專利名稱：一種除鐵劑及再生鋁合金除鐵的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于再生鋁合金除鐵技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
生產(chǎn)再生鋁的綜合能耗僅為電解鋁的5%，CO2排放量則可減少90%以上，節(jié)能減排和環(huán)境效益十分明顯。但是再生鋁的顯著特點是成分復雜、雜質(zhì)元素含量高，在很大程度上限制了再生鋁合金的應用。特別是在廢雜鋁的熔煉過程中，經(jīng)常遇到合金成分或雜質(zhì)元素的超標，尤其是鐵的超標問題。雜質(zhì)元素鐵的去除已成為困擾再生鋁行業(yè)發(fā)展的國際性難題。 當鐵含量超標時，一種辦法就是把再生鋁液與原鋁液混合達到稀釋的目的以減少鐵含量， 但是這要額外的成本。另一類方法是通過熔體過熱、提高冷卻速度、添加變質(zhì)劑或中和劑等手段來改善鐵相的形貌。加入添加劑是常用的方法，但加人的元素本身也是一種雜質(zhì)， 雖然可以改善鐵相的形態(tài)，但合金中的鐵含量并沒有減少，反而增加了硬脆的富鐵化合物相的總量，不斷累積的效果將使鋁廢料的再生更加困難。因此，并不適合再生鋁合金生產(chǎn)的需要。若要根本上解決再生鋁中鐵的超標問題，必須大力發(fā)展有效除鐵技術(shù)，現(xiàn)有的方法有重力沉降法、離心去除法、過濾法、電磁分離法、熔劑法等。熔劑法具有有耗時短，操作方便的特點，廢雜鋁熔煉中經(jīng)常使用各種熔劑，如覆蓋劑、精煉劑、變質(zhì)劑等，可以起到減少燒損，除氣體和非金屬夾雜，細化晶粒等作用。針對再生鋁中雜質(zhì)元素的超標問題，近來出現(xiàn)了除鎂劑等，但除鐵劑還是空白。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種熔點低，操作方便，不增加其他雜質(zhì)金屬元素，對鑄件熔化沒有損失的新型除鐵劑及再生鋁合金除鐵的制備方法。除鐵劑，其特征為是按重量百分比計15 20%二氧化錳、25 30%硫化鋇、20 30%硼砂、余量為高氯酸鉀。一種再生鋁合金除鐵的制備方法，其特征是
第一步將再生鋁合金放入坩鍋，加熱到680 720°C，恒溫，直至其熔化； 第二步先將2.4 3. 6%wt再生鋁合金重量的除鐵劑在150°C預熱2小時；合金熔融后將預熱的上述的除鐵劑均勻地撒在金屬液面上，蓋住爐蓋保持5 10min，直至除鐵劑全部熔融沒有硬殼，攪拌均勻；
第三步待熔化后倒入坩堝，降到600°C，保溫2h讓其沉降，最后爐冷； 第四步水淬lOmin，過濾。本發(fā)明的再生鋁合金可以是鋁銅合金、鋁硅合金、鋁鎂、鋁鋅合金。其中高氯酸鉀為上海虹光金屬熔劑廠生產(chǎn)。
本發(fā)明的有益效果為
1.本發(fā)明除鐵劑的除鐵原理是硼能將純鋁中影響導電性的有害雜質(zhì)Ti、V、Cr、Zr從固溶態(tài)轉(zhuǎn)化為對導電性危害較小的析出態(tài)，方法是在鋁熔體中加入AlB2AlB12中間合金， 硼與上述有害雜質(zhì)迅速發(fā)生反應，形成TiB2、CrB2、VB2、ZrB2析出物，它們會因其自身的密度遠大于鋁液而沉降到坩堝底部。操作方便。另外采用高氯酸鉀可以使得鐵作為氫氧化鐵，被進一步置換。2.本發(fā)明的除鐵劑添加量在2.4 3. 6wt%再生鋁合金重量時，鐵含量降低到 0.0436wt%。3.本發(fā)明熔劑在反應3(T70min之后有較好的除鐵效果。在反應60min后除鐵率達到 58.08%。4.本發(fā)明的特點熔點低，操作方便，不增加其他雜質(zhì)金屬元素，對鑄件熔化沒有損失。
具體實施例方式實施例1
