[发明专利]一种电解铝阳极钢爪保护膜制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电解铝领域，尤其涉及一种电解铝阳极钢爪保护膜制备方法。

背景技术

在铝电解行业中，阳极是铝电解生产的主要原料之一，它作为导体将直流电导入电解槽，并作为电解槽阳极材料参与阳极反应。在运行过程中，碳阳极的电流是由阳极导杆通电后提供，阳极与阳极导杆通过阳极钢爪连接，为防止阳极钢爪被电解质冲刷腐蚀而影响阳极与阳极导杆之间的连接作用，在阳极与阳极导杆的连接部分，设置保护环。

目前，阳极钢爪保护环大多采用炭素材料作为原料，以沥青为粘结剂制成，经压力机械加压成型，抗氧化性能差，耐压强度低，且制造成本高。碳素保护环在电解槽高温环境下容易被氧化，碳素保护环氧化破损后一方面使得阳极钢爪失去保护，产生“化爪”现象；另一方面氧化后的碳渣掉入电解槽中，使得槽电阻增加，电解生产的能耗上升，严重者甚至影响电解槽寿命。

中国专利201110254272.0公开了一种制备阳极钢爪保护环的配方及制备方法，配方的成分及重量百分比为：铝灰：80-90%；粘结剂：1-10%；烧结助剂：1-10%；所述粘结剂是拟薄水铝石和有机粘结剂的组合物，所述烧结助剂为MgO、TiO2、MnO2的混合物，该配方及制备方法能增大阳极钢爪保护环的体积密度，使制得的阳极钢爪保护环具有较好的抗氧化性和较高的耐压强度。该专利已经解决了上述技术问题，但是其制备需要高温烧结，成本高、不利于节能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供种电解铝阳极钢爪保护膜制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种电解铝阳极钢爪保护膜制备方法，包括以下步骤：

1）制备干料，将铝灰、沥青粉、拟薄水铝石、钛白粉和硼酸混合均匀；

2）制备湿料，向干料中加入NaOH水溶液，搅拌均匀；

3）制备胚体，将湿料在成型机中挤压成型，形成半圆形环；

4）干燥硬化，将胚体干燥后即可得到保护环。

进一步，所述干料的组成重量百分比为：铝灰93~97%、沥青粉1~3%、拟薄水铝石0.5~1%、钛白粉0.5~1%、硼酸1~2%。

进一步，所述铝灰为末次铝灰过200目筛，所述沥青粉过200目筛；所述钛白粉为金红石型钛白粉；拟薄水铝石为粉末状拟薄水铝石过50目筛，硼酸为粉末状结晶。

进一步，所述NaOH水溶液的质量浓度为0.5~1%，NaOH水溶液与干料的质量比为1.5:1~2.5:1。

进一步，胚体干燥为自然干燥、加热干燥或者放置在输送带上干燥。

一种电解铝阳极钢爪保护方法，包括以下步骤：

1）在湿料中加入水制成浆料，湿料和水的质量比为：1:1~1:2；

2）使用浆料将保护环在钢爪上粘牢即可。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明无需高温烧结、节能环保成本低；

2、本发明机械强度适中，使用后容易从钢爪上去除；

3、本发明在使用后铝灰中的氮化铝转变为氧化铝，可以重新作为电解铝原料使用。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种电解铝阳极钢爪保护膜制备方法，包括以下步骤：

1）制备干料，将铝灰97kg、沥青粉1 kg、拟薄水铝石0.5 kg、钛白粉0.5 kg、硼酸1 kg混合均匀；

2）制备湿料，向100kg干料中加入质量浓度为0.5~1%的NaOH水溶液150kg，搅拌均匀；

3）制备胚体，将湿料在成型机中挤压成型，形成半圆形环；

4）干燥硬化，将胚体干燥后即可得到保护环。

经检测其抗压强度达到0.98MPa，使用后易于被从铁爪上去除。

实施例2

一种电解铝阳极钢爪保护膜制备方法，包括以下步骤：

1）制备干料，将铝灰93 kg、沥青3 kg、拟薄水铝石1 kg、钛白粉1 kg、硼酸2 kg混合均匀；

2）制备湿料，向100kg干料中加入质量浓度为0.5~1%的NaOH水溶液250kg，搅拌均匀；

3）制备胚体，将湿料在成型机中挤压成型，形成半圆形环；

4）干燥硬化，将胚体干燥后即可得到保护环。

经检测其抗压强度达到0.82MPa，使用后易于被从铁爪上去除。