[发明专利]一种铝钙合金热还原制备铝钪中间合金的方法

权利要求书

1.一种铝钙合金热还原制备铝钪中间合金的方法，其特征在于包括：

1）按铝钪中间合金的成分含量计算出每炉冶炼所需的原料铝钙合金、钪的卤化物或其熔盐和碱金属氯化物的重量，分别称取；

2）将钪的卤化物或其熔盐和碱金属氯化物混合均匀加入坩埚内升温至750℃~950℃融化，得熔融含钪熔盐；

3）将铝钙合金加入所述熔融含钪熔盐中，待铝钙合金融化后保温热还原20~200min；

4）待热还原反应完成后，加入过量精炼剂进行除钙，待合金中钙含量小于50ppm时，浇注铸锭并冷却，水浸除渣，即获得铝钪中间合金。

2.根据权利要求1所述的铝钙合金热还原制备铝钪中间合金的方法，其特征在于：所述铝钙合金中，以重量计，钙含量为3%~20%，余量为铝和不可避免的杂质。

3.根据权利要求2所述的铝钙合金热还原制备铝钪中间合金的方法，其特征在于：所述的钪的卤化物为化学法制得的无水卤化钪或其含钪熔盐，所述无水卤化钪为无水氯化钪、无水氟化钪、无水溴化钪或无水碘化钪，要求脱水完全，卤化钪含量为熔盐量的1%~25%。

4.根据权利要求3所述的铝钙合金热还原制备铝钪中间合金的方法，其特征在于：所述的碱金属卤化物为氯化钠、氯化钾的一种或两种的混合物，混合物中氯化钠和氯化钾的重量比为：75-98：25-2，碱金属卤化物的用量为铝钙合金重量的0.1~1.5倍。

5.根据权利要求4所述的铝钙合金热还原制备铝钪中间合金的方法，其特征在于：所述的坩埚为石墨坩埚、刚玉坩埚、铁坩埚或钽坩埚。

6.根据权利要求5所述的铝钙合金热还原制备铝钪中间合金的方法，其特征在于：所述的精炼剂为氟化铝、冰晶石组成的精炼渣系，精炼剂采用以下两种方案的一种，均按质量比：

①40%Na₃AlF₆+40%NaCl+20%KCl的混合熔盐；

②40%Na₃AlF₆+60%NaCl的混合熔盐。

7.根据权利要求6所述的铝钙合金热还原制备铝钪中间合金的方法，其特征在于：所述冷却方式是采用60~100℃的水冷却。

8.根据权利要求1所述的铝钙合金热还原制备铝钪中间合金的方法，其特征在于：在4）后还有炉渣回收步骤，将炉渣采用直接水浸，浸液经蒸发结晶后继续作为熔剂使用，浸渣在180~200℃下，加入浓硫酸浸出，酸浸过程中产生的尾气采用碱液进行吸收，浸渣酸浸完全后，经稀释、萃取分离、提纯后即可回收钪。