我国是世界煤炭资源最丰富的国家之一，同时作为农业大国，有着丰富的果壳废弃物。鉴于近些年铝用优质石油焦供应异常紧张，本文采用试验方式分上、下两部分对以未降灰无烟煤、降灰处理的无烟煤、生焦及果壳炭化原料这些非煅烧石油焦炭质原料作为煅后焦的部分替代原料，制备铝电解用预焙阳极。
通过测试5种阳极样品的体积密度、灰分含量、真密度、电阻率、耐压强度等性能，获悉，无烟煤和果壳炭化原料可作为煅后焦的部分替代原料，且经降灰处理的无烟煤提高了预焙阳极样品的综合性能。企业可参考借鉴。
一、试验原料及性能
试验所用主要原料及其性能具体见下表1。
表1 试验主要原料及性能
二、预焙阳极配方
分别将未处理无烟煤、降灰处理的无烟煤、生焦以及果壳炭化原料部分替代煅后焦原料制备预焙阳极样品，具体配方见下表2，5种预焙阳极样品配方的粘结剂均为16%的中温煤沥青。
表2 预焙阳极配方
三、无烟煤降灰
由于预焙阳极中的大部分灰分杂质对阳极的氧化反应起催化作用，所以灰分可以强烈地影响阳极化学氧化反应过程的速率和反应进程，进而影响阳极的物理化学和电化学性能指标；其次，杂质元素随着阳极的不断消耗而进入电解质熔体中，影响电解原铝质量。
预焙阳极的灰分很大一部分来自原料，其灰分含量要求比较严格，一般低于1%。无烟煤作为生产预焙阳极的部分替代原料，需对其进行降灰处理，使灰分含量达到要求。
将煅烧后粒度为0-1mm的无烟煤放入烧杯中，根据无烟煤的灰分含量放入适量盐酸，初步脱除金属氧化物、碳酸盐以及能转化为可溶性金属盐的硅酸盐所结合的金属离子，再用盐酸和氢氟酸的混合酸进一步脱除金属氧化物、碳酸盐和未溶出的硅酸盐及生成的水合硅酸，反应温度为室温，反应完成后用清水冲洗无烟煤至中性，抽滤烘干得到降灰无烟煤原料。
四、预焙阳极样品常规性能测试
预焙阳极的质量标准具体见下表3。
表3 预焙阳极质量标准YS/T285-2007
以上是未降灰无烟煤、降灰处理的无烟煤、生焦及果壳炭化原料等非煅烧石油焦炭质原料作为煅后焦的部分替代原料及预焙阳极质量指标参考。
依照以上配比思路制备铝电解用预焙阳极，其体积密度、灰分含量、真密度及耐压强度等各项性能指标是否适用于铝电解工业生产？具体内容我们明天再行探讨，欢迎继续关注！
