用铝热法炼铁(铝镁合金熔炼工艺) 铝硅合金电热熔炼(炼铝新技术):& nbsp& nbsp20世纪60年代，中国抚顺铝厂进行了电热法熔炼铝硅合金并从铝硅合金中提取纯铝的研究。 电热熔炼铝合金是一种非电解方法，其原理是碳还原，即用碳还原含铅硅的矿石，得到铝硅合金。 & nbsp& nbsp& nbsp一、电热法熔炼铝硅合金原理:& nbsp& nbsp在电炉中，当铝矿加热到2000℃时，碳可以夺取氧化铝中的氧，还原金属铝。 然而，在1700℃时，矿石中的二氧化硅被还原成硅，形成铝硅合金。 碳还原SiO2和Al2O3可分为三步:& nbsp& nbsp一、在1500 ~ 1600℃时，3 SiO 2+9c→3 sic+6co:& nbsp；& nbsp第二步，在1600 ~ 1900℃，2al2o 3+3c→al4o4c+2co:& nbsp；& nbsp第三步:1950 ~ 2200℃时，al2o 3 4c+3sic→4al+3si+4co:& nbsp；& nbsp只要尽快排除反应产生的CO气体，就能成功还原铝硅合金。 & nbsp& nbsp& nbsp二。电热法熔炼铝硅合金的工艺:& nbsp& nbsp铝硅合金的电热熔化过程如图1所示。 电加热法的原料有铝矾土、高岭石和硅线石等。，主要控制原料中铝硅比。制备含铝70%的铝硅合金，原料中铝硅比应在2 ~ 3。 如果不能满足这个要求，就需要部署。 一般认为铝硅合金中铝含量为70% ~ 72%最合适，过高会出现Al4C3。 原料中的Fe2O3和TiO2对冶炼影响较大，应严格控制。 褐煤、泥炭焦等。在冶炼中用作还原剂。 配料的目的是准确混合还原剂和铝硅比。还原剂过量会生成碳化物，炉料电阻降低，导致炉底偏高现象。反之，渣量会增加，造成产品的原始损失和机械损失。 造粒的目的是平稳地去除反应产生的一氧化碳气体。造球的要求是:(1)高还原能力和速度，足够的孔隙率；(2)型煤的电阻率和强度高；(3)四种嵌段的熔点高于还原温度；(4)型煤的含水量应低于1%。 熔化是在电炉中进行的。一般情况下，炉子可分为预热区、凝固区、反应区、电弧区和铝硅合金区。 目前电热法熔炼铝硅合金的电炉越来越大，三相炉达到25,000 ~ 30,000 kW。 电弧炉的电耗随着功率的增加而降低。 & nbsp1 & nbsp铝硅合金电热熔炼的工艺原理及流程:& nbsp& nbsp三。粗铝硅合金的精炼:& nbsp& nbsp电热熔炼得到的铝硅合金是一种粗合金，其中还含有铁、钛、钙、硅化物、碳化物、氧化物、酰胺等杂质。，而且必须提炼。 精炼在电炉中进行。 熔剂是44%的Na3AlF6、47%的NaCl和9%的KCl。 精炼温度为1100 ~ 1200℃，精炼后的铝硅合金为初生铝硅合金，用作制备铝硅合金(铝硅共晶)的原料。 & nbsp& nbsp& nbsp四。Al-Si联盟的筹备& nbsp& nbsp& nbspAl-Si-Fe三元系存在一个共晶点，由87.6%Al、11.8%Si和0.6%Fe组成，共晶温度为576℃，为Al-Si联盟的组成。 提取方法有稀释法和过滤法。 稀释法是用工业铝稀释精炼得到的一次铝硅合金，使其达到铝硅联盟的成分。 过滤方法是将初合金冷却到共晶温度，然后过滤，滤液为铝硅合金。 & nbsp& nbsp& nbsp与冰晶石-氧化铝熔盐电解相比，电热熔炼铝硅合金可以使用粘土、煤矸石、煤织物等低品位含铝原料。生产流程短，设备生产能力大，可获得一氧化碳气体燃料副产品，设备投资低；能量利用率高，无需整流设备；对原料要求比较低，不需要氟化盐，只需要得到铝硅合金即可。 & nbsp& nbsp& nbsp五、从铝硅合金中提取纯铝:& nbsp& nbsp从铝硅合金中提纯铝的方法有很多，如电解法和低价氯化铝歧化法。 & nbsp& nbsp& nbsp(1)电解法:& nbsp& nbsp电解硅合金提纯铝的原理与三层液体电解精炼相同，但阳极合金保持固态。 电解过程中，阳极的铝硅合金溶解在电解液中，然后在阴极析出。 铝硅阳极合金的成分为46% ~ 56%的铝、36% ~ 38%的硅、6% ~ 8%的铁和0.8% ~ 3.5%的钛。电解液为KCl-NaCl-Alf3，阳极电流密度为0.06% ~ 0.08A/cm2，阴极电流密度为0.4A/cm2，电流效率为95% ~ 97%，阴极铝为99.7%。 就纯铝硅合金电解而言，电能消耗仅为5800 kW·h/t(铝)。 但是，考虑到熔炼铝硅合金的能耗，其能耗高于传统方法。 & nbsp& nbsp& nbsp(二)低价氯化铝歧化法:& nbsp& nbsp因为铝和氯容易形成低价的氯化铝，只在高温下稳定，低温下歧化成三氯化铝和金属铝。 据此，铝合金中的铝在高温下可转化为AlCl气体，然后AlCl在低温下歧化分解为铝和三氯化铝，三氯化铝可返回与铝硅合金反应。 在斜坡分解过程中，铝硅合金中的硅、铁、钛很少参与反应，而锌、镁则进入铝液中。 & nbsp& nbsp& nbsp廉价氯化铝的歧化方法包括五个步骤:(1)电热法制备粗合金；(2)铝硅合金与三氯化铝气体在反应炉中于1300℃反应；(3)卤化物和低卤化物在分馏室中蒸发分离；(4)氯气与高铝硅合金反应得到AlCl3；(5)在冷凝器中，AlCl分解得到纯铝和AlCl3，后者被重新利用。 & nbsp& nbsp& nbsp廉价的氯化铝歧化是工业上从铝硅合金中提取纯铝的有效方法。 在true 空条件下，AlCl的分解率很高，在1kPa下分解率接近100%。 低价氯化铝的歧化过程也可以在熔盐中进行。将AlCl3引入到由铝硅合金和KCl组成的熔盐中进行反应，生成的AlCl溶解在高温熔体中不挥发。当熔体冷却时，AlCl歧化并分解成纯铝。 关键词:标签:有色金属 免责声明：本网部分内容来自互联网媒体、机构或其他网站的信息转载以及网友自行发布，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考，不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之，本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者，视为自愿接受本网站声明的约束。
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