阳极是电解铝工业生产的“心脏”，以往用石油焦炭为原料生产阳极，其原料成本约占电解铝生产成本的14％，是电解铝生产中成本较高的关键组成部分。烟煤焦炭与石油焦炭相比具有价格便宜、有害杂质少等优点。因此，本文用烟煤焦炭替代传统原料石油焦炭制备阳极，可较大幅度地降低阳极材料的生产成本。按照所研究配方中烟煤焦炭至少替代40％的石油焦炭计算，全国电解铝产业一年可节省阳极原料成本20～96.8个亿。这不仅提高了电解铝业的经济效益，还为烟煤的高附加值利用开辟了新的途径。本文具体研究内容有： 以正交设计法为手段，研究了粒度级配对试样性能的影响。结果表明神星烟煤焦炭0.15～0.075mm粒级的积差最大，是影响试样性能的首要因素。最优粒度级配方案为：神星烟煤焦炭>4mm粒级，1.2％；神星烟煤焦炭4～2mm粒级，3.6％；神星烟煤焦炭2～1mm粒级，3.6％：神星烟煤焦炭0.15～0.075mm粒级，6.6％；神星烟煤焦炭<0.075mm粒级，32％；石油焦炭>4mm粒级，0.8％；石油焦炭4～2mm粒级，2.4％；石油焦炭2～1mm粒级，2.4％；石油焦炭0.15～0.075rnm粒级，4.4％；石油焦炭<0.075mm粒级，26％。 实验研究了原料配比对试样性能的影响。结果表明：烟煤焦炭和石油焦炭最佳配比为1：1，粉料中对试样性能影响最大的0.15～0.075mm粒级以11％为最佳配入量，煤沥青以20％为最佳配入量。 结合粒度级配和原料配比的研究，实验性能测试结果为：焙烧后体积密度为1.49g/cm<3>，真密度为1.82g/cm<3>，电阻率为52μΩ·m，抗压强度为24.9Mpa，其中试样的焙烧后体积密度和电阻率达到了行业标准要求。 实验研究了制备工艺参数。最佳烧制度为：0～300℃，15℃/min；300～400℃，1℃/min；400～450℃，0.5min/℃；450～750℃，0.25min/℃；750～1250℃，10℃/min。最佳成型压力为68MPa，最佳焙烧终极温度为1250℃。