一種金屬材料及冶金領域的用于偏析法精鋁提純的熔體復合處理劑及其制備方法，由氯化鈉、氯化鉀、氟鋁酸鈉、氟化鈣和硼砂組成，該熔體復合處理劑可通過將氯化鈉、氯化鉀、氟鋁酸鈉、氟化鈣以及硼砂分別加熱并按上述配比混合后球磨得到。熔劑復合處理劑中的硼砂添加量為待處理鋁熔體重量的1‐3％即可達到很好的效果。本發明專利技術熔體復合處理劑中的組分能夠有效地去除鋁熔體中的雜質元素Ti，Ga和V，改善原鋁的品質，提高偏析法的提純效率，而且操作工藝簡單，成本低廉。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及的是一種金屬材料及冶金領域的技術，具體是一種。
技術介紹
偏析法是一種重要的鋁提純方法。與傳統的三層電解液法相比，偏析法提純精鋁的效率高、能耗低、投資少。各雜質元素的去除效率由其在鋁中的偏析能力決定，通常用其偏析系數K進行表征。偏析系數K指在一定溫度下，雜質元素在固相中的濃度Cs和在與其相平衡的液相中的濃度(^之比，即K = CyCp κ〈ι的雜質元素在液相中富集，易于用偏析法分離。κ>ι的雜質元素在固相中富集，難于用偏析法分離。鋁熔體中平衡分配系數κ>ι的元素有T1、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta和W等9種元素。此外，具有復雜晶格結構的Zn和Ga等元素，雖然在鋁中的偏析系數小于1，但由于有效分配系數都較大(接近于I)，同樣難以高效去除。上述各元素在工業純鋁中含量較多的為:T1、V、Cr、Ga。這些元素的存在會降低偏析法的生產效率。為了提高偏析法生產的生產效率，提純之前可對將要進行提純的鋁熔體進行熔劑預處理以去除T1、V和Ga元素。鋁工業上大規模應用的熔劑精煉方法，主要是針對鋁熔體中H、Fe和Si元素的去除而提出。鮮見針對T1、V和Ga等元素去除的高效率精煉劑。
技術實現思路
本專利技術針對現有技術存在的上述不足，提出一種，用于去除通過偏析法提純過程難以去除的元素Ti，Ga和V，改善原鋁的品質，提高偏析法的提純效率。熔劑中的組分能夠有效地與鋁熔體中的雜質元素反應，生成高熔點的化合物并沉降到鋁熔體的底部，而且操作工藝簡單，成本低廉。本專利技術是通過以下技術方案實現的:本專利技術涉及一種用于偏析法精鋁提純的熔體復合處理劑，由氯化鈉、氯化鉀、氟鋁酸鈉、氟化鈣和硼砂組成。所述的熔體復合處理劑的優選組成及其重量百分比為:氯化鈉15 - 25%、氯化鉀20 - 30%、氟鋁酸鈉15 - 25%、氟化鈣5 - 15%、硼砂25 - 35%。本專利技術涉及上述熔體復合處理劑的制備方法，通過將氯化鈉、氯化鉀、氟鋁酸鈉、氟化鈣以及硼砂分別加熱并按上述配比混合后球磨得到。所述的加熱是指:采用不銹鋼容器盛放并置于烘箱內升溫至300°C，保溫1- 2小時。所述的球磨是指:在250轉/分的速度下球磨混合I小時。本專利技術涉及上述熔體復合處理劑的應用，將其應用于偏析法精鋁提純，具體為:熔體復合處理劑在使用前，需在250 - 300°C烘約I小時，然后攪拌鋁熔體邊加入熔劑，靜置20 - 50分鐘，即可實現雜質元素的有效去除。使用中，熔體復合處理劑中的硼砂添加量達到待處理鋁熔體重量的1- 3%即可達到顯著的雜質去除效果。 技術效果與現有技術相比，本專利技術提供的熔劑具有可連續去除雜質、操作方便等優點，能有效去除鋁熔體中的T1、Ga和V元素。在使用時，熔劑中的有效成分一部分與雜質元素形成高熔點的化合物沉降于容器底部，一部分將雜質元素吸附入熔渣或形成氣體化合物，排出熔體外。熔劑中的氟鋁酸鈉和氟化鈣組分對鋁熔體有精煉凈化作用。本熔劑適合鋁熔體的熔煉要求，熔劑的化學穩定性好，有害氣體量少，成本低廉。【具體實施方式】下面對本專利技術的實施例作詳細說明，本實施例在以本專利技術技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本專利技術的保護范圍不限于下述的實施例。 