電解AD－鋁粉劑的方法製備Al－Si合金方法
2023-07-28 13:28:11
專利名稱：電解AD－鋁粉劑的方法製備Al－Si合金方法
技術領域：
本發明涉及一種電解生產鋁矽多元合金的方法，它屬於有色金屬及生產技術領域。
重溶法實際上是二次用能量溶煉，成本高；礦熱爐法是天然鋁土礦上煉成，常常含有Ti金屬，而成品中Ti含量較高，而限制其用途；電爐法是1～6萬KWH大電爐中，才得到含鋁量較高的AL-Si合金，而受到設備限制。為了克服上述方法的不足，我們開發AD-鋁粉劑的電解法，製取AL-Si合金的技術，即我們發明電解AD-鋁粉劑的方法製備AL-Si合金的技術。
電解原理
(a)融溶電解無水Al2O3融點為2000℃，SiO融點為1713℃。但是在Na3AlF6(冰晶石)中，AlF3為25％(冰晶石分子比為3)時，AlO3約1000℃熔化，而AlF3為37.5％(冰晶石分子比為1.7)時，Al2O3約725℃左右熔化。即改變冰晶石的分子比，可改變融溶電解溫度。
本發明中，冰晶石的分子比約為2.3～3.0，溫度範圍為950～990℃。
(b)金屬的電極反應金屬的電極電位順序為Li，K，Ca，Na，Mg，Al，Si，Fe，H，Cu電解過程中，析出順序與上述順序相反，即Cu，H，Fe，Si，Al，Mg，Na，Ca，K，Li，(c)電解反應陰極反應陽極反應(d)工藝參數電解時工藝參數為電解質溫度 900～990℃電流A 7A～20A電壓V 3.0V～5.0V本發明的優點是循環使用再生鋁廠中產生的副產物-AD鋁粉劑，為再生鋁廠創造增效、環保的效應。
本發明的另一個優點是製備出比其他AL-Si合金製法更高含鋁量的AL-Si合金，可作成鑄鋁的合金從而創造更高的經濟效益。
實施例1在外熱型實驗室電解槽中，進行熔鹽電解。取60g(份)AD-鋁粉劑，分批投入。每隔10分鐘加1.13g(1.13/60份)AD-鋁粉劑，40分鐘後，每隔20分鐘，加2.26g(2.26/60份)AD-鋁粉劑；電解時工藝參數為冰晶石分子比2.5，電解質溫度965℃，電流強度15A，電壓3.8V。電解10小時後，得到19.74g合金。分析產品AL-Si多元成分，按重量百分比Al 97.30％，Si 2.02％，Fe 0.55％。
實施例2取65gA-鋁粉劑，在外加型實驗室電解槽中，進行熔鹽電解。AD-鋁粉劑是分批投入的。起初每隔10分鐘，加入1.13g(1.13/65份)AD-鋁粉劑，60分鐘後，每隔20分鐘，加入2.26g(2.26/65份)AD-鋁粉劑。電解時，工藝參數為冰晶石分子比2.7電解質溫度970℃電流強度16A電壓4V電解10小時後，得到20.01g合金。分析產品AL-Si合金成分，按重量百分比Al 97.23％，Si 2.12％，Fe 0.57％.
實施例3在外加型實驗室，電解槽中，進行熔鹽電解。取68gAD-鋁粉劑，分批投入。開始時，每隔10分鐘，投入1.13g(1.13/68份)AD-鋁粉劑，80分鐘後，每隔20分鐘，投入2.26g(2.26/68份)AD-鋁粉劑。電解時工藝參數為冰晶石分子比2.8電解質溫度 980℃電流強度17A電壓4.3V電解10小時後，得到20.04g合金。分析產品AL-Si成分，按重量百分比Al 97.37％，Si 2.08％，Fe 0.6％。
實施例證明電解AD-鋁粉劑的方法，生產AL-Si多元合金時，能夠得到含鋁量90％左右的合金，可作為鑄造鋁的母合金。礦熱爐法生產AL-Si多元合金時，只能得到含鋁量30～40％的AL-Si合金。電爐法生產AL-Si多元合金時，只能得到含鋁量40～60％的AL-Si合金。即礦熱爐法和電爐法生產的AL-Si多元合金，只能作為煉鋼中的脫氧劑，不能作為鑄造鋁用的母合金。
本法是把再生鋁廠的副產物-AD鋁粉劑變為寶的好辦法，即把工業副產品變為用途廣泛的鑄造鋁的母合金，從而達到增加附加價值的目的。
權利要求
1.一種電解AD-鋁粉劑的方法製備AL-Si合金方法，其特徵在於採用Na3AlF6冰晶石作為電解質，電解質中冰晶石的分子比約為2.3～3.0；電解質溫度範圍為950～990℃。
2.根據權利要求1所述的電解AD-鋁粉劑的方法製備AL-Si合金方法，其特徵在於AD-鋁粉劑分批投入電解質中。
3.根據權利要求1或2所述的電解AD-鋁粉劑的方法製備AL-Si合金方法，其特徵在於取60份AD-鋁粉劑，分批投入，每隔10分鐘加1.13/60份AD-鋁粉劑，40分鐘後，每隔20分鐘，加2.26/60份AD-鋁粉劑；電解時工藝參數為冰晶石分子比2.5，電解質溫度965℃。
4.根據權利要求1或2所述的電解AD-鋁粉劑的方法製備AL-Si合金方法，其特徵在於取65份AD-鋁粉劑，分批投入，每隔10分鐘加1.13/65份AD-鋁粉劑，60分鐘後，每隔20分鐘，加2.26/65份AD-鋁粉劑；電解時工藝參數為冰晶石分子比2.7，電解質溫度970℃。
5.根據權利要求1或2所述的電解AD-鋁粉劑的方法製備AL-Si合金方法，其特徵在於取68份AD-鋁粉劑，分批投入，每隔10分鐘加1.13/68份AD-鋁粉劑，80分鐘後，每隔20分鐘，加2.26/68份AD-鋁粉劑；電解時工藝參數為冰晶石分子比2.8，電解質溫度980℃。
全文摘要
本發明涉及一種電解生產鋁矽多元合金的方法,它屬於有色金屬及生產技術領域。本發明其特徵在於採用Na
文檔編號C25C3/00GK1367274SQ01145089
公開日2002年9月4日 申請日期2001年12月29日 優先權日2001年12月29日
發明者星野滋郎, 平野久仁子 申請人:星野滋郎, 平野久仁子