[發明專利]一種以鋁/鋁合金為原料制備鋁粉的方法

在審

• 申請號: 201911069803.1
• 申請日: 2019-11-05
• 公開（公告）號: CN110846689A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 王耀武;桓書星;彭建平;狄躍忠
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C25C5/04
• 分類號: C25C5/04;C25C7/02
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

1.一種以鋁/鋁合金為原料制備鋁粉的方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)將鋁或鋁合金在700～1200℃的溫度下熔化，澆鑄制成鋁板材或鋁合金板材，作為陽極板并安裝陽極導桿；將高純鋁在700～1200℃的溫度下熔化，澆鑄制成鋁板材，作為陰極板并安裝陰極導桿；所述的高純鋁純度99.99％以上；

(2)將NaCl、KCl和AlCl₃分別烘干去除水分，然后混合均勻制成三元熔鹽電解質；或者將NaCl、KCl、LiCl和AlCl₃分別烘干去除水分，然后混合均勻制成四元熔鹽電解質；三元熔鹽電解質中按質量百分比含AlCl₃ 60～70％，NaCl 15～25％，其余為KCl；四元熔鹽電解質中按質量百分比含AlCl₃ 50～70％，NaCl 10～25％，KCl 10～15％，其余為LiCl；

(3)在電解槽內放入三元熔鹽電解質或四元熔鹽電解質，加熱至融化形成電解質熔鹽；將陽極板和陰極板安裝在電解槽內，用蓋板將電解槽封閉；通過電源對陽極板和陰極板施加直流電進行電解，陽極板中的鋁以鋁離子的形式進入電解質熔鹽，并在陰極板上以鋁粉聚集體的形式析出；

(4)電解2～10h后，將附著有鋁粉聚集體的陰極板取出用水清洗，使陰極板上附帶的電解質溶于水中形成氯化物溶液，同時鋁粉聚集體進入氯化物溶液內；通過過濾分離氯化物溶液和濾渣，濾渣經真空烘干后獲得鋁粉聚集體；鋁粉聚集體經球磨制成鋁粉產品。

2.根據權利要求1所述的一種以鋁/鋁合金為原料制備鋁粉的方法，其特征在于所述的鋁粉產品純度99.8％以上，粒度≤50μm。

3.根據權利要求1所述的一種以鋁/鋁合金為原料制備鋁粉的方法，其特征在于所述的鋁合金為鋁銅合金、鋁鈦合金、鋁釩合金、鋁鎂合金、鋁鈣合金或鋁硅合金，按質量百分比含Al 50～90％。

4.根據權利要求1所述的一種以鋁/鋁合金為原料制備鋁粉的方法，其特征在于步驟(3)中，進行電解時的電解溫度100～170℃。

5.根據權利要求1所述的一種以鋁/鋁合金為原料制備鋁粉的方法，其特征在于步驟(3)中，進行電解時的陽極電流密度10～100mA/cm²，電解極距5～30mm。

6.根據權利要求1所述的一種以鋁/鋁合金為原料制備鋁粉的方法，其特征在于步驟(4)中，真空烘干的真空度≤50Pa，烘干溫度70～150℃，烘干時間1～10h。

7.根據權利要求1所述的一種以鋁/鋁合金為原料制備鋁粉的方法，其特征在于步驟(1)中采用鋁板材作為陽極板時，步驟(4)中進行電解至陽極板完全溶解，然后更換新陽極板；步驟(1)中采用鋁合金板作為陽極板時，步驟(4)中進行電解5～20h后，更換新陽極板。

8.根據權利要求1所述的一種以鋁/鋁合金為原料制備鋁粉的方法，其特征在于步驟(1)中采用鋁合金板作為陽極板時，步驟(4)中陽極板中的鋁全部溶解后，剩余的金屬銅、鈦、釩、鎂或鈣從陽極脫落形成金屬粉；當銅、鈦、釩、鎂或鈣作為副產金屬粉時，在電解槽內的陰極板和陽極板之間設置隔板用于防止鋁粉與其他金屬粉混合；所述的隔板均勻分布有通孔，通孔孔徑80～300目。

9.根據權利要求8所述的一種以鋁/鋁合金為原料制備鋁粉的方法，其特征在于所述的隔板材質為聚四氟、不銹鋼或玻璃。

10.根據權利要求8所述的一種以鋁/鋁合金為原料制備鋁粉的方法，其特征在于所述的隔板厚度2～5mm。