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随着电解铝工业的迅速发展,预焙阳极需求量日益增大,其质量好坏直接影响铝电解生产及经济技术指标,如何降低阳极生产成本、提高预焙阳极质量,已成为铝用炭素亟待解决的难题。目前适合电解铝用预焙阳极(含其它炭素材料)生产的块状石油焦原料越来越少,且价格飞涨,而不适用于炭素材料生产用燃料级的石油焦焦泥焦粉则越来越多(大于石油焦总产量70%),这两种原料价格相差1000元/吨以上。细粉煅烧研究以价格低廉的燃料级石油焦细粉为主要原料,添加特殊粘结剂,经高温热处理,制得可用于预焙阳极生产的优质原料。以此原料为主进行配料,并以煤沥青为粘结剂,配入部分经处理的无烟煤,经混捏、成型、焙烧等工艺,成功研制出成本低、性能良好的电解铝用预焙阳极样品,并对其进行各种物化指标综合测试和分析,如体积密度、真密度、灰分、电阻率、耐压强度、渗透性、空气和二氧化碳反应性、热膨胀系数、热分析和SEM等。首次以低价质次粉焦为主要原料研制的预焙阳极性能:体积密度1.52g/cm~3,真密度2.03g/cm~3,灰分含量0.64%,电阻率59.0μΩ.m,耐压强度38.2MPa,渗透性5.49nPm,空气反应性80.8%,主要指标达到最新YS/T 285-2007标准要求。首次采用无烟煤部分替代石油焦原料制备预焙阳极,未处理无烟煤制备的预焙阳极指标分别为:体积密度1.50g/cm~3,电阻率72.3μΩ.m,耐压强度28MPa,空气反应性59.38%,二氧化碳反应性51.85%。采用降灰处理无烟煤为部分原料(降灰后无烟煤灰分由未处理前2.27%下降到0.87%,)制备的预焙阳极,其体积密度、电阻率、耐压强度、空气反应性、二氧化碳反应性分别为1.52g/cm~3、68.7μΩ.m、37.3MPa、66.83%、81.78%,这些性能比用未处理无烟煤制备的阳极制品都有提高。由电镜图可知:粉焦成型煅烧制备的预焙阳极,内部颗粒结合紧密,致密化程度高;经降灰处理无烟煤为部分原料制备的预焙阳极,其内部灰分杂质明显较少,结构均匀致密。与现行国内外预焙阳极生产成本相比,用粉焦成型研制的预焙阳极可降低成本约400元/吨,以目前国内预焙阳极年产800万吨中的20%产品采用本研究结果,可取得直接经济效益6.4亿元;用降灰无烟煤替代部分石油焦制备预焙阳极同样具有潜在的巨大经济效益和社会效益。