[发明专利]一种铝电解惰性阳极预热－更换用保温包覆材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明与铝电解及铝电解用惰性阳极有关，特别涉及一种铝电解惰性阳极在生产过程中预热-更换用保温包覆材料及制备方法。

背景技术

Hall-Heroul熔盐电解法是现今唯一的工业炼铝方法，使用惰性阳极取代碳阳极是铝电解工业发展的趋势。由于铝电解高温熔盐对材料严重的腐蚀作用，能满足铝电解惰性阳极要求的材料主要有金属或金属合金、金属氧化物和金属陶瓷三种。除金属或合金外，金属氧化物和金属陶瓷的抗热震性能都较差。

惰性阳极在铝电解槽上的使用，需要首先采用碳阳极对电解槽焙烧启动，电解槽运行正常后，再用经过预热的惰性阳极对碳阳极进行更换，使电解槽操作由碳素阳极电解过渡到惰性阳极电解；此外，惰性阳极电解运行过程中，也需要采用新的预热后惰性阳极对运行一定时间后的惰性阳极进行更换，以保证惰性阳极铝电解槽的平稳运行。在预热-更换过程中，惰性阳极要经受强大的热冲击、电流冲击和气体腐蚀作用，极易造成阳极的破损失效。

发明内容

针对惰性阳极预热-更换时容易发生破损失效的问题，本发明提供一种用于铝电解惰性阳极在预热-更换过程中，降低惰性阳极受外界冲击作用的保温包覆材料及其制备方法，利用该保温包覆材料有利于惰性阳极在预热-更换过程中，避免受到强烈的热冲击、电流冲击和气体腐蚀作用而造成破损失效，顺利实现阳极的预热-更换。

一种铝电解惰性阳极预热-更换用保温包覆材料，其成分组成为：Me₃AlF₆-Al₂O₃-Me’F_x，各组分质量百分含量为：1～100％Me₃AlF₆、0～99％Al₂O₃、0～40％Me’F_x；Me₃AlF₆为Me的氟铝酸盐，其中Me为Na、K或Li中的至少一种；Me’F_x为Me’的氟化物盐，其中Me’为Al、Mg、Ca、Ba、Na、K或Li中的至少一种。

一种铝电解惰性阳极预热-更换用保温包覆材料的制备方法，将组分Me₃AlF₆、Al₂O₃和Me’F_x按比例配料，混合；在一容器底部填充2mm以上厚度的该保温包覆材料，将惰性阳极或惰性阳极组(2个以上惰性阳极)置于容器内，惰性阳极或惰性阳极组四周与容器侧壁保持2mm以上距离；在容器内填充保温包覆材料，惰性阳极顶部覆盖2mm以上的保温包覆材料；将装有惰性阳极与保温包覆材料的容器置于高温炉内，煅烧0.5～40小时，煅烧温度为300～1500℃；煅烧完毕，将容器与惰性阳极分离，使惰性阳极或惰性阳极组包覆有保温包覆材料。

本发明提出的铝电解惰性阳极预热-更换用保温包覆材料Me₃AlF₆-Al₂O₃-Me’F_x的原料组成可根据铝电解质的具体组成进行调整，使其在预热-更换后容易与阳极分离，同时不会对电解质造成污染或其它不利影响；在保温包覆材料制作过程中，通过调整各种原料组成、填充密度、煅烧温度与煅烧时间，可烧结出具有不同孔隙率的多孔结构保温包覆材料，使其具有良好的保温包覆性能，有效避免惰性阳极预热-更换过程由于热冲击、电流冲击和气体腐蚀作用而破损失效等问题。

具体实施方式

实施例1：一种Na₃AlF₆-Al₂O₃保温包覆材料