JP2002155322A - アルミニウムまたはアルミニウム合金の精製方法および装置 - Google Patents
アルミニウムまたはアルミニウム合金の精製方法および装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 不純物としてＦｅ、Ｓｉ、包晶系元素その他
の不可避的含有元素を含むアルミニウムを効率よく、工
業的規模で精製することが可能な精製方法を提供する。 【解決手段】 以下の工程を含む。原料溶湯中に金属Ｂ
を添加後、酸化性気体含有ガスを吹き込み、包晶系元素
またはその化合物を浮上分離する包晶系物質分離工程。
溶湯を保持容器に収容し、該容器の上部付近の外周を冷
却してアルミニウム初晶を保持容器内周に晶出させ、こ
の初晶を物理的手段で該容器内周から剥離させて該容器
下部に沈積せしめ、沈積した初晶を該容器内周断面全面
に渡り均一に押し固めて、結晶成長させると共に該容器
内部に前記結晶をコンパクトに詰め込む結晶詰込工程。
結晶を詰め込んだ該容器を傾動して、非包晶系不純物含
有母液を重力分離する非包晶系物質排出工程。
の不可避的含有元素を含むアルミニウムを効率よく、工
業的規模で精製することが可能な精製方法を提供する。 【解決手段】 以下の工程を含む。原料溶湯中に金属Ｂ
を添加後、酸化性気体含有ガスを吹き込み、包晶系元素
またはその化合物を浮上分離する包晶系物質分離工程。
溶湯を保持容器に収容し、該容器の上部付近の外周を冷
却してアルミニウム初晶を保持容器内周に晶出させ、こ
の初晶を物理的手段で該容器内周から剥離させて該容器
下部に沈積せしめ、沈積した初晶を該容器内周断面全面
に渡り均一に押し固めて、結晶成長させると共に該容器
内部に前記結晶をコンパクトに詰め込む結晶詰込工程。
結晶を詰め込んだ該容器を傾動して、非包晶系不純物含
有母液を重力分離する非包晶系物質排出工程。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、不純物として鉄
（Ｆｅ）、シリコン（Ｓｉ）、包晶系元素、およびその
他の不可避的含有元素を含むアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金を精製するためのアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金の精製方法および装置に関する。
（Ｆｅ）、シリコン（Ｓｉ）、包晶系元素、およびその
他の不可避的含有元素を含むアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金を精製するためのアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金の精製方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、不純物としてＦｅ、Ｓｉ、包晶系
元素、およびその他の不可避的含有元素を含むアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金を精製するためのアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金の精製方法として、例え
ば、以下の方法が開示されている。
元素、およびその他の不可避的含有元素を含むアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金を精製するためのアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金の精製方法として、例え
ば、以下の方法が開示されている。
【０００３】（α）特開平８−２９５９５８号公報に開
示されているように、不純物としてＦｅを含むアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金の溶湯中で、Ｆｅ酸化物お
よびアルミニウム酸化物以外の酸化物、好ましくはＭｇ
Ｏ，ＴｉＯ2，ＭｎＯ2，ＳｉＯ 2，ＺｎＯ等の存在下、
および酸化性ガスの共存下に、前記ＦｅからＦｅを含有
する複合酸化物を形成してこれを除去することによりア
ルミニウムまたはアルミニウム合金を精製する方法。
示されているように、不純物としてＦｅを含むアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金の溶湯中で、Ｆｅ酸化物お
よびアルミニウム酸化物以外の酸化物、好ましくはＭｇ
Ｏ，ＴｉＯ2，ＭｎＯ2，ＳｉＯ 2，ＺｎＯ等の存在下、
および酸化性ガスの共存下に、前記ＦｅからＦｅを含有
する複合酸化物を形成してこれを除去することによりア
ルミニウムまたはアルミニウム合金を精製する方法。
【０００４】（β）特開平７−２０７３６８号公報に開
示されているように、不純物としてチタニウム（Ｔｉ）
を含むアルミニウムまたはアルミニウム合金溶湯中に、
カルシウム（Ｃａ）酸化物、バリウム（Ｂａ）酸化物、
マグネシウム（Ｍｇ）酸化物、マンガン（Ｍｎ）酸化
物、鉛（Ｐｂ）酸化物の中から選択される少なくとも１
種の酸化物を添加し、不純物Ｔｉとこれらの酸化物との
複合酸化物を形成させてこれを分離する工程を含む方
法。
示されているように、不純物としてチタニウム（Ｔｉ）
を含むアルミニウムまたはアルミニウム合金溶湯中に、
カルシウム（Ｃａ）酸化物、バリウム（Ｂａ）酸化物、
マグネシウム（Ｍｇ）酸化物、マンガン（Ｍｎ）酸化
物、鉛（Ｐｂ）酸化物の中から選択される少なくとも１
種の酸化物を添加し、不純物Ｔｉとこれらの酸化物との
複合酸化物を形成させてこれを分離する工程を含む方
法。
【０００５】（γ）特公昭６１−３６５６８号特許公報
に開示されているように、偏析凝固法を用いたアルミニ
ウムの精製法であって、溶解したアルミニウムを保持す
るための保持容器の上部外周を冷却し、この保持容器の
上部内周にアルミニウムの初晶を晶出させ、この保持容
器内で内周と略同径で、少なくとも１つの通液孔を有
し、前記初晶を掻き取るための初晶掻取板を周期的に上
下動させて前記初晶を掻き取り、かつ前記保持容器の下
部に沈積した前記初晶を押し固め、アルミニウムの結晶
を成長させることを特徴とし、アルミニウムの結晶の堆
積高さが前記保持容器の冷却された部分の下部に達した
時点でアルミニウムの精製を終了させ、その後、アルミ
ニウムの凝固物を前記保持容器から取り出して所望の純
度に応じて所要部位でこのアルミニウムの凝固物を切断
する方法。
に開示されているように、偏析凝固法を用いたアルミニ
ウムの精製法であって、溶解したアルミニウムを保持す
るための保持容器の上部外周を冷却し、この保持容器の
上部内周にアルミニウムの初晶を晶出させ、この保持容
器内で内周と略同径で、少なくとも１つの通液孔を有
し、前記初晶を掻き取るための初晶掻取板を周期的に上
下動させて前記初晶を掻き取り、かつ前記保持容器の下
部に沈積した前記初晶を押し固め、アルミニウムの結晶
を成長させることを特徴とし、アルミニウムの結晶の堆
積高さが前記保持容器の冷却された部分の下部に達した
時点でアルミニウムの精製を終了させ、その後、アルミ
ニウムの凝固物を前記保持容器から取り出して所望の純
度に応じて所要部位でこのアルミニウムの凝固物を切断
する方法。
【０００６】（δ）特公平３−２２４５３号公報に開示
されているように、内側を冷却した物体をその内部に浸
すことによって、外側を加熱した容器内で融点近くに保
持されている容量の液体金属を順繰りに結晶化させる。
このとき、その結晶化の速度を、冷却流体流、ルツボの
外側の加熱効果力およびルツボの熱絶縁との共同作用に
よって調節する。次に、このようにして形成された比較
的小さな結晶を掻き落とし、液体金属を含有する容器底
部に収集し、ピストンによって容器底部を圧縮してこの
比較的小さな結晶を焼結し、比較的大きな結晶とする。
比較的多くの不純物を含有する留分が液体状の上澄みを
構成している時に、この留分を排出するように容器を傾
注することにより、比較的多くの不純物を含有する液体
留分から比較的大きな結晶を含有する精製留分を分離す
る方法。
されているように、内側を冷却した物体をその内部に浸
すことによって、外側を加熱した容器内で融点近くに保
持されている容量の液体金属を順繰りに結晶化させる。
このとき、その結晶化の速度を、冷却流体流、ルツボの
外側の加熱効果力およびルツボの熱絶縁との共同作用に
よって調節する。次に、このようにして形成された比較
的小さな結晶を掻き落とし、液体金属を含有する容器底
部に収集し、ピストンによって容器底部を圧縮してこの
比較的小さな結晶を焼結し、比較的大きな結晶とする。
比較的多くの不純物を含有する留分が液体状の上澄みを
構成している時に、この留分を排出するように容器を傾
注することにより、比較的多くの不純物を含有する液体
留分から比較的大きな結晶を含有する精製留分を分離す
る方法。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金の精製方法には、以下のよう
な問題点があった。 （い）前記（α）の方法によるアルミニウムまたはアル
ミニウム合金の溶湯中の残留Ｆｅは、０．１質量％、す
なわち１０００質量ｐｐｍと不純物濃度のレベルが比較
的高く、偏析凝固法を用いたアルミニウムの精製法に比
べて精製効果は不充分である。
ムまたはアルミニウム合金の精製方法には、以下のよう
な問題点があった。 （い）前記（α）の方法によるアルミニウムまたはアル
ミニウム合金の溶湯中の残留Ｆｅは、０．１質量％、す
なわち１０００質量ｐｐｍと不純物濃度のレベルが比較
的高く、偏析凝固法を用いたアルミニウムの精製法に比
べて精製効果は不充分である。
