铝液净化(Purification Of Liquid Aluminium)

除去铝电解产出铝液中的杂质的过程。

意义从铝电解槽中取出的铝液含有许多杂质，不仅影响金属铝的铸造和加工性能，也影响制品的质量。除了在电解过程中伴随铝析出的伴生金属杂质元素外，还有非金属固态杂质(如氧化物、碳化物、氮化物等)和溶解的气体(如H₂、CO₂、CO、CH₄和N₂等)。100g铝液在1273K温度下大约溶解有0.2～0.4cm³氢气。铝液中的氢有两种形态，即原子态氢和气体态氢，前者溶于铝液内，后者通常吸附在固态夹杂物颗粒上，在铸锭前必须清除。当用原铝液直接铸成各种坯锭时，对铝液净化要求更加严格，因为坯锭中的气孔和夹渣会直接成为加工产品的缺陷。

方法铝液净化常用过滤净化法和气体净化法，或二者联合应用的炉外连续净化法。此外，还有采用熔剂净化法的。

过滤净化法用过滤介质排除铝液中的非金属夹杂物的净化方法。过滤介质可以是刚玉球、泡沫陶瓷片、微孔陶瓷管、碳层和高温制取的硅酸盐丝棉过滤网。

气体净化法把惰性气体或活性气体的气泡通入铝液使溶解气体随之逸出的净化方法。可用氮、氩等惰性气体，也可用如氯、四氯化碳、六氯乙烷等活性气体。当使用氯气时，氯气泡通过铝液便会形成分散的氯化铝气泡，捕集悬浮的吸附着氢气的固体夹杂物，然后上浮到铝液的表面而被除去；同时，也由于氯化作用可清除铝液中所含的锂、钾、钙、钠、镁等金属杂质。但氯有腐蚀性并造成铝的损失以及对环境的污染，因而多与氮气混合使用，其中氯气含量一般为3%～6%(体积分数)。此外，为了减少排至大气中的氯化铝量，可采用在铝表面撒布氯化物熔剂的方法，使铝中的钠含量降低至0.001%以下，这种含钠量低的铝液可用于生产铝镁变形合金。

炉外连续净化法过滤和气体净化相结合的方法。铝液连续供入净化装置内，在熔剂覆盖层保护下，受氮气(或混合气体)冲洗，然后通过刚玉球过滤层，从出口排出净化后的铝液。该法优点是可以连续净化铝液(每分钟净化200～600kg)，氮气对环境无污染，且有较好的净化效果，除氢率可达30%～40%。

熔剂净化法在规模较小的铝熔铸工厂或车间，可在熔炼炉内用氮氯混合气体精炼，也可采用炉内精炼剂和熔剂精炼，外铸时，通过过滤网除去夹杂物，效果也很好。所用熔剂一般是硝酸钠和石墨的混合物，利用硝酸钠热分解及与铝的反应，生成氮氧化物或氮气体，达到除气体杂质的目的。