[0028] 1、本发明在制作金属粉末和粉末原料混合时采用惰性气体进行保护，能有效防止 金属粉末吸附较多的氧。
[0029]2、本发明的制备方法将表面活性剂配制成表面活性剂溶液，并将其喷洒在混合料 中，表面活性剂的含量较少，通过喷洒的方式能使表面活性剂与与各原料粉料粉末混合更 均匀。
[0030]作为上述方案的优选方案：步骤（A)和步骤（3)之间还包括步骤（B)，制备粘接剂 溶液：根据步骤（2)和步骤（A)称取的粉末质量，按照0-3%的比重称取粘接剂，并将其配 制成浓度为20%的水溶液；步骤（3)混料过程中将粘接剂溶液洒入混合均匀。
【具体实施方式】
[0031] 本发明的用于生产铝合金的高含量锰添加剂为饼状，当然制成密度相应的球状、 椭球形等也是可以的，该锰添加剂的原料成分包括锰粉、铝粉、助熔剂、表面活性剂、铁粉和 聚阴离子纤维素粘接剂。
[0032] 发明人经过多次实验证明，上述表面活性剂不分类型均可使用，可以是硬脂酸、 十二烷基苯磺酸钠、脂肪酸甘油酯、聚山梨酯等，以下各实施例中的表面活性剂选用十二烷 基苯磺酸钠；上述助熔剂可以是六氟铝酸钠、氯化钠、氯化钾、氟化钠、氟化钾、硫酸钠、碳酸 钠等，以下各实施例中的助熔剂选用六氟铝酸钠。
[0033] 实施例一至实施例五中各原料成分的质量分数及粒度分布、制成的锰添加剂的密 度和尺寸如表1所示：
[0034]表1
[0035]
[0036] 以实施例一为例说明本发明用于生产铝合金的高含量锰添加剂的制备方法，包括 以下步骤：
[0037] (1)粉碎：取纯度均大于98%的电解锰块、铁块、电解铝块及六氟铝酸钠，并将其 在氮气的保护下分别粉碎成粉末，其中锰粉的粒度分布为325-700目的为35%、100-325目 的为45%、60-100目的为5%、10-60目的为3%、余下的12%，铝粉的粒度分布为60-300 目，铁粉的粒度分布为10-700目，六氟铝酸钠的粒度分布为60-300目；
[0038] (2)配料：将步骤（1)所得的锰粉、铝粉、铁粉及六氟铝酸钠按照以下质量进行称 取、配料：锰粉930kg，铝粉30kg，六氟铝酸钠10kg，铁粉10kg ;
[0039] (A)制备十二烷基苯磺酸钠溶液：称取十二烷基苯磺酸钠10kg，并将其配制成浓 度为30 %的水溶液；
[0040] (B)制备粘接剂溶液：称取粘接剂10kg，并将其配制成浓度为20 %的水溶液；
[0041] (3)混料：在氮气保护下，一次混料，将步骤（2)所得的锰粉、铝粉、铁粉及六氟铝 酸钠置于混料机中，在20-30r/min的转速下混料2min，得到一次混合料；二次混料，将步骤 (A)所得的十二烷基苯磺酸钠溶液和步骤（B)所得的粘接剂溶液喷洒入一次混合料中进行 二次混料，混料机的转速为20-30r/min，混料时间为20min，得到混合均匀的二次混合料；
[0042] (4)压制：将步骤4)所得的二次混合料置于压制成型机中，采用10兆帕的压力对 二次混合料进行压制成型，压制成密度为4. 2g/cm3的，长宽高分别为16mm、11mm和4mm的 饼状锰添加剂，其中压制过程中的保压时间为2s，卸压时间为Is ;
[0043] (5)干燥：将步骤（5)所得的锰添加剂置于真空干燥机中，干燥至水含量低于 0. 2% ；
[0044] (6)包装：将步骤（5)所得的高含量锰添加剂用铝箱包装即为成品。
[0045] 实施例二至实施例五的制备方法与实施例一的制备方法的区别在于锰添加剂中 各粉末的含量、锰粉的粒度分布、锰添加剂的密度和尺寸，具体的如表1所示，其他的与实 施例一的制备方法相同。
[0046]实验：
[0047] 实验组：从实施例一至实施例五中分别选取3个饼状锰添加剂在不同温度下进行 熔解测试，分别将其放入15个均盛有10kg铝液的HZ-4050实验用马弗炉中进行熔解，在不 同的时间段对各个马弗炉中的溶液进行取样，待其冷却成固体后，用2mol/L的盐酸将其熔 解，并用ICP检测仪测量溶液中的锰含量，从而得到锰的回收率。
[0048] 对比组：在市场上购买现有饼状锰添加剂，其尺寸为20*10*5 (mm)，其密度为5g/ cm3,其锰含量为85%，取3个该锰添加剂分别放入盛有10kg铝液的HZ-4050实验用马弗 炉中进行熔解，在不同的时间段对各个马弗炉中的溶液进行取样，待其冷却成固体后，用 2mol/L的盐酸将其熔解，并用ICP检测仪测量溶液中的锰含量，从而得到锰的回收率。
[0049] 由于实验组和对比组中的每一个饼状锰添加剂的质量与10kg铝液的质量悬殊较 大，因此，饼状锰添加剂之间的质量差异对熔解测试的结果影响可忽略不计。具体测试结果 如表2所示。
[0050]表2
