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。