一種多熔區(qū)區(qū)域熔煉生產(chǎn)高純鋁的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于有色冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種多熔區(qū)區(qū)域熔煉生產(chǎn)高純鋁的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]區(qū)域熔煉法，又稱區(qū)域提純法，是一種提純金屬、半導(dǎo)體以及有機(jī)化合物的方法。區(qū)域熔煉法是使原料一部分在一定時(shí)間內(nèi)熔化，這一熔區(qū)在一定的前進(jìn)速率下移動(dòng)，產(chǎn)生凝固與熔化作用的兩個(gè)界面，雜質(zhì)在固液相中產(chǎn)生分凝效應(yīng)而起到提純作用。分離雜質(zhì)的程度隨著熔區(qū)通過全部原料的次數(shù)的增加而提高。
[0003]目前國內(nèi)提取高純鋁通常采用三層液電解法與偏析法相結(jié)合的方式，提純效果不太理想。同時(shí)國內(nèi)亦未見報(bào)道采用多熔區(qū)區(qū)域熔煉法制取1 5N(A1 >99.999 % )以上高純鋁，并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
[0004]國外(日本、美國等)有采用單熔區(qū)區(qū)域熔煉法制取25N(A1>99.999%)以上高純鋁(超純鋁)，即只能進(jìn)行一次區(qū)域熔煉提純。如果要進(jìn)行多次區(qū)域熔煉提純，就要相應(yīng)通過多遍區(qū)域熔煉，生產(chǎn)效率低下。
[0005]有鑒于上述現(xiàn)有的高純鋁生產(chǎn)方法存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種多熔區(qū)區(qū)域熔煉生產(chǎn)高純鋁的方法，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的高純鋁生產(chǎn)方法，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)過反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的高純鋁生產(chǎn)方法存在的缺陷，而提供一種多熔區(qū)區(qū)域熔煉生產(chǎn)高純鋁的方法，所要解決的技術(shù)問題是使其能夠提升高純鋁的提純效果和生產(chǎn)率，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，適應(yīng)規(guī)?；a(chǎn)的需要，從而更加適于實(shí)用。
[0007]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種多熔區(qū)區(qū)域熔煉生產(chǎn)高純鋁的的方法，其工藝流程為:
[0008](1)首先將原料精鋁熔化鑄成待提純精鋁錠；
[0009](2)將待提純精鋁錠放入石墨舟中并推入多熔區(qū)區(qū)域熔煉爐中，通入惰性氣體，然后接通電源，在多個(gè)冷卻水管及多個(gè)感應(yīng)加熱線圈的作用下進(jìn)行多熔區(qū)區(qū)域熔煉，制取25N高純鋁；
[0010](3)熔煉溫度設(shè)定為740?800°C，區(qū)域熔煉熔區(qū)移動(dòng)速度根據(jù)待提純精鋁錠尺寸設(shè)定為100?150mm/h，區(qū)域熔煉次數(shù)根據(jù)待提純精鋁錠成分和產(chǎn)品的品級(jí)質(zhì)量要求設(shè)定為8?16次；
[0011](4)化驗(yàn)檢測確定前述2 5N高純鋁的質(zhì)量等級(jí)和需要鋸切的位置；
[0012](5)根據(jù)化驗(yàn)檢測確定鋸切位置，將之5N高純鋁與高雜質(zhì)鋁鋸切分離；
[0013](6)將2 5N尚純招加入尚純石墨i甘禍中進(jìn)彳丁恪化后鑄徒；
[0014](7)將2 5N高純鋁錠封裝、銷售。
[0015]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0016]前述的多熔區(qū)區(qū)域熔煉生產(chǎn)高純鋁的的方法，其中所述的原料精鋁為>4N精鋁。
[0017]前述的多熔區(qū)區(qū)域熔煉生產(chǎn)高純鋁的的方法，其中所述的高雜質(zhì)鋁也加入高純石墨坩禍中進(jìn)行熔化后鑄錠，并封裝、銷售。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明一種多熔區(qū)區(qū)域熔煉生產(chǎn)高純鋁的方法采用多熔區(qū)，循環(huán)二?四遍就可同時(shí)進(jìn)行成倍次數(shù)的區(qū)域熔煉提純，從而極大提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，促使高純鋁實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。
[0019]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明一種多熔區(qū)區(qū)域熔煉生產(chǎn)高純鋁的的方法的工藝流程圖。
[0021]圖2是本發(fā)明多(四)熔區(qū)區(qū)域熔煉示意圖。
[0022]圖3是單熔區(qū)區(qū)域熔煉示意圖。
[0023]【主要元件符號(hào)說明】
[0024]1:待提純精招徒
[0025]2:石墨舟
[0026]3:冷卻水管
[0027]4:感應(yīng)加熱線圈
[0028]A:熔化區(qū)
[0029]B:凝固區(qū)
【具體實(shí)施方式】
[0030]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的一種多熔區(qū)區(qū)域熔煉生產(chǎn)高純鋁的方法其【具體實(shí)施方式】、步驟、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
