再生铝杂质元素的去除方法_范超

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1、DOI:10.14158/j.cnki.1001-3814.2011.24.049下半月出版Material&HeatTreatment材料热处理技术再生铝杂质元素的去除方法1,22范超,唐清春(1.重庆大学材料科学与工程学院,重庆400030;2.广西工学院工程训练中心,广西柳州545006)摘要：分析了再生铝杂质元素的去除理论，综述了国内外再生铝杂质元素的去除方法，并展望了去除再生铝中杂质元素的发展方向。关键词：再生铝；杂质元素；去除中图分类号：TG146文献标识码：A文章编号：1001-3814(2011)24-0069-04RemovingImpurit

2、yElementFromRecycledAluminum1,22FANChao,TANGQingchun(1.CollegeofMaterialScienceandEngineering,ChongqingUniversity,Chongqing400030,China;2.EngineeringTrainingCenter,GuangxiUniversityofTechnology,Liuzhou545006,China)Abstract：Thetheoryofremovingimpurityelementsfromrecycledaluminumwasana

3、lyzed.TheremovalmethodsforimpurityelementsfromsecondaryaluminuminChinaandaboardweresummarized.Thedevelopmentprospectofremovalmethodsforimpurityelementswaspresented.Keywords：recycledaluminum;impurityelements;removal再生铝被广泛用于交通、建筑和包装行业，最近的，因此，必须研究铝合金重熔过程中的规律和性几年再生铝的生产发展很快，它的增长速度在未来质，为去除

4、杂质元素，控制铝合金的成分，获得高质的几年到几十年都会保持稳定的增长。铝在使用过量的产品来提供理论依据。金属元素在熔炼过程中程中，很稳定、氧化很少，是优良的可回收材料。与具有氧化和挥发的特性，对于冶金熔炼过程，比如钢原铝生产相比较，再生铝的生产消耗的能量大约是和铜的再回收，常常也是利用杂质元素这两个特性[1]原铝生产的5%。同时，再生铝生产过程排放的气将它去除。对铝重熔过程中各金属元素的氧化和挥体，消耗的水资源，形成的废渣更少。因此，再生铝发的热力学进行研究[3-4]，可以判断杂质元素去除的的生产具有更高的经济性和环境的友好性。难易程度。再生铝的生产以废铝为原料

5、，废铝的种类很多，杂质元素M的挥发相变反应式为不同的废铝成分不同。在熔炼过程中，添加的配料M=M(g)(1)和熔炉中的耐火材料一些元素也会溶入铝液中，从平衡系数K=PM=PM=P0(2)而引起某些元素的超标，形成铝合金中的杂质元素。aMγMxM0与原铝相比较，再生铝中的杂质更多，主要杂质有式中：P为纯金属M的蒸气压；PM为合金中M的Mg、Zn、Fe、Si、Cu、Mn等[2]，这些杂质元素会降低再蒸气压；aM为元素M的活度；γM为元素M的活度生铝的性能，导致很多铝合金只能降级使用，这也是系数；xM为元素M的摩尔分数，式(2)可转化为：0再生铝多用于生产铸造铝合金，

6、而生产变形铝合金PM=PγMxM(3)比较少的原因。因此，在再生铝生产过程中，研究降气相和铝液间元素M的分配比可定义为：0低杂质元素的含量，具有很高的应用价值。L''=PM=PγMxM(4)pAlpAl1再生铝杂质去除的理论分析式中：PM为元素M实际蒸气压；pAl为铝的蒸气压，再生铝的生产绝大部分是以重熔方式进行生产式(4)中分配比L''越大，表示越能够通过挥发的方法去除元素M，对于元素M的氧化则有反应式：收稿日期:2011-03-13n作者简介:范超(1981-),男,广西荔浦人,讲师,博士研究生,主要从事再mM+O2=MmOn(5)2生铝回收研究;电话:15

7、223426199;E-mail:gxfanchao@126.com对于平衡系数K'则有《热加工工艺》2011年第40卷第24期69材料热处理技术Material&HeatTreatment2011年12月-△G0aMOγMOxMO下几种：K'=exp()=mn=mnmn(6)mn/2mn/2RTaPO(γx)PO(1)自然氧化法。由图1，镁的很小，高温下它比铝M2MM20有更高的亲氧性，形成氧化镁，以熔渣的形式去除。式中：△G为反应的吉布斯自由能变量；R为气体常在熔炼时，搅拌熔体，使镁充分与氧发生反应，可以数；T为绝对温度；PO2为氧气的分压；aMmOn、γM

8、mOn、xMmOn提高除