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铝锭绿色冶炼技术突破与高纯铝制备工艺

May 28th,2025 28 浏览量

低碳电解铝技术革新

  1. 惰性阳极替代碳素​:采用Ni-Fe-Cu基惰性阳极(寿命≥2500h),吨铝电耗降至12,300kWh(传统工艺13,500kWh),CO₂排放减少15%;

  2. 余热梯级利用​:电解槽烟气(950℃)经余热锅炉+ORC发电系统,能源利用率提升至82%,年节电1.2亿度(年产30万吨铝锭项目);

  3. 智能出铝系统​:激光定位+无人运输车(AGV)实现出铝精度±1kg,金属损耗率≤0.3%。


高纯铝制备工艺

  1. 三层液电解法​:以精铝锭(99.99%)为原料,经氟化物熔盐电解产出5N5高纯铝锭(Al≥99.9995%),杂质Fe≤1ppm、Si≤2ppm(SEMI标准);

  2. 区域熔炼提纯​:电子束悬浮熔炼(真空度10⁻³Pa)制备6N级铝锭(电阻率≥65nΩ·m),用于半导体靶材;

  3. 超细晶粒控制​:等径角挤压(ECAP)工艺使铝锭晶粒尺寸≤1μm,抗拉强度提升至280MPa(ASTM B241)。

再生铝闭环生产体系

  1. 废铝预处理​:涡电流分选+X射线分选(XRT)技术,废铝纯度≥99.6%,金属回收率97%;

  2. 双室熔炼炉​:废铝在密闭熔池(氧含量≤0.5%)中熔炼,渣中铝含量≤2%,能耗降至500kWh/吨(原生铝13000kWh/吨);

  3. 除杂技术升级​:旋转喷吹氩气(流量0.5m³/h)使再生铝锭氢含量≤0.15mL/100g,针孔率≤0.5个/cm²。