2021年简述精铝加工的提纯技术

简述精铝加工的提纯技术

相对于传统的初级加工铝锭而言，精铝加工的生产有着较高的产品附加值及利润空间。精铝加工具有许多优良性能，用途广泛。它具有比原铝好的导电性、延展性、反射性和抗腐蚀性，在电子工业及航空航天等领域有着广泛的用途。在电子工业中，用于制作高压电容器铝箔、高性能导线、集成电路用键合线；航空航天工业中，高纯铝用来开发制作等离子帆（推动航天器的新动力）；高速轨道交通中，高速轨道交通车辆除了需要用高纯铝配制高性能合金外，还由于高纯铝具有导磁率低、比重轻的特点，在磁悬浮体材料中得到大量应用；光学应用方面，汽车工业中的车灯反射罩，天文望远镜等大量使用铝反射器，国外也在研究用精铝作为大型天文望远镜的反光面。随着对精铝加工性能的进一步认识和开发，精铝加工的应用前景越来越广阔。

通常主要采用电化学提纯方法和物理提纯方法。前者有有机溶液电解法，后者有定向凝固法、单晶法和区域熔炼法。

1、物理提纯法

主要有定向凝固法、单晶法和区域熔炼法，它们是利用杂质在主成分固液两相中的分凝效应进行提纯的方法。若将含杂质金属熔化后再凝固，当固液两相处于平衡状态时，其所含杂质量是不同的。继续使金属液慢慢凝固，则在金属固体中先后凝固的各部分中杂质含量也不同。这种现象称为分凝效应。

定向凝固法又称正常凝固法。把欲提纯的铝放在容器内全部熔化后，在稳定的温度下，从溶液中一端缓慢地向另一端冷凝，然后将凝固的鼠体纯端切下，再加以熔化和凝固，达到所要求纯度为止。定向凝固生产量大，广泛用于精铝加工。

单晶法是用高纯铝籽晶或自生籽晶作为引晶，以旋转速度以铝熔体中缓慢平稳地拉制出单晶的提纯方法。由于单晶可消除晶粒间界(晶粒间界处杂质较为富集)，因而比定向凝固法具有好的提纯效果。

2、有机溶液电解法

铝的电位比氢更负，不能采用电解含铝水溶液的方法制取精铝，而只能用熔盐电解的方法。熔盐电解过程一般在高于铝熔点的条件下进行，在高温电解条件下，一些杂质也会进入阴极铝中，难以获得纯度在99.999％或更高的精铝。有机溶液电解法则可以在低的电解温度下进行，可避免杂质进入阴极铝中，而能获得精铝