權(quán)利要求

1.廢鋁雜質(zhì)脫除方法，其特征在于，包括以下步驟： A、對廢鋁進(jìn)行預(yù)處理； B、采用真空蒸餾技術(shù)對預(yù)處理后的廢鋁進(jìn)行處理以去除廢鋁中一定含量的Zn元素，得到第一液相合金溶液； C、在第一液相合金溶液中加入含有Mn、Cr、Ti、Ni元素的復(fù)合合金溶液以去除第一液相合金溶液中一定含量的Fe元素，得到第二液相合金溶液； D、在第二液相合金溶液中加入含有Cr、Ti、Ni、Fe元素的復(fù)合合金溶液去除第一液相合金溶液中一定含量的Mn元素，得到提純后的鋁溶液。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢鋁雜質(zhì)脫除方法，其特征在于，還包括對提純后的鋁溶液中Zn元素、Fe元素和Mn元素進(jìn)行檢測的步驟，若Zn元素、Fe元素和Mn元素中有一種元素的含量大于一對應(yīng)的閾值，則采用步驟B-D中方式再次對含量大于一對應(yīng)閾值的元素進(jìn)行去除。 

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢鋁雜質(zhì)脫除方法，其特征在于，所述對廢鋁進(jìn)行預(yù)處理，包括： 對廢鋁進(jìn)行清洗，洗去廢鋁表面的灰塵后篩選出廢鋁中的橡膠、塑料； 利用磁選法去除篩選后的廢鋁中的鐵磁性雜質(zhì)后將其置入洗滌溶液中，洗去廢鋁表面的涂層后粉碎。 

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢鋁雜質(zhì)脫除方法，其特征在于，所述步驟B具體包括： 將預(yù)處理后的廢鋁置于真空蒸餾罐內(nèi)，所述真空蒸餾罐內(nèi)加熱溫度為700℃至1200℃，控制真空蒸餾罐內(nèi)的真空度為35至42Pa。 

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢鋁雜質(zhì)脫除方法，其特征在于，所述真空蒸餾罐內(nèi)加熱溫度為740℃至820℃，控制真空蒸餾罐內(nèi)的真空度為39至40Pa。 

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢鋁雜質(zhì)脫除方法，其特征在于，所述真空蒸餾罐內(nèi)加熱溫度為750℃，控制真空蒸餾罐內(nèi)的真空度為40Pa。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋁提純技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及廢鋁雜質(zhì)脫除方法。

背景技術(shù)

鋁是世界上用量排名第二的金屬，僅次于鋼鐵，應(yīng)用領(lǐng)域也十分廣泛，包括建筑、機(jī)械、交通運(yùn)輸、電子電器、五金、包裝等領(lǐng)域。目前，我國是全球最大的鋁生產(chǎn)和消費(fèi)國之一、。鋁的消費(fèi)每年逐年增加，如何考慮處理龐大的廢鋁資源，發(fā)展再生鋁是最為有效的途徑。

6系鋁合金中除鋁外的其他元素主要為鎂和硅兩種元素，其具有高抗腐蝕性和高抗氧化性，適用于對抗腐蝕性、氧化性要求高的場景應(yīng)用。6系回收鋁中含有大量的雜質(zhì)，比如Zn、Fe、Mn等雜質(zhì)，現(xiàn)有去除Zn、Fe、Mn雜質(zhì)的方式有很多，但是，如何去除Zn、Fe、Mn雜質(zhì)并保持鋁的變形加工性能是值得研究的事。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有方法去除6系廢鋁中的Zn、Fe、Mn雜質(zhì)時(shí)不能很好保持對鋁的變形加工性能的問題，本發(fā)明提供一種廢鋁雜質(zhì)脫除方法，其在去除6系廢鋁中的Zn、Fe、Mn雜質(zhì)時(shí)時(shí)也能很好的保持鋁的變形加工性能。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明第一方面提供一種廢鋁雜質(zhì)脫除方法，包括以下步驟：

