MODERN RESOURCE-SAVING TECHNOLOGY TO PRODUCE ANODE MASS IN METALLURGICAL INDUSTRY

Intensification of aluminum production by the electrolysis of cryolite-alumina melts requires constant updating and high quality of applied raw materials. For the first time in the world practice environmentally friendly oil pitch obtained by liquid-phase catalytic oxidative cracking has been used in non-ferrous metallurgy. As compared with the traditional use of coal-tar pitch its advantage is complete absence of the source of carcinogens 3,4 Benz[a]pyrene in this binder. A modified heavy pyrolysis tar with the increased coke number of up to 25 units has been also used as a binder for the anode mass. The PURPOSE of this study is development of new carbon compositions based on oil pitch containing minimum of carcinogenic substances as compared with the traditional use of coal-tar pitch in aluminum production by the electrolysis of cryolite-alumina melts. METHODS. For the first time ever the article presents the results of studying petroleum tar obtained by the catalytic liquid phase oxidative cracking. The results of the chromato-mass-spectrometry of the samples of the produced tar did not show the presence of benzo[a]pyrene in tar composition. RESULTS. The paper provides the results of testing environmentally friendly petroleum tar obtained by the catalytic liquid-phase oxidative cracking technology and modified heavy pyrolysis tar with the possibility of their practical use for modern resource-saving technology in non-ferrous metallurgy in the production of dry anode mass. CONCLUSIONS. Conducted studies show high ecological and economic efficiency of using petroleum tar and modified heavy pyrolysis tar as binding components when producing dry anode mass to obtain primary aluminum in reduction cells with Soderberg anode.

resource-saving technology of aluminum production, environmentally friendly petroleum electrode tar, modified heavy pyrolysis tar, sulfur content in the pitch, coke number, softening temperature

1. Нарасимхараган Р.К. Проблемы энергетики и охраны окружающей среды в алюминиевой промышленности // «Алюминий Сибири-2008»: сб. докладов XIV Междунар. конф. Красноярск, 2008. C. 390-397.

2. Grjotheim K., Kvande H. Introduction to Aluminums Electrolysis // Dusseldorf Aluminums Verlag, 1993. 260 p.

3. Kovács V., Kiss L. Comparative Analysis of the Environmental Impacts of Aluminum Smelting Technologies // Light Metals. 2015. Р. 529-534.

4. Мартынихин В.В., Головных Н.В., Полонский С.Б. Развитие алюминиевого производства в восточных регионах России: эколого-экономические аспекты // Известия Байкальского государственного университета. 2007. № 6. С. 61-66.

5. Машенцева И.А., Власова О.С. Анализ негативного воздействия на окружающую среду предприятий по производству алюминия // Инженерный вестник Дона: интернет-журнал 2017. № 1. URL: http://indon.ru/ru/magazine/archive/n1y2017/4031 (15.04.2018).

6. Дошлов О.И., Кондратьев В.В., Угапьев А.А. Влияние тяжелой смолы пиролиза на свойства анодной массы // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2013. № 2 (5). С. 67-75.

7. Лебедева И.П., Лубинский М.И., Дошлов О.И. К вопросу об использовании тяжелой смолы пиролиза для получения углеграфитовых материалов // Тезисы докладов V Респ. науч.-техн. конф. молодых ученых и специалистов алюминиевой и электродной промышленности. Иркутск, 2007. С. 77-78.

8. Лебедева И.П., Лазарев Д.Г., Дошлов О.И., Лубинский М.И., Лебедева Н.П. Перспективные технологии переработки тяжелой смолы пиролиза ОАО «Ангарский завод полимеров» // В мире научных открытий. 2009. № 5. С. 25-29.

9. Хайрутдинов И.Р. Пути получения пека из нефтяного сырья. М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1991. 48 с.

10. Дошлов О.И., Кондратьев В.В., Угапьев А.А., Ким И.В. Компаундирование как перспективная технология производства альтернативных связующих материалов для производства анодной массы // Кокс и химия. 2015. № 1. С. 34-41.

11. Кузора И.Е., Дошлов О.И., Моисеев В.М., И.О. Дошлов. О перспективах производства нефтяных вяжущих в ОАО «АНХК». Мир нефтепродуктов // Вестник нефтяных компаний. 2015. № 5. С. 14-19.

12. Cheng-Te Lin, Min-Chiao Tsai, Chi-Young Lee, Hsin-Tien Chiu, Tsung-Shune Chin. Quantitative appraisal of the interfacial anchoring state of polyaromatic hydrocarbons during the formation of C/C composites. CARBON 48. 2010. Р. 1049-1055.

13. Дошлов О.И., Коновалов Н.П., Окладников В.П. Адгезия и адгезивы. Теория адгезии, свойства и характеристики органических адгезивов, их модификация. В 3 т. Иркутск, 1998. Т. 1. 273 с.

14. Дошлов О.И. Адгезия и адгезивы. В 3 т. Иркутск, 2006. Т. 3. 212 с.

15. Mannweiler U. Reduction of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) by using petroleum pitch as binder material: a comparison of anode properties and anode behavior of petroleum pitch and coal tar pitch anodes Fuel and Energy Abstracts. November, 1997. Vol. 38. Issue 6. Р. 431.

16. Маракушина Е.Н., Храменко С.А., Голоунин А.В. Выделение канцерогенных ПАУ при карбонизации каменноугольного пека // Кокс и химия. 2010. № 3. С. 32-36.

17. Храменко, С.А., Анушенков А.Н., Маракушина Е.Н., Третьяков Я.А. Оценка эмиссии полиароматических углеводородов с поверхности анодов Содерберга // Цветные металлы. 2012. № 6. С. 34-37.

18. Москалев И.B., Тиунова TH., Кисельков Д.М., Петрович А.П., Валцифер В.А., Стрельников В.Н. Синтетическая смола на основе антраценовой фракции каменноугольной смолы // Кокс и химия. 2014. № 11. С. 19-29.