[0031]請(qǐng)參閱圖1及圖2，本發(fā)明一種多熔區(qū)區(qū)域熔煉生產(chǎn)高純鋁的方法，其工藝流程如下:
[0032](1)首先將購入的4N(A1>99.99%以上)精鋁熔化鑄成區(qū)域熔煉所要求的尺寸和形狀的待提純精招徒1;
[0033](2)將待提純精鋁錠1放入石墨舟2中并推入多熔區(qū)區(qū)域熔煉爐中，通入惰性氣體，然后接通電源，在多個(gè)冷卻水管3及多個(gè)感應(yīng)加熱線圈4的作用下形成多個(gè)熔化區(qū)A，進(jìn)行多熔區(qū)區(qū)域熔煉，獲取2 5N高純鋁；
[0034](3)熔煉溫度設(shè)定為740?800°C，區(qū)域熔煉熔區(qū)移動(dòng)速度根據(jù)待提純鋁錠尺寸設(shè)定為100?150mm/h，區(qū)域熔煉次數(shù)根據(jù)待提純精鋁錠成分和產(chǎn)品的品級(jí)質(zhì)量要求設(shè)定為8?16次；
[0035](4)化驗(yàn)檢測確定前述? 5N高純鋁的質(zhì)量等級(jí)和需要鋸切的位置；
[0036](5)根據(jù)化驗(yàn)檢測確定鋸切位置，將2 5N高純鋁(Al>99.999%)與含雜質(zhì)高的高雜質(zhì)鋁鋸切分離；
[0037](6)將2 5N高純鋁(Al>99.999%)、高雜質(zhì)鋁分別加入高純石墨坩禍中進(jìn)行熔化后鑄Ι? ；
[0038](7)將2 5Ν高純鋁(Al>99.999%)錠、高雜質(zhì)鋁錠分別封裝、銷售。
[0039]請(qǐng)參閱圖2，為本發(fā)明一較佳實(shí)施例四熔區(qū)區(qū)域熔煉示意圖。該實(shí)施例中，根據(jù)精鋁成分和高純鋁產(chǎn)品的成分要求，確定區(qū)域熔煉提純的次數(shù)，分別設(shè)置4個(gè)冷卻水管3、4個(gè)感應(yīng)加熱線圈，從而形成4個(gè)熔化區(qū)Α。只需循環(huán)2?4次，即可實(shí)現(xiàn)8次、12次或者16次區(qū)域熔煉。
[0040]借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明通過設(shè)置多個(gè)熔化區(qū)Α，只需將待提純精鋁錠1循環(huán)通過多熔區(qū)區(qū)域熔煉爐，即可實(shí)現(xiàn)成倍次數(shù)的區(qū)域熔煉，從而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，促使高純鋁實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。
[0041]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多熔區(qū)區(qū)域熔煉生產(chǎn)高純鋁的的方法，其特征在于其工藝流程為: (1)首先將原料精鋁熔化鑄成待提純精鋁錠； (2)將待提純精鋁錠放入石墨舟中并推入多熔區(qū)區(qū)域熔煉爐中，通入惰性氣體，然后接通電源，在多個(gè)冷卻水管及多個(gè)感應(yīng)加熱線圈的作用下進(jìn)行多熔區(qū)區(qū)域熔煉，制取2 5N高純鋁； (3)熔煉溫度設(shè)定為740?800°C，區(qū)域熔煉熔區(qū)移動(dòng)速度根據(jù)待提純精鋁錠尺寸設(shè)定為100?150mm/h，區(qū)域熔煉次數(shù)根據(jù)待提純精鋁錠成分和產(chǎn)品的品級(jí)質(zhì)量要求設(shè)定為8?16次; (4)化驗(yàn)檢測確定前述25N高純鋁的質(zhì)量等級(jí)和需要鋸切的位置； (5)根據(jù)化驗(yàn)檢測確定鋸切位置，將25N高純鋁與高雜質(zhì)鋁鋸切分離； (6)將25N尚純招加入尚純石墨i甘禍中進(jìn)彳丁恪化后鑄徒； (7)將25N高純鋁錠封裝、銷售。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多熔區(qū)區(qū)域熔煉生產(chǎn)高純鋁的的方法，其特征在于其中所述的原料精鋁為>4N精鋁。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多熔區(qū)區(qū)域熔煉生產(chǎn)高純鋁的的方法，其特征在于其中所述的高雜質(zhì)鋁也加入高純石墨坩禍中進(jìn)行熔化后鑄錠，并封裝、銷售。
【專利摘要】一種多熔區(qū)區(qū)域熔煉生產(chǎn)高純鋁的方法，其工藝流程為：首先將原料精鋁熔化鑄成待提純精鋁錠；將待提純精鋁錠放入石墨舟中并推入多熔區(qū)區(qū)域熔煉爐中，通入惰性氣體，然后接通電源，在多個(gè)冷卻水管及多個(gè)感應(yīng)加熱線圈的作用下進(jìn)行多熔區(qū)區(qū)域熔煉，制取≥5N高純鋁；化驗(yàn)檢測確定前述≥5N高純鋁的質(zhì)量等級(jí)和需要鋸切的位置；根據(jù)化驗(yàn)檢測確定鋸切位置，將≥5N高純鋁與高雜質(zhì)鋁鋸切分離；將≥5N高純鋁加入高純石墨坩堝中進(jìn)行熔化后鑄錠；將≥5N高純鋁錠封裝后銷售。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明多熔區(qū)區(qū)域熔煉法采用多熔區(qū)，循環(huán)二～四遍就可實(shí)現(xiàn)成倍次數(shù)的區(qū)域熔煉提純，從而極大提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，促使高純鋁實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。
【IPC分類】C22B21/00
【公開號(hào)】CN105420512
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510669414
【發(fā)明人】李運(yùn)杰
【申請(qǐng)人】洛陽翔瑞高純材料有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年10月15日