熔鹽電解質體系及在制備鋁合金中的研究進展

袁亞 ,俞小花 ,謝剛,2,3 ,趙群 ,李永剛 ,張釗洋

(1.昆明理工大學 冶金與能源工程學院,云南 昆明 650093；2.昆明冶金研究院有限公司,云南 昆明 650503；3.共伴生有色金屬資源加壓濕法冶金技術國家重點實驗室,云南 昆明 650503；4.云南銅業股份有限公司,云南 昆明 650101；5.云南銅業科技發展股份有限公司,云南 昆明 650101)

0 引言

鋁合金密度低、硬度高,強度接近甚至高于優質鋼,而且具有良好的導電性、導熱性和耐腐蝕性,塑性較好,易加工制成各種型材,被廣泛應用于航空航天、汽車、建筑、電子和化工等領域,消耗量僅次于鋼鐵。

目前,鋁合金的制備方法主要有對摻法、金屬熱還原法、熔鹽電解法[1-2]。對摻法存在以下問題:能耗較高,不利于環保以及資源利用；在冶煉過程中,金屬容易發生氧化反應,導致金屬氧化損失,增加生產成本；且在生產過程中通入的保護氣體有毒,對人體危害極大。金屬熱還原法有以下特點:能耗低、經濟效益高,污染也比較少,但是由于鋁合金的熔點比較低,會造成組分部分偏析,需要精煉,工藝流程加長,難度較大,目前應用不廣泛。與對摻法和金屬熱還原法相比,熔鹽電解法具有生產工藝簡單、效率高、生產成本低、生產周期短等特點。熔鹽電解法最早出現19 世紀初,19 世紀末期可大規模生產鋁、鎂等輕金屬,1886 年美國的霍爾和法國的埃魯特發明了霍爾-埃魯特法制備出了鋁,此方法使用的是冰晶石-氧化鋁為熔鹽體系[3],進入20 世紀之后,熔鹽電解開始用于稀有金屬及合金的生產,該工藝在冶金化過程中使金屬元素的分布和組成更加均勻,避免了吸氣和氧化夾雜等問題,提高了產品的質量和穩定性。……