一種鎂合金除鎳方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鎂合金除鎳方法，該方法先采用定量的氟鋯酸鉀與鎂合金進(jìn)行首次除鎳反應(yīng)，再采用定量的四氟化鈦與鎂合金進(jìn)行再次除鎳反應(yīng)；其中，氟鋯酸鉀與鎂合金中的鎳的質(zhì)量比為3～4:1，四氟化鈦與鎂合金中的鎳的質(zhì)量比為2～3:1。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的鎂合金除鎳方法操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)時(shí)間短，成本較低，對(duì)設(shè)備無(wú)特殊要求，適用于工業(yè)生產(chǎn)，通過(guò)該方法處理后的鎂合金中鎳含量不大于0.001％，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的除鎳方法，本發(fā)明有明顯的改進(jìn)，有效解決了鎂合金生產(chǎn)或鎂合金廢料回收過(guò)程中，鎳含量超標(biāo)的技術(shù)難題，進(jìn)一步拓展了鎂合金生產(chǎn)或鎂合金廢料再利用的范圍。
【專利說(shuō)明】一種鎂合金除鏡方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬精煉除雜【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及鎂合金精煉除雜的方法，具體來(lái)說(shuō)，是涉及一種鎂合金除鎳方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鎂或鎂合金作為一種商用的金屬工程結(jié)構(gòu)材料，具有密度小、比強(qiáng)度與比剛度高、阻尼減振降噪能力強(qiáng)、電磁屏蔽性能優(yōu)異和易于回收利用等優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為21世紀(jì)“綠色結(jié)構(gòu)材料”。因此，近年來(lái)，鎂或鎂合金在汽車、航空航天、計(jì)算機(jī)、通信等領(lǐng)域獲得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，平均年增長(zhǎng)率超過(guò)10%。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)鎂合金的生產(chǎn)方式主要為通過(guò)在高純鎂中加入部分合金或鎂合金廢料的方法，目前我國(guó)鎂合金錠大多是采用鎂礦資源生產(chǎn)高純鎂后加入合金元素以壓鑄的方式產(chǎn)生，只有少部分廠家采用高純鎂中加入鎂合金廢料來(lái)生產(chǎn)鎂合金錠。但由于鎂合金廢料的再生具有再生率高、能耗低的優(yōu)點(diǎn)，其再生率可達(dá)95%以上，且回收再生能耗只有原鎂生產(chǎn)能耗的5%左右，理論上鎂合金也可以利用鎂合金廢料的回收來(lái)生產(chǎn)。所以有效回收日益增多的鎂合金廢料，使其作為生產(chǎn)鎂合金的原料，無(wú)論從環(huán)保還是經(jīng)濟(jì)各角度來(lái)看，都有非常重要的意義。
[0004]鎂合金廢料通常來(lái)源于兩個(gè)途徑:①鎂合金鑄造過(guò)程中產(chǎn)生的邊角料及不合格產(chǎn)品等干凈廢料；②報(bào)廢的鎂合金產(chǎn)品，包括汽車的輪轂、方向盤、發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋，飛機(jī)的機(jī)身、蒙皮，電腦及相機(jī)的外殼等。報(bào)廢的鎂合金產(chǎn)品總量在20萬(wàn)噸/年以上，該類型廢料雖然本身品質(zhì)高，但由于其表面附有鍍層、氧化層，在使用過(guò)程中，還形成了大量的油污、泥垢及灰塵等的原因，在廢料的前處理過(guò)程中很難徹底除去，從而導(dǎo)致其鎂液中的非金屬夾雜物及各雜質(zhì)元素含量偏高；其中，鎳的含量對(duì)鎂合金產(chǎn)品的抗腐蝕性能、極限抗拉強(qiáng)度及鑄件塑性等力學(xué)性能都會(huì)嚴(yán)重影響。