[发明专利]一种制备6N高纯铝的方法

权利要求书

1.一种制备6N高纯铝的方法，其特征在于包括以下步骤：

将原料铝在真空煅烧炉中融化后进行真空挥发，控制挥发温度为800—850℃；在氩气保护下进行水平区域熔炼提纯，控制熔区宽度30—50mm；然后对铝锭的表面进行处理；最后将清洗后的铝锭装入石英舟，在真空煅烧炉中加热到450—550℃。

2.根据权利要求1所述的制备6N高纯铝的方法，其特征在于该方法具体包括以下步骤：

（1）将原料铝在真空煅烧炉中融化后进行真空挥发

将圆柱状铝锭装入区熔石墨舟，再将装有铝锭的石墨舟装入煅烧炉的石英管内，进行真空挥发，真空度达到1×10^-3Pa以上，控制挥发温度800—850℃，挥发时间为120—170h；

（2）在氩气保护下进行水平区域熔炼提纯

a、将进行真空挥发后装有铝锭的石墨舟装入区熔车的石英管内，将料舟送入水平区熔管中部，套上石英管帽后密封，然后将区熔车加热器的主加热区与行车向反方向移至铝锭头端，并连接好氩气管道系统；

b、开启氩气阀，通氩气，调节氩气流量为300-400mL/min，1小时后开启加热器进行升温，主加热区温度控制850—870℃，两侧辅加热区温度控制560—580℃，待形成熔区后，调节三段加热区的温度；

c、行车至舟尾，停止加热，熔区凝固后返车回首端，开始第二次区熔作业，与b步骤相同，区熔进行10—15次；

d、区熔完成10—15次后进行第一次去头尾，关闭氩气阀，取下石英帽，取出铝锭，将铝锭装入去头石墨舟中部，铝锭的头尾在去头石墨舟中处于悬空状态，再将装有铝锭的舟放入到区熔车石英管内，移动区熔车主加热区至铝锭端头，并连接好氩气管道系统，开启氩气阀，通氩气，调节氩气流量为300-400mL/min，1小时后开启加热器进行升温，主加热区温度控制850—870℃，两侧辅加热区温度控制560—580℃，由于铝锭端头悬空，待铝锭端头融化后，铝液掉入石墨舟底部，完成去头，移动区熔车主加热区至铝锭端尾，采用与去头同样的方法去除铝锭尾料；

e、铝锭完成第一次去头尾后，冷却到室温，关闭氩气阀，取下石英帽，取出铝锭，将去完头尾料的铝锭再次进行区熔，区熔步骤与b、c步骤相同，区熔进行8—10次，进行第二次去头尾，方法同d步骤；

   （3）铝锭完成区熔及去头后，对铝锭的表面进行处理

将铝锭放入事先配好的清洗液中，水浴加热至90—100℃，3-5min后停止加热，待冷却后用去离子水清洗铝锭至中性；

   （4）将清洗后的铝锭装入石英舟，在真空煅烧炉中加热到450—550℃，恒温时间为6—8h后，待冷却到室温，取出铝锭，进行真空封装。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的制备6N高纯铝的方法，其特征在于：所述的原料铝为5N原料铝。

4.根据权利要求2所述的制备6N高纯铝的方法，其特征在于：步骤（2）b中所述的调节三段加热区的温度，主加热区温度控制为830—850℃，两侧辅加热区温度控制540—560℃，控制熔区宽度为30-50mm，行车速度8±1mm/h。

5.根据权利要求2所述的制备6N高纯铝的方法，其特征在于：步骤（3）中所述清洗液的配制方法为：优级纯的磷酸、硝酸、硫酸分别按7—8：1—1.5：1.0—1.5的体积比配制。

6.根据权利要求1或权利要求2所述的制备6N高纯铝的方法，其特征在于所述的水平区域熔炼所采用的加热器的结构为：加热器部分分为未熔区（1）、熔化区（2）和再凝固区（3），其中，在未熔区（1）和再凝固区（3）均设置辅助加热设备（4）进行辅助加热，在熔化区（2）设置主加热线圈（5）进行主加热。

7.采用如权利要求1-6中任意一项权利要求所述的制备6N高纯铝的方法制备的6N铝，其特征在于各物质的参数为：

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