CN105420512A - 一种多熔区区域熔炼生产高纯铝的方法 - Google Patents

Abstract

一种多熔区区域熔炼生产高纯铝的方法，其工艺流程为：首先将原料精铝熔化铸成待提纯精铝锭；将待提纯精铝锭放入石墨舟中并推入多熔区区域熔炼炉中，通入惰性气体，然后接通电源，在多个冷却水管及多个感应加热线圈的作用下进行多熔区区域熔炼，制取≥5N高纯铝；化验检测确定前述≥5N高纯铝的质量等级和需要锯切的位置；根据化验检测确定锯切位置，将≥5N高纯铝与高杂质铝锯切分离；将≥5N高纯铝加入高纯石墨坩埚中进行熔化后铸锭；将≥5N高纯铝锭封装后销售。借由上述技术方案，本发明多熔区区域熔炼法采用多熔区，循环二～四遍就可实现成倍次数的区域熔炼提纯，从而极大提高生产效率，降低生产成本，促使高纯铝实现规模化生产。

Description

一种多熔区区域熔炼生产高纯铝的方法

技术领域

本发明属于有色冶金技术领域，特别是涉及一种多熔区区域熔炼生产高纯铝的方法。

背景技术

区域熔炼法，又称区域提纯法，是一种提纯金属、半导体以及有机化合物的方法。区域熔炼法是使原料一部分在一定时间内熔化，这一熔区在一定的前进速率下移动，产生凝固与熔化作用的两个界面，杂质在固液相中产生分凝效应而起到提纯作用。分离杂质的程度随着熔区通过全部原料的次数的增加而提高。

目前国内提取高纯铝通常采用三层液电解法与偏析法相结合的方式,提纯效果不太理想。同时国内亦未见报道采用多熔区区域熔炼法制取≥5N(Al＞99.999％)以上高纯铝，并实现工业化生产。

国外(日本、美国等)有采用单熔区区域熔炼法制取≥5N(Al＞99.999％)以上高纯铝(超纯铝)，即只能进行一次区域熔炼提纯。如果要进行多次区域熔炼提纯，就要相应通过多遍区域熔炼，生产效率低下。

有鉴于上述现有的高纯铝生产方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种多熔区区域熔炼生产高纯铝的方法，能够改进一般现有的高纯铝生产方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的高纯铝生产方法存在的缺陷，而提供一种多熔区区域熔炼生产高纯铝的方法，所要解决的技术问题是使其能够提升高纯铝的提纯效果和生产率，提高生产效率，降低生产成本，适应规模化生产的需要，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种多熔区区域熔炼生产高纯铝的的方法，其工艺流程为：

(1)首先将原料精铝熔化铸成待提纯精铝锭；

(2)将待提纯精铝锭放入石墨舟中并推入多熔区区域熔炼炉中，通入惰性气体，然后接通电源，在多个冷却水管及多个感应加热线圈的作用下进行多熔区区域熔炼，制取≥5N高纯铝；

(3)熔炼温度设定为740～800℃，区域熔炼熔区移动速度根据待提纯精铝锭尺寸设定为100～150mm/h,区域熔炼次数根据待提纯精铝锭成分和产品的品级质量要求设定为8～16次；

(4)化验检测确定前述≥5N高纯铝的质量等级和需要锯切的位置；

(5)根据化验检测确定锯切位置，将≥5N高纯铝与高杂质铝锯切分离；

(6)将≥5N高纯铝加入高纯石墨坩埚中进行熔化后铸锭；

(7)将≥5N高纯铝锭封装、销售。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术措施来进一步实现。

前述的多熔区区域熔炼生产高纯铝的的方法，其中所述的原料精铝为＞4N精铝。

前述的多熔区区域熔炼生产高纯铝的的方法，其中所述的高杂质铝也加入高纯石墨坩埚中进行熔化后铸锭，并封装、销售。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明一种多熔区区域熔炼生产高纯铝的方法采用多熔区，循环二～四遍就可同时进行成倍次数的区域熔炼提纯，从而极大提高生产效率，降低生产成本，促使高纯铝实现规模化生产。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明一种多熔区区域熔炼生产高纯铝的的方法的工艺流程图。

