[发明专利]一种离心去除含铁混合物中有害元素和杂质的方法

说明书

本发明涉及一种离心去除含铁混合物中有害元素和杂质的方法，步骤是⑴将超过650℃的熔融态混合物盛入离心旋转装置内；⑵将离心旋转装置完全盛置熔融态混合物，让金属间化合物晶体析出、长大；⑶在装置内对熔融态混合物制造超重力场进行离心分离处理；⑷用人工或机械的方法剥离各类产品，以及后续重熔、铸锭或精炼。本发明利用混合物液相降温时固相化合物等物质析出，并利用金属间化合物等与液相金属间密度的不同，通过离心旋转运动产生的超重力效果来分离混合物及杂质，再通过沉降、上浮、剥离等方法得到多种产品。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及混合物金属的除杂净化，尤其是一种离心去除含铁混合物中有害元素和杂质的方法。

背景技术

在工业上，含铁等有害元素的混合物及杂质的分离和净化通常采用含锰等元素精炼剂的方式来处理，这种方法所使用的除铁剂成本高、效果有限。目前普遍使用的电热法(火法)铝硅等合金的冶金技术，虽具有一定的整体优势，但电热冶炼过程中难免带入铁及钛、钙、碳等杂质，大幅影响铝和硅等下游高价值方向产品的性能，制约产品的应用市场，只能用作炼钢脱氧剂或冶金还原剂等。废旧含铝含硅物质是潜在的优良再生铝、再生硅的可用原料，并且产生量的逐年增长，急需一种低成本、有效分离和除杂的相关方法、技术。而目前的常规方法，大多一次只能处理一种杂质元素，并且效率低、成本高、或者对原料纯度或杂质含量要求苛刻。

通过申请人的仔细检索，没有检索到采用如本专利申请的离心法去除混合物金属中有害元素和杂质的技术文献。

发明内容

本发明的在于提供一种离心去除含铁混合物中有害元素和杂质的方法，该方法利用混合物液相降温时固相化合物等物质析出，并利用金属间化合物等与液相金属间密度的不同，通过离心旋转运动产生的超重力效果来分离混合物及杂质，再通过沉降、上浮、剥离等方法得到多种产品。

本发明的目的是采用如下技术方案实现的：

一种离心去除含铁混合物中有害元素和杂质的方法，步骤如下：

⑴将超过650℃的熔融态混合物，盛入离心旋转装置内；

⑵将离心旋转装置完全盛置熔融态混合物，控制熔融态混合物的降温速度为0.1℃/min-160℃/min，离心温度为：700℃-2600℃，让金属间化合物晶体析出、长大；

⑶在装置内对熔融态混合物制造超重力场进行离心分离处理，所用超重力系数为10g-4500g，施加超重力场时装置内的温度不低于离心温度，并逐渐降温至凝固；让金属间化合物及其他杂质在离心超重力的作用下在外层被富集沉降，同时让氧化物及其他密度小的杂质在最内层上浮，使得中间层的金属得以提纯净化；

⑷用人工或机械的方法剥离各类产品，以及后续重熔、铸锭或精炼。

而且，所述步骤⑴中的熔融态混合物是冶金工艺还原而来，或者是由废旧含铁的铝合金或其他的回收物资熔化而来，或者是调配熔兑等方式而得，该熔融态混合物的成分含量范围为：Al：50％-99.9％，Si：0.01％-49％，Fe：0.02％-30％，Ti：0％-12％，Ca：0％-15％，C：0％-12％，O：0％-30％，其他：0％-15％。

而且，所述熔融态混合物的成分含量范围为：Si：50％-99.9％，Al：0.01％-99.9％，Fe：0.01％-30％，Ti：0％-12％，Ca：0％-15％，C：0％-12％，O：0％-30％，其他：0％-15％。

而且，所述步骤⑴中的离心旋转装置为卧式离心旋转装置或立式离心旋转装置。

而且，所述步骤⑷中用人工或机械的方法剥离各类产品，其剥离过程采用机械或手工方法、自动、半自动或手动方式，含通过涂覆、涂层或材料选配方式避免设备装置内铁元素的污染，以及含便捷式脱模机构或装置。

本发明的优点和积极效果是：