一种去除原铝铝液中钒元素的金属及方法与流程

1.本发明涉及一种去除原铝铝液中钒元素的金属及方法。


背景技术：

2.电解铝就是通过电解得到的铝。现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃-970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，即电解。
3.随着我国铝工业的发展，电解铝产能得到不到扩张，当前电解铝产能严重过剩，导致铝产品价格大幅下滑，各个电解铝企业和加工企业面临生存危机，加上国内原材料质量也大幅下滑，高品位铝土矿石匮乏，氧化铝质量降低，各种微量元素夹带在氧化铝中随电解铝生产而进入原铝铝液中，给后续铝加工质量带来很大影响，导致下游产品质量事故偶有发生，给企业带来较大的经济损失以及商誉损失。
4.电解铝的钒元素主要来自氧化铝中，以v2o5形式存在，铝电解时产生钒元素进入铝液中。当电解铝中钒含量小于50ppm时对后续生产影响不大，然而由于各地区铝钒土矿微量元素含量差别较大，部分地区铝矾土矿钒含量高，导致电解原铝中钒含量达到了90～140ppm。铝熔体中钒元素在固溶时，很容易吸收材料中的自由电子而填充不完整的电子层，传到电子数目的减少，导致了电导率的降低，因此钒含量的上升，导致铝材产品导电性能下降，对于电工用途产品，有着严重的影响。对于3000系合金，钒元素含量的增加，促使锰元素析出，降低了锰元素在基体的固溶度，降低了3000系合金的再结晶温度，使得材料在降低温度下开始再结晶器，强度下降明显，延伸率下降明显，使得材料在冲压过程中，存在开裂风险。因此，去除原铝中的钒元素对熔铸生产有着深远意义。