【０００８】（ろ）前記（β）の方法によるアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金の溶湯中の残留Ｔｉは、０．
０２質量％以下と不純物濃度のレベルが比較的高く、精
製効果は不充分である。
ムまたはアルミニウム合金の溶湯中の残留Ｔｉは、０．
０２質量％以下と不純物濃度のレベルが比較的高く、精
製効果は不充分である。
【０００９】（は）前記（γ）の方法は、ＦｅやＳｉ等
の除去にある程度有効であるが、精製部に数％の母液部
が残留し、これに起因してＦｅやＳｉ等の不純物レベル
はせいぜい５から１０質量ｐｐｍまでしか到達しなかっ
た。また、精製終了後、本体が凝固後に取り出すため、
製品部分と固化母液部分とをソー等の切断機で切断する
必要があった。
の除去にある程度有効であるが、精製部に数％の母液部
が残留し、これに起因してＦｅやＳｉ等の不純物レベル
はせいぜい５から１０質量ｐｐｍまでしか到達しなかっ
た。また、精製終了後、本体が凝固後に取り出すため、
製品部分と固化母液部分とをソー等の切断機で切断する
必要があった。
【００１０】（に）前記（δ）の方法は、アルミニウム
またはアルミニウム合金の高純度精製品を得るには、精
製後不純物含有液体部分を排出するために、圧縮・加熱
操作が不可避であり、このような操作が比較的複雑でか
つ長時間を要するため、コスト増加を招いていた。
またはアルミニウム合金の高純度精製品を得るには、精
製後不純物含有液体部分を排出するために、圧縮・加熱
操作が不可避であり、このような操作が比較的複雑でか
つ長時間を要するため、コスト増加を招いていた。
【００１１】本発明は、前記の現状に鑑み、不純物とし
てＦｅ、Ｓｉ、包晶系元素およびその他の不可避的含有
元素を含むアルミニウムまたはアルミニウム合金を効率
よく、工業的規模で精製することが可能なアルミニウム
またはアルミニウム合金の精製方法および装置の提供を
課題とする。
てＦｅ、Ｓｉ、包晶系元素およびその他の不可避的含有
元素を含むアルミニウムまたはアルミニウム合金を効率
よく、工業的規模で精製することが可能なアルミニウム
またはアルミニウム合金の精製方法および装置の提供を
課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決した本発
明の第１の態様は、不純物としてＦｅ、Ｓｉ、包晶系元
素およびその他の不可避的含有元素を含むアルミニウム
またはアルミニウム合金を精製する方法において、原料
溶湯中にボロンおよび／またはボロン含有化合物を添加
した後、酸化性気体含有ガスを吹き込み、包晶系元素ま
たはその化合物を浮上分離する包晶系物質分離工程、を
含むことを特徴とするアルミニウムまたはアルミニウム
合金の精製方法である。なお、前記酸化性気体含有ガス
とは、例えば、空気、窒素やアルゴンガスと酸素ガスと
の混合物、炭酸ガス等を意味するものとする。
明の第１の態様は、不純物としてＦｅ、Ｓｉ、包晶系元
素およびその他の不可避的含有元素を含むアルミニウム
またはアルミニウム合金を精製する方法において、原料
溶湯中にボロンおよび／またはボロン含有化合物を添加
した後、酸化性気体含有ガスを吹き込み、包晶系元素ま
たはその化合物を浮上分離する包晶系物質分離工程、を
含むことを特徴とするアルミニウムまたはアルミニウム
合金の精製方法である。なお、前記酸化性気体含有ガス
とは、例えば、空気、窒素やアルゴンガスと酸素ガスと
の混合物、炭酸ガス等を意味するものとする。
【００１３】前記課題を解決した本発明の第２の態様
は、不純物としてＦｅ、Ｓｉ、包晶系元素およびその他
の不可避的含有元素を含むアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金を精製する方法において、下記の２工程を含む
ことを特徴とするアルミニウムまたはアルミニウム合金
の精製方法である。 （Ａ）溶湯を保持容器に収容し、この保持容器の上部付
近を冷却してアルミニウム初晶を晶出させ、この初晶を
物理的手段で剥離させて保持容器下部に沈積せしめ、沈
積した初晶を保持容器内周断面全面に渡り均一に押し固
めて、結晶成長させると共に保持容器内部にコンパクト
に詰め込む結晶詰込工程。 （Ｂ）前記結晶を詰め込んだ保持容器から、非包晶系不
純物含有母液を溶湯のまま分離して排出する非包晶系物
質排出工程。
は、不純物としてＦｅ、Ｓｉ、包晶系元素およびその他
の不可避的含有元素を含むアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金を精製する方法において、下記の２工程を含む
ことを特徴とするアルミニウムまたはアルミニウム合金
の精製方法である。 （Ａ）溶湯を保持容器に収容し、この保持容器の上部付
近を冷却してアルミニウム初晶を晶出させ、この初晶を
物理的手段で剥離させて保持容器下部に沈積せしめ、沈
積した初晶を保持容器内周断面全面に渡り均一に押し固
めて、結晶成長させると共に保持容器内部にコンパクト
に詰め込む結晶詰込工程。 （Ｂ）前記結晶を詰め込んだ保持容器から、非包晶系不
純物含有母液を溶湯のまま分離して排出する非包晶系物
質排出工程。
【００１４】前記課題を解決した本発明の第３の態様
は、不純物としてＦｅ、Ｓｉ、包晶系元素およびその他
の不可避的含有元素を含むアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金を精製する方法において、下記の３工程を含む
ことを特徴とするアルミニウムまたはアルミニウム合金
の精製方法である。 （１）原料溶湯中にボロンおよび／またはボロン含有化
合物を添加した後、酸化性気体含有ガスを吹き込み、包
晶系元素またはその化合物を浮上分離する包晶系物質分
離工程。 （２）前記包晶系物質分離工程で処理された溶湯を保持
容器に収容し、この保持容器の上部付近を冷却してアル
ミニウム初晶を晶出させ、この初晶を物理的手段で剥離
させて保持容器下部に沈積せしめ、沈積した初晶を保持
容器内周断面全面に渡り均一に押し固めて、結晶成長さ
せると共に保持容器内部にコンパクトに詰め込む結晶詰
込工程。 （３）前記結晶を詰め込んだ保持容器から、非包晶系不
純物含有母液を溶湯のまま分離して排出する非包晶系物
質排出工程。
は、不純物としてＦｅ、Ｓｉ、包晶系元素およびその他
の不可避的含有元素を含むアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金を精製する方法において、下記の３工程を含む
ことを特徴とするアルミニウムまたはアルミニウム合金
の精製方法である。 （１）原料溶湯中にボロンおよび／またはボロン含有化
合物を添加した後、酸化性気体含有ガスを吹き込み、包
晶系元素またはその化合物を浮上分離する包晶系物質分
離工程。 （２）前記包晶系物質分離工程で処理された溶湯を保持
容器に収容し、この保持容器の上部付近を冷却してアル
ミニウム初晶を晶出させ、この初晶を物理的手段で剥離
させて保持容器下部に沈積せしめ、沈積した初晶を保持
容器内周断面全面に渡り均一に押し固めて、結晶成長さ
せると共に保持容器内部にコンパクトに詰め込む結晶詰
込工程。 （３）前記結晶を詰め込んだ保持容器から、非包晶系不
純物含有母液を溶湯のまま分離して排出する非包晶系物
質排出工程。
【００１５】前記課題を解決した本発明の第４の態様
は、前記第２または第３の態様において、前記非包晶系
物質排出工程で、結晶を詰め込んだ保持容器から非包晶
系不純物含有母液を吸引して分離し、排出することを特
徴とするアルミニウムまたはアルミニウム合金の精製方
法である。
は、前記第２または第３の態様において、前記非包晶系
物質排出工程で、結晶を詰め込んだ保持容器から非包晶
系不純物含有母液を吸引して分離し、排出することを特
徴とするアルミニウムまたはアルミニウム合金の精製方
法である。
【００１６】前記課題を解決した本発明の第５の態様
は、前記第２または第３の態様において、前記非包晶系
物質排出工程で、結晶を詰め込んだ保持容器を傾動逆転
して、非包晶系不純物含有母液を重力の作用で分離し、
排出することを特徴とするアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金の精製方法である。
は、前記第２または第３の態様において、前記非包晶系
物質排出工程で、結晶を詰め込んだ保持容器を傾動逆転
して、非包晶系不純物含有母液を重力の作用で分離し、
排出することを特徴とするアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金の精製方法である。
【００１７】前記課題を解決した本発明の第６の態様
は、前記第２から第５のいずれか１つの態様において、
前記結晶詰込工程で、初晶を押し固める圧力が４０００
０から１１００００Ｐａであることを特徴とするアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金の精製方法である。
は、前記第２から第５のいずれか１つの態様において、
前記結晶詰込工程で、初晶を押し固める圧力が４０００
０から１１００００Ｐａであることを特徴とするアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金の精製方法である。
【００１８】前記課題を解決した本発明の第７の態様
は、前記第２から第６のいずれか１つの態様において、
前記非包晶系物質排出工程で、結晶を詰め込んだ保持容
器から非包晶系不純物母液を吸引して分離し、排出する
際、当該排出作業を前記結晶詰込工程終了後１０分以内
に完了させることを特徴とするアルミニウムまたはアル
ミニウム合金の精製方法である。
は、前記第２から第６のいずれか１つの態様において、
前記非包晶系物質排出工程で、結晶を詰め込んだ保持容
器から非包晶系不純物母液を吸引して分離し、排出する
