[發明專利]鋁純化

在審

• 申請號: 201980058830.0
• 申請日: 2019-07-12
• 公開（公告）號: CN112673118A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 蔡彪
• 申請（專利權）人: 伯明翰大學
• 主分類號: C22B9/00
• 分類號: C22B9/00;C22B21/06;B03C1/32
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李博

1.一種用于從鋁合金分離鐵的方法，所述方法包括：

提供處于第一溫度的鋁合金的第一區域，在所述第一溫度所述鋁合金部分熔化并且其內的任何含鐵粒子完全熔化，并且提供處于第二溫度的所述合金的第二區域，在所述第二溫度所述鋁合金完全熔化，使得在所述第一區域和所述第二區域之間產生溫度梯度，

向所述合金施加靜態均勻磁場；和

將所述溫度梯度和所述磁場保持足以使所述第一區域和/或第二區域的鐵含量降低至低于預定水平的時間段。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一溫度為450℃至650℃。

3.根據權利要求1或權利要求2所述的方法，其中所述第二溫度為500℃至700℃。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的方法，其中所述磁場強度為0.1至16T。

5.根據任一前述權利要求所述的方法，其中將所述合金加熱至所述第一溫度和第二溫度，然后將所述加熱和所述磁場一起保持足以使所述第一區域和/或第二區域的鐵含量降低的時間段。

6.根據權利要求5所述的方法，其中將所述加熱和磁場保持10分鐘至10小時的時間段。

7.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其中將所述合金完全熔化，然后冷卻直至所述第一區域達到所述第一溫度并且所述第二區域達到所述第二溫度，并且其中在冷卻所述合金的同時施加所述磁場。

8.根據權利要求7所述的方法，其中以受控速率冷卻所述合金。

9.根據任一前述權利要求所述的方法，其中所述磁場的施加導致富鐵層的形成，所述方法還包括從所述合金分離所述富鐵層。

10.根據權利要求9所述的方法，其中在所述富鐵層處于液態形式的同時從所述合金分離所述富鐵層，任選地通過倒出、舀出或抽出從所述合金分離所述富鐵層。

11.根據權利要求9所述的方法，其中所述方法還包括在從所述合金分離所述富鐵層之前使所述合金凝固。

12.根據權利要求11所述的方法，其中通過機加工從所述合金分離所述富鐵層。

13.根據任一前述權利要求所述的方法，其中通過至少兩個加熱器形成所述溫度梯度，一個加熱器將所述合金的所述第一區域加熱至所述第一溫度，并且另一個加熱器將所述合金的所述第二區域加熱至所述第二溫度。

14.一種用于從鋁合金分離鐵的設備，所述設備包括：

至少一個加熱器，所述加熱器被布置成將第一區域中的鋁合金加熱至所述合金部分熔化的第一溫度以及將第二區域中的合金加熱至所述鋁合金完全熔化的第二溫度；和

磁場發生器，所述磁場發生器用于在整個所述合金上產生均勻磁場。

15.根據權利要求14所述的設備，其中所述磁場發生器包括一對永磁體。

16.根據權利要求14或15所述的設備，其中所述設備包括被布置成加熱所述第一區域中的合金的第一加熱器和被布置成加熱所述第二區域中的合金的第二加熱器。

17.根據權利要求14至16中任一項所述的設備，所述設備還包括用于容納熔化的合金的容器。

18.根據權利要求14至17中任一項所述的設備，所述設備還包括設置在所述加熱器和所述磁場發生器之間的隔熱層。

19.根據權利要求18所述的設備，所述設備還包括設置在所述隔熱層和所述磁場發生器之間的水冷板。