酚醛树脂替代煤沥青 促进电解铝行业节能减排
大宗 科技日报 2021-10-19
10月12日，在由中国有色金属工业协会主办的“2021中国国际铝业周”上，一项名为“酚醛树脂炭素阳极”的科技新成果引来关注。记者注意到，这项以“科技、减排、节能”为看点的新技术已在国内部分铝厂试用，并取得了六项专利。专家认为，该成果对促进电解铝产业节能减碳、绿色发展，意义重大。
今年4月份，《有色金属行业碳达峰实施方案》对外公布。该方案提出：到2025年有色金属行业力争实现碳达峰，2040年力争实现减碳40%。据中国有色金属工业协会统计，2020年我国有色金属行业二氧化碳排放量为6.6亿吨，占全国总排放量的4.7%；而铝工业二氧化碳排放量为5.5亿吨，占有色金属行业的83.3%。
上述目标与现实意味着铝工业减碳压力巨大，需要整个产业链协同。
通俗地理解，电解铝就是通过电解得到的铝。作为电解铝生产中的核心原材料，炭素阳极的传统生产工艺以石油焦作为骨料，以煤沥青作为结合剂。这一过程会产生大量污染。
而用酚醛树脂100%替代煤沥青，一方面，采用击打成型工艺不存在颗粒偏析，可有效利用弹丸焦和残极，且产品均一稳定、边角致密；另一方面，树脂阳极在加热时不会软化、无高黏度物质挥发，因此无需冶金焦填充，焙烧后也无需清理，并且焙烧时间由传统工艺的20多天缩短到8天，可提高效率、降低成本。据了解，该技术历经5年研发而成，由国内合成树脂龙头企业、酚醛树脂领域国家制造业单项冠军示范企业圣泉集团研制。
技术研发人员为行业算了一笔账：在酚醛树脂炭素阳极生产过程中，成型阶段不使用导热油，焙烧时间短、天然气消耗大幅下降，生产1吨酚醛树脂炭素阳极碳减排约50千克，国内全部替代可碳减排约100万吨；在电解铝生产过程中，酚醛树脂炭素阳极寿命延长，换极周期延长，可以降低炭素消耗量，生产1吨铝炭素消耗量降低约35千克，国内全部替代可节省炭素约129万吨；而且由于酚醛树脂炭素阳极电阻率低、体积密度高，可以降低电耗，生产1吨铝可节省用电约200千瓦时，国内全部替代可节省70余亿度电。
据估算，我国炭素阳极年产量约2000万吨，全部实现树脂替代煤沥青计算，将新增约200万吨酚醛树脂市场规模。
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