[其他]用氯化處理鋁合金的方法去除金屬鎂的澆包

無效

• 申請號: 85105067
• 申請日: 1985-07-03
• 公開（公告）號: CN85105067A
• 公開（公告）日: 1986-12-31
• 發明（設計）人: 埃米爾·布里奧勒;瓊·瑪麗·海克特;阿多爾福·馬蒂歐斯
• 申請（專利權）人: 皮奇尼鋁公司
• 主分類號: B22D41/00
• 分類號: B22D41/00;C22C1/06;C22C3/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 包冠乾,盧寧

本發明涉及了一種去除鋁合金中所含金屬鎂而使用的澆包，去除鎂的方法是采用“氯化處理”工藝，也就是說利用氣態氯或者其他氣態的氯化物，其中包括氯化的碳氫化合物，來處理熔融狀態的金屬。

在鑄造鋁或鋁合金半成品的生產過程中，這些半成品如鋁板，鋁錠等等，可采用“原生鋁”制造，原生鋁是直接由礬土和冰晶石原料電介產生的鋁，也可采用“二次鋁”制造，二次鋁是把鋁廢料再次重熔而得到的。或者，還可使用上述兩種金屬鋁的混合物。

在使用二次鋁和原生鋁與二次鋁混合的情況下，金屬鋁中含有雜質，特別是鎂雜質。而且，雜質的重量相對于二次鋁的重量百分比可以達到百分之幾的程度。一般來說，雜質的存在將對隨后進行的金屬轉變過程起有害的作用。

為了這個原因，有必要在進行鑄造工藝以前，進行一道稱之為精煉的工序。以便清除雜質使其降到相當低的含量，對于某種用途的鋁制品來說，雜質含量要求不能超過萬分之幾。

在現有技術中，去除鎂的工藝稱為“脫鎂”工藝，目前，脫鎂方法有下列三種：

第一種是電化學方法，例如稱為三層電介的方法，在這種方法中，直流電流通過準備提純的熔融金屬，這樣可使鎂分離出來沉積在陰極上。

第二種是采用以氯化鋁AlCl₃，氟化鋁AlF₂以及其他鹽為基的固體熔劑，將它們和液態的準備提純的鋁相混合，以形成含鎂的氯化物或含鎂的氟化物。由于這些化合物的比重相當小，所以上升到熔融金屬的表面，而與鋁金屬分離。

第三種方法是氯化處理工藝，將泡沫狀態的氯氣加到準備提純的熔融金屬中，最好是和鎂進行反應，產生液態氯化物，這種氯化物同樣也在熔融金屬表面上與鋁分離開。

上述的各種提純方法，都存在著各自的優點和缺點，但第三種方法目前在工業生產中得到廣泛應用，可是第三種方法在生產中出現了許多問題，例如有關氣味和煙霧的彌散問題，形成大量氯化鋁的問題，以及當鎂在欲處理的金屬中含量相當低時，處理的效率問題。

原則上，氯化處理工藝是以下列反應為基礎的，從熱力學觀點說。鎂對氯的親合力要比鋁對氯的親合力大，因此，首先產生下列反應：

另外，形成的一部分氯化鋁本身就具有脫鎂的作用，可由下列反應得知，

然而，由于相對于鎂來說，鋁的含量比鎂含量大得多，所以，不是所有的生成的氯化鋁AlCl₃都用來進行上面第二個反應，特別是當鎂濃度很低時情況就更加嚴重。因此在1982年6月的金屬雜志（JournalofMetals）第55頁上談到，要去除1公斤的鎂，需要使用15公斤的氯氣，其實，在理論上所應用的氯氣僅為2.95公斤。

因此，本領域的熟練技術人員，正在努力探尋一種提高氯氣使用效率的方法，具體來說就是通過設計一種工藝裝置來提高氯氣使用效率，這種裝置可以較好地適合于進行上述化學反應。

在法國專利號為NO2200364的專利中介紹了一種反應器，該反應器由多個腔室組成，每個腔室內裝設有能進行轉動的氯氣噴射器，鎂在腔室內的氯化處理是逐漸進行的，這就有可能使每公斤鎂所需的氯氣量達3公斤的水平。美國礦業冶金石油工程師學會中的冶金協會，在1978年的輕金屬（Light????Metal）雜志中專題介紹了這樣的反應器。雜志中敘述的反應器包括三個腔室，每個腔室的長度為760-1200毫米，寬為600毫米。這種反應器安放在鑄造車間里，需要設置一套設備，這套設備要占據很大一片面積，而且，這套設備在進行排空，清洗或其他操作時很難操縱。在不考慮原始投資成本的情況下，實際上，設備的原始投資與其他設備是大致相等的，這種設備的維護成本相對來說是很高的。

由于上述原因，本申請人在繼續堅持由轉子發射的氯氣氣流來去除鎂的基本原理的同時，在發明中尋求到一種裝置，這種裝置避免了現有技術裝置體積太大的缺點及其所固有的特性帶來的缺點，也就是說，申請人發明了一種體積相當小的澆包，但進行處理金屬的能力卻比其他與之相當的澆包大。