固态铝电解产物的提纯方法技术

本发明专利技术提供了一种固态铝电解产物的提纯方法，主要包括以下步骤：将铝电极板插入熔融状态的电解质通直流电进行电解；刮除铝阴极板表面的产物，对铝阴极板表面刮除的产物进行压制，得到饼状产物；将饼状产物放入熔铝炉中，并在饼状产物上部覆盖粉状的电解质；对饼状产物和粉状的电解质加热至完全熔化，将下层的铝液冷却后进行真空熔炼，并在熔炼完成后进行铸锭，得到高纯铝锭

【技术实现步骤摘要】
固态铝电解产物的提纯方法


[0001]本专利技术涉及一种固态铝电解产物的提纯方法，属于铝制备

。

技术介绍

[0002]高纯铝比原铝具有更优良的导电性
、
导热性
、
可塑性
、
反光性
、
耐腐蚀性和较弱的导磁性，由其制造的元件在低温电磁领域发挥着重要作用
。
高纯铝作为一种技术含量和附加值均高的材料，还常常被应用于高新技术研究领域
。
例如，用于轧制电解电容器铝箔
、
电脑器件等
。
此外，由于高纯铝具有良好的反光性能还被应用于照明材料领域
。
在航空航天领域中，由于工作的特殊性，对材料的要求非常高，航空航天器需要强度高
、
韧性好
、
抗疲劳性优良的金属或合金，而高纯铝完全具备上述所需的优良性能，
[0003]一般来说，通常把纯度
(
铝含量
)
大于
99.9
％的铝叫做高纯铝
。
现阶段高纯铝提纯工艺主要有两种：三层液电解精炼法和偏析法
。
三层液电解精炼法使用的熔点高于金属铝的氟化物作为电解质，铝以液态的形式得到提纯，该方法优点是产量大
、
纯度高
、
质量好等，但是该过程的能耗较高，而且单位产能投资大
、
工人劳动强度高
。
此外，由于所用电解质为氟化物，对环境危害也比较大；偏析法提纯效率较高，但是流程长
、
提纯效果较差
。
[0004]有鉴于此，确有必要提出一种固态铝电解产物的提纯方法，以解决上述问题
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种固态铝电解产物的提纯方法，能够提高铝的纯度
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种固态铝电解产物的提纯方法，主要包括以下步骤：
[0007]步骤
1、
将多个铝电极板插入熔融状态的电解质中分别作为至少一个铝阳极板和至少一个铝阴极板，通直流电进行电解；
[0008]步骤
2、
刮除铝阴极板表面的产物，对铝阴极板表面刮除的产物进行压制，得到饼状产物；
[0009]步骤
3、
将饼状产物放入熔铝炉中，并在饼状产物上部覆盖粉状的电解质；
[0010]步骤
4、
对饼状产物和粉状的电解质加热至完全熔化，得到上层的电解质液和下层的铝液；
[0011]步骤
5、
舀出上层的电解质液，将下层的铝液冷却后进行真空熔炼，并在熔炼完成后进行铸锭，得到高纯铝锭
。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述熔融状态的电解质由至少两种电解质原料混合后加热熔化而成，所述电解质原料包括
AlCl3以及
NaCl、KCl、LiCl、CaCl2和
MgCl2中的一种或多种
。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述电解质原料中
AlCl3的质量占比为
55
‑
85
％
。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述铝阳极板和所述铝阴极板的距离为3‑
8cm。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，通直流电进行电解时的电流密度为
30
‑
200mA/cm2。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，步骤2中，每间隔1‑7小时刮除所述铝阴极板上的产物
。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，步骤2中，在
20
‑
300Mpa
的压力下对所述铝阴极板表面刮除的产物进行压制，步骤3中，所述电解质经冷却破碎后形成粉状，所述电解质的粒度为
50
μ
m
‑
3mm
，所述电解质覆盖所述饼状产物表面的厚度为2‑
30mm。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，步骤4中，所述饼状产物和所述电解质的加热熔化的温度为
660
‑
900℃。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，步骤5中，所述真空熔炼的真空度为为
0.1
‑
3Pa
，温度为
690
‑
780℃。
[0020]本专利技术的有益效果是：本专利技术可实现高纯铝与电解质的完全分离，可以获得纯度更高的高纯铝，由于高纯铝在熔炼过程极易氧化，本专利技术利用两种熔体密度的差异，可减少高纯铝在熔炼过程中的氧化程度，从而大幅提高高纯铝的产量，同时本专利技术的工艺流程短，无污染，制备过程中所使用的电解质可回收并在电解过程中继续使用，降低了高纯铝的生产成本
。
附图说明
[0021]图1是本专利技术固态铝电解产物的提纯方法的流程示意图
。
具体实施方式
[0022]为了使本专利技术的目的
、
技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述
。
[0023]在此，需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与本专利技术的方案密切相关的结构和
/
或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节
。
[0024]另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程
、
方法
、
物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程
、
方法
、
物品或者设备所固有的要素
。
[0025]如图1所示，本专利技术揭示了一种固态铝电解产物的提纯方法，主要针对铝纯度大于
99.70
％的铝，通过本专利技术可以获得纯度更高的高纯铝，主要包括以下步骤：
[0026]步骤
1、
将多个铝电极板插入熔融状态的电解质中分别作为至少一个铝阳极板和至少一个铝阴极板，通直流电进行电解；
[0027]步骤
2、
刮除铝阴极板表面的产物，对铝阴极板表面刮除的产物进行压制，得到饼状产物；
[0028]步骤
3、
将饼状产物放入熔铝炉中，并在饼状产物上部覆盖粉状的电解质；
[0029]步骤
4、
对饼状产物和粉状的电解质加热至完全熔化，得到上层的电解质液和下层的铝液；
[0030]步骤
5、
舀出上层的电解质液，将下层的铝液冷却后进行真空熔炼，并在熔炼完成后进行铸锭，得到高纯铝锭
。
[0031]以下将对步骤1‑
步骤5进行详细描述
。
[0032]在步骤1中，将两种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种固态铝电解产物的提纯方法，其特征在于：主要包括以下步骤：步骤
1、
将多个铝电极板插入熔融状态的电解质中分别作为至少一个铝阳极板和至少一个铝阴极板，通直流电进行电解；步骤
2、
刮除铝阴极板表面的产物，对铝阴极板表面刮除的产物进行压制，得到饼状产物；步骤
3、
将饼状产物放入熔铝炉中，并在饼状产物上部覆盖粉状的电解质；步骤
4、
对饼状产物和粉状的电解质加热至完全熔化，得到上层的电解质液和下层的铝液；步骤
5、
舀出上层的电解质液，将下层的铝液冷却后进行真空熔炼，并在熔炼完成后进行铸锭，得到高纯铝锭
。2.
根据权利要求1所述的固态铝电解产物的提纯方法，其特征在于：所述熔融状态的电解质由至少两种电解质原料混合后加热熔化而成，所述电解质原料包括
AlCl3以及
NaCl、KCl、LiCl、CaCl2和
MgCl2中的一种或多种
。3.
根据权利要求2所述的固态铝电解产物的提纯方法，其特征在于：所述电解质原料中
AlCl3的质量占比为
55
‑
85
％
。4.
根据权利要求1所述的固态铝电解产物的提纯方法，其特征在于：所述铝阳极...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴登鹏，梁玉冬，汪艳芳，白卫国，
申请(专利权)人：郑州玄华科技有限公司，
类型：发明
国别省市：