4月25日,在SMM主办的2024 SMM(第十九届)铝业大会暨首届铝产业博览会-电解铝及原料论坛上,郑州大学教授、博士生导师杨文杰介绍了无碳铝电解惰性阳极的相关研究进展情况,以及当前行业存在的问题与解决思路。
近十年来,原铝产量的增加也促进了炭素阳极的发展,但炭素阳极的消耗增大了环保减排的压力。
近两年国家密集发布了一系列双碳政策与文件并针对铝电解行业做出了明确的要求倒逼企业进行技术升级与改造。
在“碳中和”与 “能源双控”政策叠加的战略趋势背景下,惰性阳极绿色铝冶金技术已成为中国电解铝行业实现碳中和目标的战略支撑性技术。
惰性阳极研究目前存在的问题
惰性阳极 技术 虽然 取得初步成果和 较大的 进展 也还存在需要进一步攻克的瓶颈难题 主要包括:
①惰性阳极材料体系有待进一步优化 。 合金阳极腐蚀速率高 实验室与工程化电解实验的原铝杂质偏高;金属陶瓷阳极抗热震性能 、 电连接及导杆的腐蚀防护技术尚不能满足工程化试验要求 。
②低温铝电解工艺体系尚未明确 。 已开发的低温电解质存在导电性能低 、 氧化铝溶解能力不足的问题 不利于惰性阳极的长期铝电解服役 。
③新型铝电解槽结构 如立式槽 、 竖式槽 设计与运行数据有待积累 与惰性阳极相匹配的评价标准尚存在争议与之对应的铝电解工艺技术还需要进行补充与完善 。
加快工业化研究进程的必要性及建议
必要性:
• 国外惰性阳极技术处于工业化突破边缘,其大规模应用将迅速改变全球铝业的技术链和市场格局,对我国铝业的发展带来冲击和挑战。
• 2021年3月,欧洲议会通过有关“碳边境调整机制(CBAM)”的决议,从2023年起对进口商品征收碳关税,铝将成为欧盟征收碳关税的首选品种。
• 该技术具有较封闭的系统知识产权,国际上对相关核心技术和成果处于较为保密状态,预计将在较长时间内形成技术壁垒。
建议:
•在现有的惰性阳极材料体系中,金属陶瓷惰性阳极更有望实现工业化应用突破;该技术的研发重点应集中在其工程铝电解应用研究方面。
• 在未来一段时间内,我国需要将研究重点集中在惰性阳极的工程化制备及其铝电解工业应用技术研究上,加速中等规模(5~100 kA 级)惰性阳极铝电解试验研究,为惰性阳极技术的工业化应用提供系统支持。