废铝重炼去除杂质的方法.docx

1、1、除铁技术铁是再生铝生产中常见杂志，对铝及铝合金的质量及性能产生极不利的影响。因此，除在对废铝经过预处理除铁外，在熔炼过程中要尽量清除夹杂的铁，防止其微溶于铝和铝合金熔体中。一般采用以下几种方法除掉铁夹杂物。1.1 加锰除铁法锰在铝合金溶体中能有效的形成高熔点的富铁相化合物并沉积在炉底，从而达到除铁的目的，其发生的反应如下：Al9Fe2Si2+MnAlSiMnFe除去 1kg 的铁的用锰量为 6.7-8.3kg，而且能使残留的粗大片状、既硬又脆的 Al9Fe2Si2相转变为片状的 AlSiMnFe 相，从而削弱铁的有害作用。但加锰除铁法会使铝合金的含锰量增加，对锰含量有限制的铝合金不宜采用，

2、并且加锰除铁法的成本较高。1.2 加铍除铁法铍在铝合金熔体中与 Al9Fe2Si2相发生反应，从而降低铁的有害影响，其发生的反应如下：Al9Fe2Si2+BeAl5BeFeSi在 铝 及 铝 合 金 熔 体 中 加 入 0.05%0.1%的 铍，可 促 使 粗 大 片 状 的Al9Fe2Si2相转变为点状的 Al5BeFeSi，明显消除铝合金的脆性。但铍的价格较高，且铍蒸汽有毒，对人体有伤害，对工作环境造成污染，因此加铍除铁法应慎用。1.3 沉降除铁法沉降除铁法是利用 Mn、Cr、Ni、Zr 四种物质配制的多元中间合金的综合作用，与铝合金熔体中粗大的富铁化合物发生作用，形成新的多元富铁化合物。

3、多元富铁化合物随着温度的降低逐步长大，当长大到足以克服沉降阻力后，就会产生沉降，从而除去铁。当 Mn、Cr、Ni、Zr 四中物质的用量分别为 2.0%、0.8%、1.2%和 0.6%时，经过沉降除铁法处理的铝及铝合金熔体中含铁量可以由 1%降至 0.2%。锰在沉降除铁法中起主要除铁作用，铬虽然在除铁作用上不及锰，但其抗氧化烧损的性能较好，加入镍的主要目的是降低锰、铬残留所产生的脆性，加入锆除了能起除铁的作用之外，还兼有细化晶粒的作用。1.4 过滤除铁法过滤除铁法是利用铝合金熔体中的富铁相杂质在较低的温度和较长的保温时间下发生偏聚的原理，采用机械过滤的方法将聚集长大的富铁相物质除去。过滤除铁法一

4、般在熔体浇注时进行，它不但可以除去大块的富铁相物质，同事能够除去铝及铝合金熔体中的其他尺寸较大的夹杂物，过滤除铁法通常采用泡沫陶瓷过滤板。1.5 熔炼直接除铁法熔炼直接除铁法因使用成本低，操作简单易行，在再生铝行业取得了广泛的应用，其方法简述如下：（1）严格控制熔炼温度，利用铝及铁熔点的不同，将铝熔化，铁等高熔点金属杂质沉降炉底，从而将铁除去，倾斜式回转炉可较高效地对各种废杂铝进行处理的熔炼炉。（2）在熔炼时，要在每次搅拌前将铁杂物扒出，扒渣时将混于铝渣中的铁带出。（3）根据选用的熔炼设备和技术的实际情况，原则上每熔炼一批铝废料，应扒出沉淀于炉底的渣和铁。（4）当再生铝企业采用熔炼炉保温炉生产

5、时，每炉熔化后，派出炉内的铝液，在热状态下将铁扒除。（5）采用快速熔炼，低温出铝。熔炼时，再生铝废料在溶剂的保护下，进行快速熔炼，整个熔化过程约 23h。当再生铝废料熔化后，熔体此时的温度约 650。在此温度下铁在铝及铝合金熔体中的溶解度极小，此时出炉，再生铝废料中夹杂的铁留在炉渣内，随炉渣一起清楚。2、除镁技术镁也是再生铝生产中常见的一种杂质，通常采用如下几种方法除去废铝熔体中的镁。2.1 氧化除镁法氧化除镁法是利用镁与氧的亲和力比其他金属大的原理，在熔炼过程中镁首先与氧气发生强烈反应，其氧化物不溶于铝及铝合金熔体而上浮，然后从铝及铝合金熔体表面撇去。为加速镁的氧化过程，可采用工具对铝及铝合

6、金熔体进行搅拌。氧化法除镁的效果，随搅拌时间的延长而提高，但该法在除镁的同时，也造成了铝、硅等元素的燃烧氧化损失，一般情况下不宜采用。2.2 氯化除镁法再生铝熔体除镁常用氯气作为氧化剂与熔体中的镁等活泼金属发生氯化反应，生成氯化物。因镁对氯气亲和力比铝大，当氯气通入铝及铝合金熔体时，发生如下化学反应：Mg+Cl2=MgCl22Al+3Cl2=2AlCl33Mg+2AlCl3=3MgCl2+2Al所产生的氯化镁溶于溶剂层中，镁和氯气反应放出大量热，使铝及铝合金熔体加热。氯化除镁法的除镁效果比较明显，可使铝及铝合金熔体中的镁含量降至0.3%0.4%，而且操作方便，同时兼有除气、除渣的作用，但氯气是剧毒物质，对人体健康和环境的损害较大，且经氯气除镁后的铝及铝合金熔体晶粒粗大，力学性能降低。2.3 氯气盐除镁法再生铝熔体除镁常用的氯盐多为氯化铝。该法利用一定压力的氮气将氯化铝喷入铝及铝合金熔体中，使氯化铝与镁发生如下反应：2AlCl3+3Mg=3MgCl2+Al按照此法，氯气不逸入大气，未反应的氯化铝被上面的氯化钠、氯化钾溶剂所吸收，该法可将铝及铝合金熔体的镁含降低 0.10.2%。2.4 冰