據(jù)了解，當(dāng)鎳含量高于0.005%時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響鎂合金的耐腐蝕性，使其耐腐蝕性大為降低；而鎳含量在0.005%以下時(shí)(通常為0.001~0.005%時(shí))，則能充分保證鎂合金的耐腐蝕性能；但應(yīng)當(dāng)注意的是，為保證鎂合金的性能，上述鎳含量的具體數(shù)值還應(yīng)根據(jù)不同鎂合金的級(jí)別而定，具體請(qǐng)見(jiàn)“鑄造鎂合金錠GB/T 19078-2003”中附錄A鎂合金產(chǎn)品化學(xué)成分及典型性能表，在此不再贅述。因此，在鎂合金錠的生產(chǎn)過(guò)程中必須對(duì)鎳采取相應(yīng)的措施加以除去，以減輕其有害作用并生產(chǎn)出符合國(guó)家規(guī)定的鎂合金錠。
[0005]目前國(guó)內(nèi)外鎂合金的生產(chǎn)或鎂合金廢料的再利用主要采用精煉劑作為去除雜介質(zhì)的方法。然而，單純的精煉劑能夠有效去除鎂合金液中的氧化夾雜物，但對(duì)其余有害雜質(zhì)元素的除去沒(méi)有效果，專門用于鎂合金的除雜方法也沒(méi)有相關(guān)專利。過(guò)去幾年，隨著鎂合金的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，國(guó)內(nèi)外對(duì)鎂合金精煉或熔融狀態(tài)除雜的研究也越來(lái)越多?，F(xiàn)階段鎂合金的除雜技術(shù)，并沒(méi)有專門針對(duì)去除鎂合金熔體中的鎳的應(yīng)用于工業(yè)化的處理方法。僅有研究公開(kāi)了用鈦試劑除去鐵、硅等雜質(zhì)時(shí)，可能帶有部分除鎳效果，如鎂合金熔體中的銅和部分鎳可能會(huì)與鐵一同沉淀到“Al-Mn-Fe相”內(nèi)而使鎳含量降低；但目前除了純鎂稀釋法外，工業(yè)上還沒(méi)有找到一種切實(shí)可行的去除回收鎂合金中銅和鎳元素的有效方法(韓景彥等，提高鎂及其合金熔鑄質(zhì)量的技術(shù)措施[J].輕合金加工技術(shù)，2013，41 (9): 16-18，39)。還有文獻(xiàn)公開(kāi)了采用鋯可使純鎂中的含鎳量從2%降至0.2%，同時(shí)采用鋯和鋁則可以使鎂熔體中的含鎳量從0.2%降至0.001%以下；但共用元素鋁和氟鋯酸鉀除鎳，即在鎂合金的處理過(guò)程中引入鋁將導(dǎo)致鎂合金中的鋁含量難以控制，減小了鎂合金的使用范圍(楊明波等，鎂合金廢料回收技術(shù)的現(xiàn)狀及進(jìn)展[J].鑄造，2005, 54(5):420-424)。
[0006]綜上述，現(xiàn)有技術(shù)中研究較多的是對(duì)鎂合金的性能影響最為嚴(yán)重的夾雜、夾氣、和雜質(zhì)元素一鐵、硅、銅等，其中相應(yīng)的雜質(zhì)元素除雜劑也是針對(duì)上述幾種物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，而專門用來(lái)去除鎳的試劑及相應(yīng)的除鎳工業(yè)化方法還未取得有效進(jìn)展，投入太高，均不適合工業(yè)化生產(chǎn)。此外，現(xiàn)有技術(shù)中所公開(kāi)的有關(guān)除鎳的內(nèi)容——使用鈦試劑/氟鋯酸鉀除鎳，也并未提及一套可借鑒的鎂合金中除鎳的方案。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種鎂合金除鎳方法，以達(dá)到更徹底的除鎳效果，且操作簡(jiǎn)單，成本較低，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0009]一種鎂合金除鎳方法，具體包括以下步驟:
[0010]步驟a，采用定量的氟鋯酸鉀與鎂合金進(jìn)行首次除鎳反應(yīng)；
[0011]步驟b，再采用定量的四氟化鈦與鎂合金進(jìn)行再次除鎳反應(yīng)；
[0012]其中，氟鋯酸鉀與鎂合金中的鎳的質(zhì)量比為3~4:1，優(yōu)選為3:1或4:1 ;四氟化鈦與鎂合金中的鎳的質(zhì)量比為2~3:1，優(yōu)選為2:1或3:1。
[0013]優(yōu)選地，步驟a中首次除鎳至鎂合金中的鎳含量為0.03~0.07%后進(jìn)行步驟b的再次除鎳反應(yīng)。
[0014]優(yōu)選地，步驟a中首次除鎳至鎂合金中的鎳含量為(0.05±0.01) %后進(jìn)行步驟b的再次除鎳反應(yīng)。
[0015]優(yōu)選地,鎂合金為液態(tài)鎂合金或鎂合金熔體。
[0016]更優(yōu)選地，鎂合金的原料選自用于生產(chǎn)國(guó)標(biāo)鎂合金錠的原料或鎂合金廢料中的一種或以上的混合物。
[0017]進(jìn)一步，用于生產(chǎn)國(guó)標(biāo)鎂合金錠的原料為高純鎂和合金原料，合金原料根據(jù)鎂合金的種類或生產(chǎn)工藝確定。
[0018]進(jìn)一步，鎂合金廢料選自回收的鎂合金產(chǎn)品及其邊角余料、或報(bào)廢鎂合金產(chǎn)品中的一種或以上的混合物。
[0019]優(yōu)選地，步驟a的具體操作為:采用光譜分析法定量檢測(cè)鎂合金中的鎳含量，在鎂合金熔融體中加入氟鋯酸鉀，攪拌，去除首次除鎳產(chǎn)生的雜質(zhì)。
[0020]更優(yōu)選地，步驟a的反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度710~730°C，優(yōu)選為720~730°C ;攪拌時(shí)間為15~30分鐘，以充分?jǐn)嚢杈鶆驗(yàn)闇?zhǔn)。
[0021]優(yōu)選地，步驟b的具體操作為:采用光譜分析法定量檢測(cè)步驟a所得的反應(yīng)物中的鎳含量，再加入四氟化鈦，攪拌，靜置，取沉淀，此時(shí)所得的熔體即為經(jīng)兩次除鎳后的鎂合金。
[0022]更優(yōu)選地，步驟b的反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度710~730°C，優(yōu)選為720~730°C ;攪拌時(shí)間為15~30分鐘，以充分?jǐn)嚢杈鶆驗(yàn)闇?zhǔn)；靜置時(shí)間為30~40分鐘，以現(xiàn)有技術(shù)判斷標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)，常用方法為取樣后觀察截?cái)嗝娴慕M織形態(tài)來(lái)判斷鎂合金熔體是否干凈。
[0023]優(yōu)選地，本發(fā)明提及的除鎳是在鎂合金精煉時(shí)共進(jìn)行，即本發(fā)明提及的鎂合金的除鎳與鎂合金的精煉同步進(jìn)行。
[0024]現(xiàn)有技術(shù)中鈦試劑主要是用來(lái)去除鎂合金中的鐵而非專門用來(lái)去除鎳的試劑，且常用的鈦試劑一四氟化鈦是白色吸濕性粉末，為強(qiáng)烈揮發(fā)性物質(zhì)，在高溫下，它不經(jīng)熔化便直接升華。故而發(fā)明人在實(shí)踐中也證實(shí)，單用四氟化鈦除鎳時(shí)，四氟化鈦的加入量大，除鎳反應(yīng)易失效且成本較高；且在實(shí)際生產(chǎn)中很難控制鈦試劑用量，操作不便，除鎳效果差。此外，發(fā)明人在多次實(shí)驗(yàn)及實(shí)際生產(chǎn)中還發(fā)現(xiàn)采用氟鋯酸鉀類含鋯化合物作去除鎂合金中的鎳并不能將鎳含量除至現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)的0.2%。經(jīng)分析，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)當(dāng)鎂合金中的鎳降至一定含量時(shí)，此后的氟鋯酸鉀的添加量與鎳的去除量已不成線性關(guān)系；換言之，即達(dá)到一定鎳含量時(shí)，氟鋯酸鉀與鎳的反應(yīng)已趨近臨界，繼續(xù)增加氟鋯酸鉀也無(wú)法進(jìn)一步與鎂合金中的鎳?yán)^續(xù)反應(yīng)以去除鎳。