[发明专利]一种基于废玻璃的硅铝合金及其生产方法

说明书

本发明涉及一种基于废玻璃的硅铝合金及其生产方法，包括如下步骤：将回收的废玻璃分类、分别去除玻璃杂物、粉碎，粉碎后的粒度为10‑20mm；均匀加入铝电解槽；保持电解槽两水平工艺技术条件不变，出铝量按照铝电解槽工艺操作规程原则进行计划；增加氟化铝投入量，确保分子比控制在2.6以内；分析电解槽铝液中硅铁含量和电解质中的LiF、KF、CaF₂、MgF₂含量，调整CaF₂含量不高于8%，保证铝电解槽稳定生产硅含量为0.5%‑1.7%的高硅铝合金。本发明实现将废旧玻璃添加到铝电解槽中生产高硅铝合金，在保证铝电解槽稳定运行的情况下，实现了对废旧玻璃的资源化利用。

技术领域

本发明涉及合金技术领域，尤其涉及一种基于废玻璃的硅铝合金及其生产方法。

背景技术

铝硅合金具有良好的流动性，热导性，比强度和比刚度等性能，被广泛应用于车辆制造、航天航空、空间技术和便携式电子器件等高技术领域。目前生产铝硅合金的技术主要有熔融法，电热法和电解法。

熔融法生产的铝硅合金主要是用电解生产的高温原铝液和工业硅按比例混合，在高温下经过熔炼、精炼等工序制得，但由于在熔炼精炼温度下金属硅极易被氧化，因此容易影响铝硅合金的产品质量以及导致金属硅实收率较低，也减慢了金属硅在铝合金液中的溶解速度，且用该熔融法生产铝硅合金需要加热熔化，存在能耗高，生产成本高等问题。

电热法生产的铝硅合金的冶炼在1000°C以上的高温中进行，铝和硅容易被氧化而造成铝硅合金的损失较大，同时也存在产品质量较低等不足。

熔盐电解法生产的铝硅合金是在正常运行的电解槽内添加专用的添加剂（包括氧化硅、氧化钛的复合氧化铝）生产制得，但会降低电解槽的电流效率，不适合生产高硅含量的铝硅合金。现有技术通过在铝电解槽中添加硅石粉的方法直接制取铝硅合金，因添加河砂或硅石粉致使电流效率下降了5%以上，因而用此工艺生产铝硅合金耗电量很大，在保证其他工艺技术不变的条件下，电流效率下降5%，造成电耗会增加600-800kWh/t-Al，势必会大大增加铝硅合金的生成成本。因此，有必要提供一种新的铝硅合金的生产方法来克服上述技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种工艺简单、生产能耗及成本较低、质量较高、适合生产高、低硅含量产品的铝硅合金的方法。

首先将废玻璃进行分类、粉碎除杂处理，所述玻璃主要为硅酸盐玻璃（建筑建材用玻璃），其主要成分是二氧化硅和硅酸钙，同时可根据合金硅含量要求混入适当的食品级包装玻璃或钢化玻璃，所述粉碎过程采用玻璃粉碎设备进行粉碎，所述除杂过程采用分拣等方法彻底清除玻璃表面的污垢；然后将所述玻璃均匀的加入铝电解槽，并根据电解槽运行指标情况添加稳定剂。

本发明的技术方案具体如下：

一种基于废玻璃的硅铝合金生产方法，包括如下步骤：

将回收的废玻璃按照玻璃用途和成份分类、分别将不同种类的废玻璃去杂物后进行粉粹，粉碎后的粒度为10-20mm；均匀加入铝电解槽；保持电解槽两水平工艺技术条件不变，出铝量按照铝电解槽工艺操作规程原则进行计划；增加氟化铝投入量，确保分子比控制在2.6以内；分析电解槽铝液中硅铁含量和电解质中的LiF、KF、CaF₂、MgF₂含量，调整CaF₂含量不高于8%，保证铝电解槽稳定生产硅含量为0.5%-1.7%的高硅铝合金。

进一步地，分类的类型包括建筑建材用玻璃、食品级包装玻璃、钢化玻璃。分类主要是根据废玻璃的成份进行分类，成分不一样对电解槽氟化铝添加用量不一样，处理工艺一样。

进一步地，将经过分拣后的玻璃置于加料容器中，分别在多部位少量多次添加，包括电解槽出铝口及烟道端扒渣口。

进一步地，所述加料容器为电解车间常用加料工具；少量多次添加取决于电解槽中铝液硅含量及电解质的分子比、钙含量等。