图2是本发明多(四)熔区区域熔炼示意图。

图3是单熔区区域熔炼示意图。

【主要元件符号说明】

1：待提纯精铝锭

2：石墨舟

3：冷却水管

4：感应加热线圈

A：熔化区

B：凝固区

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种多熔区区域熔炼生产高纯铝的方法其具体实施方式、步骤、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1及图2，本发明一种多熔区区域熔炼生产高纯铝的方法，其工艺流程如下：

(1)首先将购入的4N(Al＞99.99％以上)精铝熔化铸成区域熔炼所要求的尺寸和形状的待提纯精铝锭1；

(2)将待提纯精铝锭1放入石墨舟2中并推入多熔区区域熔炼炉中，通入惰性气体，然后接通电源，在多个冷却水管3及多个感应加热线圈4的作用下形成多个熔化区A，进行多熔区区域熔炼，获取≥5N高纯铝；

(3)熔炼温度设定为740～800℃，区域熔炼熔区移动速度根据待提纯铝锭尺寸设定为100～150mm/h,区域熔炼次数根据待提纯精铝锭成分和产品的品级质量要求设定为8～16次；

(4)化验检测确定前述≥5N高纯铝的质量等级和需要锯切的位置；

(5)根据化验检测确定锯切位置，将≥5N高纯铝(Al＞99.999％)与含杂质高的高杂质铝锯切分离；

(6)将≥5N高纯铝(Al＞99.999％)、高杂质铝分别加入高纯石墨坩埚中进行熔化后铸锭；

(7)将≥5N高纯铝(Al＞99.999％)锭、高杂质铝锭分别封装、销售。

请参阅图2，为本发明一较佳实施例四熔区区域熔炼示意图。该实施例中，根据精铝成分和高纯铝产品的成分要求，确定区域熔炼提纯的次数，分别设置4个冷却水管3、4个感应加热线圈，从而形成4个熔化区A。只需循环2～4次，即可实现8次、12次或者16次区域熔炼。

借由上述技术方案，本发明通过设置多个熔化区A，只需将待提纯精铝锭1循环通过多熔区区域熔炼炉，即可实现成倍次数的区域熔炼，从而提高生产效率，降低生产成本，促使高纯铝实现规模化生产。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种多熔区区域熔炼生产高纯铝的的方法，其特征在于其工艺流程为：

(1)首先将原料精铝熔化铸成待提纯精铝锭；

(2)将待提纯精铝锭放入石墨舟中并推入多熔区区域熔炼炉中，通入惰性气体，然后接通电源，在多个冷却水管及多个感应加热线圈的作用下进行多熔区区域熔炼，制取≥5N高纯铝；

(3)熔炼温度设定为740～800℃，区域熔炼熔区移动速度根据待提纯精铝锭尺寸设定为100～150mm/h,区域熔炼次数根据待提纯精铝锭成分和产品的品级质量要求设定为8～16次；

(4)化验检测确定前述≥5N高纯铝的质量等级和需要锯切的位置；

(5)根据化验检测确定锯切位置，将≥5N高纯铝与高杂质铝锯切分离；

(6)将≥5N高纯铝加入高纯石墨坩埚中进行熔化后铸锭；

(7)将≥5N高纯铝锭封装、销售。

2.根据权利要求1所述的多熔区区域熔炼生产高纯铝的的方法，其特征在于其中所述的原料精铝为＞4N精铝。

3.根据权利要求1所述的多熔区区域熔炼生产高纯铝的的方法，其特征在于其中所述的高杂质铝也加入高纯石墨坩埚中进行熔化后铸锭，并封装、销售。