際、当該排出作業を前記結晶詰込工程終了後１０分以内
に完了させることを特徴とするアルミニウムまたはアル
ミニウム合金の精製方法である。
【００１９】前記課題を解決した本発明の第８の態様
は、前記第２、第３、第５および第６のいずれか１つの
態様において、前記非包晶系物質排出工程で、結晶を詰
め込んだ保持容器を傾動逆転し、当該逆転位置の保持時
間を５分以内として元の位置に戻すことを特徴とするア
ルミニウムまたはアルミニウム合金の精製方法である。
は、前記第２、第３、第５および第６のいずれか１つの
態様において、前記非包晶系物質排出工程で、結晶を詰
め込んだ保持容器を傾動逆転し、当該逆転位置の保持時
間を５分以内として元の位置に戻すことを特徴とするア
ルミニウムまたはアルミニウム合金の精製方法である。
【００２０】前記課題を解決した本発明の第９の態様
は、不純物としてＦｅ、Ｓｉ、包晶系元素およびその他
の不可避的含有元素を含むアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金を精製するアルミニウムまたはアルミニウム合
金の精製装置であって、原料溶湯を保持する第１の保持
容器と、この保持容器中の原料溶湯にボロンおよび／ま
たはボロン含有化合物を添加するボロン添加手段と、前
記第１の保持容器中の溶湯に酸化性気体を含有するガス
を吹き込むガス吹き込み手段とを含む第１の精製装置を
備えたことを特徴とするアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金の精製装置である。
は、不純物としてＦｅ、Ｓｉ、包晶系元素およびその他
の不可避的含有元素を含むアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金を精製するアルミニウムまたはアルミニウム合
金の精製装置であって、原料溶湯を保持する第１の保持
容器と、この保持容器中の原料溶湯にボロンおよび／ま
たはボロン含有化合物を添加するボロン添加手段と、前
記第１の保持容器中の溶湯に酸化性気体を含有するガス
を吹き込むガス吹き込み手段とを含む第１の精製装置を
備えたことを特徴とするアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金の精製装置である。
【００２１】前記課題を解決した本発明の第１０の態様
は、不純物としてＦｅ、Ｓｉ、包晶系元素およびその他
の不可避的含有元素を含むアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金を精製するアルミニウムまたはアルミニウム合
金の精製装置であって、溶湯を収容・保持する第２の保
持容器が、この保持容器の上部付近を冷却する冷却手段
と、前記第２の保持容器の外周を加熱する加熱手段と、
前記第２の保持容器内で内周と略同径の押圧板と、この
押圧板を周期的に上下動させる上下駆動手段と、を含む
第２の精製装置として構成され、この第２の精製装置
と、前記第２の保持容器を開放後、容器内へ挿入する吸
引管および吸引ポンプを有する不純物含有母液吸引装置
とを備えたことを特徴とするアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金の精製装置である。
は、不純物としてＦｅ、Ｓｉ、包晶系元素およびその他
の不可避的含有元素を含むアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金を精製するアルミニウムまたはアルミニウム合
金の精製装置であって、溶湯を収容・保持する第２の保
持容器が、この保持容器の上部付近を冷却する冷却手段
と、前記第２の保持容器の外周を加熱する加熱手段と、
前記第２の保持容器内で内周と略同径の押圧板と、この
押圧板を周期的に上下動させる上下駆動手段と、を含む
第２の精製装置として構成され、この第２の精製装置
と、前記第２の保持容器を開放後、容器内へ挿入する吸
引管および吸引ポンプを有する不純物含有母液吸引装置
とを備えたことを特徴とするアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金の精製装置である。
【００２２】前記課題を解決した本発明の第１１の態様
は、前記第１０の態様において、前記不純物含有母液吸
引装置の代替に、前記第２の保持容器を垂直に設置後、
水平または水平から４５度下方まで保持回動する傾動装
置を備えたことを特徴とするアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金の精製装置である。
は、前記第１０の態様において、前記不純物含有母液吸
引装置の代替に、前記第２の保持容器を垂直に設置後、
水平または水平から４５度下方まで保持回動する傾動装
置を備えたことを特徴とするアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金の精製装置である。
【００２３】前記課題を解決した本発明の第１２の態様
は、前記第１０から第１１のいずれか１つの態様におい
て、前記第２の保持容器の底部を加熱する加熱手段を備
えたことを特徴とするアルミニウムまたはアルミニウム
合金の精製装置である。なお、以下ではアルミニウム、
または、アルミニウム合金を単に「アルミニウム」とい
う。
は、前記第１０から第１１のいずれか１つの態様におい
て、前記第２の保持容器の底部を加熱する加熱手段を備
えたことを特徴とするアルミニウムまたはアルミニウム
合金の精製装置である。なお、以下ではアルミニウム、
または、アルミニウム合金を単に「アルミニウム」とい
う。
【００２４】（作用）前記第１の態様のように構成すれ
ば、以下のような作用がある。前記包晶系物質分離工程
では、攪拌用気泡（例えば、工業用圧縮空気）を用いて
添加されたボロンおよび／またはボロン含有化合物が、
アルミニウムの溶湯中に拡散すると共に、Ｔｉ、Ｖ、Ｚ
ｒ、Ｃｒ等の包晶系元素と衝突して包晶系元素ボライド
から構成される複合化合物の生成が促進される。その
後、前記アルミニウムの溶湯との濡れ性が比較的よい前
記複合化合物が、前記酸化性気体の気泡表面に生成する
アルミニウムの溶湯との濡れ性が比較的悪いアルミニウ
ム酸化物に選択的に吸着され、このアルミニウムの溶湯
の表面に浮上する。そして、一旦、このように前記アル
ミニウム酸化物に吸着して浮上した当該複合化合物およ
びアルミニウム酸化物は、容易には前記アルミニウムの
溶湯中に溶解あるいは縣濁して戻ることができないた
め、速やかに前記アルミニウムの溶湯中から分離される
ようになる。
ば、以下のような作用がある。前記包晶系物質分離工程
では、攪拌用気泡（例えば、工業用圧縮空気）を用いて
添加されたボロンおよび／またはボロン含有化合物が、
アルミニウムの溶湯中に拡散すると共に、Ｔｉ、Ｖ、Ｚ
ｒ、Ｃｒ等の包晶系元素と衝突して包晶系元素ボライド
から構成される複合化合物の生成が促進される。その
後、前記アルミニウムの溶湯との濡れ性が比較的よい前
記複合化合物が、前記酸化性気体の気泡表面に生成する
アルミニウムの溶湯との濡れ性が比較的悪いアルミニウ
ム酸化物に選択的に吸着され、このアルミニウムの溶湯
の表面に浮上する。そして、一旦、このように前記アル
ミニウム酸化物に吸着して浮上した当該複合化合物およ
びアルミニウム酸化物は、容易には前記アルミニウムの
溶湯中に溶解あるいは縣濁して戻ることができないた
め、速やかに前記アルミニウムの溶湯中から分離される
ようになる。
【００２５】前記第２の態様のように構成すれば、以下
のような作用がある。前記結晶詰込工程では、アルミニ
ウム結晶を保持するための保持容器の上部内壁に晶出し
た比較的小さなアルミニウム結晶は、この結晶を掻き取
るための掻取板等によって物理的に剥離され、前記保持
容器の底部に沈積する。このアルミニウム結晶は、この
アルミニウム結晶を押圧するための押圧板による容器内
の横断面全面への比較的均一な押圧、および前記保持容
器の底部からの加熱、または前記保持容器の側面の各レ
ベルでの適切な温度調整によって、底部から垂直上方に
向けて、また、外周部から中心方向へ向けて、前記アル
ミニウム結晶の再溶解、再結晶化が進行するようにな
る。その際、前記保持容器の各断面レベルでは、前記押
圧板による上部からの比較的均一な押圧、前記保持容器
の外周部からの加熱により、不純物を含有する不純物含
有液が、順次に底部から上部へ向けて、また、外縁部か
ら中心部へ向けて移動する。このようにして精製された
アルミニウム結晶は、当該中心部またはその上部近傍で
は、再溶解した前記不純物含有液が僅かに残留し、その
他の結晶部分では、Ｆｅ，Ｓｉ等が数質量ｐｐｍ未満に
抑えられて成る高純度アルミニウムとなる。
のような作用がある。前記結晶詰込工程では、アルミニ
ウム結晶を保持するための保持容器の上部内壁に晶出し
た比較的小さなアルミニウム結晶は、この結晶を掻き取
るための掻取板等によって物理的に剥離され、前記保持
容器の底部に沈積する。このアルミニウム結晶は、この
アルミニウム結晶を押圧するための押圧板による容器内
の横断面全面への比較的均一な押圧、および前記保持容
器の底部からの加熱、または前記保持容器の側面の各レ
ベルでの適切な温度調整によって、底部から垂直上方に
向けて、また、外周部から中心方向へ向けて、前記アル
ミニウム結晶の再溶解、再結晶化が進行するようにな
る。その際、前記保持容器の各断面レベルでは、前記押
圧板による上部からの比較的均一な押圧、前記保持容器
の外周部からの加熱により、不純物を含有する不純物含
有液が、順次に底部から上部へ向けて、また、外縁部か
ら中心部へ向けて移動する。このようにして精製された
アルミニウム結晶は、当該中心部またはその上部近傍で