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明首創(chuàng)的提供了一種依次采用氟鋯酸鉀和四氟化鈦的兩次鎂合金除鎳方法，在除鎳過(guò)程中，既克服了四氟化鈦易揮發(fā)失效、使用量大、價(jià)格昂貴且無(wú)法將鎳除至0.001%以下的缺陷，又克服了單用氟鋯酸鉀除鎳不完全的缺陷；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明采用的兩種除鎳劑結(jié)合使用，具有明顯的協(xié)同作用。此外，本發(fā)明提供的除鎳方法不僅降低了除鎳劑的總用量，成本更低，除鎳效果更好。值得一提的是，發(fā)明人意外的發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩次除鎳步驟中的鎳含量分界值為0.03~0.07%這一范圍時(shí)，可將鎂合金中的鎳含量顯著降至0.001%或更低，充分保證了鎂合金的耐腐蝕性能。
[0025]經(jīng)分析，采用氟鋯酸鉀和四氟化鈦?zhàn)鳛槌噭┑脑頌?由氟鋯酸鉀與鎂合金熔體產(chǎn)生反應(yīng)生成單質(zhì)鋯 ，由于單質(zhì)鋯與鎂合金熔體的密度差很大，且化學(xué)性質(zhì)非常活潑，易與鎂合金熔體中的鎳反應(yīng)生成高熔點(diǎn)鎳化鋯化合物而沉入渣中實(shí)現(xiàn)除鎳，此時(shí)，單質(zhì)鋯可使鎳從1%降至0.05%左右；再加入四氟化鈦后置換出的單質(zhì)鈦與鎳的親和力更強(qiáng)，生成密度較大的鎳化鈦化合物而沉淀，可使鎂合金中的鎳從0.05%左右降至不大于0.001%,達(dá)到更徹底的除鎳效果，同時(shí)產(chǎn)生的氟化鎂還有很好的除硅作用。具體反應(yīng)如下:
[0026]K2ZrF6+2Mg = Zr+2MgF2+2KF
[0027]Zr+Ni = ZrNi
[0028]TiF4+2Mg = Ti+2MgF2
[0029]Ti+Ni = TiNi
[0030]綜上述，本發(fā)明提供的鎂合金除鎳方法操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)時(shí)間短，原料廉價(jià)易得，適用于工業(yè)生產(chǎn)，操作安全，可隨鎂合金精煉同步進(jìn)行，對(duì)處理設(shè)備和操作工藝無(wú)特殊要求，處理后的鎂合金鎳含量可明顯降至0.001%以下；有效解決了鎂合金生產(chǎn)或鎂合金廢料回收過(guò)程中，鎳含量超標(biāo)的技術(shù)難題，進(jìn)一步拓展了鎂合金生產(chǎn)或鎂合金廢料再利用的范圍。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合實(shí)施例及對(duì)比例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)、完整地說(shuō)明。以下所用試劑或設(shè)備均為市售品種，如無(wú)特殊說(shuō)明，均按照說(shuō)明書(shū)操作，在此不做贅述。
[0032]以下為結(jié)合具體實(shí)施例和對(duì)比例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0033]鎂合金廢料主要來(lái)源于回收的鎂合金產(chǎn)品及其邊角余料，由兩種或兩種以上同系列合金的混合回收料組成。
[0034]光譜儀選自德國(guó)斯派克全譜直讀光譜儀，型號(hào)SPECTRO MAXx0
[0035]實(shí)施例1
[0036](I)對(duì)熔化完全的鎂合金熔體取樣進(jìn)行光譜分析，Ni含量為0.082% ；
[0037](2)鎂合金熔體重量為2800kg，設(shè)定把Ni含量除到0.05%，稱取4.3kg K2ZrF6,備用；
