石油焦灰分中含有的主要元素為鐵、硅、鈣、鋁、鈉、鎂,還含有少量的釩、鈦、鉻、鎳、錳等。除鋁、鎂、鈣為電解質(zhì)所需元素外,其余都是有害雜質(zhì)?;曳种械倪@些元素按照危害的受害體不同可分為兩類:一類以電解終產(chǎn)品原鋁為受害體的元素,它們在電解過程中轉(zhuǎn)入鋁液中影響鋁的質(zhì)量。另一類元素能使炭陽極的化學(xué)性能下降,如鈉元素。鈉對(duì)電解質(zhì)及鋁的質(zhì)量并無危害作用,對(duì)陽極的物理性能也無大的影響,但它影響陽極的化學(xué)性能。促使陽極的選擇性氧化,造成陽極工作的不均勻性且使陽極脫落掉渣。這樣不僅增加了炭耗量,而且使電解質(zhì)中炭渣增多,污染電解質(zhì),影響生產(chǎn)和操作。
硫是影響石油焦質(zhì)量的雜質(zhì)之一,石油焦的含硫量取決于渣油的含硫量,渣油中的硫分有30%-40%殘留在石油焦中,如果含硫量較高的渣油事先加氫脫硫,減少渣油中的含硫量,由此得到的石油焦含硫量相應(yīng)降低。石油焦中的硫可分為硫的有機(jī)化合物(硫醚、硫醇、磺酸等)和硫的無機(jī)化合物(硫化鐵、硫酸鹽)兩類。一般煅燒到1300℃左右脫硫效果不大,只有將煅燒溫度提高到1450℃左右才能有較明顯的脫硫效果,一部分硫化物需在石墨化的高溫下才能排出
對(duì)生產(chǎn)鋁電解用陽極材料及生產(chǎn)石墨制品而言,硫是一種有害元素,含硫量較大的石油焦生產(chǎn)的石墨電極在石墨化過程中產(chǎn)生“氣脹”現(xiàn)象,容易導(dǎo)致產(chǎn)品裂紋。含硫較高的石墨電極煉鋼時(shí),噸鋼電極消耗量有所增加,中國多數(shù)產(chǎn)地的石油焦硫分較低,只有使用國內(nèi)高硫原油或進(jìn)口高硫原油的煉油廠生產(chǎn)的石油焦硫分較高。