專利名稱：鋁打渣劑及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種新的鋁打渣劑，屬于鋁電解技術領域。
背景技術：
鋁電解槽生產(chǎn)出來的液態(tài)原鋁中含有非金屬固態(tài)夾雜物，主要有氧化鋁、炭、 碳化鋁等，其中以氧化鋁居多。這些夾雜物都會影響鋁制品的性能，因此在用原鋁生產(chǎn) 重熔用鋁錠或鋁合金之前必須要對其做凈化處理，將液態(tài)鋁中的固態(tài)夾雜物清除。生產(chǎn) 中一般都采用鋁打渣劑來清除液態(tài)原鋁中含有的非金屬固態(tài)夾雜物。中國專利CN100591782C于2006年9月13日公布了一種變形鋁及鋁合金的打 渣劑，其組分及重量百分比組成為氯化鈉20 40%、氯化鉀25 45%、硫酸鈉1 5%,碳酸鈉1 5%、氯化鋅1 3%、氯化鈣2 5%、氟硅酸鈉2 10%、冰晶石1 6%,以上配比為重量份數(shù)比。另一篇中國專利CN101845558A于2010年9月29日也 公布了一種鋁渣分離劑，其組分及重量百分比組成為氯化鈉35 47%、氯化鉀35 47%、冰晶石5 20%、氟化鈣1 10%。可見，目前市場上的鋁打渣劑的成分主要由 氯化物和少量的氟化鹽組成，其中氯化物的質(zhì)量百分含量占80%以上。這些傳統(tǒng)的鋁打渣劑因其中含有大量的氯化物，導致凈化產(chǎn)生的鋁灰渣中氯化 物的含量很高。電解槽的電解質(zhì)體系主要包含冰晶石，并添加一定量的碳酸鈉、氟化鋁 和氟化鈣等。鋁灰渣中氯化物的存在對電解槽的正常生產(chǎn)將會產(chǎn)生不利的影響。因此不 能將鋁灰渣直接返回電解槽中進行循環(huán)使用。鑒于以上原因，目前國內(nèi)電解鋁企業(yè)對鋁灰渣的處理方式只能是先將其中的金 屬鋁進行提煉回收后，將剩余鋁灰渣作為工業(yè)廢棄物進行處理。鋁灰渣中金屬鋁的回收 率一般不高于90%，回收過程中金屬鋁的損失率在10%以上。另外鋁灰渣提煉后剩余的 殘灰中氯的含量仍然較高，將其堆放渣場經(jīng)過雨水淋濕后，將會對周圍環(huán)境產(chǎn)生一定的 污染。為了解決上述問題，中國專利CN100516260C于2008年4月9日提出了一種鋁 或鋁合金鑄造工藝，在熔煉過程中添加了改進的打渣劑和精煉劑，得到的鋁液從高溫鍋 體的底部流出返回到熔煉爐中，固體爐渣則進入冷卻滾筒冷卻，冷卻后的固體爐渣經(jīng)過 風選分級，獲得粗細兩種渣料，將粗渣料返回熔煉爐，將細渣料作為電解生產(chǎn)地原料； 其中，打渣劑的組分及重量百分比組成為氯化鈉20 40%、冰晶石15 25%、氟化 鈉5 10%、氟硅酸鈉20 35%和碳酸鈉15 25%。綜上所述可以看出，現(xiàn)有報道中使用的打渣劑中均含有氯化鈉、氯化鉀等氯化 物的一種或幾種。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種完全不含氯的新型鋁打渣劑，該鋁打渣 劑與傳統(tǒng)鋁打渣劑凈化鋁液的效果相當，甚至更優(yōu)。并且使用該鋁打渣劑凈化鋁液后的鋁灰渣可以直接返回鋁電解槽中使用。本發(fā)明的技術方案本發(fā)明以冰晶石(Na3AlF6)作為鋁打渣劑使用。進一步，為了提高鋁渣分離效果，本發(fā)明還可以在Na3AlF6的基礎上配加一定量 的含氟物質(zhì)、含鈉物質(zhì)。其配方為Na3AlF65 100份、含氟物質(zhì)0 80份、含鈉物質(zhì) 0 60份。所述的含氟物質(zhì)選自A1F3、NaF或CaF2中的至少一種。所述的含鈉物質(zhì)選自Na2CO3和NaHCO3中的至少一種。其中，加入含氟物質(zhì)的作用是使非金屬夾雜物和鋁液之間的界面濕潤性明顯降 低，加入量不宜過60%，因為過多含氟物的加入會發(fā)生激烈的放熱反應，產(chǎn)生大量的有
