一种生产合金铝的工艺及中间体的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种生产合金铝的工艺，向铝液内加入硅铁，以及其他合金元素，高温搅拌，冷却后即得。本发明工艺通过将硅铁加入铝液中，成本低。硅铁加入前用酸处理硅铁，优选硫酸，酸处理后的产物硫酸铁可作为优质的净水剂，经济效益好，且酸处理时，除去铁还可产生空隙，使合金元素融入快，弥散度高，生产的合金铝质量好。本发明生产工艺稳定，易控制。
【专利说明】
一种生产合金铝的工艺及中间体
技术领域
[0001] 本发明涉及一种生产合金铝的工艺及中间体，特别是一种成本低、经济效益好的 合金铝生产工艺及中间体。
【背景技术】
[0002] 现代合金铝最主要的生产方式是熔配法，部分采用电解法生产:熔配法就是把铝 锭在反射炉或者中频炉中融化，并按所需合金铝成分要求加入各种合金铝熔配中间体或所 需的各种合金元素，通过比较长时间的保温并搅拌，一般为2~8小时，使各种合金元素熔入 铝液中；电解法就是把各种金属氧化物溶入冰晶石一氧化铝系熔融体中，与氧化铝共同电 解生产合金的一种方法。
[0003] 熔配法主要缺点如下：
[0004] 1、熔配温度一般控制在750 °C左右，其温度较低，使合金融入铝液不充分，且合金 元素融入弥散度较低，合金质量较差，难以生产出高品质合金；
[0005] 2、铝锭二次融化后，必须较长时间保温并搅拌，才能使合金元素融入，能耗极大；
[0006] 3、铝锭的二次融化和长时间保温，融化的铝液和各种合金成分必然有与空气接触 的现象，无法避免产生烧损，烧损率一般约为〇. 5~1 % ;
[0007] 4、必须使用合金铝覆盖剂，并会产生严重污染环境的铝灰铝渣。
[0008] 电解法主要缺点：加入冰晶石一氧化铝系熔融体中的各种氧化物都会影响电解槽 的工作稳定性，使电解生产难度大增。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的在于，提供一种生产合金铝的工艺及中间体。所述工艺生产成本低。 经济效益好，生产的合金铝质量优，且工艺稳定，易控制。
[0010]本发明采用以下技术方案实现:一种生产合金铝的工艺，向铝液内加入硅铁，以及 其他合金元素，高温搅拌，冷却后即得。
[0011] 前述的生产合金铝的工艺，所述搅拌温度为900-1000°C。
[0012] 前述的生产合金铝的工艺，所述搅拌温度为920_980°C。
[0013] 前述的生产合金铝的工艺，所述铝液在电解槽中。
[0014] 一种生产合金铝的工艺所用的中间体，所述中间体为硅铁。
[0015] 前述的生产合金铝的工艺所用的中间体中，所述硅铁为酸解处理后的硅铁。
[0016] 前述的生产合金铝的工艺所用的中间体中，所述酸解处理为：向硅铁中加入酸，反 应，直至硅铁中铁含量低于0.1%。
[0017] 前述的生产铝合金的中间体中，所述无机酸的浓度为20-75%。
[0018] 前述的生产铝合金的中间体中，所述无机酸为硫酸。
[0019] 本发明具有以下有益效果：
[0020] 1、与现有电解法相比，本发明工艺通过在将合金元素单质加入铝液中的同时，还 向铝液中加入硅铁，与硅铝中间体相比，硅铁比较廉价，成本低。因有些合金铝，如A356.2合 金等合金铝对铁(Fe)元素的控制比较严格，而硅铁合金含铁太高。硅铁常见牌号有85#、 75#，即含硅85 %或75 %左右、含铁15 %或25 %左右的硅铁合金，生产A356.2等合金时无法 直接使用，硅铁中的铁元素极易与酸反应，因此硅铁加入前进行酸处理，使化合物中的含铁 量低于0.1 %，酸处理后的硅铁合金远比铝硅中间体廉价，用量也比含Si 50 %的中间合金 小一半。在酸处理的同时，也把硅铁中其他杂质如铜(Cu)、锰(Μη)等也顺势除去了，防止其 它金属元素可能合金铝（如对Α356.2合金）品质带来的不定或不可控影响。酸处理时，优选 硫酸，硫酸在常温下就可与硅铁中的铁元素较快反应，反应生产优质的净水剂硫酸铁，不会 造成产物的浪费，余下的硅单质中含铁降至0.1 %以下是常态。另外，酸处理除去硅铁中的 铁时，由于硅铁中铁的分离，会使硅铁产生孔隙，孔隙的产生有利于合金元素的融入和弥 散，使其融入快，弥散度高，最终使得生产的合金铝质量好，且大大缩短了生产周期。发明人 经大量是试验发现，当选用无机酸的浓度为20-75%时，铁更容易析出，除铁效果最佳，除铁 速度最快，从而使生产周期更短，生产效率更高。
[0021] 2、本发明工艺中，搅拌温度为900-1000°C，比熔配炉内的温度750°C高150-250°C， 使得合金元素融入铝液更快，弥散度更高，生产所得的合金品质好。
[0022] 3、本发明工艺中，当铝液在电解槽中时，电解槽一般24~48小时出一次铝液，与常 规的熔配法2~8小时的保温熔配时间相比，熔配时间大幅增加，合金元素融入更快、弥散度 更高、使得生产的合金铝质量更好。且电解槽中存在强还原环境，不存在铝液和合金成分被 烧损的可能，不需要使用合金铝覆盖剂，熔配过程中不会产生严重污染环境的铝灰铝渣。 [0023] 4、本发明方法成本低，经济效益好，成本为现有硅铝合金的20%-30%。
[0024]以下通过实施例进一步说明本发明，但不作为对本发明的限制
【具体实施方式】 [0025] 实施例1.