は、再溶解した前記不純物含有液が僅かに残留し、その
他の結晶部分では、Ｆｅ，Ｓｉ等が数質量ｐｐｍ未満に
抑えられて成る高純度アルミニウムとなる。
【００２６】前記非包晶系物質排出工程では、前記結晶
詰込工程でＳｉ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｂ等の元素
が濃縮した母液を、アルミニウムの溶湯のまま分離す
る。このとき、アルミニウムの溶湯に含まれている前記
母液と、アルミニウム結晶の間隙とに存在する残留不純
物とが共に排出される。
詰込工程でＳｉ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｂ等の元素
が濃縮した母液を、アルミニウムの溶湯のまま分離す
る。このとき、アルミニウムの溶湯に含まれている前記
母液と、アルミニウム結晶の間隙とに存在する残留不純
物とが共に排出される。
【００２７】そして、前記第３の態様のように構成すれ
ば、包晶系物質分離工程において、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｃ
ｒ等の包晶系元素が極めて低い値まで除去されアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金の溶湯が高純度化される。
また、前記結晶詰込工程により、Ｆｅ，Ｓｉ等の不純物
が数質量ｐｐｍ未満の高純度アルミニウム結晶が得られ
る。さらに、前記母液を分離して排出する非包晶系物質
排出工程により、前記結晶詰込工程でＳｉ，Ｆｅ，Ｃ
ｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｂ等の濃縮した母液を排出し、高純度
のアルミニウムまたはアルミニウム合金結晶が製品とし
て得られる。
ば、包晶系物質分離工程において、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｃ
ｒ等の包晶系元素が極めて低い値まで除去されアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金の溶湯が高純度化される。
また、前記結晶詰込工程により、Ｆｅ，Ｓｉ等の不純物
が数質量ｐｐｍ未満の高純度アルミニウム結晶が得られ
る。さらに、前記母液を分離して排出する非包晶系物質
排出工程により、前記結晶詰込工程でＳｉ，Ｆｅ，Ｃ
ｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｂ等の濃縮した母液を排出し、高純度
のアルミニウムまたはアルミニウム合金結晶が製品とし
て得られる。
【００２８】前記第４の態様のように構成すれば、前記
非包晶系物質排出工程において、前記アルミニウム結晶
を詰め込んだ保持容器から、非包晶系不純物含有母液を
吸引して分離し、排出する。このとき、前記母液は、前
記保持容器中でアルミニウム結晶が生成した部分の上部
に絞り出されており、アルミニウム結晶上部の結晶の間
隙に存在する残留不純物を、吸引管を用いる吸い出しに
よって、略完全に吸引排出することが可能である。
非包晶系物質排出工程において、前記アルミニウム結晶
を詰め込んだ保持容器から、非包晶系不純物含有母液を
吸引して分離し、排出する。このとき、前記母液は、前
記保持容器中でアルミニウム結晶が生成した部分の上部
に絞り出されており、アルミニウム結晶上部の結晶の間
隙に存在する残留不純物を、吸引管を用いる吸い出しに
よって、略完全に吸引排出することが可能である。
【００２９】前記第５の態様のように構成すれば、前記
非包晶系物質排出工程において、前記アルミニウムの結
晶を詰め込んだ保持容器を傾動、逆転することによって
も、前記母液を排出することができる。このとき、アル
ミニウムの結晶上部の結晶の間隙に存在する残留不純物
も、前記保持容器の中心部およびその上部近傍に存在し
ているので、母液と共に速やかに排出される。一方、前
記高純度のアルミニウムの結晶部分は、前記精製工程
（結晶詰込工程）で押圧された結果、前記保持容器の内
部に緊着しているため、傾動、逆転の運動によっても、
当該結晶部分が剥離、落下することがない。
非包晶系物質排出工程において、前記アルミニウムの結
晶を詰め込んだ保持容器を傾動、逆転することによって
も、前記母液を排出することができる。このとき、アル
ミニウムの結晶上部の結晶の間隙に存在する残留不純物
も、前記保持容器の中心部およびその上部近傍に存在し
ているので、母液と共に速やかに排出される。一方、前
記高純度のアルミニウムの結晶部分は、前記精製工程
（結晶詰込工程）で押圧された結果、前記保持容器の内
部に緊着しているため、傾動、逆転の運動によっても、
当該結晶部分が剥離、落下することがない。
【００３０】前記第６の態様における数値限定理由は下
記のとおりである。アルミニウム初晶を押し固める圧力
が４００００Ｐａ未満であると、アルミニウムまたはア
ルミニウム合金を精製するための装置に含まれる略同径
の円板とルツボとの接触抵抗により、目的とする底部堆
積物への押圧圧力が所要以下に減少するため、この底部
堆積物が有する結晶粒界からの母液の押し出しが不充分
となる。一方、アルミニウム初晶を押し固める圧力が１
１００００Ｐａを超えると、アルミニウムまたはアルミ
ニウム合金を精製するための装置に含まれる支持棒や円
板が損傷する恐れがあり、また、前記円板の通液孔に比
較的小さな結晶から成る堆積物が固着する恐れがある。
したがって、アルミニウム初晶を押し固める圧力は、４
００００Ｐａから１１００００Ｐａとする。
記のとおりである。アルミニウム初晶を押し固める圧力
が４００００Ｐａ未満であると、アルミニウムまたはア
ルミニウム合金を精製するための装置に含まれる略同径
の円板とルツボとの接触抵抗により、目的とする底部堆
積物への押圧圧力が所要以下に減少するため、この底部
堆積物が有する結晶粒界からの母液の押し出しが不充分
となる。一方、アルミニウム初晶を押し固める圧力が１
１００００Ｐａを超えると、アルミニウムまたはアルミ
ニウム合金を精製するための装置に含まれる支持棒や円
板が損傷する恐れがあり、また、前記円板の通液孔に比
較的小さな結晶から成る堆積物が固着する恐れがある。
したがって、アルミニウム初晶を押し固める圧力は、４
００００Ｐａから１１００００Ｐａとする。
【００３１】前記第７の態様のように構成すれば、前記
結晶詰込工程の終了後、アルミニウムの結晶を詰め込ん
だ保持容器から非包晶系不純物含有母液を１０分程度以
内で吸引して分離し、排出することにより、精製された
アルミニウムの結晶本体の温度の低下を、通常の温度雰
囲気では充分に小さく抑えることができる。その結果、
温度の低下によって生じる体積収縮に起因する不純物含
有母液の侵入を無視できるレベルに抑えることができ
る。
結晶詰込工程の終了後、アルミニウムの結晶を詰め込ん
だ保持容器から非包晶系不純物含有母液を１０分程度以
内で吸引して分離し、排出することにより、精製された
アルミニウムの結晶本体の温度の低下を、通常の温度雰
囲気では充分に小さく抑えることができる。その結果、
温度の低下によって生じる体積収縮に起因する不純物含
有母液の侵入を無視できるレベルに抑えることができ
る。
【００３２】前記第８の態様のように構成すれば、前記
保持容器内の不純物を比較的高濃度に含有する母液は、
この保持容器内の結晶堆積物の結晶の隙間に押し出され
て存在するようになるので第５の態様における傾動逆転
により速やかに母液のほとんど全てが排出され、５分程
度以内で逆転保持した後に正位置に復帰させることによ
りアルミニウムの固液分離が完了することとなる。
保持容器内の不純物を比較的高濃度に含有する母液は、
この保持容器内の結晶堆積物の結晶の隙間に押し出され
て存在するようになるので第５の態様における傾動逆転
により速やかに母液のほとんど全てが排出され、５分程
度以内で逆転保持した後に正位置に復帰させることによ
りアルミニウムの固液分離が完了することとなる。
【００３３】前記第９の態様から第１２の態様のように
構成すれば、前記第２の態様から第６の態様のいずれか
１つの方法が効率的に、工業的規模で実施できるように
なる。特に前記第１１の態様のように構成すれば、前記
第２の保持容器を垂直に設置した後、水平方向または水
平方向から４５度下方まで保持回動する傾動装置によ
り、前記第２の保持容器からの前記アルミニウムの結晶
およびこの結晶の間隙に存在する残留不純物の排出が効
率的に行われる。また、特に前記第１２のように構成す
れば、前記第２の保持容器の底部の加熱手段により、前
記第２の保持容器の中央部のアルミニウムの再溶解、お
よび再結晶が促進され、アルミニウム結晶の高純度化が
効率よく進行するようになる。
構成すれば、前記第２の態様から第６の態様のいずれか
１つの方法が効率的に、工業的規模で実施できるように
なる。特に前記第１１の態様のように構成すれば、前記
第２の保持容器を垂直に設置した後、水平方向または水
平方向から４５度下方まで保持回動する傾動装置によ
り、前記第２の保持容器からの前記アルミニウムの結晶
およびこの結晶の間隙に存在する残留不純物の排出が効
率的に行われる。また、特に前記第１２のように構成す
れば、前記第２の保持容器の底部の加熱手段により、前
記第２の保持容器の中央部のアルミニウムの再溶解、お
よび再結晶が促進され、アルミニウム結晶の高純度化が
効率よく進行するようになる。
【００３４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、添付の図
面および具体的な実施例を参照して、以下に詳細に説明
する。図１は、本発明に係るアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金の精製装置を構成する第１の精製装置の一実
