專利名稱：一種生產(chǎn)鋁鋯硼合金并同步產(chǎn)生冰晶石的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)鋁鋯硼合金并同步產(chǎn)生冰晶石的方法，尤其涉及一種用于生產(chǎn)鋁鋯硼合金并同步產(chǎn)生鋁電解工業(yè)用的冰晶石及其制備方法。
背景技術(shù)：
鋁中間合金主要是用來調(diào)整鋁熔體中合金成份的一種傳統(tǒng)產(chǎn)品，它是一些融化溫
度較高的金屬元素，用熔融法和鋁生產(chǎn)成中間體，這種中間體的熔化溫度顯著降低，從而能使一些熔解溫度較高的金屬元素在較低的溫度下加入到鋁液當(dāng)中，以調(diào)解鋁熔體的元素含量。鋯對(duì)純鎂晶粒有明顯細(xì)化效果，有研究表明鋯能有效抑制鎂合金晶粒的生長(zhǎng)，從而細(xì)化晶粒，且有同質(zhì)異晶轉(zhuǎn)變。并且，在合金中，硼的加入能大幅提高合金耐磨性、耐熱性、抗熱沖擊性。因此，鋁鋯硼合金可能改善鎂及其合金的高溫性能和材料性能，提高變形鎂合金的成材率，并使其晶粒細(xì)化。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，發(fā)明人在電解質(zhì)的選擇以及制備方法方面進(jìn)行了大量的探索，預(yù)料不到地發(fā)現(xiàn)，以氟鋯酸鹽和氟硼酸鹽的混合物為原料通過熱化學(xué)合成法生產(chǎn)鋁鋯硼合金，制備方法簡(jiǎn)單，效率高，并且同步產(chǎn)生的低分子比鈉冰晶石作為鋁電解體系的電解質(zhì)，可降低鋁電解工業(yè)的電解溫度，從而降低電能消耗，降低綜合生產(chǎn)成本。本發(fā)明提供一種生產(chǎn)鋁鋯硼合金并同步產(chǎn)生冰晶石的方法，包括如下步驟
步驟A:將鋁置于反應(yīng)器中，升溫至700至850°C，往反應(yīng)器中再加入物質(zhì)的量比為x:y
的氟鋯酸鹽與氟硼酸鹽的混合物；
步驟B:攪拌4至6小時(shí)后，將上層熔融的液體抽出，得到冰晶石；下層為鋁鋯硼合金； 其中，所述鋁過量加入。優(yōu)選的，所述鋁鋯硼合金中，按重量百分比計(jì)，鋯1-10% ;硼0. 1-3% ;余量為鋁。優(yōu)選的，所述氟鋯酸鹽為氟鋯酸鉀，所述氟硼酸鹽采用氟硼酸鉀。優(yōu)選的，所述氟鋯酸鹽為氟鋯酸鈉，所述氟硼酸鹽采用氟硼酸鈉。優(yōu)選的，所述步驟B中得到的冰晶石為鉀冰晶石，所述鉀冰晶石的分子式為
KF AlF3的鉀冰晶石。
卜..;X優(yōu)選的，所述步驟B中得到的冰晶石為鈉冰晶石，所述鈉冰晶石的分子式為.；；> \
NaF AlF3的鈉冰晶石。優(yōu)選的，所述X與y之比為I :2。
優(yōu)選的，所述x與y之比為I :1。所涉及到的化學(xué)反應(yīng)式
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)鋁鋯硼合金并同步產(chǎn)生冰晶石的方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟A :將鋁置于反應(yīng)器中，升溫至700至850°C，往反應(yīng)器中再加入物質(zhì)的量比為x:y的氟鋯酸鹽與氟硼酸鹽的混合物； 步驟B:攪拌4至6小時(shí)后，將上層熔融的液體抽出，得到冰晶石；下層為鋁鋯硼合金； 其中，所述鋁過量加入。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述鋁鋯硼合金中，按重量百分比計(jì)，鋯1-10% ;硼:0. 1-3% ;余量為鋁。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述氟鋯酸鹽為氟鋯酸鉀，所述氟硼酸鹽采用氟硼酸鉀。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述氟鋯酸鹽為氟鋯酸鈉，所述氟硼酸鹽采用氟硼酸鈉。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟B中得到的冰晶石為鉀冰晶石，所述鉀冰晶石的分子式為KF AlF3的鉀冰晶石。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟B中得到的冰晶石為鈉冰晶石，所述鈉冰晶石的分子式為_ NaF AlF3的鈉冰晶石。
7.如權(quán)利要求I至6任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述X與y之比為I:2。
8.如權(quán)利要求I至6任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述X與y之比為I:1。
全文摘要
本發(fā)明提供一種生產(chǎn)鋁鋯硼合金并同步產(chǎn)生冰晶石的方法，包括如下步驟步驟A將鋁置于反應(yīng)器中，升溫至700至850℃，往反應(yīng)器中再加入物質(zhì)的量比為xy的氟鋯酸鹽與氟硼酸鹽的混合物；步驟B:攪拌4至6小時(shí)后，將上層熔融的液體抽出，得到冰晶石；下層為鋁鋯硼合金；其中，所述鋁過量加入。本發(fā)明提供的制備鋁鋯硼合金的方法反應(yīng)條件溫和，容易控制，工藝流程簡(jiǎn)單，反應(yīng)完全，產(chǎn)物質(zhì)量好，并且同步產(chǎn)生的低分子比冰晶石用于鋁電解工業(yè)，具有合適的電導(dǎo)率，提高了氧化鋁的溶解度，從而降低了電解溫度，降低電能消耗，提高了電解效率，并且降低了綜合生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C25C3/06GK102747253SQ20121025914
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日
發(fā)明者伍衛(wèi)平, 李志紅, 楊軍, 陳學(xué)敏, 韋世銘 申請(qǐng)人:深圳市新星輕合金材料股份有限公司