精煉鋁工藝中陽極合金渣除鐵硅的研究.pdf

1、針對三層液電解精煉鋁工藝中產(chǎn)生的陽極合金渣，通過配制合理的精煉劑和凈化熔劑，降低陽極合金渣中的雜質(zhì)元素Fe、Si的含量，使陽極合金渣可以重新投入到精煉工藝中，減少資源的浪費(fèi)。采用化學(xué)元素分析、XRD、SEM等手段，分析陽極合金渣的組成、微觀結(jié)構(gòu)及金相組織，弄清雜質(zhì)元素在合金中的存在狀態(tài)。通過考察精煉劑中各組分的相對含量對熔煉的影響，確定精煉劑的最佳配比為27％NaCl、33％KCl、10％CaF2、10％NaF、20％Na3AlF6。以

2、硼酸鹽為除鐵劑，以碳酸鈣為除硅劑，根據(jù)Al-B-Fe、B-Fe相圖及熱力學(xué)條件，制定合理的溫度制度。通過考察硼酸鹽、碳酸鈣等凈化熔劑的添加量、孕育溫度及保溫時(shí)間對除雜效果的影響，確定最佳工藝參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：
　　 以硼酸鹽作為除鐵劑時(shí)，熔體中的鐵含量有所下降，當(dāng)氟硼酸鉀的添加量為10％，在1174℃孕育保溫150min時(shí)，除鐵率最大為52.6％；當(dāng)硼酸鈉的添加量為6％，在1174℃孕育保溫150min時(shí)，除鐵率最大為64.2

3、3％。通過對凈化后熔體及熔渣的微觀組織及相組成分析表明：采用氟硼酸鉀除鐵凈化時(shí)，基體中大部分鐵相仍然存在，只是形狀得到細(xì)化，凈化后的熔渣中沒有B-Fe化合物，僅僅是因?yàn)槿刍瘯r(shí)合金渣中存在的高熔點(diǎn)的FeSi進(jìn)入渣相而使鐵含量降低。采用硼酸鈉除鐵凈化時(shí)，基體中針狀的鐵相基本消失，凈化后的熔渣中有Fe2B存在。因此，硼酸鈉的除鐵效果優(yōu)于氟硼酸鉀。
　　 以碳酸鈣作為除硅劑，熔體中的硅含量隨著碳酸鈣添加量的增多而減少，當(dāng)添加量為3％，保

4、溫孕育150min時(shí)硅含量降低至0.9309％，除硅率為49.72％。渣中有CaSi2存在，這說明凈化過程中碳酸鈣成功的捕獲了合金中的Si，形成高熔點(diǎn)的CaSi2，并在精煉劑的作用下成為熔渣。
　　 對陽極合金渣進(jìn)行復(fù)合凈化，采用6％Na2B4O7+3％CaCO3+5％精煉劑(27％NaCl、33%KCl、10％CaF2、10％NaF、20％Na3AlF6)的復(fù)合精煉劑，在800℃熔化，1174℃保溫孕育150min，陽極合金渣