アルミ電解用アノードペースト

アルミニウムは、地殻中で酸素とケイ素に次いで3番目に多く存在する元素であり、地殻中では最も多い金属です。アルミニウムは化合物の形でのみ存在します。19世紀初頭に純度の高い形で抽出することに成功し、1886年にはチャールズ・マーティン・ホールとポール・エルーがほぼ同時に、独立して溶融塩電解法を開発しました。

この両名にちなんで名付けられたこの方法は、多くの改良を経て、現在でも工業的な標準プロセスとして使用されています。この方法は基本的に、直流電源を印加することで強制的に起こる酸化還元反応から成ります。ボーキサイトから得られた酸化アルミニウムに、還元剤として炭素が供給されます。

この炭素は陽極を介して連続的に供給され、COガスやCO₂ガスと結合して、それに応じて燃焼消耗します。陰極では還元されたアルミニウムが析出し、取り出すことができます。アルミニウム1トンを製造するには、約500kgの陽極が必要です。上記の電解で使用されるような純度の高い電極は、特殊なコークス品種でのみ製造可能です。

そのため、大量に入手可能な石油コークスなどの特殊コークスが使用されます。結合材として、コークス粉砕物に石炭タールピッチが添加されます。このピッチは、タール蒸留の際に残る残留物です。常温では固体であり、容易に粉砕できます。

熱の影響下では、低粘度の液体に溶けます。融点は分子量に応じて95℃から120℃です。電極製造のための適切な組成の基礎材料を得るには、適切な処理設備が必要です。納入された石油コークスは、一次破砕され、注意深く乾燥、粉砕、ふるい分け、分級され、粒度ごとに厳密に分けられて、異なるホッパーに中間保管されます。

所定のレシピに従って、特定の割合のコークス粒度が正確に計量供給され、予熱された後、加熱されたBUSSコ・ニーダー内で結合材と混合されます。結合材は、コ・ニーダーのプロセス空間に直接注入されます。結合材の役割は、コークス粒子を被覆し、その細孔に浸透し、それらをペースト状または粥状の塊に結合することです。

コ・ニーダーを出た後、塊は用途に応じて、振動圧縮機を用いてブロック状アノード（予備焼成アノード用）に成形されるか、またはブリケット（セーデルベリ炉用）に加工されます。電解プロセスは完全に連続的に行われ、中断されることはありません。アノードの供給は常に確保されていなければなりません。いわゆる「実証済み技術」の採用、ひいては設備の最高レベルの信頼性が極めて重要です。

BUSS Ko-Kneter（コ・ニーダー）は、1950年代からアノードペーストの調製における最適なコンパウンド技術として選ばれてきました。当初は4 t/hであった排出能力は、現在では60 t/hを超え、このコンパウンドシステムにより優れた方法で処理することが可能です。

近年では、技術とプロセスの最適化により、高まる要求（500 kAを超える直流電圧や、原料品質の低下）に極めて成功裏に対応し、あるいは先取りすることに成功しました。

BUSS技術の代替技術に対する利点は、以下のようにまとめられます。

連続混練プロセスにおいて、各コークス粒子は、非常に制御性に優れた混練工程により、同一の混練強度と滞留時間を受けます。穏やかな混練工程により、アノードペーストの粒度分布は正確に維持されます。これにより、アノードブロックの優れた物理的特性と、電解における最適な燃焼挙動が実現します。

用意されている2つのサイズで、要求される20～65 t/hの処理能力をカバーします。BUSS Ko-Kneterおよびコンパウンドシステムの全使用期間（通常数十年に及びます）を通じた信頼性、摩耗部品とサービスの入手性は、伝説的とされています。現場に設置された数百ものシステムと、継続的な新規導入が、そのことを印象的に証明しています。

弊社の特許取得済みコ・ニーダーは、現在世界中で導入されており、お客様のアルミニウム生産を支援しています。BUSSのコンパウンドシステムにより、お客様はアノードペーストのコンパウンドにおけるあらゆる高度な要求に対応できます。

アノードペーストコンパウンド製造におけるコ・ニーダー導入台数