[发明专利]一种铝电解槽阳极及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电解铝工业领域，具体而言，涉及一种铝电解槽阳极及其制备方法。

背景技术

碳阳极被称为铝电解槽的心脏，它在电解铝生产过程中承担着导电与电化学反应的双重任务，阳极质量的好坏直接影响到铝电解的正常生产以及它的成本和电解槽寿命。

但是，在实际生产过程中，一直存在着电解质冲刷阳极钢爪的情况，当阳极工作到后半期，阳极厚度降低，电解质漫过预培阳极不断冲刷阳极钢爪，导致阳极工作周期短，短时间内就需更换，同时大量被冲刷钢爪上的铁质进入到铝液中，会影响铝液的品质。

因此，为了延长电解槽阳极的使用寿命，本领域中普遍采用单一炭环包裹阳极钢爪，并用玻璃水粘接，该方法保证了炭环牢固粘结在钢爪上，达到保护钢爪不被电解质侵蚀，延长阳极使用周期效果。但是随着电解生产技术的不断创新、成熟、发展，阳极炭保护环的所存在的问题也逐步显露，在生产使用过程中，电解质从冲刷钢爪到冲刷保护环和碳粉，在保护了钢爪的同时，碳粉和保护环进入电解槽，而碳粉和碳环均属碳，进入电解槽后造成电解质含碳量增加，从而增加槽电阻，导致电解槽电压上升，增加了电耗，提高了成本，并且增加了职工打捞碳渣劳动强度。

另外，由于保护环采用的是碳素材料，碳排放会污染到环境，也会危害操作人员的健康。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种铝电解槽阳极，所述的铝电解槽阳极解决了上述存在的技术问题，具有能够很好的保护阳极钢爪、延长阳极钢爪的使用寿命，降低电耗等优点。

本发明的第二目的在于提供一种所述的铝电解槽阳极的制备方法，具有操作简单、降低打捞碳渣劳动强度、减少碳素对人体的伤害等优点。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明实施例提供了一种铝电解槽阳极，包括：多个阳极炭块、多个阳极钢爪、多个子导杆、母导杆、固定装置以及防浸蚀装置，防浸蚀装置包括氧化物层以及固定层；

阳极钢爪的爪部固定于阳极炭块的顶部，爪部的外侧包裹有氧化物层，氧化物层外部包裹有固定层，子导杆竖直设置于阳极钢爪的顶部，子导杆通过固定装置固定于沿水平方向设置的母导杆上。

本发明实施例提供的铝电解槽阳极，通过设置防浸蚀装置能够很好的保护阳极钢爪，延长阳极的工作周期，由于防浸蚀装置采用的是氧化物层与固定层相结合的复合层结构以替换现有技术中采用单一炭保护环，可以防止碳粉进入电解槽导致电压上升的问题出现。

进一步的，氧化物层的材料为氧化铝、载氟氧化铝或两者的混合物。

进一步的，固定层的材料为瓦楞纸。

进一步的，氧化物层的高径比为1:1.5-1.7。

进一步的，阳极钢爪的爪部为四个、六个或八个中的其中一种；

则一半数目的爪部设置于阳极炭块上，另外一半数目的爪部相对的设置于另一块阳极炭块上。

优选地，固定装置为卡具。

优选地，卡具的具体结构为：包括左卡钩、右卡钩、横轴以及固定板；

左卡钩以及右卡钩分别相对的固定于母导杆上，固定板固定于子导杆的前侧，横轴固定于所述固定板的前侧，左卡钩以及右卡钩分别勾住横轴的两侧。

本发明实施例还提供了一种铝电解槽阳极的制备方法，包括如下步骤：

将混合料包裹阳极钢爪的爪部的四周，然后使用瓦楞纸包裹混合料进行固定，放入电解槽中进行烧结，即得；其中，混合料为氧化铝、载氟氧化铝或两者的混合物。

本发明实施例提供的铝电解槽阳极的制备方法，通过在阳极周围包裹氧化铝、载氟氧化铝或两者的混合物的混合料来保护阳极，延长阳极的使用寿命，防止以往使用炭保护环会将碳带入电解槽中造成电解质含碳量增加，从而增加槽电阻，导致电解槽电压上升，增加了电耗的问题出现，而且制备方法简单、减少碳素对人体的伤害，绿色环保，成本低。

进一步的，进行烧结的温度控制在500-600℃。

进一步的，进行烧结的时间控制在10-15d。

进一步的，在放入电解槽进行烧结前，还包括如下步骤：在上方再覆盖用于保温的混合料。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明的铝电解槽阳极工作周期长、电解制备出的铝液品质高；

(2)由于其中防浸蚀装置采用的是氧化物层与固定层相结合的复合层结构，因此不会存在碳流失进入电解槽导致电压上升的问题出现；

(3)本发明的铝电解槽阳极制备方法简单，降低了打捞碳渣劳动强度、减少碳素对人体的伤害，绿色环保，制作成本低。