A、對廢鋁進(jìn)行預(yù)處理；

B、采用真空蒸餾技術(shù)對預(yù)處理后的廢鋁進(jìn)行處理以去除廢鋁中一定含量的Zn元素，得到第一液相合金溶液；

C、在第一液相合金溶液中加入含有Mn、Cr、Ti、Ni元素的復(fù)合合金溶液以去除第一液相合金溶液中一定含量的Fe元素，得到第二液相合金溶液；

D、在第二液相合金溶液中加入含有Cr、Ti、Ni、Fe元素的復(fù)合合金溶液去除第一液相合金溶液中一定含量的Mn元素，得到提純后的鋁溶液。

本方案先采用真空蒸餾技術(shù)對廢鋁合金溶液中的Zn元素進(jìn)行去除，再依次采用復(fù)合合金溶液法去除Fe元素和Mn元素。Zn元素的去除采用真空蒸餾技術(shù)，由于Zn的飽和蒸汽壓較大，極易從液相合金中蒸餾出來，而且分離徹底，相比于常規(guī)的攪拌法其效果更好，且不會(huì)造成鋁元素和其他元素大量的燒損、熔體吸氣，且不會(huì)產(chǎn)生大量的夾雜；且相比于沉淀法去除Zn元素，其不會(huì)使銅等有用的重金屬被除去，不需要補(bǔ)加銅金屬，不需要長時(shí)間的保溫以消耗大量的能量。在去除鐵元素和錳元素時(shí)，分別采用復(fù)合合金溶液的方式先脫除Fe元素，在去除Mn元素，F(xiàn)e元素的去除采用溶劑法添加Mn有一定成效，但是去除Fe元素后的鋁合金變形加工性能并不理想，以此采用復(fù)合合金溶液。Cr具有良好的抗氧化燒損性能，可以減小鋁的燒損；Ni可以降低Cr殘留所產(chǎn)生的脆性；Ti可以消除呈針狀形式存在的Cr和Ni化合物，起到細(xì)化結(jié)晶的作用。采用上述方法可實(shí)現(xiàn)回收鋁的提純，對再生鋁起到變質(zhì)細(xì)化的效果，提高其變形加工性能。

在一種可能的設(shè)計(jì)中，還包括對提純后的鋁溶液中Zn元素、Fe元素和Mn元素進(jìn)行檢測的步驟，若Zn元素、Fe元素和Mn元素中有一種元素的含量大于一對應(yīng)的閾值，則采用步驟B-D中方式再次對含量大于一對應(yīng)閾值的元素進(jìn)行去除。

在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述對廢鋁進(jìn)行預(yù)處理，包括：

對廢鋁進(jìn)行清洗，洗去廢鋁表面的灰塵后篩選出廢鋁中的橡膠、塑料；

利用磁選法去除篩選后的廢鋁中的鐵磁性雜質(zhì)后將其置入洗滌溶液中，洗去廢鋁表面的涂層后粉碎。

采用上述方法依次去除廢鋁中的灰塵、橡膠、塑料、鐵磁性雜質(zhì)和涂層，可大大提高后續(xù)鋁的提純精度。

在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述步驟B具體包括：

將預(yù)處理后的廢鋁置于真空蒸餾罐內(nèi)，所述真空蒸餾罐內(nèi)加熱溫度為700℃至1200℃，控制真空蒸餾罐內(nèi)的真空度為35至42Pa。

本方案中，真空蒸餾罐內(nèi)的溫度和真空度是本步驟中的關(guān)鍵因素，以提高Zn元素的去除度。

在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述真空蒸餾罐內(nèi)加熱溫度為740℃至820℃，控制真空蒸餾罐內(nèi)的真空度為39至40Pa。

在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述真空蒸餾罐內(nèi)加熱溫度為750℃，控制真空蒸餾罐內(nèi)的真空度為40Pa。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，至少具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明先采用真空蒸餾技術(shù)對廢鋁合金溶液中的Zn元素進(jìn)行去除，再依次采用復(fù)合合金溶液法去除Fe元素和Mn元素，不僅可實(shí)現(xiàn)回收鋁的提純，也可對再生鋁起到變質(zhì)細(xì)化的效果，提高其變形加工性能。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例來對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。在此需要說明的是，對于這些實(shí)施例方式的說明雖然是用于幫助理解本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。本文公開的特定結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)僅用于描述本發(fā)明的示例實(shí)施例。然而，可用很多備選的形式來體現(xiàn)本發(fā)明，并且不應(yīng)當(dāng)理解為本發(fā)明限制在本文闡述的實(shí)施例中。

應(yīng)當(dāng)理解，對于本文中可能出現(xiàn)的術(shù)語“和/或”，其僅僅是一種描述關(guān)聯(lián)對象的關(guān)聯(lián)關(guān)系，表示可以存在三種關(guān)系，例如，A和/或B，可以表示：單獨(dú)存在A，單獨(dú)存在B，同時(shí)存在A和B三種情況；對于本文中可能出現(xiàn)的術(shù)語“/和”，其是描述另一種關(guān)聯(lián)對象關(guān)系，表示可以存在兩種關(guān)系，例如，A/和B，可以表示：單獨(dú)存在A，單獨(dú)存在A和B兩種情況；另外，對于本文中可能出現(xiàn)的字符“/”，一般表示前后關(guān)聯(lián)對象是一種“或”關(guān)系。

應(yīng)當(dāng)理解，在下面的描述中提供了特定的細(xì)節(jié),以便于對示例實(shí)施例的完全理解。然而,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解可以在沒有這些特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)現(xiàn)示例實(shí)施例。例如可以在框圖中示出系統(tǒng)，以避免用不必要的細(xì)節(jié)來使得示例不清楚。在其他實(shí)例中，可以不以非必要的細(xì)節(jié)來示出眾所周知的過程、結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以避免使得示例不清楚。

