首先分析了用真空蒸餾的方法脫除廢鋁合金中金屬Zn的可行性。對(duì)二種含Zn質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%,12.25%的廢鋁合金進(jìn)行了真空蒸餾脫除鋅的實(shí)驗(yàn)。最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析是緊密一致的。本文利用真空蒸餾法脫除含鋅廢鋁中的金屬Zn,解決了廢鋁脫鋅難的問題,且對(duì)環(huán)境友好,不會(huì)造成二次污染。

　　Al-Zn合金是第一批發(fā)展起來的合金[1] , 特別是近幾年, 隨著生產(chǎn)和消費(fèi)的迅速增長(zhǎng)[2] , 使其在很多領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用[3] 。Al-Zn合金的性能問題也得到了學(xué)者和專家們的廣泛關(guān)注和研究[4-6] , 但同時(shí)也產(chǎn)生了大量的Al-Zn 合金廢料。如何在廢鋁合金再生的過程中脫除鋅是當(dāng)前亟待解決的難題。

　　作者所在實(shí)驗(yàn)室的科研團(tuán)隊(duì)對(duì)多種金屬及礦物進(jìn)行了大量的真空蒸餾提純、冶煉、除雜等各方面的研究[7-13] 。本文在理論分析的基礎(chǔ)上采用真空蒸餾的方法脫除廢鋁合金中的金屬Zn, 研究了蒸餾溫度、蒸餾時(shí)間等因素對(duì)鋅脫除效果的影響, 且取得了較好的脫除效果。實(shí)驗(yàn)采用自配的Al-Zn 二元合金及廢鋁進(jìn)行蒸餾效果的比較和分析, 希望進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和掌握影響真空蒸餾除鋅的因素, 為今后鋁再生及循環(huán)利用提供脫除鋅的可行性數(shù)據(jù)。

原料

　　本試驗(yàn)對(duì)a、b 兩種物料進(jìn)行研究: a 為用純鋁和純鋅按質(zhì)量比9B1 配制而成, 所用廢鋁b 是由國(guó)內(nèi)某鋁業(yè)公司提供, 其主要成分( 質(zhì)量比) 如表1 所示。

　　采用真空蒸餾方法處理廢鋁, 主要目的是脫除其中的金屬Zn。首先應(yīng)從理論上來探討金屬Zn 和主體金屬Al 分離的可能性及分離程度。

表1 廢鋁的化學(xué)成分

　　通過上述實(shí)驗(yàn), 可以得到以下結(jié)論:

　　(1) 含Zn 10% 的鋅鋁二元合金, 當(dāng)蒸餾溫度高于823 K 時(shí), Zn 的揮發(fā)率高, 殘料中含Zn 低; 而含Zn 12125% 的廢鋁, 當(dāng)溫度高于1023 K時(shí), 才能得到較好的實(shí)驗(yàn)效果。主要是因?yàn)殡s質(zhì)金屬M(fèi)g 與金屬Zn 在一定溫度下形成了固溶體, 從而阻礙了金屬Zn 的揮發(fā)。
　　(2) 當(dāng)保溫時(shí)間大于40 min 時(shí), a 中金屬Zn 的揮發(fā)率趨于恒定, 而物料b 隨保溫時(shí)間的增加, Zn的揮發(fā)率僅上下波動(dòng), 變化范圍較小。隨保溫時(shí)間的增加, 殘料中Zn 的含量變化范圍較小, 但物料b的殘留量較a 高。所以, 在現(xiàn)有條件下最終選定實(shí)驗(yàn)溫度為40min, 以達(dá)到高揮發(fā)率和低殘留率。

　　(3) 當(dāng)料層厚度在6~ 8 mm 范圍內(nèi)時(shí), Zn 的揮發(fā)率較高、殘留率較低。

　　總之, 通過純鋅鋁合金及廢鋁合金的真空蒸餾實(shí)驗(yàn)可以證明, 金屬Zn 易于揮發(fā)與Al, Si 等物質(zhì)較為徹底分離。但由于與Mg 形成固溶體, 導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不如純鋅鋁合金的理想, 且Zn 與Mg 在真空條件下的作用還需進(jìn)一步研究。

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