施の形態の概略構成を示す模式的縦断面図、兼系統図で
あり、図２は、本発明に係るアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金の精製装置を構成する第２の精製装置の一実
施の形態の概略構成を示す模式的縦断面図である。
面および具体的な実施例を参照して、以下に詳細に説明
する。図１は、本発明に係るアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金の精製装置を構成する第１の精製装置の一実
施の形態の概略構成を示す模式的縦断面図、兼系統図で
あり、図２は、本発明に係るアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金の精製装置を構成する第２の精製装置の一実
施の形態の概略構成を示す模式的縦断面図である。
【００３５】本発明に係る精製装置を構成する第１の精
製装置は、図１に示すように、黒鉛、不定形耐火物また
は耐火レンガで内張りされ、原料溶湯ＭＭを保持する第
１の保持容器１と、この保持容器１中の原料溶湯ＭＭに
ボロンおよび／またはボロン含有化合物を添加するボロ
ン添加手段２と、前記第１の保持容器中の溶湯に酸化性
気体含有ガスとしての空気や炭酸ガス等を吹き込むガス
吹き込み手段３とを備える。
製装置は、図１に示すように、黒鉛、不定形耐火物また
は耐火レンガで内張りされ、原料溶湯ＭＭを保持する第
１の保持容器１と、この保持容器１中の原料溶湯ＭＭに
ボロンおよび／またはボロン含有化合物を添加するボロ
ン添加手段２と、前記第１の保持容器中の溶湯に酸化性
気体含有ガスとしての空気や炭酸ガス等を吹き込むガス
吹き込み手段３とを備える。
【００３６】ガス吹き込み手段３は、黒鉛支持管３ａの
下端に、ガス吐出口３ｂを備えた円板および攪拌翼３ｃ
を備え、酸化性気体含有ガスが前記黒鉛支持管３ａを通
って下端のガス吐出口３ｂより溶湯中に吹き込まれ、攪
拌翼３ｃにより微細化された気泡が溶湯内に拡散する。
黒鉛支持管３ａの上端には毎分０から１２００回転の回
転速度で水平回転可能なようにロータリアクチュエータ
４が接続されている。このロータリアクチュエータ４
は、正逆転可能で、正逆転を繰り返すことにより第１の
保持容器１内の溶湯表面を乱さないようになっている。
ガス吹き込み手段３の上部には、ロータリジョイント５
を介して、酸化性気体含有ガス源６から途中に圧力調整
弁８を介設したガス配管７が接続されている。
下端に、ガス吐出口３ｂを備えた円板および攪拌翼３ｃ
を備え、酸化性気体含有ガスが前記黒鉛支持管３ａを通
って下端のガス吐出口３ｂより溶湯中に吹き込まれ、攪
拌翼３ｃにより微細化された気泡が溶湯内に拡散する。
黒鉛支持管３ａの上端には毎分０から１２００回転の回
転速度で水平回転可能なようにロータリアクチュエータ
４が接続されている。このロータリアクチュエータ４
は、正逆転可能で、正逆転を繰り返すことにより第１の
保持容器１内の溶湯表面を乱さないようになっている。
ガス吹き込み手段３の上部には、ロータリジョイント５
を介して、酸化性気体含有ガス源６から途中に圧力調整
弁８を介設したガス配管７が接続されている。
【００３７】本発明に係る精製装置を構成する第２の精
製装置は、図２に示すように、ステンレス鋼製容器１７
の内壁に接して黒鉛ルツボ１６が設けられてアルミニウ
ムの溶湯を保持する第２の保持容器１０を構成してい
る。黒鉛製支持棒１１の下端には、通液孔２２を配設し
た掻取押圧板としての黒鉛円板２１が取り付けられ、こ
の黒鉛円板２１の外径は黒鉛ルツボ１６の内径と略同径
で、黒鉛製支持棒１１に連結した図示せぬ駆動装置によ
り、ルツボ１６の内周に沿って上下動する。
製装置は、図２に示すように、ステンレス鋼製容器１７
の内壁に接して黒鉛ルツボ１６が設けられてアルミニウ
ムの溶湯を保持する第２の保持容器１０を構成してい
る。黒鉛製支持棒１１の下端には、通液孔２２を配設し
た掻取押圧板としての黒鉛円板２１が取り付けられ、こ
の黒鉛円板２１の外径は黒鉛ルツボ１６の内径と略同径
で、黒鉛製支持棒１１に連結した図示せぬ駆動装置によ
り、ルツボ１６の内周に沿って上下動する。
【００３８】ステンレス鋼製容器１７の外周上部には上
部加熱部１８が設けられ、次に断熱性耐火物１９で囲繞
されたステンレス鋼製冷却部２０が取り付けられ、冷却
用空気が導入され、内部を循環し、冷却後排出口から排
出される。このステンレス鋼製冷却部２０に対応した黒
鉛ルツボ１６の内周面がアルミニウム結晶晶出面を形成
する。
部加熱部１８が設けられ、次に断熱性耐火物１９で囲繞
されたステンレス鋼製冷却部２０が取り付けられ、冷却
用空気が導入され、内部を循環し、冷却後排出口から排
出される。このステンレス鋼製冷却部２０に対応した黒
鉛ルツボ１６の内周面がアルミニウム結晶晶出面を形成
する。
【００３９】ステンレス鋼製容器１７の外側の側壁部お
よび底部を囲んで分割加熱部２３が配設され、発熱体を
取り付けた各々のセグメントは、図示せぬ入力温度調整
機で高温加熱部が必要に応じて移動するように構成され
ている。
よび底部を囲んで分割加熱部２３が配設され、発熱体を
取り付けた各々のセグメントは、図示せぬ入力温度調整
機で高温加熱部が必要に応じて移動するように構成され
ている。
【００４０】次に、前記第１の精製装置の操作法、作
用、および本発明の前記第１の態様のアルミニウムまた
はアルミニウム合金の精製装置の包晶系物質分離工程の
実施の形態について述べる。すなわち、この包晶系物質
分離工程は、下記の（ａ１）〜（ａ５）の段階を含む。 （ａ１）アルミニウムまたはアルミニウム合金の所定の
量の原料溶湯ＭＭを第１の保持容器１に容れる段階。 （ａ２）ボロンおよび／またはボロン含有化合物添加手
段２により、保持容器１の中の原料溶湯ＭＭにボロンお
よび／またはボロン含有化合物を添加する段階。 （ａ３）酸化性気体含有ガス吹き込み手段３をロータリ
アクチュエータ４で、所定の回転速度例えば毎分４００
回転の回転速度で正逆回転させながら、下端部のガス吐
出口３ｂから原料溶湯ＭＭ中に酸化性気体含有ガスを吹
き込み、攪拌翼３ｃで気泡を微細化して溶湯中に拡散さ
せる段階。 （ａ４）酸化性気体含有ガスの吹き込みを所定の時間行
った後、酸化性気体含有ガスの吹き込みを停止する段
階。 （ａ５）溶湯表面に浮上した包晶系元素ボライド吸着滓
を、掻き上げて分離し、排出する段階。
用、および本発明の前記第１の態様のアルミニウムまた
はアルミニウム合金の精製装置の包晶系物質分離工程の
実施の形態について述べる。すなわち、この包晶系物質
分離工程は、下記の（ａ１）〜（ａ５）の段階を含む。 （ａ１）アルミニウムまたはアルミニウム合金の所定の
量の原料溶湯ＭＭを第１の保持容器１に容れる段階。 （ａ２）ボロンおよび／またはボロン含有化合物添加手
段２により、保持容器１の中の原料溶湯ＭＭにボロンお
よび／またはボロン含有化合物を添加する段階。 （ａ３）酸化性気体含有ガス吹き込み手段３をロータリ
アクチュエータ４で、所定の回転速度例えば毎分４００
回転の回転速度で正逆回転させながら、下端部のガス吐
出口３ｂから原料溶湯ＭＭ中に酸化性気体含有ガスを吹
き込み、攪拌翼３ｃで気泡を微細化して溶湯中に拡散さ
せる段階。 （ａ４）酸化性気体含有ガスの吹き込みを所定の時間行
った後、酸化性気体含有ガスの吹き込みを停止する段
階。 （ａ５）溶湯表面に浮上した包晶系元素ボライド吸着滓
を、掻き上げて分離し、排出する段階。
【００４１】次に、前記第２の精製装置の操作法、作
用、および本発明の前記第２の態様のアルミニウムまた
はアルミニウム合金の精製装置の結晶詰込工程および非
包晶系物質排出工程の実施の形態について述べる。前記
第１の精製装置を用い、包晶系物質分離工程で精製した
アルミニウムの溶湯を黒鉛ルツボ１６に入れる。アルミ
ニウムの結晶を押圧して掻き取るための掻取押圧板とし
て、黒鉛円板２１を下端に設けた黒鉛製支持棒１１をセ
ットする。
用、および本発明の前記第２の態様のアルミニウムまた
はアルミニウム合金の精製装置の結晶詰込工程および非
包晶系物質排出工程の実施の形態について述べる。前記
第１の精製装置を用い、包晶系物質分離工程で精製した
アルミニウムの溶湯を黒鉛ルツボ１６に入れる。アルミ
ニウムの結晶を押圧して掻き取るための掻取押圧板とし
て、黒鉛円板２１を下端に設けた黒鉛製支持棒１１をセ
ットする。
【００４２】また、冷却用空気をステンレス鋼製冷却部
２０に流しながら、アルミニウム初晶２５を黒鉛ルツボ
１６の内周面に晶出させる。黒鉛円板２１をステンレス
鋼製冷却部２０付近で周期的に上下運動させ、アルミニ
ウム初晶２５を掻き落とし、ルツボ底部に沈積させる。
一定時間後黒鉛円板２１で底部堆積物を均一に押圧す
る。押圧面下方に位置する加熱部２３の各セグメント
を、図示せぬ入力温度調整機の作用によって順次調節す
る。以上の操作を堆積物がステンレス鋼製冷却部２０の
下部付近の高さに達するまで続ける。この際堆積物の外
周の一部が溶解する程度に、またその他の部分を、これ
より低温に保持するように、図示せぬ入力温度調整機の
作用により、加熱部２３の各セグメントによる加熱を行
う。また、上部の溶湯が凝固しないように、上部加熱部
１８により加熱する。
２０に流しながら、アルミニウム初晶２５を黒鉛ルツボ
１６の内周面に晶出させる。黒鉛円板２１をステンレス
鋼製冷却部２０付近で周期的に上下運動させ、アルミニ
ウム初晶２５を掻き落とし、ルツボ底部に沈積させる。
一定時間後黒鉛円板２１で底部堆積物を均一に押圧す
る。押圧面下方に位置する加熱部２３の各セグメント
を、図示せぬ入力温度調整機の作用によって順次調節す
る。以上の操作を堆積物がステンレス鋼製冷却部２０の
下部付近の高さに達するまで続ける。この際堆積物の外
