碳酸镁添加剂对铝用炭阳极质量的影响-有色金属（冶炼部分）.DOC

碳酸镁添加剂对铝用炭阳极质量的影响 郑环1,2,3，刘卫1,2,3，张念炳1,2,3 （1.贵州师范大学 材料与建筑工程学院，贵阳 550014；2.贵州省铝电解材料工程技术研究中心，贵阳 5500013.贵州省无机非金属功能材料重点实验室，贵阳 550001） 摘要：研究碳酸镁添加剂对炭阳极CO2反应性、电阻率、空气渗透率的影响。结果表明碳酸镁添加量为1.0%时炭阳极CO2反应性最好，有较好的电阻率和空气渗透性；碳酸镁添加量为1.5%时空气反应性最好；碳酸镁添加量在1.0%1.5%时，炭阳极的质量较好。 关键词炭阳极；碳酸镁；CO2反应性；空气反应性中图分类号：TF821 文献标志码：A 文章编号：1007-7545（201）-0000-00 Effect of Additives of Magnesium Carbonate on Carbon Anode ZHENG Huan1,2,3, LIU Wei 1,2,3, ZHANG Nian-bing 1,2,3 (1. College of Material and Civil Engineering, Guizhou Normal University, Guiyang 550014, China; 2. Guizhou Engineering Research Center for Carbon Materials of Aluminum Electrolytic, Guiyang 550001,China；3. The Key Laboratory of Guizhou Inorganic Nonmetal Functional Materials, Guiyang 550001, China) Abstract: he effect of additives of magnesium carbonate on reactivity, electrical resistivity and air permeability of carbon anode were analyzed. The results show that with the addition amount of magnesium carbonate of 1.0%, optimum CO2 reactivity, low electrical resistance and good air permeability can be achieved. Optimum air reactivity is achieved with the addition of magnesium carbonate of 1.0%. Better quality carbon anode is obtained with the addition magnesium carbonate of 1.0%~1.5%. Key words: carbon anode; magnesium carbonate; CO2 reactivity; air reactivity 炭阳极作为铝电解工艺中最主要的组成部分，不仅把电流导入电解槽，而且还要参与氧化铝电解的电化学过程并随之消耗，因此被誉为铝电解槽的“心脏”[1]。在铝电解生产中，炭阳极质量的好坏影响铝电解槽的正常运转及电解效率、电解铝质量、炭阳极消耗、直流电消耗等经济指标[2-3]。目前，我国炭阳极存在电阻率高、抗氧化性能力差、碳耗高等缺点，与国际优级阳极质量相比还存在一定的差距[4]。目前提高炭阳极质量主要从两个方向进行研究：生产工艺，如原料的选择、配料比、焙烧工艺等进行优化，以此来改善炭阳极的质量；向炭阳极中加入添加剂，降低炭阳极的空气/CO2反应性，改善炭阳极的性能，达到降低炭阳极消耗、延长炭阳极的使用寿命、降低电解铝生产成本的目的。 在添加剂的研究方面，王湘闽等[5]研究了含Mg-Al、Mg-Li盐对炭阳极质量的影响，不仅降低了炭阳极的抗空气/CO2反应性，还降低了炭阳极的过电压；刘业翔等人[6-8]研究了含Al、Mg、F、O等多种元素的复合添加剂对炭阳极质量的影响，降低了炭阳极的反应性，提高了炭阳极的质量。在借鉴前研究的基础上，选择碳酸镁作为炭阳极的添加剂，改善炭阳极的空气渗透率降低炭阳极的空气/CO2反应性提高炭阳极质量的，达到降低炭阳极消耗、延长使用寿命、降低电解铝生产成本的目的，为我国电解铝行业的节能降耗与可持续发展起到积极的作用。 1 试验1.1 原料准备 炭阳极取贵州某厂，其试验配方，煅后焦微量元素含量Na 0.032、Ca 0.043、Si 0.045、V 0.044、Al 0.050、Mg 0.015，试验用沥青结焦值55.1%、软化点温度1