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1 # 阿鋒紫砂
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2 # 冶金前沿
原鋁淨化 從電解槽吸出的鋁液中含有各種雜質,因此鑄造之前需要進行淨化。工業上主要採用澄清、熔劑、氣體等淨化方法,也有的試用定向凝固和過濾方法進行淨化。
1.熔劑淨化 熔劑淨化是利用加入鋁液中的熔劑形成大量的細微液滴,使鋁液中的氧化物被這些液滴溼潤吸附和溶解,組成新的液滴升到表面,冷卻後形成浮渣除去。 淨化用的熔劑選用熔點低、密度小,表面張力小、活性大、對氧化渣有很強吸附能力的鹽組成。使用時,先將小塊熔劑裝入鐵籠裡,再插入混合爐底部來回攪動,至熔劑化完後取出鐵籠,靜止5~10min。撈出表面浮渣即可澆鑄。根據需要也可將熔劑撤在表面上起覆蓋作用。
2.氣體淨化 氣體淨化是一種主要的原鋁淨化法,所用氣體是氯氣、氮氣或氯氮混合氣體。 (1)氯氣淨化。以前採用活性氣體氯氣作淨化劑(氯化法)。在氯化法中,把氯氣通入鋁液內時生成很多異常細小的AlCl3,氣泡,充分地混合在鋁液內。溶解在鋁液中的氫,以及一些機械夾雜物便吸附在AlCl3氣泡上,隨著AlCl3氣泡上升到鋁液表面而排出。通入氯氣時還能使某些比鋁更加負電性的元素氯化,如鈣、鈉、鎂等均因通入氯氣而生成相應的氯化物,得以分離出來。所以氯化法是一種非常有效的原鋁淨化法。氯氣用量為每噸鋁500-700g。但因為氧氣有毒而且比較貴重,為了避免空氣被汙染和降低鋁錠生產的成本,故在現代鋁工業上已逐漸廢去了氯化法改成惰性氣體--氮氣淨化法。
(2)氮氣淨化法。又稱為無煙連續淨化法,用氧化鋁球(418mm)作過濾介質。N2直接通入鋁液內。鋁液連續送入淨化爐內,透過氧化鋁球過濾層,並受到氮氣的沖洗,於是鋁液中的非金屬夾雜物以及溶解的氫得以清除,然後連續排出,從而使細微的氮氣泡均勻分佈在受處理的鋁液內起到淨化的作用。氮氣對大氣無汙染,且淨化處理量大,每分鐘可處理200~600kg鋁液,淨化過程中造成的鋁損失量相對減少,故現在廣泛應用。但它不象氯氣那樣能夠清除鋁液中的鈣、鈉、鎂。 (3)混合氣體淨化法。採用氯氣和氮氣的混合物來淨化鋁液,其作用是一方面脫去氫氣和分離氧化物,另一方面清除鋁中某些金屬雜質(如鎂),常用的組成是90%氮氣+10%氯氣。也有采用10%氯氣+10%二氧化碳+80%氮氣。這樣效果更好,二氧化碳能使氯氣與氮氣很好的擴散,可縮短操作時間。
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請想:鐵鋁與鹽酸和氯氣反應後生成的是Fe3+和Al3+,再加入過量的氫氧化鈉,那麼鐵離子沉澱下來了,但是鋁離子變為溶液帶走了,經過乾燥後,氫氧化鐵沉澱變成了氧化鐵,而與原來的金屬質量相同,但是鋁原子沒有了,因此,金屬鋁的質量就應該等於氧化鐵中氧元素的質量。那麼就可以求得:
Al%=3O/(2Fe+3O)*100%=30%
那麼鐵鋁質量的比就應該等於7:3