周の一部が溶解する程度に、またその他の部分を、これ
より低温に保持するように、図示せぬ入力温度調整機の
作用により、加熱部２３の各セグメントによる加熱を行
う。また、上部の溶湯が凝固しないように、上部加熱部
１８により加熱する。
【００４３】アルミニウム初晶の堆積高さが、ステンレ
ス鋼製冷却部２０の直下部に達した後に空気による冷却
を中止し、黒鉛円板２１を抜き出す。
ス鋼製冷却部２０の直下部に達した後に空気による冷却
を中止し、黒鉛円板２１を抜き出す。
【００４４】次に、第２の保持容器１０（ステンレス製
鋼製容器１７および黒鉛ルツボ１６）内の非包晶系不純
物含有母液を、図示せぬ吸引排出手段により、吸引して
分離し、排出する。あるいは、第２の保持容器１０（ス
テンレス製鋼製容器１７および黒鉛ルツボ１６）を、図
示せぬ傾動手段により、傾動させ、上部液を重力の作用
で分離し、排出する。その後、数時間放冷し、精製物を
黒鉛ルツボ１６から取り出し、製品として倉入れする。
鋼製容器１７および黒鉛ルツボ１６）内の非包晶系不純
物含有母液を、図示せぬ吸引排出手段により、吸引して
分離し、排出する。あるいは、第２の保持容器１０（ス
テンレス製鋼製容器１７および黒鉛ルツボ１６）を、図
示せぬ傾動手段により、傾動させ、上部液を重力の作用
で分離し、排出する。その後、数時間放冷し、精製物を
黒鉛ルツボ１６から取り出し、製品として倉入れする。
【００４５】本発明に係る第２の精製装置は前記のよう
に構成し、本発明の前記第２の態様のアルミニウムの精
製方法の結晶詰込工程および非包晶系物質排出工程は前
記のような構成を有するので、比較的広い晶出面が得ら
れ、かつ周期的に晶出面が更新されて晶出速度が低下し
ない。また、効果的にアルミニウムの溶湯が攪拌され、
かつ突き固めに際し、アルミニウムの結晶間の不純物が
通液孔から上方へ押し出されるので、精製されたアルミ
ニウムの純度も比較的高純度で、不純物含有液が結晶の
上部間隙に押し上げられ、簡単に排出できる。また、本
発明の方法では、堆積結晶の突き固めを一枚の円板で行
うので、構造、操作が極めて簡単であり、装置の故障の
恐れがない。
に構成し、本発明の前記第２の態様のアルミニウムの精
製方法の結晶詰込工程および非包晶系物質排出工程は前
記のような構成を有するので、比較的広い晶出面が得ら
れ、かつ周期的に晶出面が更新されて晶出速度が低下し
ない。また、効果的にアルミニウムの溶湯が攪拌され、
かつ突き固めに際し、アルミニウムの結晶間の不純物が
通液孔から上方へ押し出されるので、精製されたアルミ
ニウムの純度も比較的高純度で、不純物含有液が結晶の
上部間隙に押し上げられ、簡単に排出できる。また、本
発明の方法では、堆積結晶の突き固めを一枚の円板で行
うので、構造、操作が極めて簡単であり、装置の故障の
恐れがない。
【００４６】
【実施例】本発明に係るアルミニウムの精製方法の包晶
系物質分離工程の実施例を以下に説明する。内径が８０
０ｍｍ、内部高さが１０００ｍｍ、溶湯深さが８００ｍ
ｍの略前記図１に準じた第１の精製装置を使用し、Ｔｉ
を３０質量ｐｐｍ、Ｖを５０質量ｐｐｍ含むアルミニウ
ム溶湯１．０ｔを第１の保持容器１に入れて、ボロン母
合金を１．３ｋｇ添加した後、工業用エアーを８０ｌ／
ｍｉｎの流量で２０分間吹き込んだ。その結果、Ｔｉを
１質量ｐｐｍ、Ｖを１質量ｐｐｍ含むアルミニウム溶湯
が得られた。比較のために前記と同じ条件で、工業用エ
アーの代わりにアルゴンガスを吹き込む実験を行った。
その結果、Ｔｉを７質量ｐｐｍ、Ｖを２３質量ｐｐｍ含
むアルミニウム溶湯が得られた。なお、前記の実験にお
けるＴｉおよびＶの除去速度は下記式１に示す一次反応
速度式で表され、除去速度係数ｋは、下記表１に示すと
おりとなった。 Ｃ＝Ｃ0ｅ-kt …………式１ ここで、前記式１中の各変数は、以下のように表され
る。 Ｃ ：時間ｔ分後の濃度（質量ｐｐｍ） Ｃ0：初期濃度（質量ｐｐｍ） ｋ ：除去速度係数 ｔ ：反応時間（ｍｉｎ）
系物質分離工程の実施例を以下に説明する。内径が８０
０ｍｍ、内部高さが１０００ｍｍ、溶湯深さが８００ｍ
ｍの略前記図１に準じた第１の精製装置を使用し、Ｔｉ
を３０質量ｐｐｍ、Ｖを５０質量ｐｐｍ含むアルミニウ
ム溶湯１．０ｔを第１の保持容器１に入れて、ボロン母
合金を１．３ｋｇ添加した後、工業用エアーを８０ｌ／
ｍｉｎの流量で２０分間吹き込んだ。その結果、Ｔｉを
１質量ｐｐｍ、Ｖを１質量ｐｐｍ含むアルミニウム溶湯
が得られた。比較のために前記と同じ条件で、工業用エ
アーの代わりにアルゴンガスを吹き込む実験を行った。
その結果、Ｔｉを７質量ｐｐｍ、Ｖを２３質量ｐｐｍ含
むアルミニウム溶湯が得られた。なお、前記の実験にお
けるＴｉおよびＶの除去速度は下記式１に示す一次反応
速度式で表され、除去速度係数ｋは、下記表１に示すと
おりとなった。 Ｃ＝Ｃ0ｅ-kt …………式１ ここで、前記式１中の各変数は、以下のように表され
る。 Ｃ ：時間ｔ分後の濃度（質量ｐｐｍ） Ｃ0：初期濃度（質量ｐｐｍ） ｋ ：除去速度係数 ｔ ：反応時間（ｍｉｎ）
【００４７】
【表１】
【００４８】前記表１から、アルゴンガスを吹き込んだ
比較例に対して、エアーを吹き込んだ本発明に係る実施
例では除去速度定数ｋが、Ｔｉの場合で２．６倍、Ｖの
場合で５．５倍と非常に大きく、その結果、所定時間
（例えば、２０分）後の到達Ｔｉ濃度および到達Ｖ濃度
が前記したとおり非常に低くなっている。
比較例に対して、エアーを吹き込んだ本発明に係る実施
例では除去速度定数ｋが、Ｔｉの場合で２．６倍、Ｖの
場合で５．５倍と非常に大きく、その結果、所定時間
（例えば、２０分）後の到達Ｔｉ濃度および到達Ｖ濃度
が前記したとおり非常に低くなっている。
【００４９】次に、本発明に係るアルミニウムの精製方
法の結晶詰込工程の実施例を以下に説明する。内径５６
０ｍｍ、高さ１３００ｍｍの黒鉛ルツボを収容した図２
に準じた本発明に係る第２の精製装置を使用し、Ｆｅ濃
度が２００ｐｐｍ、Ｓｉ濃度が２００ｐｐｍのアルミニ
ウム原料溶湯５００ｋｇを黒鉛ルツボに入れて溶解し、
アルゴン雰囲気下で操作した。
法の結晶詰込工程の実施例を以下に説明する。内径５６
０ｍｍ、高さ１３００ｍｍの黒鉛ルツボを収容した図２
に準じた本発明に係る第２の精製装置を使用し、Ｆｅ濃
度が２００ｐｐｍ、Ｓｉ濃度が２００ｐｐｍのアルミニ
ウム原料溶湯５００ｋｇを黒鉛ルツボに入れて溶解し、
アルゴン雰囲気下で操作した。
【００５０】通液孔を備えた黒鉛円板で、アルミニウム
初晶を掻き落とし、周期的に圧力９９０００Ｐａで押圧
を行った。１２時間掛けて溶湯の５５％を凝固させた
後、黒鉛ルツボを傾動、逆転させて不純物の濃縮された
溶湯部分を除去した。こうして得られた製品凝固塊から
厚み２０ｍｍの縦スライスを取り、図３から図４に示す
ように直径方向に３分割、縦方向に６分割し、発光分析
にて各スライスの不純物濃度を分析し、濃度分布を調査
した。その調査結果を図３および図４に示した。
初晶を掻き落とし、周期的に圧力９９０００Ｐａで押圧
を行った。１２時間掛けて溶湯の５５％を凝固させた
後、黒鉛ルツボを傾動、逆転させて不純物の濃縮された
溶湯部分を除去した。こうして得られた製品凝固塊から
厚み２０ｍｍの縦スライスを取り、図３から図４に示す
ように直径方向に３分割、縦方向に６分割し、発光分析
にて各スライスの不純物濃度を分析し、濃度分布を調査
した。その調査結果を図３および図４に示した。
【００５１】図３〜図４から分かるように、Ｆｅ，Ｓｉ
の各元素共に、あまり大きな濃度偏析がなく、極めて低
い濃度まで低下していることが分かる。以上、本発明に
好適な実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明は
この実施例に限定されるものではなく本発明の技術的な
思想に基づく限りにおいて適宜に変形することが可能で
ある。
の各元素共に、あまり大きな濃度偏析がなく、極めて低
い濃度まで低下していることが分かる。以上、本発明に
好適な実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明は
この実施例に限定されるものではなく本発明の技術的な
思想に基づく限りにおいて適宜に変形することが可能で
ある。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したとおり構成される本発明の
アルミニウムの精製方法および装置によれば、以下の優
れた効果を奏する。 （１）請求項１の発明によれば、前記包晶系物質分離工
程において、第１の精製装置を用いた包晶系物質分離工
程において、ボロンおよび／またはボロン含有化合物の
添加と酸化性気体含有ガスの吹き込みにより、Ｔｉ、
Ｖ、Ｚｒ、Ｃｒ等の包晶系元素が極めて低い値まで除去
されアルミニウムの溶湯が高純度化される。
アルミニウムの精製方法および装置によれば、以下の優
れた効果を奏する。 （１）請求項１の発明によれば、前記包晶系物質分離工
程において、第１の精製装置を用いた包晶系物質分離工
程において、ボロンおよび／またはボロン含有化合物の
添加と酸化性気体含有ガスの吹き込みにより、Ｔｉ、
Ｖ、Ｚｒ、Ｃｒ等の包晶系元素が極めて低い値まで除去
されアルミニウムの溶湯が高純度化される。
【００５３】（２）請求項２の発明によれば、第２の精
製装置を用いた結晶詰込工程により、Ｆｅ，Ｓｉ等の不
純物が数質量ｐｐｍ未満の高純度アルミニウム結晶が得
られる。さらに、母液を分離して排出する非包晶系物質
排出工程により、前記結晶詰込工程でＳｉ，Ｆｅ，Ｃ
ｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｂ等の濃縮した母液を排出し、高純度
のアルミニウム結晶が製品として得られる。
製装置を用いた結晶詰込工程により、Ｆｅ，Ｓｉ等の不