技术实现要素：

5.技术问题：为了克服上述现有技术的不足，本发明公开了一种去除原铝铝液中钒元素的金属及方法，其能够把原铝铝液中的钒元素有针对性地进行去除，提升铝产品质量，降低生产运行成本。而且使用工艺简单，投入少，清除效果高，并且没有毒副作用，对环境也没有太大危害，并且能很好的满足下游铝精深加工产品对原铝质量的需求。
6.技术方案：一种去除原铝铝液中钒元素的金属，该金属为al-b中间合金。
7.一种去除原铝铝液中钒元素的方法，包括以下步骤：
8.将上述的al-b中间合金与待提纯的铝液进行混合熔炼，将混合熔炼后的铝液进行凝固提纯处理，然后进行扒渣处理，静置后即去除了原铝铝液中钒元素。
9.进一步地，所述al-b中间合金与待提纯的铝液的质量比为(1.5～2):1000。
10.进一步地，所述的混合熔炼实在惰性气体或氮气气氛下进行的，熔炼温度控制在700～760℃，到温后保温15～25分钟，然后进行扒渣处理，再静置30～40分钟即去除了原铝铝液中钒元素。
11.一种去除原铝铝液中钒元素的方法，包括以下步骤：
12.在惰性气体或氮气气氛下，将待提纯的铝液升温至700～760℃，然后使用喷粉罐向铝液中喷入除钒精炼剂kbf4，保温15～25分钟，然后进行扒渣处理，再静置30～40分钟即去除了原铝铝液中钒元素。
13.进一步地，除钒精炼剂kbf4与待提纯的铝液的质量比为(1.5～2):1000。
14.有益效果：本发明公开的一种去除原铝铝液中钒元素的金属及方法具有以下有益效果：
15.1、成本低廉，每吨铝的实施成本仅20—25元；
16.2、去钒元素效果明显，可迅速将原铝中的钒含量从90ppm以上降到10ppm以内；
17.3、操作简单，不需要增加任何设备，只需要使用原喷粉精炼设备即可完成；
18.4、对原铝及环境没有毒副作用——首先采用的是无毒、无烟精炼剂，不需要专门投入环保设备，该精炼剂与铝液反应后形成不熔于铝液的高熔点化合物能迅速沉入炉底渣中，不会造成对原铝的污染。是在传统生产铝锭或铝加工产品的基础上，针对铝精深加工对产品质量的要求，有针对性地去除原铝铝液中的有害钒元素，满足下游不同产品质量需求；
19.5、相对于高纯铝生产工艺的原铝每吨成本降低300-700元，经济效益十分可观。
具体实施方式：
20.下面对本发明的具体实施方式详细说明。
21.将待处理的铝锭溶解后，均分成等质量的七份，用于下面的实施例1-6以及对照例。
22.实施例1
23.一种去除原铝铝液中钒元素的方法，包括以下步骤：
24.在惰性气氛下，将待提纯的原铝溶解得到铝液，然后将al-b中间合金与待提纯的铝液进行混合熔炼，熔炼温度控制在740℃，到温后保温20分钟，然后进行扒渣处理，再静置35分钟即去除了原铝铝液中钒元素。
25.进一步地，所述al-b中间合金与待提纯的铝液的质量比为1.6:1000。
26.实施例2
27.一种去除原铝铝液中钒元素的方法，包括以下步骤：
28.在氮气下，将待提纯的原铝溶解得到铝液，然后将al-b中间合金与待提纯的铝液进行混合熔炼，熔炼温度控制在700℃，到温后保温25分钟，然后进行扒渣处理，再静置40分钟即去除了原铝铝液中钒元素。
29.进一步地，所述al-b中间合金与待提纯的铝液的质量比为1.5:1000。
30.实施例3
31.一种去除原铝铝液中钒元素的方法，包括以下步骤：
32.在惰性气氛下，将待提纯的原铝溶解得到铝液，然后将al-b中间合金与待提纯的铝液进行混合熔炼，熔炼温度控制在760℃，到温后保温15分钟，然后进行扒渣处理，再静置30分钟即去除了原铝铝液中钒元素。
33.进一步地，所述al-b中间合金与待提纯的铝液的质量比为2:1000。
34.实施例4
35.一种去除原铝铝液中钒元素的方法，包括以下步骤：
36.在惰性气体气氛下，将待提纯的原铝溶解得到铝液，然后将待提纯的铝液升温至740℃，然后使用喷粉罐向铝液中喷入除钒精炼剂kbf4，保温20分钟，然后进行扒渣处理，再静置35分钟即去除了原铝铝液中钒元素。
37.进一步地，除钒精炼剂kbf4与待提纯的铝液的质量比为1.6:1000。
38.实施例5
39.一种去除原铝铝液中钒元素的方法，包括以下步骤：
40.在氮气气氛下，将待提纯的原铝溶解得到铝液，然后将待提纯的铝液升温至700℃，然后使用喷粉罐向铝液中喷入除钒精炼剂kbf4，保温25分钟，然后进行扒渣处理，再静置40分钟即去除了原铝铝液中钒元素。
41.进一步地，除钒精炼剂kbf4与待提纯的铝液的质量比为1.5:1000。
42.实施例6
43.一种去除原铝铝液中钒元素的方法，包括以下步骤：
44.在惰性气体气氛下，将待提纯的原铝溶解得到铝液，然后将待提纯的铝液升温至760℃，然后使用喷粉罐向铝液中喷入除钒精炼剂kbf4，保温15分钟，然后进行扒渣处理，再静置30分钟即去除了原铝铝液中钒元素。
45.进一步地，除钒精炼剂kbf4与待提纯的铝液的质量比为2:1000。
46.对照例
47.在惰性气体气氛下，将待提纯的原铝溶解得到铝液，然后将待提纯的铝液升温至740℃，保温20分钟，然后进行扒渣处理，再静置35分钟即完成对照例。
48.分别测试对照例、实施例1以及实施例4中的处理后的铝液中的钒含量，具体如下表所示：
[0049] 钒含量(ppm)对照例90实施例110实施例49
[0050]
上面对本发明的实施方式做了详细说明。但是本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。