[0026] A16061的生产工艺：
[0027] 1、取硅铁，向硅铁中加入浓度为55 %的硫酸，直至硅铁中含铁量为0.1 %以下，得 酸处理后的硅铁，同时得产物硫酸铁，硫酸铁作为净水剂，处理后的硅铁，备用；
[0028] 2、向铝液内加入加入上述酸处理后的硅铁，以及铜、镁、锌、锰、钛和铬元素，920- 980 °C下电解30h，出铝液，即得。
[0029] 实施例2.
[0030] A16063合金的生产工艺：
[0031] 1、取硅铁，向硅铁中加入浓度为20 %的硝酸，直至硅铁中含铁量为0.1 %以下，得 酸处理后的硅铁，备用；
[0032] 2、向铝液内加入加入上述酸处理后的硅铁，以及铜、镁、锌、锰、钛和铬元素，920- 980 °C下电解24h，出铝液，即得。
[0033] 实施例3.
[0034] A356.2 生产工艺：
[0035] 1、取硅铁，向硅铁中加入浓度为75 %的氢氟酸，直至硅铁中含铁量为0.1 %以下， 得酸处理后的硅铁，备用；
[0036] 2、向铝液内加入加入上述酸处理后的硅铁，以及铜、镁、锌、锰和钛元素，920-980 °C下电解48h，出错液，即得。
[0037] 实施例4.
[0038] A356.2 生产工艺：
[0039] 1、取硅铁，向硅铁中加入浓度为35 %的盐酸，直至硅铁中含铁量为0.1 %以下，得 酸处理后的硅铁，备用；
[0040] 2、向铝液内加入加入上述酸处理后的硅铁，以及铜、镁、锌、锰和钛元素，920-980 °C下电解48h，出错液，即得。
[0041] 实施例1、实施例2、实施例3和实施例4中合金单质加入量见表1。
[0042] 表1合金单质加入量(wt% )
[0043]
【主权项】
1. 一种生产合金铝的工艺，其特征在于：向铝液内加入硅铁，以及其他合金元素，高温 搅拌，冷却后即得。2. 根据权利要求1所述的生产合金铝的工艺，其特征在于：所述搅拌温度为900-1000 Γ。3. 根据权利要求2所述的生产合金铝的工艺，其特征在于:所述搅拌温度为920-980°C。4. 如权利要求1所述的生产合金铝的工艺，其特征在于，所述铝液在电解槽中。5. 根据权利要求1-4任一项所述的生产合金铝的工艺所用的中间体，其特征在于:所述 中间体为硅铁。6. 根据权利要求5所述的生产合金铝的中间体，其特征在于:所述硅铁为酸解处理后的 娃铁。7. 根据权利要求6所述的生产合金铝的中间体，其特征在于:所述酸解处理为：向硅铁 中加入酸，反应，直至硅铁中铁含量低于0.1%。8. 根据权利要求7所述的生产合金铝的中间体，其特征在于:所述酸为无机酸。9. 根据权利要求8所述的生产铝合金的中间体，其特征在于:所述无机酸的浓度为20-75%。10. 根据权利要求9所述的生产铝合金的中间体，其特征在于:所述无机酸为硫酸。
【文档编号】C22C1/03GK105986137SQ201610420641
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】邹建明
【申请人】周俊和, 杜艳华