除鐵劑，其特征為是按重量百分比計15%二氧化錳、25%硫化鋇、20%硼砂、余量為高氯酸鉀。一種再生鋁合金除鐵的制備方法，其特征是
第一步將再生鋁合金放入坩鍋，加熱到680 720°C，恒溫，直至其熔化； 第二步先將2.4 3. 6%wt再生鋁合金重量的除鐵劑在150°C預熱2小時；合金熔融后將預熱的權(quán)利要求1所述的除鐵劑均勻地撒在金屬液面上，蓋住爐蓋保持5 10min， 直至除鐵劑全部熔融沒有硬殼，攪拌均勻；
第三步待熔化后倒入坩堝，降到600°C，保溫2h讓其沉降，最后爐冷； 第四步水淬lOmin，過濾。實施例2
除鐵劑，其特征為是按重量百分比計20%二氧化錳、30%硫化鋇、30%硼砂、余量為高氯酸鉀。一種再生鋁合金除鐵的制備方法，其特征是
第一步將再生鋁合金放入坩鍋，加熱到680 720°C，恒溫，直至其熔化； 第二步先將2.4 3. 6%wt再生鋁合金重量的除鐵劑在150°C預熱2小時；合金熔融后將預熱的權(quán)利要求1所述的除鐵劑均勻地撒在金屬液面上，蓋住爐蓋保持5 10min， 直至除鐵劑全部熔融沒有硬殼，攪拌均勻；
第三步待熔化后倒入坩堝，降到600°C，保溫2h讓其沉降，最后爐冷； 第四步水淬lOmin，過濾。實施例3
除鐵劑，其特征為是按重量百分比計17%二氧化錳、硫化鋇硼砂、余量為高氯酸鉀。一種再生鋁合金除鐵的制備方法，其特征是
第一步將再生鋁合金放入坩鍋，加熱到680 720°C，恒溫，直至其熔化；
第二步先將2.4 3. 6%wt再生鋁合金重量的除鐵劑在150°C預熱2小時；合金熔融后將預熱的權(quán)利要求1所述的除鐵劑均勻地撒在金屬液面上，蓋住爐蓋保持5 10min， 直至除鐵劑全部熔融沒有硬殼，攪拌均勻；
第三步待熔化后倒入坩堝，降到600°C，保溫2h讓其沉降，最后爐冷； 第四步水淬lOmin，過濾。實施例4
下面用表格表示本發(fā)明熔劑配方的結(jié)果。表1本發(fā)明熔劑配方的結(jié)果
名稱凈化前含鐵量(wt%)凈化后含鐵量(wt%)實施例10. 580. 0436實施例20. 580. 0537實施例30. 580. 0498
權(quán)利要求
1.一種除鐵劑，其特征為是按重量百分比計15 20%二氧化錳、25 30%硫化鋇、 20 30%硼砂、余量為高氯酸鉀。
2.一種再生鋁合金除鐵的制備方法，其特征是第一步將再生鋁合金放入坩鍋，加熱到680 720°C，恒溫，直至其熔化； 第二步先將2.4 3. 6%wt再生鋁合金重量的除鐵劑在150°C預熱2小時；合金熔融后將預熱的權(quán)利要求1所述的除鐵劑均勻地撒在金屬液面上，蓋住爐蓋保持5 10min， 直至除鐵劑全部熔融沒有硬殼，攪拌均勻；第三步待熔化后倒入坩堝，降到600°C，保溫2h讓其沉降，最后爐冷； 第四步水淬lOmin，過濾。
全文摘要
本發(fā)明屬于再生鋁合金除鐵技術(shù)領(lǐng)域。除鐵劑，其特征為是按重量百分比計15～20％二氧化錳、25～30％硫化鋇、20～30％硼砂、余量為高氯酸鉀。本發(fā)明除鐵劑的除鐵原理是硼能將純鋁中影響導電性的有害雜質(zhì)Ti、V、Cr、Zr從固溶態(tài)轉(zhuǎn)化為對導電性危害較小的析出態(tài)，方法是在鋁熔體中加入AlB2/AlB12中間合金，硼與上述有害雜質(zhì)迅速發(fā)生反應，形成TiB2、CrB2、VB2、ZrB2析出物，它們會因其自身的密度遠大于鋁液而沉降到坩堝底部。操作方便。
文檔編號C22B21/06GK102304636SQ20111025150
公開日2012年1月4日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者謝利榮 申請人:吳江市精工鋁字制造廠