Способ производства анодной массы Советский патент 1985 года по МПК C25C3/12 

о оо 00 со

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству анодной массы для анодов, при-, меняемых при получении металлов электролизом.

Цель изобретения - снижение потер электроэнергии и расхода анодной массы.

Преимуществом предлагаемого способа является равномерное смещение пека с кислым гудроном, состоящим в основном из отработанной серной кислоты и сульфокислот, которые обладают более вьфаженным каталитическим .действием в реакциях конденсации, изомеризации и циклизации, чем серная кислота. В табл. 1 приведен состав кислого гудрона.

Как показывают данные табл. 1, в кислом гудроне до 22,8% составляют органические соединения, из них 15,4% - сульфокислоты, 58,1% - свободная серная кислота. Действующим началом в реакциях конденсации составляющих пека является серная кислота и сульфокислоты.

Введение кислого гудрона перед выгрузкой из смесильной машины не позволяет дойти до конца конденсации, изомеризации и циклизации, что важно для сохранения пластических свойств анодной массы, т.е. способности ее заполнить кожух анода при расплавлении. При этом указанные реакции проходят в основном после расплавления анодной массы непосредственно в самоожигающихся анодах.

Поскольку кислые добавки действуют как катализатор, количество их вводимых в процесс, невелико и соетавляет 1,5-2,5%. Пределы содержания кислых добавок выбирают исходя из лабораторных данных, которые показывают (табл.2) , что содержание их 0,5% приводит к ухудшению ряда свойств анодной массы, при содержании 7 2,5% заметно увеличивается содержание серы в продукте, снижается пластичность анодной массы.

Пример. В сухую коксовую ших ту с насыпным весом 1,30-1,35 г/см добавляют 30% среднетемпературного пека (температура размягчения 7075С). Пеко-коксовую изоляцию перемешивают в смесителе при в течение 45 мин. Перед выгрузкой добавляют 0,5-2,5% от массы пека кислого гудрона или серную кислоту

Одновременно с опытным изг;отовлены образцы-свидетели без добавок на том же сьфье, что и опытные образцы. Полученную анодную массу обжигают в электрической печи при со скоростью нагрева и выдержкой при конечной температуре 2 ч.

В табл. 2 представлены свойства обожженных образцов анодов. Все испытания были проведены по принятым в алюминиевой промьшшенности ТУ-48-5-80-76 Анодная масса углеродистая .

Образцы с содержанием кислого гудрона 2,5% обнаруживают лучшие эксплуатационные свойства по сравнению с рядовыми и с образцами с добавкой 1,5% серной кислоты. Электросопротивление у опытных образцов снижается на-6%, пористость - на 5%, механическая прочность возрастает на 5%, окисляемость снижается более чем в 2 раза, осыпаемость в 10 раз, снижается также газопроницаемость.

Данные табл. 2 показывают, что применение кислого гудрона более целесообразно, чем применение чистой серной кислоты, что связано со значительным содержанием в нем сульфокислот, которые обладают более выраженными каталитическими свойствами. Сульфокислоты (поскольку являются поверхностно-активными веществами) улучшают смачивающие свойства пека по отношению к коксу и, тем самым, повьш1ают механические и физико-химические свойства обожженной продукции.

Аналогичным образом действуют килые гудроны, получаемые при сернокислой очистке смазочных масел.

Использование изобретения позволяет получить на заводе производительностью 100 тыс.т, алюминия в год экономический эффект в размере 208 тыс. руб.

Таблица 1

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА АНОДНОЙ МАССЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ КИСЛОЙ ДОБАВКИ, включающий загрузку полученной шихты и каменноугольного пека в смеситель и выгрузку смеси, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что, с целью снижения потерь электроэнергии и расхода анодной массы, в качестве кислой добавки используют кислые гудроны серно-кислотной очистки бензолатолуола или серно-кислотной очистки смазочных масел в количестве 1,5-2,5% от массового содержания пека, причем кислую добавку обрабатывают в объеме всей смеси непосредственно перед выгрузкой ее из смесителя. (Л

.5

22,8

1,68 69,21,4«51,97426,80,22378 91,t4,3391,95831.60,30210 0,25 (гудрон) 87,81,3481,96131,20,30225,8 0,5 (гудрон) 70,11,4431,96827,20,30J 389,0 1,5 . (гудрон) 65,51,4932,00325,50,26396 (гуяров) 86,11,3891,94028,40,25380 (гудрон) 77,81,4281,96527,30,22318

15,4 58,1

19,2

0,4

Таблиа 2 0,06740,0345 0,10)936,0 0,06200,03100,094032,0 C,05SI0,0315 v0,087623,0 0,04520,,062645,0 0,03170,00300,034731,2 0,05910,0165в,085634,3 0,04210,00680,048935,2