Al-Cu合金提純除雜的工藝研究.pdf

1、我國(guó)是Al、Cu等有色金屬資源的消費(fèi)大國(guó)，每年需要進(jìn)口大量礦石用于生產(chǎn)冶煉，以滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)Al、Cu資源的需求。相關(guān)企業(yè)每年產(chǎn)生大量的Al、Cu等合金廢料，其提純?cè)偕哂惺种匾囊饬x。因此，本論文開(kāi)展了對(duì)于Al-Cu合金廢料提純除雜工藝的研究。實(shí)驗(yàn)研究所用Al-Cu合金廢料中Al、Cu含量高達(dá)80％以上，合金中含有大量的Fe、Si、V等雜質(zhì)元素，雜質(zhì)元素的存在極大惡化了合金的使用性能。國(guó)內(nèi)尚無(wú)有效手段可以處理這部分合金廢料。因此，企

2、業(yè)只能將其當(dāng)做廢品處理。這一方面大大提高了生產(chǎn)成本，降低了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，不利于企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展;另一方面造成Al、Cu等有色金屬資源的大量浪費(fèi)，特別是在我國(guó)能源、資源緊張的背景下，這一浪費(fèi)問(wèn)題就顯得更為突出。采用綠色環(huán)保的方法，降低Al-Cu合金廢料中雜質(zhì)的含量，使Al-Cu合金循環(huán)再用，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　論文工作采用自行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)裝置，研究過(guò)濾板材質(zhì)、溫度、保護(hù)氣種類及流量對(duì)Al-Cu合金除雜效果的影響，探索最佳

3、工藝條件。通過(guò)研究降低合金中的雜質(zhì)含量，使其能夠循環(huán)再用。該方法綠色環(huán)保、操作簡(jiǎn)單、效果明顯，適用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。
　　研發(fā)了Al2O3基泡沫陶瓷，探討了不同MgO摻雜量、燒結(jié)溫度對(duì)泡沫陶瓷性能的影響。研制的泡沫陶瓷板強(qiáng)度和氣孔率均高于市售產(chǎn)品。
　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究得到如下結(jié)論:
　　1.Al-Cu合金原料在750℃、800℃、850℃時(shí)，密度分別為3.8 g/cm3、3.27 g/cm3、3.04 g/cm3，過(guò)濾實(shí)

4、驗(yàn)靜壓頭分別為37.60cm、30.52cm、23.23cm。
　　2.實(shí)驗(yàn)得到厚度為20mm、10ppi Al2O3泡沫陶瓷過(guò)濾板的過(guò)濾能力3821.65kg/m2。
　　3.Al-Cu合金廢料除雜過(guò)濾實(shí)驗(yàn)的最佳工藝條件為:在x2℃條件下，采用厚20mm、孔隙度10ppi的Al2O3泡沫陶瓷過(guò)濾板，Ar氣流保護(hù)，流量為2L/min進(jìn)行實(shí)驗(yàn)除雜效果最好。
　　4.處理原料20kg實(shí)驗(yàn)后Al-Cu合金樣品中Fe、 Si、

5、V的一次除雜率分別為:75％，34％，41％，合金收得率為74.1％;Fe、Si、V的二次除雜率分別為:83％，40％，55％，合金收得率為59％。
　　5.研究獲得Al2O3泡沫陶瓷過(guò)濾板的最佳工藝條件為:摻雜x7％的MgO，在x9℃條件下燒結(jié)2h，得到了強(qiáng)度高、氣孔率大的泡沫陶瓷過(guò)濾板。其強(qiáng)度是市場(chǎng)產(chǎn)品的2.34倍，可以達(dá)到0.89MPa，氣孔率為87.49％，是市場(chǎng)產(chǎn)品的1.02倍，其800℃至室溫的熱振循環(huán)次數(shù)達(dá)到17次。