CN111321304A - 一种去除原铝中微量杂质的试剂及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种去除原铝中微量杂质的试剂，原料组成按重量百分比：20～50%活性炭C，15～25%氯化钙CaCl2，15～25%氯化锰MnCl2，2～10%铝硼合金AlB3，原料均为已干燥的工业级粉状产品，纯度均达到99.5%以上，粒度小于等于80μm。使用方法：将试剂加入喷粉精炼装置，添加量为3‰～10‰，选取铝液温度800～850℃，向精炼罐内持续通入氮气，将试剂喷吹到铝液中，同时进行用石墨转子对铝液进行搅拌，整个精炼过程25～30L/min；精炼完成后静置15～30min，完成整个使用过程。本发明的试剂有强烈的俘获铝熔体反偏析杂质和夹杂物并迅速上浮的能力，可有效地去除原铝中的反偏析元素和夹杂物，制备出更高纯度的金属铝，满足下游铝深加工企业的产品质量要求。

Description

一种去除原铝中微量杂质的试剂及其使用方法

技术领域：

本发明涉及一种去除原铝中微量杂质的试剂及其使用方法，包含试剂组分含量及其使用方法，属于金属冶炼技术领域。

背景技术：

铝在自然界中分布极广，地壳中铝的含量约为7.35％（重量），仅次于氧和硅，居第三位。铝的化学性质十分活泼，所以在自然界中只有化合物的铝，而没有元素状态的铝，因此，铝的获取必须经过复杂的化学或电化学的方法才能得到。而欲想获得高纯度的或超高纯度的金属铝则还需经过更复杂的物理化学的方法方可得到。

金属铝在工业上的应用是仅次于钢铁的第二大金属类物资，这是由于金属铝具有特殊的物理化学性能所决定的，因它不但重量轻，质地坚硬，而又具有良好的可朔性和导电性；它同时还具有优良的导热与耐热性，并还具有较强的耐核辐射和反光性能及隔磁性能。由此可见金属铝是现代工业、高科技产业与国防工业等领域中不可缺少的原料。

但用电解法生产的原铝中往往含有大量氧化物及Fe、Si、Na、Ga、Li、V等杂质元素。近几年随着定向凝固提纯工艺的发展，原铝中杂质获得了非常有效地提纯方法，但仍有一些反偏析元素没法通过该办法去除，如Ti、V、Cr等，这些杂质在铝的后续加工过程容易产生质量缺陷，使铝合金的力学性能大大降低，严重制约了下游铝深加工的生产工艺和产品质量。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够有效去除原铝中微量杂质的试剂及其使用方法，该试剂和方法可有效去除原铝中的反偏析元素及夹杂物。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案是:

一种去除原铝中微量杂质的试剂，该试剂组成成分按重量百分比为：20～50%活性炭C，15～25%氯化钙CaCl₂，15～25%氯化锰MnCl₂，2～10%铝硼合金AlB₃；要求原料均为已干燥的工业级粉状产品，纯度均达到99.5%以上，粒度小于等于80μm。

所述的去除原铝中微量杂质的试剂的使用方法，其具体步骤如下：

①将配好的试剂加入喷粉精炼装置中，添加量为铝液重量的3‰～10‰ ；

②当熔炼炉中铝液温度达到800～850℃时，向精炼罐内持续通入氮气；

③将准备好的试剂喷吹到铝液中，同时使用石墨转子对铝液进行搅拌，整个精炼过程25～30L/min ；

④精炼完成后静置15～30min，即完成整个使用过程。

本发明的积极有益效果如下：

本发明是一种针对原铝中的反偏析元素及夹杂物进行去除的试剂及其使用方法，该试剂有强烈的俘获铝熔体反偏析杂质和夹杂物并迅速上浮的能力，可有效地去除原铝中的反偏析元素和夹杂。

本发明经申请人所在单位反复多次试验，均取得了良好效果，有效地去除了原铝中的反偏析元素和夹杂，可以制备出更高纯度的金属铝，满足下游铝深加工企业的产品质量要求。

具体实施方式：

下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细、清楚地描述，但本发明的保护范围并不局限于此。

实施例1：

一种去除原铝中微量杂质的试剂，原料组成成分按重量百分比为：50%活性炭C，25%氯化钙CaCl₂，20%氯化锰MnCl₂，5%铝硼合金AlB₃ ；原料均为已干燥的工业级粉状产品，纯度均达到99.5%以上，粒度小于等于80μm。

上述试剂的使用方法如下：将配好的试剂加入喷粉精炼装置，添加量为5‰，铝液温度830℃，向精炼罐内持续通入氮气，将准备好的试剂喷吹到铝液中，同时使用石墨转子对铝液进行搅拌，整个精炼过程30L/min；精炼完成静置30min，完成整个试验过程。

该试剂的使用效果如下表：

杂质元素	Cr（ppm）	V（ppm）	Ti（ppm）	Li（ppm）
					精炼前	21	150	54	46
精炼后	3	15	3	8

实施例2：

一种去除原铝中微量杂质的试剂，原料组成成分按重量百分比为：50%活性炭C，15%氯化钙CaCl₂，15%氯化锰MnCl₂，3%铝硼合金AlB₃ ；原料均为已干燥的工业级粉状产品，纯度均达到99.5%以上，粒度小于等于80μm。

上述试剂的使用方法如下：将配好的试剂加入喷粉精炼装置，添加量为6‰，铝液温度800℃，向精炼罐内持续通入氮气，将准备好的试剂喷吹到铝液中，同时使用石墨转子对铝液进行搅拌，整个精炼过程25L/min；精炼完成静置20min，完成整个试验过程。

该试剂的使用效果如下表：

杂质元素	Cr（ppm）	V（ppm）	Ti（ppm）	Li（ppm）
					精炼前	26	148	55	48
精炼后	5	14	3	7

实施例3：

一种去除原铝中微量杂质的试剂，原料组成成分按重量百分比为：50%活性炭C，20%氯化钙CaCl₂，18%氯化锰MnCl₂，7%铝硼合金AlB₃ ；原料均为已干燥的工业级粉状产品，纯度均达到99.5%以上，粒度小于等于80μm。

上述试剂的使用方法如下：将配好的试剂加入喷粉精炼装置，添加量为8‰，铝液温度850℃，向精炼罐内持续通入氮气，将准备好的试剂喷吹到铝液中，同时使用石墨转子对铝液进行搅拌，整个精炼过程26L/min；精炼完成静置30min，完成整个试验过程。

该试剂的使用效果如下表：

杂质元素	Cr（ppm）	V（ppm）	Ti（ppm）	Li（ppm）
					精炼前	23	152	55	47
精炼后	4	13	4	6

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种去除原铝中微量杂质的试剂，其特征在于，该试剂组成成分按重量百分比为：20～50%活性炭C，15～25%氯化钙CaCl₂，15～25%氯化锰MnCl₂，2～10%铝硼合金AlB₃；要求原料均为已干燥的工业级粉状产品，纯度均达到99.5%以上，粒度小于等于80μm。

2.根据权利要求1所述的去除原铝中微量杂质的试剂的使用方法，其具体步骤如下：

①将配好的试剂加入喷粉精炼装置中，添加量为铝液重量的3‰～10‰ ；

②当熔炼炉中铝液温度达到800～850℃时，向精炼罐内持续通入氮气；

③将准备好的试剂喷吹到铝液中，同时使用石墨转子对铝液进行搅拌，整个精炼过程25～30L/min ；

④精炼完成后静置15～30min，即完成整个使用过程。