅后煤焦。
本发明的一种铝用炭阳极的制备方法，其特征在于所述的低灰低硫煤炭煅后煤焦掺配到石油焦中重量比例为10％～80％。
本发明的方法，通过低灰低硫煤炭与高硫焦的掺配，降低了炭阳极的硫含量，拓宽了铝用炭阳极资源选择范围，有利于保持炭阳极生产的可持续性，降低炭阳极的制作成本。
【具体实施方式】
一种铝用炭阳极的制备方法，包括以下工序：选取灰份含量小于3.0％、硫含量小于0.5％的低灰低硫煤，在煅烧炉内进行煅烧(粉状煤需要首先压球制团)，煅烧终温为1500～2000℃，制得煅后煤焦。煅后煤焦和煅后高硫焦按比例进行掺配，作为制作炭阳极的原料焦，掺配比例为10％～80％(混合料中煅后煤焦的添加比例)，煅后煤焦以粉料、小颗粒或大颗粒的形式和高硫焦进行掺配。其余按照炭阳极的常规生产工艺进行，制得铝用炭阳极。
该炭阳极制作工艺，通过低灰低硫煤炭与高硫焦的掺配，降低了炭阳极的硫含量，拓宽了铝用炭阳极资源选择范围，有利于保持炭阳极生产的可持续性，降低炭阳极地制作成本。
实施例1
煅后高硫焦的硫份为4.82％，超净煤的灰份为1.26％，硫份为0.09％。超净煤通过压球机制团，烘干干燥后，在煅烧炉内进行煅烧，煅烧终温为1800℃，制得煅后煤焦。煅后煤焦和煅后高硫焦按50％∶50％的比例进行掺配，煅后煤焦以粉料、小颗粒的形式加入。其余按照炭阳极的常规生产工艺进行，所制得的炭阳极产品：硫份为2.52％，体积密度1.51g/cm3、真密度1.99g/cm3、电阻率58μΩm，抗压强度31.8Mpa、CO2反应性残留率86.4％。
实施例2
煅后高硫焦的硫份为3.37％，洗选低灰煤的灰份为2.53％，硫份为0.21％。洗选低灰煤在煅烧炉内进行煅烧，煅烧终温为1550℃，制得煅后煤焦。煅后煤焦和煅后高硫焦按15％∶85％的比例进行掺配，煅后煤焦以大颗粒的形式加入。其余按照炭阳极的常规生产工艺进行，所制得的炭阳极产品：硫份为2.93％，体积密度1.54g/cm3、真密度2.05g/cm3、电阻率61μΩm，抗压强度34.3Mpa、CO2反应性残留率82.7％。
实施例3
煅后高硫焦的硫份为5.73％，超净煤的灰份为0.86％，硫份为0.11％。超净煤通过压球机制团，烘干干燥后，在煅烧炉内进行煅烧，煅烧终温为1950℃，制得煅后煤焦。煅后煤焦和煅后高硫焦按80％∶20％的比例进行掺配，煅后煤焦以粉料、中小颗粒的形式加入。其余按照炭阳极的常规生产工艺进行，所制得的炭阳极产品：硫份为1.51％，体积密度1.49g/cm3、真密度1.97g/cm3、电阻率64μΩm，抗压强度30.8Mpa、CO2反应性残留率78.6％。
实施例4
煅后高硫焦的硫份为4.82％，洗选低灰煤的灰份为2.53％，硫份为0.21％。洗选低灰煤在煅烧炉内进行煅烧，煅烧终温为1850℃，制得煅后煤焦。煅后煤焦和煅后高硫焦按25％∶75％的比例进行掺配，煅后煤焦以粉料的形式加入。其余按照炭阳极的常规生产工艺进行，所制得的炭阳极产品：硫份为3.73％，体积密度1.52g/cm3、真密度2.01g/cm3、电阻率59μΩm，抗压强度35.9Mpa、CO2反应性残留率79.3％。
上面所述的实施例，仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域和本行业工程技术人员，对本发明的技术作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护技术内容，已经全部记载在权利要求书中。