The invention discloses a method for preparing Al SC alloy using piecewise countercurrent reduction method, the whole reaction process is divided into several segments, containing scandium alloy and scandium containing raw materials (slag or molten salt) throughout the reverse movement, ensure the scandium containing raw material with high content of high alloy used for reducing scandium scandium, low raw material for low alloy containing scandium content reduction, one hand can be obtained to meet the requirements of alloy material containing scandium content, on the other hand can also be the final residue (or molten salt) in the amount of scandium maximally reduced, thereby significantly improving the yield of scandium. In the early period of the reaction can be used Aluminum Alloy containing magnesium, calcium and other active metal as raw material, can maximize the reduction of raw materials in the SC, the waste residue (or molten salt) in the SC content to a minimum, at the same time as calcium and magnesium than aluminum scandium, lively, very small amounts of calcium, magnesium and residual impurities will reduction in the back of the oxidized into slag phase (or molten salt), finally discharged from the alloy, will not affect the final product composition.
【技术实现步骤摘要】
采用分段逆流还原法制备铝钪合金的方法
本专利技术涉及制备铝钪合金的方法,尤其是涉及一种采用分段逆流还原法制备铝钪合金的方法。
技术介绍
钪(Sc)是一种柔软、银白色的过渡金属,产量很少,在地壳中的含量约为0.0005%。钪是已知最有效的铝合金晶粒细化剂,只需要在铝合金中添加少量的Sc(通常为0.2%),就可以大幅提高合金的强度、耐热性、可焊性和抗应力腐蚀能力等,在船舶,航空、航天工业,火箭、导弹、核能等高新
都有广泛的应用前景。但由于钪的资源稀散,钪及其化合物的价格过于昂贵(目前氧化钪的价格在6000元/公斤左右,含钪2%的铝钪合金价格在400元/公斤左右),使得铝钪合金大规模应用还受到一定障碍。因而,降低铝钪合金的生产成本,进而降低铝钪合金的价格就成为铝钪合金大规模应用的关键。对Al-Sc合金的研究始于上世纪70年代,国内外学者做了大量的研究工作。我国虽然钪资源丰富,是氧化钪初级产品的输出国,但Al-Sc中间合金制备技术较为落后,生产成本高,严重制约了钪铝合金的开发。目前,Al-Sc合金的制备方法主要有熔配法、熔盐电解法、真空热还原法、非真空铝热还原法、非真空铝镁热还原法等。具体来说:1、熔配法制取Al-Sc中间合金熔配法是制取Al-Sc中间合金的传统方法。该方法是将一定比例的高纯金属钪用铝箔包好后,在氩气保护下掺入熔化的铝液中,保温足够时间,充分搅拌后铸入铁模或水冷铜模中,制得Al-Sc中间合金。熔炼可用高纯石墨或刚玉坩埚,加热方法可用电阻炉或中频感应炉。熔配法需价格昂贵的金属Sc为原料,制取过程中不能避免金属Sc的烧损,造成金属Sc的实收率不高 ...
【技术保护点】
一种采用分段逆流还原法制备铝钪合金的方法,其特征在于:整个反应过程分为多段进行:初段反应:采用纯铝或铝合金原料与适量含钪原料进行反应,得到低含钪量合金和渣相;低含钪量合金留存备用,渣相弃之;第二段反应:将初段反应得到的低含钪量合金作为主料,再添加适量含钪原料进行反应,得到的含钪合金作为下一段反应用主料,得到的含钪渣料留存,作为初段反应的含钪原料;如此经过数段反应后进入终段反应,终段反应采用上一段反应得到的含钪合金作为主料,与新添加的含钪原料进行最终反应,得到的铝钪合金为最终产品,得到的残余含钪渣料作为上一段反应的含钪原料。
【技术特征摘要】
1.一种采用分段逆流还原法制备铝钪合金的方法,其特征在于:整个反应过程分为多段进行:初段反应:采用纯铝或铝合金原料与适量含钪原料进行反应,得到低含钪量合金和渣相;低含钪量合金留存备用,渣相弃之;第二段反应:将初段反应得到的低含钪量合金作为主料,再添加适量含钪原料进行反应,得到的含钪合金作为下一段反应用主料,得到的含钪渣料留存,作为初段反应的含钪原料;如此经过数段反应后进入终段反应,终段反应采用上一段反应得到的含钪合金作为主料,与新添加的含钪原料进行最终...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨昇,王屹波,赖存明,蔡彬,刘忠侠,张国鹏,史运嘉,夏田雨,
申请(专利权)人:郑州大学,
类型:发明
国别省市:河南,41
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