陽極殘極的特性及應用

陽極炭塊在電解槽使用，天天電化學反應的消耗1.6-2.2cm。使用24-30天之后，繼續使用，有可能產生熔融電解質熔化炭塊上部的磷鐵鑄鋼爪頭，污染鋁產品質量。需定期把剩余的陽極炭塊吊出，換上新的炭塊組。吊出的陽極炭塊為殘極。脫掉鑄鐵、鋼爪、清除表面的電解質后，殘極破碎至中、粗顆粒，可代替部分煅后焦，可以作為陽極原料參加陽極配料。

根據大量的工業觀測與試驗，電解槽的殘極可分為兩類：硬殘極和軟殘極。

炭陽極是有微孔的物質。在電解槽上使用20天以上的時間里，高溫下，空氣和CO2氣體不斷越過孔隙向炭陽極內部滲透，并與之發生氧化反應。而炭陽極與空氣、CO2的氧化反應不僅在炭陽極表層，而且在炭陽極內部孔隙處也可能進行。軟殘極即是質量差的陽極，外部和內部被嚴重氧化所致。另外，殘極上黏附有含鈉的電解質（厚度為0.5-1.0mm），鈉還會向炭陽極內部滲透（含量達3％）。滲鈉是陽極在工作周期中所致，在更換陽極時，陽極的滑動或陽極位置太低，以及系列中斷陰極放電電流所致，都會造成陽極與陽極的接觸。

1、殘極量和種類對焙燒陽極密度的影響

陽極粗料分級時加入的致密殘極料量越多，則陽極的體積密度越高。這種效果對軟殘極不明顯，因為軟殘極受氧化氣體的腐蝕氣孔較多。

2、殘極量對陽極空氣滲透率的影響

增加致密的殘極可使空氣滲透率降低，使用輕質焦時，這種效果尤為明顯。

3、軟殘極和硬殘極對陽極機械強度的影響

增加硬殘極料量可以改善陽極的抗彎強度。但是，由于軟殘極質軟和多孔，故不在生產中使用。

4、陽極殘極的含鈉量對陽極的羧基化反應的影響

通過殘極循環，以冰晶石形式帶入較高的鈉含量將對羧基化反應帶來有害的影響，這種作用的大小取決于焦炭的鈉敏感性。殘極含鈉量的影響更加說明了有效的殘極清理系統的重要性。

5、殘極燃點對陽極空氣反應性的影響

再循環殘極的燃點越高，陽極的空氣反應剩余量越高。燃點高表明硬殘極在電解槽中受到的腐蝕極小。另一方面，軟殘極的燃點較低是由于電解過程中上述CO2燃燒和空氣燃燒產生的多孔性所致。在不好的情況下，軟殘極顆粒的腐蝕首先會選擇在燃燒黏結劑基體。由于空氣燃燒反應性的放熱性，故腐蝕非常快。

向陽極配方中加軟殘極會使殘極變得更軟，燃點更低（惡性循環），以致在約3-4個周期后空氣燃燒更為強烈（氧化殘極），造成10％-30％燒損和鋼爪被腐蝕。