[发明专利]一种铝液除镍剂

说明书

技术领域

本发明涉及铝金属除杂技术领域，特别涉及一种能降低原铝中镍含量的铝液除镍剂。

背景技术

原铝中的杂质镍主要来源于铝用炭素阳极，是随着阳极的消耗而进入铝液中，原铝中镍含量一般很小。如果镍含量超过一定范围，就会对原铝的质量产生很大影响：一方面降低铝制品的抗腐蚀性，影响其使用寿命；另一方面镍作为重金属，对人体有致癌作用，因此限制了铝材料在食品、饮用水等行业的应用。因而严格控制原铝中的镍元素含量有利于改善原铝的质量，且可以拓展其应用范围。

原铝中镍含量一般在100ppm以上，目前没有直接降低原铝中镍含量的方法。生产高纯铝的现用除镍工艺有三层液电解精炼，偏析法等，能够将镍的含量降到60ppm以下，但是这些方法需要消耗大量能源，生产成本较高非常高，如果只为单独降低原铝中镍元素的含量则投入产出明显不划算。

因此，目前市场上对于价格低廉、利于生产投入的铝液除镍剂的需求非常旺盛。

发明内容

本发明提供了一种铝液除镍剂，在不增加能耗的前提下，降低了原铝中的镍元素的含量，提高了原铝质量。

本发明的技术方案是：

一种铝液除镍剂，其组分及质量百分数为：含锆化合物50％-80％、活性氧化铝10％-35％、膨润土5-15％，所述含锆化合物包含氟锆酸钾、氯化锆、二氧化锆中的至少一种。

优选地，所述活性氧化铝的质量百分数为20％-30％。

优选地，所述含锆化合物的质量百分数为60％-70％。

优选地，将所述铝液除镍剂质量比0.1％加入到铝液中。

优选地，在精炼之前加入所述铝液除镍剂。

本发明提供的铝液除镍剂，具有如下优点：

1、降低镍含量：a、膨润土(Bentonite)是以蒙脱石为主的含水粘土矿，由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2:1型晶体结构，其上存在的某些阳离子与蒙脱石晶胞的作用很不牢固，易被其它阳离子交换，故膨润土具有较好的离子交换性；而活性氧化铝的表面存在很多微孔，表面积很大；因此，活性氧化铝和膨润土都是对镍有强吸附作用的物质，从而降低铝液中的镍含量；b、氟锆酸钾、氯化锆、二氧化锆等含锆化合物能够和铝液形成高密度且在铝液中溶解度小的Zr-Al-Ni高密度金属间化合物，密度为铝液的两倍，在铝液中几乎不溶解；因此，这些金属间化合物也会逐渐沉降出铝液，达到除镍的作用。

2、无杂质：膨润土、活性氧化铝依靠物理特性吸附镍元素，含锆化合物形成了不溶于铝液的金属间化合物，都可以在后续扒渣工序中被清理出铝液，铝液中的氢以及夹杂物无明显增加。

3、不增加能耗：该除镍剂原料来源广泛，配置简单；在精炼之前加入铝液中即可发挥效用，绿色环保。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明技术方案做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

以活性氧化铝35％、膨润土15％、氟锆酸钾50％为除镍剂，按质量比0.1％加入到铝液中，铝液温度为780℃，搅拌15min，再加入市售精炼剂精炼，铝液中镍含量由127ppm降至55ppm。

实施例2

以活性氧化铝25％、膨润土15％、氯化锆60％为除镍剂，按质量比0.1％加入到铝液中，铝液温度为786℃，搅拌15min，再加入市售精炼剂精炼，铝液中镍含量由109ppm降至50ppm。

实施例3

以活性氧化铝15％、膨润土15％、二氧化锆70％为除镍剂，按质量比0.1％加入到铝液中，铝液温度为791℃，搅拌15min，再加入市售精炼剂精炼，铝液中镍含量由96ppm降至60ppm。

实施例4

以活性氧化铝20％、膨润土5％、氟锆酸钾和二氧化锆75％为除镍剂，按质量比0.1％加入到铝液中，铝液温度为782℃，搅拌15min，再加入市售精炼剂精炼，铝液中镍含量由93ppm降至52ppm。

实施例5

以活性氧化铝10％、膨润土10％、氟锆酸钾和氧化锆80％为除镍剂，按质量比0.1％加入到铝液中，铝液温度为780℃，搅拌15min，再加入市售精炼剂精炼，铝液中镍含量由102ppm降至50ppm。

实施例6

以活性氧化铝30％、膨润土5％、氟锆酸钾和氧化锆65％为除镍剂，按质量比0.1％加入到铝液中，铝液温度为788℃，搅拌15min，再加入市售精炼剂精炼，铝液中镍含量由99ppm降至54ppm。

实施例7