10月12日，在由中國有色金屬工業協會主辦的“2021中國國際鋁業周”上，一項名為“酚醛樹脂炭素陽極”的科技新成果引來關注。記者注意到，這項以“科技、減排、節能”為看點的新技術已在國內部分鋁廠試用，並取得了六項專利。專家認為，在實現碳達峰、碳中和的國家戰略下，該成果對促進電解鋁產業節能減碳、綠色發展，意義重大。
今年4月份，《有色金屬行業碳達峰實施方案》對外公佈。該《方案》提出：到2025年有色金屬行業力爭實現碳達峰，2040年力爭實現減碳40%。據中國有色金屬工業協會統計，2020年我國有色金屬行業二氧化碳排放量為6.6億噸，佔全國總排放量的4.7%；而鋁工業二氧化碳排放量為5.5億噸，佔有色金屬行業的83.3%。
上述目標與現實意味著：鋁工業減碳壓力巨大，需要整個產業鏈協同。
通俗地理解，電解鋁就是透過電解得到的鋁。作為電解鋁生產中的核心原材料，炭素陽極的傳統生產工藝以石油焦作為骨料，以煤瀝青作為結合劑。這一過程會產生大量汙染。
而用酚醛樹脂100%替代煤瀝青，一方面，採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，且產品均一穩定、邊角緻密；另一方面，樹脂陽極在加熱時不會軟化、無高粘度物質揮發，因此無需冶金焦填充，焙燒後也無需清理，並且焙燒時間由傳統工藝的20多天縮短到8天，由此提高效率、降低成本。
據瞭解，該技術歷經五年研發而成，由國內合成樹脂龍頭企業、酚醛樹脂領域國家制造業單項冠軍示範企業聖泉集團研製。值得注意的是該企業是“神舟”系列飛船返回艙保溫原材料製造商、國內最大的PCB基板材料用電子樹脂供應商和國內唯一可批次供應TFT光刻膠用酚醛樹脂的供應商。
該技術研發人員為行業算了一筆賬：在酚醛樹脂炭素陽極生產過程中，成型階段不使用導熱油，焙燒時間短、天然氣消耗大幅下降，生產一噸酚醛樹脂炭素陽極碳減排約50千克，國內全部替代可碳減排約100萬噸；在電解鋁生產過程中，酚醛樹脂炭素陽極壽命延長，換極週期延長，可以降低炭素消耗量，生產一噸鋁炭素消耗量降低約35千克，國內全部替代可節省炭素約129萬噸；而且由於酚醛樹脂炭素陽極電阻率低、體積密度高，可以降低電耗，生產一噸鋁可節省用電約200千瓦時，國內全部替代可節省70餘億度電。
據估算，我國炭素陽極年產量約2000萬噸，全部實現樹脂替代煤瀝青計算，將新增約200萬噸酚醛樹脂市場規模。
文/科技日報記者 王延斌
編輯/範輝
