科创中国

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开发无炭渣预焙阳极技术，实现铝电解生产不捞炭渣，对落实“双碳”及“生态文明建设”的国家战略、推动行业绿色低碳发展意义重大。该项目创新性开发了“精准配料-沥青优选-高密均质成型-三温量化寻优”无炭渣阳极生产综合技术，解决了我国石油焦资源在日趋劣化下生产无炭渣阳极的技术难题，为铝电解不捞渣生产创造了条件。构建了无炭渣预焙阳极技术指标体系，明确了反映预焙阳极抗掉渣能力的空气反应脱落度、CO2反应脱落度等关键指标的限制要求，形成了完整的无炭渣预焙阳极质量指标体系，解决了国内石油焦低质化、电解质成分复杂化造成铝电解炭渣量高的技术难题，降低了铝电解电耗和炭耗，对铝工业绿色低碳发展发挥了示范引领作用，具有较强的市场竞争力。

1.创新性开发“精准配料-沥青优选-高密均质成型-三温量化寻优”的无炭渣阳极生产综合技术。揭示了选择性氧化造成炭渣脱落的机理，研发了以微量元素控制为核心的原料精准配料技术和装备、以气体反应性能最佳的沥青优选技术，形成了“配方多粒级稳定-均衡反应活性-降低空气渗透率”的高密均质生阳极成型技术，开发“煅烧温度-混捏温度-焙烧温度”的三温量化寻优技术，提高了阳极的致密度和均质性，均衡了粘结相与骨料炭的气化反应活性，抑制了掉渣的产生，为铝电解不捞渣生产奠定基础。 2.首创了“锂钾成分-过热度-电解质温度-分子比”耦合匹配的无炭渣铝电解生产关键技术。研究了电解质对炭材料润湿性影响的规律，揭示了高锂钾电解质体系下炭渣量多的原因，挖掘分析了复杂电解质体系工艺特征，形成了高钾电解质体系以“提高过热度-稳定分子比”为核心、高锂电解质体系以“稳定电解质温度-降低分子比”为核心的不捞渣铝电解技术，解决了复杂电解质体系下不捞炭渣的技术难题。 3.构建了无炭渣预焙阳极技术指标体系。明确了反映预焙阳极抗掉渣能力的空气反应脱落度、CO2反应脱落度等关键指标的限制要求，形成了完整的无炭渣预焙阳极质量指标体系。

完成人：陈开斌、黄其荣、罗英涛、张瑞忠、杨宏杰、王怀江、苏自伟、包生重、李昌林、黄空军 完成单位：中铝郑州有色金属研究院有限公司、中铝（上海）碳素有限公司、赤壁长城炭素制品有限公司、中铝山西新材料有限公司、遵义铝业股份有限公司、山西中铝华润有限公司、贵阳铝镁设计研究院有限公司

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