在由中國有色金屬工業(yè)協(xié)會主辦的“2021中國國際鋁業(yè)周”上，一項名為“酚醛樹脂炭素陽極”的科技新成果引來關(guān)注。記者注意到，這項以“科技、減排、節(jié)能”為看點的新技術(shù)已在國內(nèi)部分鋁廠試用，并取得了六項專利。專家認為，在實現(xiàn)碳達峰、碳中和的國家戰(zhàn)略下，該成果對促進電解鋁產(chǎn)業(yè)節(jié)能減碳、綠色發(fā)展，意義重大。
今年4月份，《有色金屬行業(yè)碳達峰實施方案》對外公布。該《方案》提出：到2025年有色金屬行業(yè)力爭實現(xiàn)碳達峰，2040年力爭實現(xiàn)減碳40%。據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2020年我國有色金屬行業(yè)二氧化碳排放量為6.6億噸，占全國總排放量的4.7%;而鋁工業(yè)二氧化碳排放量為5.5億噸，占有色金屬行業(yè)的83.3%。
上述目標(biāo)與現(xiàn)實意味著：鋁工業(yè)減碳壓力巨大，需要整個產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同。
通俗地理解，電解鋁就是通過電解得到的鋁。作為電解鋁生產(chǎn)中的核心原材料，炭素陽極的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝以石油焦作為骨料，以煤瀝青作為結(jié)合劑。這一過程會產(chǎn)生大量污染。
而用酚醛樹脂100%替代煤瀝青，一方面，采用擊打成型工藝不存在顆粒偏析，可有效利用彈丸焦和殘極，且產(chǎn)品均一穩(wěn)定、邊角致密;另一方面，樹脂陽極在加熱時不會軟化、無高粘度物質(zhì)揮發(fā)，因此無需冶金焦填充，焙燒后也無需清理，并且焙燒時間由傳統(tǒng)工藝的20多天縮短到8天，由此提高效率、降低成本。
據(jù)了解，該技術(shù)歷經(jīng)五年研發(fā)而成，由國內(nèi)合成樹脂龍頭企業(yè)、酚醛樹脂領(lǐng)域國家制造業(yè)單項冠軍示范企業(yè)圣泉集團研制。值得注意的是該企業(yè)是“神舟”系列飛船返回艙保溫原材料制造商、國內(nèi)最大的PCB基板材料用電子樹脂供應(yīng)商和國內(nèi)唯一可批量供應(yīng)TFT光刻膠用酚醛樹脂的供應(yīng)商。
該技術(shù)研發(fā)人員為行業(yè)算了一筆賬：在酚醛樹脂炭素陽極生產(chǎn)過程中，成型階段不使用導(dǎo)熱油，焙燒時間短、天然氣消耗大幅下降，生產(chǎn)一噸酚醛樹脂炭素陽極碳減排約50千克，國內(nèi)全部替代可碳減排約100萬噸;在電解鋁生產(chǎn)過程中，酚醛樹脂炭素陽極壽命延長，換極周期延長，可以降低炭素消耗量，生產(chǎn)一噸鋁炭素消耗量降低約35千克，國內(nèi)全部替代可節(jié)省炭素約129萬噸;而且由于酚醛樹脂炭素陽極電阻率低、體積密度高，可以降低電耗，生產(chǎn)一噸鋁可節(jié)省用電約200千瓦時，國內(nèi)全部替代可節(jié)省70余億度電。
據(jù)估算，我國炭素陽極年產(chǎn)量約2000萬噸，全部實現(xiàn)樹脂替代煤瀝青計算，將新增約200萬噸酚醛樹脂市場規(guī)模。
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