[發明專利]一種鋁基合金、鋁基大合金及其制備方法

在審

• 申請號: 201811342976.1
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109321788A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 王曉軍
• 申請（專利權）人: 王曉軍
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C30/00;C22C30/02;C22C30/06;C22C30/04;C22C1/02
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本發明公開了鋁基合金、鋁基大合金及其制備方法，制備原料在封閉環境中、在升高的溫度下反應、熔融，得到鋁基合金，鋁基合金進一步作為中間合金，制備得到鋁基大合金。本發明實施例公開的鋁基合金制備方法，將組分和配比任意設置的制備原料在封閉環境中利用還原劑直接還原成金屬，熔融，進而互溶得到鋁基合金，鋁基合金的組成及配比由制備原料的配比確定，尤其是可以將低品位鋁土礦、煤系高嶺土等廢棄資源直接轉換成鋁基合金這樣的稀缺而且重要的資源，制備過程能耗低、無污染，而且可以將鋁基合金進一步作為中間合金，制備鋁基大合金，鋁基大合金具有現有鋁基合金所不具有的特性，拓展了鋁基合金新產品的開發種類和相關應用領域。

技術領域

本發明屬于金屬冶煉技術領域，具體涉及一種鋁基合金、鋁基大合金及其制備方法。

背景技術

含鋁合金作為非常重要的金屬材料，在國民經濟發展中有著舉足輕重功能的作用，目前的鋁合金基本采用摻兌法生產，但是，無論是采用固態鋁或液態鋁進行兌摻法生產，合金中硅Si元素的含量一般都不會超過20％，這也是兌摻法的局限性所在。

作為鋁合金材料的原料，高品位鋁土礦原料已接近枯竭，現存鋁土礦資源僅能使用5-7年，每年需要進口大量的鋁土礦和氧化鋁，而大量的鋁硅比小于2的低品位鋁土礦、煤系高嶺土等因為沒有合適的生產工藝而被廢棄，造成了鋁資源的大量浪費。

由于鋁中間合金是鋁加工生產中必備的材料，如何用簡單的工藝、低廉的成本生產出鋁中間合金產品及其他具有不同組成和性能的鋁基合金，是目前亟待解決的技術問題。

發明內容

至少針對以上所述問題之一，本發明實施例公開了一種鋁基合金的制備方法，制備原料在封閉環境中、在升高的溫度下反應、熔融，得到鋁基合金。

本發明一些實施例公開的鋁基合金的制備方法，制備原料包括主要原料和還原劑，其中主要原料包括含鋁的主要原料和含有其他元素的主要原料，其中，所述的其他元素包括硅、鈦、錳、鐵、鎂、鈣、銅、鉛、鎳、鈷、鉬、錫、釩、鋅、鉻、鈉、稀土金屬元素、磷、硼或硫中的至少一種元素或其組合。

本發明一些實施例公開的鋁基合金的制備方法，制備原料中含鋁的主要原料選自高嶺土、低鐵鋁土礦、低鐵高鋁黏土、高鋁粉煤灰、煤矸石、煉鋁鋁灰或低鐵鋁加工垃圾廢料中的至少一種或其組合；其它元素的主要原料選自石英砂、石英石、紅硅土、粘土、煉油廠過濾用廢棄分子篩填料、鐵礦、錳礦、銅礦、煤礦、鉛礦、鎳礦、鈷礦、鉬礦、釩礦、鋅礦、鉻礦、鈉礦、稀土礦、磷礦、硼礦或硫磺中的至少一種或其組合；

還原劑包括碳質還原劑，該碳質還原劑選自精煤、蘭炭、石油焦、報碳分子篩、秸稈碳、竹碳、木炭、廢木片或鋸末中的至少一種或其組合。

本發明一些實施例公開的鋁基合金的制備方法，制備原料還包括輔助原料和助熔劑原料，該輔助原料包括粘合劑材料和助松劑材料，其中粘合劑材料包括造紙黑廢液、紅粘土、木質素或纖維素中的至少一種或其組合，助松劑材料包括木碎、鋸末、玉米芯或沙柳段中的至少一種或其組合；該助熔劑原料包括螢石、冰晶石中的一種或兩種的組合。

本發明一些實施例公開的鋁基合金的制備方法，升高的溫度設置為1700℃以上。

本發明一些實施例公開的鋁基合金的制備方法，包括制備原料的預處理過程，具體包括：

將制備原料破碎成顆粒狀，顆粒的粒徑為1～5mm；

除去制備原料中的水分；

如果制備原料中含有鐵元素，將鐵元素除去；

將主要原料、輔助原料和還原劑按照比例混合，混勻，成形為原料球團。