[发明专利]涂覆高温抗氧化多孔陶瓷涂料的电极及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电极及其制备方法，尤其是一种涂覆有高温抗氧化多孔陶瓷涂料的电极，属于电极生产技术领域。

背景技术

炭素阳极消耗是电解铝生产的主要成本之一，约占总成本的15％左右，是每一个电解铝生产企业都要考核的重要指标。2006年，我国电解铝产量为1000万t。然而，我国电解铝阳极碳耗与国际先进水平相比较，却存在较大的差距，据文献报道，国外阳极净耗为406kg/t-Al，我国电解铝阳极平均净耗却为460kg/t-Al左右。我国电解铝每年要多消耗炭素阳极约36万t，不仅导致生产成本提高，同时还造成大量不可再生的优质碳资源的浪费，严重地制约了我国电解铝工业的进一步发展。因此，完全有必要对现有技术加以改进。

发明内容

本发明的目的正是为解决现有技术存在的上述不足，提供一种涂覆高温抗氧化多孔陶瓷涂料的电极及其制备方法，以保护电极不被氧化，进而降低电极的消耗及生产成本。

本发明通过下列技术方案完成：一种涂覆高温抗氧化多孔陶瓷涂料的电极，其特征在于在电极表面涂覆有由下列质量比的原料组成的高温抗氧化多孔陶瓷涂料：

Al(OH)₃         10～25％

H₃PO₄           50～75％

MgO             0.1～0.6％

SiO₂            1.0～2.0％

H₃BO₃           2.5～5.5％

Al₂O₃           9.0～12.0％

ZnO             1.5～4.0％

水              10～35％

分散剂          0～5％。

所述磷酸采用浓度为85％的化学分析纯磷酸，或者工业纯磷酸。

所述分散剂为柠檬三酸铵或者聚丙烯酸胺中的一种，或者两种组合物。

所述主要原料的作用是：Al₂O₃机械强度高、硬度高、抗腐蚀和化学稳定性好，故以它为主料；MgO作为固化剂可以明显缩短涂层的固化时间；SiO₂可使涂层具有优异的耐酸性能，且使涂层的熔点显著降低，呈玻璃状态，提高涂层致密性；ZnO是一种助熔剂，热处理时在晶界形成低熔点液相烧结物质，起粘结剂的作用，消除气孔促进涂层致密化。

所述高温抗氧化多孔陶瓷涂料通过下列方法制备：将下列质量百分比的原料：

Al(OH)₃         8～25％

H₃PO₄           30～60％

MgO             0.1～0.6％

SiO₂            1.0～2.0％

H₃BO₃           1.5～5.5％

Al₂O₃           6～30％

ZnO             0～4.0％

H₂O             10～35％

分散剂          0～5％

经下列步骤：

(1)将85％的浓磷酸稀释成45％的磷酸后，加热至沸腾，向沸腾的磷酸中加入氢氧化铝Al(OH)₃粉末，在室温～150℃温度下搅拌5～30分钟，制得磷酸铝粘结剂；

(2)将Al₂O₃、SiO₂、H₃BO₃、ZnO、MgO、水直接加入到步骤(1)的磷酸铝粘结剂中，在室温～150℃温度下，搅拌10～30分钟，调整粘度至0.1～20Pa·s，pH值至1.0～3.0，形成稳定的胶状物，便制得高温抗氧化多孔陶瓷涂料；

或者

(1)将85％的浓磷酸稀释成45％的磷酸后，加热至沸腾，向沸腾的磷酸中加入氢氧化铝Al(OH)₃粉末，在室温～150℃温度下搅拌5～30分钟，制得磷酸铝粘结剂；