[發(fā)明專利]鋁的分離提純方法及設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00802569.X
• 申請日: 2000-01-05
• 公開（公告）號: CN1335894A
• 公開（公告）日: 2002-02-13
• 發(fā)明（設計）人: M·勒羅伊
• 申請（專利權）人: 皮奇尼鋁公司
• 主分類號: C22B21/06
• 分類號: C22B21/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 段承恩

1.用于由稱作母液的液態(tài)鋁獲得極純的稱作“錠塊”的固態(tài)物質的鋁的分離提純方法，所述方法在以下設備中進行，該設備包括耐火坩堝，加熱所述坩堝的裝置，至少一個壓實裝置，垂直移動所述(每個)壓實裝置的裝置，以及剝離裝置，所述方法包括一個所述錠塊在所述坩堝的底部生長的操作，所述生長操作包括：

—通過在稱作結晶區(qū)的所述設備的至少一個特定表面上結晶形成鋁晶體，在所述結晶區(qū)中的溫度低于所述母液的液相線溫度，

—采用所述剝離裝置對所述晶體進行剝離，

—在重力作用下，所述晶體移向所述坩堝的底部遷移，

—所述晶體在所述固態(tài)物質的頂表面上積聚，

—借助所述(每個)壓實裝置對所述積聚的晶體以及所述固態(tài)物質進行壓實，

—使用所述加熱裝置在生長期間，將所述固態(tài)物質部分重熔，

所述方法的特征在于其包括：

—在所述生長操作期間對所述錠塊的高度H進行測量，

—將加熱功率P作為測定的高度H的函數進行調整。

2.根據權利要求1的提純方法，其特征在于實施所述調整的目的是為了獲得高度變化率的預定變化，其優(yōu)選隨著時間的延長而減小。

3.根據權利要求1或2的提純方法，其特征在于所述調整取決于測定高度H與設定值Ho之間的差值，即所述調整是H-Ho的函數，其中Ho是隨時間改變的預先設定值。

4.根據權利要求1-3中之一項的提純方法，其特征在于所述高度H采用所述壓實裝置測定。

5.根據權利要求1-4中之一項的提純方法，其特征在于：在生長操作結束時，所述方法包括一個將殘留母液與最終的錠塊加以物理分離的操作。

6.根據權利要求5的提純方法，其特征在于當錠塊已達到預定高度Hf時實施所述分離操作。

7.根據權利要求1-6中之一項的提純方法，其特征在于所述晶體在坩堝的內壁以及所述(每個)壓實裝置的部分上形成。

8.根據權利要求7的提純方法，其特征在于：為了能使晶體在所述(每個)壓實裝置上形成，將所述(每個)壓實裝置部分交替進行浸入和浮出，??以便使稱作結晶區(qū)的所述(每個)壓實裝置的特定部分在拉出期間冷卻至低于母液的液相線溫度，并且在浸入期間晶體在所述區(qū)域形成。

9.根據權利要求8的提純方法，其特征在于所述壓實裝置的所述部分的浮出時間Te長于所述部分的浸入時間Ti。

10.根據權利要求8或9的提純方法，其特征在于所述壓實包括采用所述(每個)壓實裝置對所述固態(tài)物質進行加壓，并且在與浸入時間Ti大致相等的時間范圍內保持所施加壓力。

11.根據權利要求8-10中之一項的提純方法，其特征在于當所述(每個)壓實裝置浮出時，對在坩堝和所述(每個)壓實裝置上的晶體進行所述剝離。

12.根據權利要求8-10中之任何一項的提純方法，其特征在于當所述(每個)壓實裝置正在浮出時，對在所述(每個)壓實裝置上的晶體進行所述剝離。

13.根據權利要求8-12中之一項的提純方法，其特征在于在所述(每個)壓實裝置處于浮出狀態(tài)的時間Te范圍內，發(fā)生晶體向坩堝底部的遷移。

14.根據權利要求8-13中之一項的提純方法，其特征在于對所述(每個)壓實裝置和坩堝的尺寸進行設計，以便當壓實裝置處于浸入狀態(tài)時，液態(tài)鋁的自由表面上升，從而實際上將坩堝內壁上的結晶區(qū)的整個表面覆蓋，并且當所述(每個)壓實裝置處于浮出狀態(tài)時，液態(tài)鋁的自由表面下降，結果在所述區(qū)域形成的晶體環(huán)的上部至少部分從液態(tài)金屬中浮出，而且在于剝離裝置不需進入液態(tài)金屬中就能將晶體剝離。

15.根據權利要求1-14中之任何一項的方法，其特征在于所述方法包括一個將毛錠塊的頂部和/或底部鋸除的操作。