[發明專利]熱還原法制備鋁釔中間合金的方法

在審

• 申請號: 201711459537.4
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108103331A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 吳俊子;賈錦玉;胡文鑫;王小青;劉峰;馬少博
• 申請（專利權）人: 包頭稀土研究院;瑞科稀土冶金及功能材料國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C21/00;C22B5/04
• 代理公司: 北京康盛知識產權代理有限公司 11331
• 代理人: 張良

本發明公開了一種熱還原法制備鋁釔中間合金的方法，包括：按鋁釔中間合金的成分計算并稱量鋁材、堿金屬鹵化物，以及釔的氧化物或鹵化物；將鋁材放入加熱爐中熔化，按比例加入釔的氧化物或鹵化物和堿金屬鹵化物；在750～1500℃保溫熱還原20～200min；待熱還原反應完成后，扒渣，降溫到700～850℃澆鑄并冷卻，獲得鋁釔中間合金。本發明具有成本較低、操作方便和工藝靈活的優點，制取的鋁釔中間合金成分穩定。

技術領域

本發明涉及一種稀土鋁中間合金制備技術，具體說，涉及一種熱還原法制備鋁釔中間合金的方法。

背景技術

鋁及鋁合金具有比強度高、塑韌性較好和可加工性能好等優點，廣泛應用于建筑、航天航空、汽車和電力傳輸等眾多領域。隨著科學技術的不斷發展，對鋁及鋁合金的性能提出了更高的要求，必須開發新型高性能鋁合金、提升傳統鋁合金的綜合性能來滿足應用需求。微合金化是改善傳統鋁合金組織性能和開發新型高性能鋁合金的有效手段。釔對鋁及鋁合金具有細化作用、變質作用、凈化作用，可提高鋁及鋁合金力學性能和耐腐蝕性能。

自然界中，釔與其他重稀土元素共生存在，且在地殼中豐度較高。重稀土礦的名稱通常也以釔作為代表，如磷釔礦、褐釔鈮礦、高釔離子型礦和中釔富銪離子型礦等。有資料報道，我國氧化釔工業儲量達22萬t，約占世界總儲量的43％，居世界首位。由于金屬釔較活潑，易氧化，燒損嚴重，難以加入鋁合金內。

發明內容

本發明所解決的技術問題是提供一種熱還原法制備鋁釔中間合金的方法，具有成本較低、操作方便和工藝靈活的優點，制取的鋁釔中間合金成分穩定。

技術方案如下：

一種熱還原法制備鋁釔中間合金的方法，包括：

按鋁釔中間合金的成分計算并稱量鋁材、堿金屬鹵化物，以及釔的氧化物或鹵化物；

將鋁材放入加熱爐中熔化，按比例加入釔的氧化物或鹵化物和堿金屬鹵化物；

在750～1500℃保溫熱還原20～200min；

待熱還原反應完成后，扒渣，降溫到700～850℃澆鑄并冷卻，獲得鋁釔中間合金。

進一步：釔的氧化物選用氧化釔，釔的鹵化物選用氯化釔、氟化釔、溴化釔或者碘化釔。

進一步：堿金屬鹵化物選用氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂、氯化鋰、氯化錳、氟化鈉、氟化鉀、氟化鈣、氟化鎂、氟化鋰、氟化錳、溴化鈉、溴化鉀、溴化鈣、溴化鎂、溴化鋰、溴化錳、碘化鈉、碘化鉀、碘化鈣、碘化鎂、碘化鋰、碘化錳、氟鋁酸鈉或者氟鋁酸鉀。

進一步：加熱爐選用感應爐、電阻爐、燃氣爐或電弧爐。

進一步：冷卻方式為空冷或水冷。

進一步：鋁材選用工業純鋁或精鋁。

與現有技術相比，本發明技術效果包括：

制備稀土鋁中間合金的方法目前有熔配法、電解法和熱還原法三種。熱還原法相對于熔配法和電解法而言，具有成本較低、設備簡單、操作方便和工藝靈活的優點。與現有技術相比，本方法制備的鋁釔中間合金成本低、偏析小、成分穩定，第二相粒子分散均勻，內部無明顯缺陷，且制備環境要求和設備要求簡單，適合工業化生產和規模化應用。

具體實施方式

下面參考示例實施方式對本發明技術方案作詳細說明。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應被理解為限于在此闡述的實施方式；相反，提供這些實施方式使得本發明更全面和完整，并將示例實施方式的構思全面地傳達給本領域的技術人員。

熱還原法制備鋁釔中間合金的方法，包括：