[0051]
[0053] 由表2可知，本发明中锰含量为86-97%的锰添加剂在670-720 °C的温度下熔解10 分钟后的锰回收率即可达到100%，相比现有技术熔解15min后达到最高锰回收率80%来 说，锰回收率更高，熔解时间更短，且熔解温度更低，因此本发明的锰添加剂熔解于铝液中 时效率高、能耗少、成本低。
[0054] 经过发明人的多次试验，本发明中的锰添加剂亦适用于镁铝合金。
【主权项】
1. 一种用于生产铝合金的高含量锰添加剂，其为原料粉末压制而成的饼状或橄榄 球状，所述原料粉末包括锰粉、铝粉、铁粉和助熔剂，其特征在于，所述锰粉、铝粉、铁粉和 助熔剂分别在惰性气体保护下破碎，还包括表面活性剂，各组分的质量百分数为：锰粉 86%-97%，铝粉 2. 39%-6. 39%，铁粉 0%-6%，助熔剂 0. 01%-0. 05%，表面活性剂 0. 5%-2%，上述成 分压制成型后的密度为3.0-5. 0 g/cm3。2. 如权利要求1所述的一种用于生产铝合金的高含量锰添加剂，其特征在于，所述锰 粉93%，铝粉3%，铁粉1%，助熔剂1%，表面活性剂1%，上述成分压制成型后的密度为4. 2 g/ Cm3O3. 如权利要求1所述的一种用于生产铝合金的高含量锰添加剂，其特征在于，所述锰 粉97%，铝粉2. 4%，铁粉0. 04%，助熔剂0. 01%，表面活性剂0. 55%，上述成分压制成型后的密 度为 5 g/cm3。4. 如权利要求1所述的一种用于生产铝合金的高含量锰添加剂，其特征在于，所述锰 粉86%，铝粉6. 39%，铁粉0. 61%，助熔剂5%，表面活性剂2%，上述成分压制成型后的密度为3 g/cm3〇5. 如权利要求1所述的一种用于生产铝合金的高含量锰添加剂，其特征在于，所述锰 粉95%，铝粉2. 39%，铁粉0. 1%，助熔剂2. 01%，表面活性剂0. 5%，上述成分压制成型后的密度 为 4 g/cm3〇6. 如权利要求1所述的一种用于生产铝合金的高含量锰添加剂，其特征在于，所述锰 粉87. 3%，铝粉2. 5%，铁粉6%，助熔剂0. 5%，表面活性剂0. 7%，上述成分压制成型后的密度为 3. 5 g/cm3〇7. 如权利要求1-6中任意一项所述的一种用于生产铝合金的高含量锰添加剂，其特征 在于，还包括质量分数为0-3%的粘接剂。8. 如权利要求7所述的一种用于生产铝合金的高含量锰添加剂，其特征在于，所述粘 接剂聚阴离子纤维素。9. 如权利要求1-6中任意一项所述的一种用于生产铝合金的高含量锰添加剂的制备 方法，其步骤包括（1)粉碎、（2)配料、（3)混料、（4)压制、（5)干燥和（6)包装，其特征在 于， 步骤（1):在惰性气体保护下进行，粉碎后选取锰粉的粒度范围为10-700目，铝粉的粒 度范围为60-300目，铁粉的粒度范围为10-700目，助熔剂的粒度范围为60-300目； 步骤（2)和步骤（3)之间还包括步骤(A)，制备表面活性剂溶液：根据步骤2)称取的粉 末质量，按照〇. 5-2%的比重称取表面活性剂，并将其配制成浓度为30%的水溶液； 步骤（3):在惰性气体保护下，先将步骤（2)所得的锰粉、铝粉、铁粉及助熔剂混合均匀， 再将步骤(A)所得的表面活性剂溶液洒入后混合均匀。10. 如权利要求9所述的一种用于生产铝合金的高含量锰添加剂的制备方法，其特征 在于， 步骤(A)和步骤（3)之间还包括步骤（B)，制备粘接剂溶液：根据步骤（2)和步骤（A)称 取的粉末质量，按照0-3%的比重称取粘接剂，并将其配制成浓度为20%的水溶液； 步骤（3)混料过程中将粘接剂溶液洒入混合均匀。
【专利摘要】本发明公开了一种用于生产铝合金的高含量锰添加剂及其制备方法，所述锰添加剂为原料粉末压制而成的饼状或橄榄球状，所述原料粉末包括锰粉、铝粉、铁粉和助熔剂，所述锰粉、铝粉、铁粉和助熔剂分别在惰性气体保护下破碎，还包括表面活性剂，各组分的质量百分数为：锰粉86%-97%，铝粉2.39%-6.39%，铁粉0%-6%，助熔剂0.01%-0.05%，表面活性剂0.5%-2%，上述成分压制成型后的密度为3.0-5.0？g/cm3。所述方法包括（1）粉碎、（2）配料、（3）混料、（4）压制、（5）干燥和（6）包装等步骤。本发明的高含量锰添加剂熔解于铝液中时熔解温度低、熔解时间短，且锰的回收率高。
【IPC分类】C22C21/00, C22C1/02
【公开号】CN105039757
【申请号】CN201510541548
【发明人】付黎
【申请人】重庆润际远东新材料科技有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月28日