純物が数質量ｐｐｍ未満の高純度アルミニウム結晶が得
られる。さらに、母液を分離して排出する非包晶系物質
排出工程により、前記結晶詰込工程でＳｉ，Ｆｅ，Ｃ
ｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｂ等の濃縮した母液を排出し、高純度
のアルミニウム結晶が製品として得られる。
【００５４】（３）請求項３の発明によれば、前記第１
の精製装置を用いた包晶系物質分離工程において、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｃｒ等の包晶系元素が極めて低い値まで
除去されアルミニウムまたはアルミニウム合金の溶湯が
高純度化される。また、前記第２の精製装置を用いた結
晶詰込工程により、Ｆｅ，Ｓｉ等の不純物が数質量ｐｐ
ｍ未満の高純度のアルミニウム結晶が得られる。さら
に、母液を分離して排出する非包晶系物質排出工程によ
り、前記結晶詰込工程でＳｉ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇ
ａ，Ｂ等の濃縮した母液を排出し、高純度のアルミニウ
ム結晶が製品として得られる。以上の結果、不純物とし
てＦｅ、Ｓｉ、包晶系元素その他の不可避的含有元素を
含むアルミニウムを効率よく、工業的規模で高純度に精
製することが可能である。
の精製装置を用いた包晶系物質分離工程において、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｃｒ等の包晶系元素が極めて低い値まで
除去されアルミニウムまたはアルミニウム合金の溶湯が
高純度化される。また、前記第２の精製装置を用いた結
晶詰込工程により、Ｆｅ，Ｓｉ等の不純物が数質量ｐｐ
ｍ未満の高純度のアルミニウム結晶が得られる。さら
に、母液を分離して排出する非包晶系物質排出工程によ
り、前記結晶詰込工程でＳｉ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇ
ａ，Ｂ等の濃縮した母液を排出し、高純度のアルミニウ
ム結晶が製品として得られる。以上の結果、不純物とし
てＦｅ、Ｓｉ、包晶系元素その他の不可避的含有元素を
含むアルミニウムを効率よく、工業的規模で高純度に精
製することが可能である。
【００５５】（４）請求項２から請求項５の発明によれ
ば、前記非包晶系物質排出工程では、前記結晶詰込工程
でＳｉ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｂ等の濃縮した母液
を、前記結晶を詰め込んだ保持容器から非包晶系不純物
含有母液を吸引して分離し、排出するか、あるいは前記
結晶を詰め込んだ保持容器を傾動、逆転することにより
前記母液を分離して排出するので、前記母液と結晶間隙
に存在する残留不純物とが共に速やかに排出される。一
方、結晶部分は、前記精製工程（結晶詰込工程）で押圧
された結果、保持容器内に緊着しているため、前記溶湯
のまま分離され、排出されても、当該結晶部分が剥離ま
たは落下して、排出されることがない。
ば、前記非包晶系物質排出工程では、前記結晶詰込工程
でＳｉ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｂ等の濃縮した母液
を、前記結晶を詰め込んだ保持容器から非包晶系不純物
含有母液を吸引して分離し、排出するか、あるいは前記
結晶を詰め込んだ保持容器を傾動、逆転することにより
前記母液を分離して排出するので、前記母液と結晶間隙
に存在する残留不純物とが共に速やかに排出される。一
方、結晶部分は、前記精製工程（結晶詰込工程）で押圧
された結果、保持容器内に緊着しているため、前記溶湯
のまま分離され、排出されても、当該結晶部分が剥離ま
たは落下して、排出されることがない。
【００５６】（５）請求項６の発明によれば、目的とす
る底部堆積物への押圧圧力が適切であるため、底部堆積
物を適切に押圧し、再結晶させることができると共に、
支持棒や円板の損傷や、また、円板の通液孔に小結晶堆
積物が固着する等の恐れがない。
る底部堆積物への押圧圧力が適切であるため、底部堆積
物を適切に押圧し、再結晶させることができると共に、
支持棒や円板の損傷や、また、円板の通液孔に小結晶堆
積物が固着する等の恐れがない。
【００５７】（６）請求項７の発明によれば、前記結晶
詰込工程の終了後、１０分以内で結晶を詰め込んだ保持
容器から非包晶系不純物含有母液を吸引して分離し、排
出することにより、精製された結晶本体温度の低下を通
常の温度雰囲気では充分に小さく抑えることができる。
その結果として、温度低下による結晶部の体積収縮に起
因する、不純物含有母液の侵入を無視できるレベルに抑
えることができる。
詰込工程の終了後、１０分以内で結晶を詰め込んだ保持
容器から非包晶系不純物含有母液を吸引して分離し、排
出することにより、精製された結晶本体温度の低下を通
常の温度雰囲気では充分に小さく抑えることができる。
その結果として、温度低下による結晶部の体積収縮に起
因する、不純物含有母液の侵入を無視できるレベルに抑
えることができる。
【００５８】（７）請求項８の発明によれば、前記保持
容器内の不純物を高濃度に含有する母液は、この保持容
器内部の結晶堆積物の最上部の結晶隙間に押し出されて
存在するようになるので第３の態様における傾動逆転に
より速やかに母液のほとんど全てが排出され、５分以内
の逆転保持後に正位置に復帰させることにより固液分離
が完了することとなる。
容器内の不純物を高濃度に含有する母液は、この保持容
器内部の結晶堆積物の最上部の結晶隙間に押し出されて
存在するようになるので第３の態様における傾動逆転に
より速やかに母液のほとんど全てが排出され、５分以内
の逆転保持後に正位置に復帰させることにより固液分離
が完了することとなる。
【００５９】（８）請求項９から１２のいずれか１項の
発明によれば、前記請求項３から請求項８のいずれか１
つの方法が効率よく、工業的規模で実施できる。特に請
求項１１のように構成すれば、前記第２の保持容器を垂
直に設置後、水平または水平から４５度下方まで保持回
動する傾動装置により、前記第２の保持容器からの前記
結晶および結晶間隙に存在する残留不純物含有母液の排
出が効率的に行われる。また、特に請求項１２のように
構成すれば、第２の保持容器の底部の加熱手段により、
中央部の再溶解、再結晶が促進され、結晶の高純度化が
効率よく進行する。
発明によれば、前記請求項３から請求項８のいずれか１
つの方法が効率よく、工業的規模で実施できる。特に請
求項１１のように構成すれば、前記第２の保持容器を垂
直に設置後、水平または水平から４５度下方まで保持回
動する傾動装置により、前記第２の保持容器からの前記
結晶および結晶間隙に存在する残留不純物含有母液の排
出が効率的に行われる。また、特に請求項１２のように
構成すれば、第２の保持容器の底部の加熱手段により、
中央部の再溶解、再結晶が促進され、結晶の高純度化が
効率よく進行する。
【図１】 本発明に係るアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金の精製装置を構成する第１の精製装置の一実施
の形態の概略構成を示す模式的縦断面図兼系統図であ
る。
ウム合金の精製装置を構成する第１の精製装置の一実施
の形態の概略構成を示す模式的縦断面図兼系統図であ
る。
【図２】 本発明に係るアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金の精製装置を構成する第２の精製装置の一実施
の形態の概略構成を示す模式的縦断面図である。
ウム合金の精製装置を構成する第２の精製装置の一実施
の形態の概略構成を示す模式的縦断面図である。
【図３】 本発明方法による精製後の凝固塊の縦スラ
イス中のＦｅ濃度を示す図である。
イス中のＦｅ濃度を示す図である。
【図４】 本発明方法による精製後の凝固塊の縦スラ
イス中のＳｉ濃度を示す図である。
イス中のＳｉ濃度を示す図である。
【符号の説明】 １ 第１の保持容器、２ ボロンおよび／またはボロン
含有化合物添加手段、３ ガス吹き込み手段、３ｂ ガ
ス吐出口、３ｃ 攪拌羽根、４ ロータリアクチュエー
タ、５ ロータリジョイント、６ 酸化性気体含有ガス
供給源、７ 気体配管、８ 圧力調整弁、１０ 第２の
保持容器、１１ 黒鉛製支持棒、、１６ 黒鉛ルツボ、
１７ ステンレス鋼製容器、１８ 上部加熱部、１９
断熱性耐火物、２０ ステンレス鋼製冷却部、２１ 黒
鉛円板（掻取押圧板）、２２ 通液孔、２３ 加熱部、
２５ アルミニウム初晶、ＭＭ 原料溶湯
含有化合物添加手段、３ ガス吹き込み手段、３ｂ ガ
ス吐出口、３ｃ 攪拌羽根、４ ロータリアクチュエー
タ、５ ロータリジョイント、６ 酸化性気体含有ガス
供給源、７ 気体配管、８ 圧力調整弁、１０ 第２の
保持容器、１１ 黒鉛製支持棒、、１６ 黒鉛ルツボ、
１７ ステンレス鋼製容器、１８ 上部加熱部、１９
断熱性耐火物、２０ ステンレス鋼製冷却部、２１ 黒
鉛円板（掻取押圧板）、２２ 通液孔、２３ 加熱部、
２５ アルミニウム初晶、ＭＭ 原料溶湯
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金森 照己 静岡県庵原郡蒲原町蒲原161番地 日本軽 金属株式会社蒲原工場内 (72)発明者 佐藤 丘憲 静岡県庵原郡蒲原町蒲原161番地 日本軽 金属株式会社蒲原工場内 (72)発明者 黒田 高弘 静岡県庵原郡蒲原町蒲原161番地 日本軽 金属株式会社蒲原工場内 Ｆターム(参考） 4K001 AA02 AA10 AA23 AA42 DA05 EA03 EA04 EA05 GA14 JA01
Claims (12)
- 【請求項１】 不純物としてＦｅ、Ｓｉ、包晶系元素お
