[發明專利]一種真空蒸餾電解鋁制備高純鋁的工藝方法

有效

• 申請號: 201610293084.1
• 申請日: 2016-05-06
• 公開（公告）號: CN107345278B
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 陳明彪;楚銘;金培鵬;看卓才郎;王利飛;李振盛;李青山
• 申請（專利權）人: 青海大學
• 主分類號: C22B21/06
• 分類號: C22B21/06;C22B9/02;C22B9/04
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一種真空蒸餾電解鋁制備高純鋁的工藝方法發明，提供一種在真空蒸餾爐中真空蒸餾電解鋁液制備高純鋁的工藝方法。第一步真空蒸餾：將電解鋁液連續輸入到真空蒸餾爐中在真空度1和溫度1下真空蒸發，分別在冷凝器各個不同溫度之冷凝室中，連續冷凝易揮發雜質元素Na、Mg、Zn、Ca，殘留富Al液；第二步真空蒸餾：將富Al熔液連續輸入到真空蒸餾爐中進行真空度2和溫度2下真空蒸餾，分別在冷凝器各個不同溫度之冷凝室中，連續冷凝蒸發氣體中的Al及微量難揮發雜質元素Cu、Ga等，收集得到高純鋁液。溫度1為800?1000℃、真空度1為10^?1?10^?3Pa；溫度2為1300?1500℃、真空度2為10^?1?10^?3Pa。

技術領域

本發明涉及一種真空蒸餾精煉電解鋁制備高純鋁的技術方法。

背景技術

現有的高純鋁制備方法有偏析法(包括區域熔煉法、定向凝固法、分布結晶法)、三層液電解法。這些現有方法均非真空蒸餾法，其對鋁液的提純效果有限，能耗等成本較高，對鋁液中的有價雜質元素基本不能分離回收。電解鋁液的純度一般為2N級，其中含的雜質元素主要有相對于Al元素為易揮發的Na、Mg、Zn、Ca和難揮發元素Fe、Cu、Si、Ga等。可根據有色金屬真空蒸餾原理，通過一定的真空蒸餾工藝方法有可能對電解鋁液進行精煉提純而獲得5N級以上的高純鋁。

參考文獻：

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[4]袁學敏.高純鋁的研究進展[J].黑龍江冶金，2015(1)：1-3.

發明內容

本發明目的：

本發明提供一種真空蒸餾制備高純鋁的工藝方法，可應用于利用電解鋁通過真空蒸餾制備高純鋁。

本發明的技術解決方案：

一種真空蒸餾電解鋁制備高純鋁的工藝方法，其包括：采用帶有塔式多級蒸發器(簡稱蒸發器)和多冷凝室式冷凝器(簡稱冷凝器)及多個盛液容器的真空蒸餾爐(簡稱真空蒸餾爐)，進行電解鋁液的真空蒸餾制備高純鋁的工藝方法(簡稱工藝方法)，所述之工藝方法包括：(1)第一步真空蒸餾：1)將所述之電解鋁液預熱到溫度1，將所述之真空蒸餾爐抽真空到真空度1、加熱到溫度1并保持，2)將預熱后的所述之電解鋁液逐漸連續輸入到所述之真空蒸餾爐的所述之蒸發器中進行真空度1和溫度1下的真空蒸發，并分別在所述之冷凝器的各個不同溫度之所述之冷凝室中，連續冷凝蒸發氣體中易揮發雜質元素，分別在不同的所述之盛液容器中收集由不同的所述之冷凝器的所述之冷凝室中導來的不同易揮發雜質元素熔液和第一步真空蒸餾后殘留的富Al熔液；(2)第二步真空蒸餾：1)將所述之盛液容器中的所述之富Al熔液預熱到溫度2，將所述之真空蒸餾爐抽到真空度2、加熱到溫度2并保持，2)將預熱后的富Al熔液逐漸連續輸入到所述之真空蒸餾爐的所述之蒸發器中進行真空度2和溫度2下的真空蒸餾，并分別在所述之冷凝器的各個不同溫度之所述之冷凝室中，連續冷凝分離蒸發氣體中的難揮發的元素，分別在不同的所述之盛液容器中收集由不同的所述之冷凝室中導來的各元素溶液，其特征是：第一步真空蒸餾揮發、冷凝分離易揮發雜質元素Na、Mg、Zn、Ca，所述之溫度1為800-1000℃，第二步真空蒸餾揮發、冷凝分離難揮發雜質元素Cu、Ga與元素Al，蒸發器中殘留較Al等難揮發的雜質元素Fe、Si，所述之真空度1為10^-1-10^-3Pa；所述之溫度2為1300-1500℃，所述之真空度2為10^-1-10^-3Pa。