[0038](3)將上述備好的4.3kg K2ZrF6與用于鎂合金精煉時(shí)的熔劑混合均勻；
[0039](4)將金屬熔體溫度保持在725°C，加入上述混合均勻的熔劑，機(jī)械充分?jǐn)嚢?5分鐘；
[0040](5)將上述反應(yīng)后沉入坩堝底部的渣撈除干凈；
[0041](6)取樣，光譜分析Ni含量為0.057% ；
[0042](7)稱取 3.4kgTiF4，備用；
[0043](8)將上述備好的TiF4在合金化過(guò)程中加入鎂合金熔體，充分?jǐn)嚢?5分鐘；
[0044](9)將上述反應(yīng)完全的鎂合金熔體靜置35分鐘；
[0045](10)將上述充分靜置的鎂合金熔體取樣進(jìn)行分析，鎳含量為0.0009%。
[0046]實(shí)施例1的操作工藝參數(shù)及除鎳效果實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
[0047]實(shí)施例2
[0048](I)對(duì)熔化完全的鎂合金熔體取樣進(jìn)行光譜分析，Ni含量為0.103% ；
[0049](2)鎂合金熔體重量為2500kg，設(shè)定把Ni含量除到0.05%，稱取6.2kg K2ZrF6,備用；
[0050](3)將上述備好的6.2kg K2ZrF6與用于精煉的熔劑混合均勻；
[0051](4)將金屬熔體溫度保持在728°C，加入上述混合均勻的熔劑，機(jī)械充分?jǐn)嚢?8分鐘；
[0052](5)將上述反應(yīng)后沉入坩堝底部的渣撈除干凈；
[0053](6)取樣，光譜分析Ni含量為0.065 % ;
[0054](7)稱取 3.4kgTiF4，備用；
[0055](8)將上述備好的TiF4在合金化過(guò)程中加入鎂合金熔體，充分?jǐn)嚢?8分鐘；
[0056](9)將上述反應(yīng)完全的鎂合金熔體靜置32分鐘；
[0057](10)將上述充分靜置的鎂合金熔體取樣進(jìn)行分析，鎳含量為0.0010%。
[0058]實(shí)施例2的操作工藝參數(shù)及除鎳效果實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
[0059]實(shí)施例3
[0060](I)對(duì)熔化完全的鎂合金熔體取樣進(jìn)行光譜分析，Ni含量為0.097% ；
[0061 ](2)鎂合金熔體重量為2580kg，設(shè)定把Ni含量除到0.05%，稱取5.8kg K2ZrF6,備用；
[0062](3)將上述備好的5.8kg K2ZrF6與用于精煉的熔劑混合均勻；
[0063](4)將金屬熔體溫度保持在720V，加入上述混合均勻的熔劑，機(jī)械充分?jǐn)嚢?0分鐘；
[0064](5)將上述反應(yīng)后沉入坩堝底部的渣撈除干凈；
[0065](6)取樣，光譜分析Ni含量為0.042 % ;
[0066](7)稱取 2.3kgTiF4，備用；
[0067](8)將上述備好的TiF4在合金化過(guò)程中加入鎂合金熔體，充分?jǐn)嚢?0分鐘；
[0068](9)將上述反應(yīng)完全的鎂合金熔體靜置30分鐘；
[0069](10)將上述充分靜置的鎂合金熔體取樣進(jìn)行分析，鎳含量為0.0007%。
[0070]實(shí)施例3的操作工藝參數(shù)及除鎳效果實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
[0071]實(shí)施例4
[0072](I)對(duì)熔化完全的鎂合金熔體取樣進(jìn)行光譜分析，Ni含量為0.095% ；
[0073](2)鎂合金熔體重量為2700kg，設(shè)定把Ni含量除到0.05%，稱取5.8kg K2ZrF6,備用；
[0074](3)將上述備好的5.8kg K2ZrF6與用于精煉的熔劑混合均勻；
[0075](4)將金屬熔體溫度保持在722°C，加入上述混合均勻的熔劑，機(jī)械充分?jǐn)嚢?5分鐘；
[0076](5)將上述反應(yīng)后沉入坩堝底部的渣撈除干凈；
[0077](6)取樣，光譜分析Ni含量為0.055% ；
[0078](7)稱取 3.1kgTiF4,備用；
