[发明专利]一种制备高纯铝的方法及制备的5N高纯铝

权利要求书

1.一种制备高纯铝的方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤1：将原料精铝融化铸成待提纯的铝锭；

步骤2：将待提纯的铝锭装入石英管内，在石英管的管口位置套上石英管帽，然后将石英管内抽真空，并将石英管装载到配备有加热器的水平区域精磨机中，所述加热器包括熔区，熔区内的加热温度为850℃-900℃，行车控制石英管以1mm/min的速度水平移动，从待提纯的铝锭头部开始区域精炼；

步骤3：铝锭的尾部移出熔区后，行车快速反向移动控制石英管使石英管内区域精炼后凝固的铝锭头部再次移入到熔区内，对区域精炼后凝固的铝锭进行第二次区域精炼作业，区域精炼重复进行5-12次，然后停止对熔区加热，静置并冷却；

步骤4：取出石英管，摘下石英管帽，将区域精炼5-12次的铝锭取出，然后去掉铝锭的头尾得到高纯铝。

2.根据权利要求1所述的制备高纯铝的方法，其特征在于：步骤2中的熔区长度与步骤1中选取的待提纯的铝锭长度满足下列约束条件：

c(l)＝Ke^Hl；

其中l为熔区的长度；m为铝锭的长度；K、H是常数；k_avg为杂质的平均分配系数；为不同铝锭长度对杂质分布的影响因子，是一个常数；c₀为平均杂质浓度；为熔区宽度为l时，铝锭从固体到熔融状态的融化效率。

3.根据权利要求1所述的制备高纯铝的方法，其特征在于：步骤2中石英管内的真空度为4Pa-5Pa。

4.根据权利要求1所述的制备高纯铝的方法，其特征在于：步骤4中铝锭的头尾总共去掉的重量比为20％-25％。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备高纯铝的方法，其特征在于：所述步骤1中的原料精铝为4N原料铝。

6.根据权利要求1-5任一项所述的制备高纯铝的方法，其特征在于：步骤2中的待提纯的铝锭装入石英管前，将其放入在乙醇和氢氧化钠的混合溶液中进行电抛光，然后用去离子水和乙醇冲洗。

7.根据权利要求1所述的制备高纯铝的方法，其特征在于：所述加热器还包括位于熔区前面的未熔区和位于熔区后的再凝固区，其中，在未熔区和再凝固区均设有辅助加热设备进行辅助加热，在熔区内设置主加热线圈进行主加热。

8.根据权利要求7所述的制备高纯铝的方法，其特征在于：所述熔区长度由主加热线圈的线圈数量的多少决定。

9.根据权利要求8所述的制备高纯铝的方法，其特征在于：所述未熔区的温度控制在500℃-570℃，再凝固区的温度控制在450℃-550℃。

10.采用上述方法制备的5N高纯铝，各物质的参数为：