よびその他の不可避的含有元素を含むアルミニウムまた
はアルミニウム合金を精製する方法において、 原料溶湯中にボロンおよび／またはボロン含有化合物を
添加した後、酸化性気体含有ガスを吹き込み、包晶系元
素またはその化合物を浮上分離する包晶系物質分離工程
を含むことを特徴とするアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金の精製方法。 - 【請求項２】 不純物としてＦｅ、Ｓｉ、包晶系元素お
よびその他の不可避的含有元素を含むアルミニウムまた
はアルミニウム合金を精製する方法において、下記の２
工程を含むことを特徴とするアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金の精製方法。 （Ａ）溶湯を保持容器に収容し、この保持容器の上部付
近を冷却してアルミニウム初晶を晶出させ、この初晶を
物理的手段で剥離させて保持容器下部に沈積せしめ、沈
積した初晶を保持容器内周断面全面に渡り均一に押し固
めて、結晶成長させると共に保持容器内部にコンパクト
に詰め込む結晶詰込工程。 （Ｂ）前記結晶を詰め込んだ保持容器から、非包晶系不
純物含有母液を溶湯のまま分離して排出する非包晶系物
質排出工程。 - 【請求項３】 不純物としてＦｅ、Ｓｉ、包晶系元素お
よびその他の不可避的含有元素を含むアルミニウムまた
はアルミニウム合金を精製する方法において、下記の３
工程を含むことを特徴とするアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金の精製方法。 （１）原料溶湯中にボロンおよび／またはボロン含有化
合物を添加した後、酸化性気体含有ガスを吹き込み、包
晶系元素またはその化合物を浮上分離する包晶系物質分
離工程。 （２）前記第１工程で処理された溶湯を保持容器に収容
し、この保持容器の上部付近を冷却してアルミニウム初
晶を晶出させ、この初晶を物理的手段で剥離させて保持
容器下部に沈積せしめ、沈積した初晶を保持容器内周断
面全面に渡り均一に押し固めて、結晶成長させると共に
保持容器内部にコンパクトに詰め込む結晶詰込工程。 （３）結晶を詰め込んだ保持容器から、非包晶系不純物
含有母液を溶湯のまま分離して排出する非包晶系物質排
出工程。 - 【請求項４】 前記非包晶系物質排出工程において、結
晶を詰め込んだ保持容器から非包晶系不純物含有母液を
吸引して分離し、排出することを特徴とする請求項２ま
たは請求項３に記載のアルミニウムまたはアルミニウム
合金の精製方法。 - 【請求項５】 前記非包晶系物質排出工程において、結
晶を詰め込んだ保持容器を傾動逆転して、非包晶系不純
物含有母液を重力の作用で分離し、排出することを特徴
とする請求項２または請求項３に記載のアルミニウムま
たはアルミニウム合金の精製方法。 - 【請求項６】 前記結晶詰込工程において、初晶を押し
固める圧力が４００００から１１００００Ｐａであるこ
とを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか１項に
記載のアルミニウムまたはアルミニウム合金の精製方
法。 - 【請求項７】 前記非包晶系物質排出工程において、結
晶を詰め込んだ保持容器から非包晶系不純物母液を吸引
して分離し、排出する際、当該排出作業を前記結晶詰込
工程終了後１０分以内に完了させることを特徴とする請
求項２から請求項６のいずれか１項に記載のアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金の精製方法。 - 【請求項８】 前記非包晶系物質排出工程において、結
晶を詰め込んだ保持容器を傾動逆転し、当該逆転位置の
保持時間を５分以内として元の位置に戻すことを特徴と
する請求項２、請求項３、請求項５、および請求項６の
いずれか１項に記載のアルミニウムまたはアルミニウム
合金の精製方法。 - 【請求項９】 不純物としてＦｅ、Ｓｉ、包晶系元素お
よびその他の不可避的含有元素を含むアルミニウムまた
はアルミニウム合金を精製するアルミニウムまたはアル
ミニウム合金の精製装置であって、 原料溶湯を保持する第１の保持容器と、 この保持容器中の原料溶湯にボロンおよび／またはボロ
ン含有化合物を添加するボロン添加手段と、 前記第１の保持容器中の溶湯に酸化性気体を含有するガ
スを吹き込むガス吹き込み手段とを含む第１の精製装置
を備えたことを特徴とするアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金の精製装置。 - 【請求項１０】 不純物としてＦｅ、Ｓｉ、包晶系元素
およびその他の不可避的含有元素を含むアルミニウムま
たはアルミニウム合金を精製するアルミニウムまたはア
ルミニウム合金の精製装置であって、 溶湯を収容・保持する第２の保持容器が、 この保持容器の上部付近を冷却する冷却手段と、 前記第２の保持容器の外周を加熱する加熱手段と、 前記第２の保持容器内で内周と略同径の押圧板と、 この押圧板を周期的に上下動させる上下駆動手段と、を
含む第２の精製装置として構成され、 この第２の精製装置と、 前記第２の保持容器を開放後、容器内へ挿入する吸引管
および吸引ポンプを有する不純物含有母液吸引装置とを
備えたことを特徴とするアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金の精製装置。 - 【請求項１１】 前記不純物含有母液吸引装置の代替
に、前記第２の保持容器を垂直に設置後、水平または水
平から４５度下方まで保持回動する傾動装置を備えたこ
とを特徴とする請求項１０に記載のアルミニウムまたは
アルミニウム合金の精製装置。 - 【請求項１２】 前記第２の保持容器の底部を加熱する
加熱手段を備えたことを特徴とする請求項１０から請求
項１１のいずれか１項に記載のアルミニウムまたはアル
ミニウム合金の精製装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000348249A JP3485086B2 (ja) | 2000-11-15 | 2000-11-15 | アルミニウムまたはアルミニウム合金の精製方法および装置 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP2003209175A Division JP4134836B2 (ja) | 2003-08-28 | 2003-08-28 | アルミニウムまたはアルミニウム合金の精製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002155322A true JP2002155322A (ja) | 2002-05-31 |
| JP3485086B2 JP3485086B2 (ja) | 2004-01-13 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2000348249A Expired - Fee Related JP3485086B2 (ja) | 2000-11-15 | 2000-11-15 | アルミニウムまたはアルミニウム合金の精製方法および装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3485086B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004083470A1 (ja) * | 2003-03-18 | 2004-09-30 | Showa Denko K.K. | アルミニウム精製用原料およびアルミニウムの精製方法、高純度アルミニウム材、電解コンデンサ電極用アルミニウム材の製造方法および電解コンデンサ電極用アルミニウム材 |
| CN1320140C (zh) * | 2003-03-18 | 2007-06-06 | 昭和电工株式会社 | 铝精炼用原料和铝的精炼方法 |
| JP2009541585A (ja) * | 2006-06-23 | 2009-11-26 | アルカン レナリュ | 航空機産業に由来するアルミニウム合金製のスクラップのリサイクル方法 |
| WO2013168214A1 (ja) * | 2012-05-07 | 2013-11-14 | 日本軽金属株式会社 | アルミニウム精製装置およびアルミニウム精製方法 |
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| CN105593388A (zh) * | 2013-10-04 | 2016-05-18 | 三建产业株式会社 | 非铁金属熔解炉以及非铁金属熔解方法 |
| CN107401076A (zh) * | 2017-09-01 | 2017-11-28 | 玖龙纸业（太仓）有限公司 | 一种实验室用脱墨浆浮选装置及脱墨方法 |
| WO2019077892A1 (ja) | 2017-10-20 | 2019-04-25 | 株式会社豊田中央研究所 | Ａｌ合金の再生方法 |
| WO2020149013A1 (en) | 2019-01-16 | 2020-07-23 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Recycling method for aluminum alloy |
-
2000
- 2000-11-15 JP JP2000348249A patent/JP3485086B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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