[0079](8)將上述備好的TiF4在合金化過(guò)程中加入鎂合金熔體，充分?jǐn)嚢?5分鐘；
[0080](9)將上述反應(yīng)完全的鎂合金熔體靜置34分鐘；
[0081](10)將上述充分靜置的鎂合金熔體取樣進(jìn)行分析，鎳含量為0.0008%。
[0082]實(shí)施例4的操作工藝參數(shù)及除鎳效果實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
[0083]實(shí)施例5
[0084](I)對(duì)熔化完全的鎂合金熔體取樣進(jìn)行光譜分析，Ni含量為0.076% ；
[0085](2)鎂合金熔體重量為2630kg，設(shè)定把Ni含量除到0.05%，稱取3.4kg K2ZrF6,備用；
[0086](3)將上述備好的3.4kg K2ZrF6與用于精煉的熔劑混合均勻；
[0087](4)將金屬熔體溫度保持在720V，加入上述混合均勻的熔劑，機(jī)械充分?jǐn)嚢?8分鐘；
[0088](5)將上述反應(yīng)后沉入坩堝底部的渣撈除干凈；
[0089](6)取樣，光譜分析Ni含量為0.046 % ;
[0090](7)稱取 2.5kgTiF4，備用；
[0091](8)將上述備好的TiF4在合金化過(guò)程中加入鎂合金熔體，充分?jǐn)嚢?8分鐘；
[0092](9)將上述反應(yīng)完全的鎂合金熔體靜置40分鐘；
[0093](10)將上述充分靜置的鎂合金熔體取樣進(jìn)行分析，鎳含量為0.0009%。
[0094]實(shí)施例5的操作工藝參數(shù)及除鎳效果實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
[0095]實(shí)施例6
[0096](I)對(duì)熔化完全的鎂合金熔體取樣進(jìn)行光譜分析，Ni含量為0.090% ；
[0097](2)鎂合金熔體重量為2650kg，設(shè)定把Ni含量除到0.05%，稱取5.3kg K2ZrF6,備用；
[0098](3)將上述備好的5.3kg K2ZrF6與用于精煉的熔劑混合均勻；
[0099](4)將金屬熔體溫度保持在730°C，加入上述混合均勻的熔劑，機(jī)械充分?jǐn)嚢?0分鐘；
[0100](5)將上述反應(yīng)后沉入坩堝底部的渣撈除干凈；
[0101](6)取樣，光譜分析Ni含量為0.050% ;
[0102](7)稱取 2.8kgTiF4，備用；
[0103](8)將上述備好的TiF4在合金化過(guò)程中加入鎂合金熔體，充分?jǐn)嚢?0分鐘；
[0104](9)將上述反應(yīng)完全的鎂合金熔體靜置37分鐘；
[0105](10)將上述充分靜置的鎂合金熔體取樣進(jìn)行分析，鎳含量為0.0010%。
[0106]實(shí)施例6的操作工藝參數(shù)及除鎳效果實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
[0107]實(shí)施例7
[0108](I)對(duì)熔化完全的鎂合金熔體取樣進(jìn)行光譜分析，Ni含量為0.085% ；
[0109](2)鎂合金熔體重量為2700kg，設(shè)定把Ni含量除到0.020%，稱取8.4kg K2ZrF6,備用;
[0110](3)將上述備好的8.4kg K2ZrF6與用于鎂合金精煉時(shí)的熔劑混合均勻；
[0111](4)將金屬熔體溫度保持在725°C，加入上述混合均勻的熔劑，機(jī)械充分?jǐn)嚢?5分鐘；
[0112](5)將上述反應(yīng)后沉入坩堝底部的渣撈除干凈；
[0113](6)取樣，光譜分析Ni含量為0.030% ;
[0114](7)稱取 1.7kgTiF4，備用;
[0115](8)將上述備好的TiF4在合金化過(guò)程中加入鎂合金熔體，充分?jǐn)嚢?5分鐘；
[0116](9)將上述反應(yīng)完全的鎂合金熔體靜置35分鐘；
[0117](10)將上述充分靜置的鎂合金熔體取樣進(jìn)行分析，鎳含量為0.007%。
