[發(fā)明專利]一種以鋁合金再生灰為原料生產(chǎn)鋁合金的方法

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• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113089028A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉風(fēng)琴;趙洪亮;李榮斌;左正平;于國慶;謝明壯
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: C25C3/06
• 分類號: C25C3/06;C25C3/20
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種以鋁合金再生灰為原料生產(chǎn)鋁合金的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將鋁合金再生灰經(jīng)脫氮、除鹽處理；

(2)將脫氮、除鹽處理后得到的鋁合金再生灰經(jīng)輕燒處理，獲得高氧化鋁含量的多金屬氧化物；

(3)將所述高氧化鋁含量的多金屬氧化物全部或部分作為原料直接在鋁電解槽中進行熔鹽電解生產(chǎn)出不同牌號的鋁合金產(chǎn)品。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以鋁合金再生灰為原料生產(chǎn)鋁合金的方法，其特征在于，步驟(1)中所述鋁合金再生灰的制備方法，包括以下步驟：

(1-1)將鋁合金灰渣經(jīng)破碎機破碎后，利用磁選法除去其中的塊狀鐵金屬及其氧化物，然后送入球磨機進行球磨，球磨時間為5-120分鐘，球磨后的鋁合金灰渣的平均粒度不超過20目；

(1-2)通過100目振動篩對球磨后的鋁合金灰渣進行篩分，得到篩上物和篩下物，篩下物即為鋁合金再生灰。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以鋁合金再生灰為原料生產(chǎn)鋁合金的方法，其特征在于，步驟(1)中所述脫氮、除鹽處理包括：將所述鋁合金再生灰加水制漿，加入催化劑攪拌混合，在加熱條件下發(fā)生催化脫氮反應(yīng)，生產(chǎn)的氨氣通過水吸收；同時氯鹽、氟鹽溶于水溶液中，濾液經(jīng)過濾、蒸發(fā)結(jié)晶得到氯化鹽和氟化鹽混合物。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的以鋁合金再生灰為原料生產(chǎn)鋁合金的方法，其特征在于，所述脫氮、除鹽處理中加入的水與鋁合金再生灰的質(zhì)量比為1:1-10:1；加熱溫度為50-200℃，脫氮反應(yīng)時間為10-480分鐘；所述催化劑為氟化鋁、碳酸鈉、氫氧化鈉的任意一種或多種的組合。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以鋁合金再生灰為原料生產(chǎn)鋁合金的方法，其特征在于，步驟(2)中所述輕燒處理的溫度為600℃-900℃，時間為1秒-60分鐘。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以鋁合金再生灰為原料生產(chǎn)鋁合金的方法，其特征在于，步驟(2)中所述高氧化鋁含量的多金屬氧化物的化學(xué)元素組成的質(zhì)量百分含量包括：Al:40-45％；O:40-45％；Si:1-5％；Mg:1-5％；N0.3％；F0.5％；Na0.1％；Ca2％；K0.1％；Ti1％；Cu1％；Zn1％；Mn1％；Ni0.5％；Cr0.5％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以鋁合金再生灰為原料生產(chǎn)鋁合金的方法，其特征在于，步驟(3)中電解生產(chǎn)鋁合金時需根據(jù)原料成分以及目標合金產(chǎn)品進行所述高氧化鋁含量的多金屬氧化物與冶金級氧化鋁的摻比調(diào)配，所述高氧化鋁含量的多金屬氧化物與氧化鋁的摻配比例為10％-100％。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以鋁合金再生灰為原料生產(chǎn)鋁合金的方法，其特征在于，步驟(3)中所述熔鹽電解的電解溫度為960℃-1050℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以鋁合金再生灰為原料生產(chǎn)鋁合金的方法，其特征在于，步驟(3)中所述熔鹽電解的電解質(zhì)體系為Na₃AlF₆-AlF₃-LiF-MgF₂-CaF₂，Na₃AlF₆與AlF₃的分子比為2.6-3.0，LiF的質(zhì)量百分含量為1-8％，MgF₂的質(zhì)量百分含量為5-10％，CaF₂的質(zhì)量百分含量為4-8％。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以鋁合金再生灰為原料生產(chǎn)鋁合金的方法，其特征在于，步驟(3)中所述鋁電解槽容量為160-600kA。