如圖1所示，本發(fā)明第一方面公開了一種廢鋁雜質(zhì)脫除方法，包括步驟A至E，具體的，各步驟的具體方法如下。

A、對廢鋁進(jìn)行預(yù)處理。

回收的6系鋁合金中含有大量的雜質(zhì)，需對其進(jìn)行預(yù)處理以使其達(dá)到后續(xù)處理的要求，避免引入過多的雜質(zhì)影響鋁的提純。具體的，先對廢鋁進(jìn)行清洗，洗去廢鋁表面的灰塵后篩選出廢鋁中的橡膠、塑料；再利用磁選法去除篩選后的廢鋁中的鐵磁性雜質(zhì)后將其置入洗滌溶液中，洗去廢鋁表面的涂層后粉碎。涂層一般是油漆層，洗滌溶液可以是現(xiàn)有常規(guī)的涂層洗滌液。

B、采用真空蒸餾技術(shù)對預(yù)處理后的廢鋁進(jìn)行處理以去除廢鋁中一定含量的Zn元素，得到第一液相合金溶液。

該步驟采用真空蒸餾技術(shù)去除Zn元素，Zn的熔點(diǎn)為419.5℃，Al的熔點(diǎn)為660℃，在本步驟中，控制真空蒸餾的溫度和真空度是本步驟的關(guān)鍵，將預(yù)處理后的廢鋁置于真空蒸餾罐內(nèi)，所述真空蒸餾罐內(nèi)加熱溫度為700℃至1200℃，控制真空蒸餾罐內(nèi)的真空度為35至42Pa，在降低能耗的同時(shí)，可大大提高Zn元素和氫氣的脫除效果。優(yōu)選的，真空蒸餾罐內(nèi)加熱溫度為740℃至820℃，控制真空蒸餾罐內(nèi)的真空度為39至40Pa。比如可將真空蒸餾罐內(nèi)加熱溫度控制為750℃，控制真空蒸餾罐內(nèi)的真空度控制為40Pa，可大大提高Zn元素的去除率。

C、在第一液相合金溶液中加入含有Mn、Cr、Ti、Ni元素的復(fù)合合金溶液以去除第一液相合金溶液中一定含量的Fe元素，得到第二液相合金溶液。

不同品質(zhì)的回收鋁其Mn、Cr、Ti、Ni元素的添加量不同，對此，在進(jìn)行Mn、Cr、Ti、Ni元素的添加之前，根據(jù)第一液相合金溶液的質(zhì)量確定出Mn、Cr、Ti、Ni元素的復(fù)合合金溶液用量。將第一液相合金溶液置于真空坩堝中，控制溫度在2000℃后測定第一液相合金溶液中的Fe元素含量。此時(shí)，控制Mn、Cr、Ti、Ni元素的添加量與第一液相合金溶液的質(zhì)量百分比分別為0.2-0.4、0.05-0.07、0.04-0.07、0.12-0.18。其中，Cr、Ti、Ni元素的添加量優(yōu)選的為與第一液相合金溶液的質(zhì)量百分比分別為0.05、0.05、0.14。

D、在第二液相合金溶液中加入含有Cr、Ti、Ni、Fe元素的復(fù)合合金溶液去除第一液相合金溶液中一定含量的Mn元素，得到提純后的鋁溶液。

同樣的，在進(jìn)行Mn元素去除時(shí)，根據(jù)第二液相合金溶液的質(zhì)量確定出Cr、Ti、Ni、Fe元素的復(fù)合合金溶液的用量。Cr、Ti、Ni、Fe元素的添加量與第二液相合金溶液的質(zhì)量百分比分別為0.17-0.21、0.04-0.06、0.037-0.043、0.2-0.25。其中，Cr、Ti、Ni元素的添加量優(yōu)選的為與第二液相合金溶液的質(zhì)量百分比分別為0.05、0.037、0.21。

E、還包括對提純后的鋁溶液中Zn元素、Fe元素和Mn元素進(jìn)行檢測的步驟，若Zn元素、Fe元素和Mn元素中有一種元素的含量大于一對應(yīng)的閾值，則采用步驟B-D中方式再次對含量大于一對應(yīng)閾值的元素進(jìn)行去除。即若Zn元素的含量大于0.1％，則再次進(jìn)行步驟B；若Fe元素的含量大于0.35％，則再次進(jìn)行步驟C；若Mn元素的含量大于0.1％，則再次進(jìn)行步驟D。

采用上述方式實(shí)現(xiàn)精煉提純，可將回收廢鋁中的Mn含量提純到小于0.1，F(xiàn)e含量提純到小于0.35，Mn含量提純到小于0.1，且對再生鋁起到變質(zhì)細(xì)化的效果，經(jīng)鑄造性能測試，提高了其形變加工性能。

以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。

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廢鋁雜質(zhì)脫除方法.pdf