鋁用炭素材料原料-陰極材料

　　鋁用陰極炭塊、陰極糊是鋁用陰極材料的典型代表，在電解鋁行業(yè)中主要作為電解槽的底部陰極炭塊和側(cè)部陰極炭塊使用。生產(chǎn)鋁用陰極材料使用原料包括無煙煤（電煅）、優(yōu)質(zhì)石油焦、瀝青焦、石墨碎等。以上述原料為骨料，煤瀝青為黏結(jié)劑，通過混捏、成型、焙燒等工序制成塊狀或者糊狀炭素材料，其最終產(chǎn)品包括普通陰極、石墨質(zhì)陰極、石墨化陰極、陰極糊等。

無煙煤

　　優(yōu)質(zhì)無煙煤是生產(chǎn)各類陰極產(chǎn)品原料，灰分質(zhì)量分數(shù)通常低于8%，無煙煤需要經(jīng)過煅燒處理，目前主要是經(jīng)過1800~2000℃電煅燒過程，除去水分、揮發(fā)分以提高無煙煤的物理、抗氧化性能。無煙煤中雜質(zhì)元素含量較高，主要雜質(zhì)元素包含硅、鋁、鐵、鈣、鎂、鉀等，與陽極原料石油焦不同，無煙煤中硫含量較低。

石墨

　　在陰極生產(chǎn)中石墨可作為陰極填充原料使用，在無煙煤基陰極炭塊中添加質(zhì)量分數(shù)為15%~80%石墨可生產(chǎn)半石墨質(zhì)、高石墨質(zhì)陰極炭塊，或100%用石墨生產(chǎn)石墨質(zhì)陰極炭塊。石墨灰分一般在0.2%以下，雜質(zhì)元素含量極低，常規(guī)產(chǎn)品硅、鋁、鐵、鈣、鎂、鉀等元素含量一般在0.005%~0.02%，硫含量通常在0.1%以下。

石墨質(zhì)陰極和陰極糊

　　目前，鋁用陰極材料分類沒有統(tǒng)一劃分標準，根據(jù)形貌和用途分為陰極炭塊和陰極糊，塊狀陰極構(gòu)架電解槽整體骨架，陰極糊起到填充縫隙、黏結(jié)炭塊的作用。鋁用陰極炭塊名稱分類混亂，相關(guān)行業(yè)產(chǎn)品標準分別是石墨化陰極炭塊、石墨質(zhì)陰極炭塊兩個標準，石墨化陰極經(jīng)過2700℃石墨化過程，而石墨質(zhì)陰極一般只需經(jīng)過1200℃焙燒即可。常規(guī)石墨質(zhì)陰極都是以電煅無煙煤為骨料，加入不同質(zhì)量分數(shù)（15%~50%）人造石墨，在煤瀝青黏結(jié)作用下經(jīng)1200℃焙燒而成，全石墨質(zhì)陰極則是以100%人造石墨為骨料燒制而成。

　　陰極糊是填充陰極縫隙和陰極鋼棒糊狀炭素材料，選用骨料包括電煅煤、煅后焦、殘極、冶金焦、收塵粉等。目前以煅后無煙煤和石墨為骨料制備搗固糊在國內(nèi)占據(jù)主導(dǎo)地位，以煤瀝青和煤焦油混合作為黏結(jié)劑，其生產(chǎn)過程中不需要焙燒。

瀝青焦、石油焦及石墨化陰極

　　瀝青焦是煤化工行業(yè)主要副產(chǎn)物，石油焦屬于石化行業(yè)的副產(chǎn)物，兩者都是易石墨化含碳材料，但瀝青焦整體雜質(zhì)元素含量水平低于石油焦，兩者都能作為高品質(zhì)石墨化陰極生產(chǎn)原料，但石油焦必須選取硫含量低于0.6%以下優(yōu)質(zhì)焦。

　　石墨化陰極生產(chǎn)中選用易石墨化的瀝青焦或石油焦，加入煤瀝青混捏、成型后在1200℃左右焙燒，后在2700℃條件下石墨化，該溫度超過原料中大多數(shù)雜質(zhì)物質(zhì)熔點或沸點，多數(shù)雜質(zhì)揮發(fā)、逃逸，因此石墨化陰極產(chǎn)品非常純凈。