高纯铝的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高纯铝的制备方法，主要包括以下步骤：将至少两种电解质原料加入电解槽中加热熔化，得到熔融状态的电解质；将待提纯的铝制作成铝极板，一个铝阳极板和一个铝阴极板组成一组铝电极组；将单个或多个铝电极组插入熔融状态的电解质中，通直流电进行电解提纯，通直流电进行电解时的电流密度为

【技术实现步骤摘要】
高纯铝的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种高纯铝的制备方法，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，确有必要提出一种高纯铝的制备方法，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高纯铝的制备方法，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高纯铝的制备方法，主要包括以下步骤：
[0007]步骤
1、
将至少两种电解质原料加入电解槽中加热熔化，得到熔融状态的电解质；
[0008]步骤
2、
将待提纯的铝制作成铝电极板，两个铝电极板分别作为一个铝阳极板和一个铝阴极板并组成一组铝电极组；将单个或多个铝电极组插入熔融状态的电解质中，通直流电进行电解提纯，通直流电进行电解时的电流密度为
30
‑
200mA/cm2，电解温度为
140
‑
550℃
；
[0009]步骤
3、
电解提纯完成后，取出铝阴极板，将铝阴极板表面的铝晶刮下后重熔，得到高纯铝
。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，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
。
[0011]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
％
。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述电解槽为有机物
、
非金属无机物或玻璃制品
。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，步骤2中，所述铝阳极板和所述铝阴极板的距离为3‑
8cm。
[0014]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
。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，步骤3中，所述重熔的温度大于
660℃。
[0016]本专利技术的有益效果是：本专利技术在低于金属铝熔点的电解质体系中实现了铝的电
解，在阴极析出得到提纯的固态铝，提供了一种制备高纯铝的新方法，该方法能够快速高效且低成本的制备高纯铝
。
附图说明
[0017]图1是本专利技术高纯铝的制备方法的流程示意图
。
具体实施方式
[0018]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
。
[0019]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
。
[0020]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
。
[0021]如图1所示，本专利技术揭示了一种高纯铝的制备方法，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：
[0022]步骤
1、
将至少两种电解质原料加入电解槽中加热熔化，得到熔融状态的电解质；
[0023]步骤
2、
将待提纯的铝制作成铝电极板，两个铝电极板分别作为一个铝阳极板和一个铝阴极板并组成一组铝电极组；将单个或多个铝电极组插入熔融状态的电解质中，通直流电进行电解提纯，通直流电进行电解时的电流密度为
30
‑
200mA/cm2，电解温度为
140
‑
550℃
；
[0024]步骤
3、
电解提纯完成后，取出铝阴极板，将铝阴极板表面的铝晶刮下后重熔，得到高纯铝
。
[0025]以下将对步骤1‑
步骤3进行详细描述
。
[0026]在步骤1中，将两种或多种的混合电解质原料加入电解槽中并在
120
‑
600℃
下进行加热熔化，可得到熔融状态的电解质；其中，电解质原料包括
AlCl3、NaCl、KCl、LiCl、CaCl2和
MgCl2等，需要说明的是，由于电解质原料中必需要有
AlCl3，以保证电解质中有铝离子的存在，因此，混合电解质原料包括
AlCl3以及
NaCl、KCl、LiCl、CaCl2和
MgCl2中的一种或多种，但是由于
AlCl3在加热至
177℃
时会升华，为了保证高温熔融时
AlCl3的稳定存在需要加入其他氯化物的盐，其他氯化物的盐不与
AlCl3发生化学反应，同时能够调整混合后的电解质原料的熔点和蒸汽压，以实现电解质的稳定
。
较佳地，混合电解质原料中
AlCl3的质量占比为1‑
95
％，相应其他氯化物的盐的质量占比为5‑
99
％，进一步地，混合电解质原料中
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高纯铝的制备方法，其特征在于：主要包括以下步骤：步骤
1、
将至少两种电解质原料加入电解槽中加热熔化，得到熔融状态的电解质；步骤
2、
将待提纯的铝制作成铝电极板，两个铝电极板分别作为一个铝阳极板和一个铝阴极板并组成一组铝电极组；将单个或多个铝电极组插入熔融状态的电解质中，通直流电进行电解提纯，通直流电进行电解时的电流密度为
30
‑
200mA/cm2，电解温度为
140
‑
550℃
；步骤
3、
电解提纯完成后，取出铝阴极板，将铝阴极板表面的铝晶刮下后重熔，得到高纯铝
。2.
根据权利要求1所述的高纯铝的制备方法，其特征在于：所述电解质原料包括
AlCl3以及
NaCl、KCl、LiCl、...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴登鹏，汪艳芳，梁玉冬，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：