酚醛樹脂替代煤瀝青 促進(jìn)電解鋁行業(yè)節(jié)能減排

10月12日，在由中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)主辦的“2021中國(guó)國(guó)際鋁業(yè)周”上，一項(xiàng)名為“酚醛樹脂炭素陽(yáng)極”的科技新成果引來(lái)關(guān)注。記者注意到，這項(xiàng)以“科技、減排、節(jié)能”為看點(diǎn)的新技術(shù)已在國(guó)內(nèi)部分鋁廠試用，并取得了六項(xiàng)專利。專家認(rèn)為，該成果對(duì)促進(jìn)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(dá)峰實(shí)施方案》對(duì)外公布。該方案提出：到2025年有色金屬行業(yè)力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2040年力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)減碳40%。據(jù)中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2020年我國(guó)有色金屬行業(yè)二氧化碳排放量為6.6億噸，占全國(guó)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(shí)意味著鋁工業(yè)減碳?jí)毫薮?，需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同。

通俗地理解，電解鋁就是通過(guò)電解得到的鋁。作為電解鋁生產(chǎn)中的核心原材料，炭素陽(yáng)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(guò)程會(huì)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(yáng)極在加熱時(shí)不會(huì)軟化、無(wú)高黏度物質(zhì)揮發(fā)，因此無(wú)需冶金焦填充，焙燒后也無(wú)需清理，并且焙燒時(shí)間由傳統(tǒng)工藝的20多天縮短到8天，可提高效率、降低成本。據(jù)了解，該技術(shù)歷經(jīng)5年研發(fā)而成，由國(guó)內(nèi)合成樹脂龍頭企業(yè)、酚醛樹脂領(lǐng)域國(guó)家制造業(yè)單項(xiàng)冠軍示范企業(yè)圣泉集團(tuán)研制。

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(yáng)極生產(chǎn)過(guò)程中，成型階段不使用導(dǎo)熱油，焙燒時(shí)間短、天然氣消耗大幅下降，生產(chǎn)1噸酚醛樹脂炭素陽(yáng)極碳減排約50千克，國(guó)內(nèi)全部替代可碳減排約100萬(wàn)噸；在電解鋁生產(chǎn)過(guò)程中，酚醛樹脂炭素陽(yáng)極壽命延長(zhǎng)，換極周期延長(zhǎng)，可以降低炭素消耗量，生產(chǎn)1噸鋁炭素消耗量降低約35千克，國(guó)內(nèi)全部替代可節(jié)省炭素約129萬(wàn)噸；而且由于酚醛樹脂炭素陽(yáng)極電阻率低、體積密度高，可以降低電耗，生產(chǎn)1噸鋁可節(jié)省用電約200千瓦時(shí)，國(guó)內(nèi)全部替代可節(jié)省70余億度電。

據(jù)估算，我國(guó)炭素陽(yáng)極年產(chǎn)量約2000萬(wàn)噸，全部實(shí)現(xiàn)樹脂替代煤瀝青計(jì)算，將新增約200萬(wàn)噸酚醛樹脂市場(chǎng)規(guī)模。