實施例1稱取一定重量的原鋁，加熱熔化，并將溫度升至720°C以上，保溫0.5小時。將鋁熔體重量I %的熔體復合處理劑撒入或吹入鋁液中，邊加入邊攪拌，使熔劑與鋁液充分接觸。精煉后靜置沉降30分鐘，鋁熔體中元素Ti，Ga，V等的含量發生明顯變化，其中Ti含量由0.0179%降至0.0070%, Ga含量由0.0168%降至0.0138%, V含量由0.0073%降至0.0001%。 實施例2稱取一定重量的原鋁，加熱熔化，并將溫度升至720°C以上，保溫0.5小時。將鋁熔體重量1.8%的熔體復合處理劑入或吹入鋁液中，邊加入邊攪拌，使熔劑與鋁液充分接觸。精煉后靜置沉降30分鐘，鋁熔體中元素Ti，Ga，V等的含量發生明顯變化，其中Ti含量由0.0173%降至0.0084%, Ga含量由0.0171%降至0.0123%, V含量由0.0071%降至0.0002%。 實施例3稱取一定數量的原鋁，加熱熔化，并將溫度升至720°C以上，保溫0.5小時。將鋁熔體重量2.7%的熔體復合處理劑入或吹入鋁液中，邊加入邊攪拌，使熔劑與鋁液充分接觸。精煉后靜置沉降30分鐘，鋁熔體中元素Ti，Ga，V等的含量發生明顯變化，其中Ti含量由由0.0176%降至0.0071%, Ga含量由0.0166%降至0.0142%, V含量由0.0078%降至0.0001%?！局鳈囗棥?.一種用于偏析法精鋁提純的熔體復合處理劑，其特征在于，由氯化鈉、氯化鉀、氟鋁酸鈉、氟化鈣和硼砂組成。2.根據權利要求1所述的熔體復合處理劑，其特征是，所述的熔體復合處理劑的組成及其重量百分比為:氯化鈉15 -25%、氯化鉀20 -30%、氟鋁酸鈉15 -25%、氟化鈣5 -15%、硼砂 25 - 35%。3.—種根據上述任一權利要求所述熔體復合處理劑的制備方法，其特征在于，通過將氯化鈉、氯化鉀、氟鋁酸鈉、氟化鈣以及硼砂分別加熱并按上述配比混合后球磨得到。4.根據權利要求3所述的方法，其特征是，所述的加熱是指:采用不銹鋼容器盛放并置于烘箱內升溫至300°C，保溫1- 2小時。5.根據權利要求3所述的方法，其特征是，所述的球磨是指:在250轉/分的速度下球磨混合I小時。6.—種根據上述任一權利要求中所述的熔體復合處理劑的應用，其特征在于，將其應用于偏析法精鋁提純，具體為:熔體復合處理劑使用前，需在250 - 300°C烘約I小時，然后邊攪拌鋁熔體邊加入熔體復合處理劑，靜置20 - 50分鐘，即可實現雜質元素的有效去除。7.根據權利要求6所述的應用，其特征是，熔劑復合處理劑中的硼砂添加量為待處理鋁熔體重量的1_3%?！緦＠恳环N金屬材料及冶金領域的，由氯化鈉、氯化鉀、氟鋁酸鈉、氟化鈣和硼砂組成，該熔體復合處理劑可通過將氯化鈉、氯化鉀、氟鋁酸鈉、氟化鈣以及硼砂分別加熱并按上述配比混合后球磨得到。熔劑復合處理劑中的硼砂添加量為待處理鋁熔體重量的1‐3％即可達到很好的效果。本專利技術熔體復合處理劑中的組分能夠有效地去除鋁熔體中的雜質元素Ti，Ga和V，改善原鋁的品質，提高偏析法的提純效率，而且操作工藝簡單，成本低廉?！綢PC分類】C22B21-06, C22B9-10【公開號】CN104862496【申請號】CN201510240283【專利技術人】張佼, 孫寶德, 東青, 萬祥輝, 戴永兵, 韓延峰 【申請人】上海交通大學【公開日】2015年8月26日【申請日】2015年5月13日本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于偏析法精鋁提純的熔體復合處理劑，其特征在于，由氯化鈉、氯化鉀、氟鋁酸鈉、氟化鈣和硼砂組成。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：張佼，孫寶德，東青，萬祥輝，戴永兵，韓延峰，
申請(專利權)人：上海交通大學，
類型：發明
國別省市：上海;31
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