害煙氣。加入含鈉物質(zhì)是為了促進打渣凈化過程中的化學反應，使反應生成物形成容易 與鋁液分離的干性渣。加入量不宜超過40%，否則會降低打渣劑的打渣效果。本發(fā)明優(yōu)選的方案是Na3AlF6 25 80 份、AlF3O 60 份、Na2CO3 5 50 份和 CaF2 0 10 份。進一步地，最優(yōu)的方案是Na3AlF6 25 80份、AlF3 10 30份、Na2CO3 5 40份和CaF2O 5份。本發(fā)明鋁打渣劑的制備方法本發(fā)明鋁打渣劑直接將Na3AlF6作為打渣劑使用。也可以將Na3AlF6、AlF3> Na2C03、CaF2等原料混合均勻使用。本發(fā)明鋁打渣劑的使用方法將鋁電解槽產(chǎn)生的原鋁加入到保持爐(或熔煉爐)中，鋁液溫度保持在740°C 及以上；打渣劑在凈化鋁電解槽生產(chǎn)出來的液態(tài)原鋁過程中的應用，其用量為鋁的 0.05-1% (質(zhì)量百分比)，攪拌使打渣劑與鋁液充分混合，扒出鋁灰渣進行檢驗。本發(fā)明的有益效果采用本發(fā)明鋁打渣劑凈化鋁液后的鋁灰渣直接加入到鋁電解槽后，其中的固態(tài) 金屬鋁被重新熔化后變?yōu)橐簯B(tài)原鋁，非金屬物質(zhì)在電解槽中熔化后將會被作為電解質(zhì)繼 續(xù)使用。這樣既避免了鋁灰渣熔煉過程中金屬鋁的損失，又可以實現(xiàn)鋁灰渣的循環(huán)利 用，杜絕了有毒工業(yè)廢棄物的排放。
具體實施例方式以下通過具體實施例的方式對本發(fā)明做進一步詳述，但不應理解為是對本發(fā)明 的限制。實施例1 新型鋁打渣劑配方，如表1所示。上述打渣劑的制作方法為按照表1中的重量份數(shù)比將原料配好后，通過攪拌 器混合均勻。表1鋁打渣劑的配方
權利要求
1.一種鋁打渣劑，其特征在于，所述的打渣劑按重量份計為Na3AlF65 100份、含 氟物質(zhì)0 80份和含鈉物質(zhì)0 60份。所述含氟物質(zhì)選自A1F3、NaF或CaF2中的至少一種。所述含鈉物質(zhì)選自Na2C03、NaHCO3中的至少一種。
2.根據(jù)權利要求1的鋁打渣劑，其特征在于，所述的打渣劑按重量份計為 Na3AlF65 100 份、AlF3O 80 份、Na2CO3O 60 份和 CaF2O 20 份。
3.根據(jù)權利要求2的鋁打渣劑，其特征在于，所述打渣劑按重量份計為 Na3AlF625 80 份、AlF3O 60 份、Na2C035 50 份和 CaF2O 10 份。
4.根據(jù)權利要求3的鋁打渣劑，其特征在于，所述打渣劑按重量份計為 Na3AlF625 80 份、AlF3IO 30 份、Na2C035 40 份和 CaF2O 5 份。
5.根據(jù)權利要求4的鋁打渣劑，其特征在于，所述打渣劑按重量份計為Na3AlF6SO 份、AlF3IO 份、Na2C035 份和 CaF25 份。
6.根據(jù)權利要求4的鋁打渣劑，其特征在于，所述打渣劑按重量份計為Na3AlF645 份、A1F320 份、Na2C0330 份和 CaF25 份。
7.鋁打渣劑的使用方法，其特征在于將權利要求1所述的打渣劑均勻地撒入鋁液 中，攪拌使打渣劑與鋁液充分混合，扒出鋁灰渣即可。
8.根據(jù)權利要求7所述的使用方法，其特征在于打渣劑的加入量為總鋁質(zhì)量的 0.05-1%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋁打渣劑及其應用，屬于鋁電解技術領域。本發(fā)明提供了一種完全不含氯的鋁打渣劑，所述的打渣劑按重量份計為Na3AlF65～100份、含氟物質(zhì)0～80份和含納物質(zhì)0～60份，所述含氟物質(zhì)選自AlF3、NaF或CaF2中的至少一種，含鈉物質(zhì)選自Na2CO3、NaHCO3中的至少一種。所述的打渣劑在凈化鋁電解槽生產(chǎn)出來的液態(tài)原鋁過程中的應用，其用量為鋁重量的0.1-1％。該鋁打渣劑與傳統(tǒng)鋁打渣劑凈化鋁液的效果相當，甚至更優(yōu)；并且使用該鋁打渣劑凈化鋁液后的鋁灰渣可以直接返回鋁電解槽中使用，既避免了鋁灰渣熔煉過程中金屬鋁的損失，又可以實現(xiàn)鋁灰渣的循環(huán)利用，杜絕了有毒工業(yè)廢棄物的排放。
文檔編號C22B21/06GK102021350SQ20111000022
公開日2011年4月20日 申請日期2011年1月4日 優(yōu)先權日2011年1月4日
發(fā)明者劉升, 李勇, 王有來 申請人:四川啟明星鋁業(yè)有限責任公司