鋁用炭素材料主要包括鋁用陽(yáng)極材料和鋁用陰極材料兩大類(lèi)別，兩類(lèi)炭素材料都有相應的上游原料，相關(guān)的產(chǎn)品生產(chǎn)對應相關(guān)的流程，并產(chǎn)生對應的下游產(chǎn)物。

鋁用陽(yáng)極材料

預焙陽(yáng)極是鋁用碳素陽(yáng)極材料的典型代表。生產(chǎn)預焙陽(yáng)極原料包括煤瀝青、石油焦等。石油焦來(lái)源于石油化工行業(yè)焦化渣，經(jīng)過(guò)煅燒得到煅后焦，煅后焦與回收殘極、細粉等物料混合加入煤瀝青黏結劑，經(jīng)過(guò)混捏、成型、焙燒等工序得到預焙陽(yáng)極產(chǎn)品。

石油焦

石油焦是石化行業(yè)原油裂解的重油渣經(jīng)過(guò)加熱焦化后的產(chǎn)物，碳元素質(zhì)量分數達90%左右，氫元素8%以下，硫元素5%以下，揮發(fā)分在8%~20%，剩余部分為釩、鐵、鎳、鈉、硅、鈣等元素；由于釩、鈉、鐵、鈣、鎳等元素對陽(yáng)極的空氣和二氧化碳反應催化作用影響很大。

煅后焦

煅后焦是石油焦高溫煅燒后的產(chǎn)物，煅燒溫度通常在1200~1400℃。這一過(guò)程主要是排除石油焦中的水分、揮發(fā)分。煅后焦由于揮發(fā)分、水分等損失，整體質(zhì)量下降，釩、硅、鈣、鎳、鐵等無(wú)機元素含量整體呈現上升趨勢。在石油焦煅燒后，有機硫燃燒逃逸或者無(wú)機硫分解揮發(fā)使得硫總量損失較多，和石油焦相比煅后焦中硫元素呈現明顯下降趨勢，同時(shí)硫含量降低對空氣反應性和二氧化碳反應性抑制作用減弱。

煤瀝青

煤瀝青是煤焦油蒸餾殘余物，無(wú)固定熔點(diǎn)，化學(xué)組分極其復雜，碳元素質(zhì)量分數達到92%，氫元素4%左右，還含有少量氧、氮、硫及微量釩、鐵、鎳、鈉等雜質(zhì)元素。煤瀝青中的雜質(zhì)元素含量較低，但該指標對陽(yáng)極二氧化碳和空氣反應性相當重要，因為陽(yáng)極產(chǎn)品被二氧化碳和空氣優(yōu)先反應的部分是黏結劑基體——煤瀝青部分。

國內一般要求煤瀝青灰分小于0.3%，而石油焦灰分通常要求小于0.5%，因此煤瀝青雜質(zhì)元素含量整體上要比石油焦更低，硫元素通常也在0.5%以下，釩、鎳、鈣等元素普遍在0.005%~0.01%水平。由于煤瀝青生產(chǎn)中會(huì )加入鈉鹽，使得鈉元素比石油焦高；另外煤瀝青鈦、鉛、鉻等元素含量通常高于石油焦含量水平，最高能達到0.02%以上。

殘極

殘極是電解槽中預焙陽(yáng)極反應后剩余的陽(yáng)極殘余物，清理除去覆蓋料的殘極，可在陽(yáng)極材料生產(chǎn)過(guò)程中重新利用。殘極中的雜質(zhì)元素會(huì )隨殘極的回收進(jìn)入預焙陽(yáng)極中，劣質(zhì)殘極帶來(lái)的高含量雜質(zhì)元素，嚴重影響陽(yáng)極的導電性和空氣、二氧化碳反應性，造成預焙陽(yáng)極的碳顆粒脫落。