[0118]實(shí)施例7的操作工藝參數(shù)及除鎳效果實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
[0119]實(shí)施例8
[0120](I)對(duì)熔化完全的鎂合金熔體取樣進(jìn)行光譜分析，Ni含量為0.087% ；
[0121](2)鎂合金熔體重量為2650kg，設(shè)定把Ni含量除到0.075%，稱取1.4kg K2ZrF6,備用;
[0122](3)將上述備好的1.4kg K2ZrF6與用于精煉的熔劑混合均勻；
[0123](4)將金屬熔體溫度保持在725 °C，加入上述混合均勻的熔劑，機(jī)械充分?jǐn)嚢?0分鐘；
[0124](5)將上述反應(yīng)后沉入坩堝底部的渣撈除干凈；
[0125](6)取樣，光譜分析Ni含量為0.075% ；
[0126](7)稱取 4.2kgTiF4，備用；
[0127](8)將上述備好的TiF4在合金化過(guò)程中加入鎂合金熔體，充分?jǐn)嚢?0分鐘；
[0128](9)將上述反應(yīng)完全的鎂合金熔體靜置35分鐘；
[0129](10)將上述充分靜置的鎂合金熔體取樣進(jìn)行分析，鎳含量為0.005%。
[0130]實(shí)施例8的操作工藝參數(shù)及除鎳效果實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
[0131]對(duì)比例I
[0132](I)對(duì)熔化完全的鎂合金熔體取樣進(jìn)行光譜分析，Ni含量為0.075% ；
[0133](2)鎂合金熔體重量為2650kg，設(shè)定把Ni含量除到0，稱取9.5kg K2ZrF6,備用；
[0134](3)將上述備好的9.5kg K2ZrF6與用于精煉的熔劑混合均勻；
[0135](4)將金屬熔體溫度保持在730°C，加入上述混合均勻的熔劑，機(jī)械充分?jǐn)嚢?0分鐘；
[0136](5)將上述反應(yīng)后沉入坩堝底部的渣撈除干凈，靜置37分鐘；
[0137](6)取樣，光譜分析Ni含量為0.035%。
[0138]對(duì)比例I的操作工藝參數(shù)及除鎳效果實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
[0139]對(duì)比例2
[0140](I)對(duì)熔化完全的鎂合金熔體取樣進(jìn)行光譜分析，Ni含量為0.098% ；
[0141](2)鎂合金熔體重量為2650kg，設(shè)定把Ni含量除到0，稱取5.5kgTiF4，備用；
[0142](3)將上述備好的5.5kgTiF4與用于精煉的熔劑混合均勻；
[0143](4)將金屬熔體溫度保持在730°C，加入上述混合均勻的熔劑，機(jī)械充分?jǐn)嚢?0分鐘；
[0144](5)將上述反應(yīng)后沉入坩堝底部的渣撈除干凈，靜置37分鐘；
[0145](6)取樣，光譜分析Ni含量為0.072%。
[0146]對(duì)比例2的操作工藝參數(shù)及除鎳效果實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
[0147]對(duì)比例3
[0148](I)對(duì)熔化完全的鎂合金熔體取樣進(jìn)行光譜分析，Ni含量為0.092% ；
[0149](2)鎂合金熔體重量為2650kg，設(shè)定把Ni含量除到0.05%，稱取2.3kg TiF4，備用；
[0150](3)將上述備好的2.3kg TiF4與用于精煉的熔劑混合均勻；
[0151 ](4)將金屬熔體溫度保持在730 V，加入上述混合均勻的熔劑，機(jī)械充分?jǐn)嚢?8分鐘；
[0152](5)將上述反應(yīng)后沉入坩堝底部的渣撈除干凈；
[0153](6)取樣，光譜分析Ni含量為0.075% ；
[0154](7)稱取 9.5kg K2ZrF6,備用；
[0155](8)將上述備好的9.5kgK2ZrF6的在合金化過(guò)程中加入鎂合金熔體，充分?jǐn)嚢?8分鐘；
[0156](9)將上述反應(yīng)完全的鎂合金熔體靜置37分鐘；
[0157](10)將上述充分靜置的鎂合金熔體取樣進(jìn)行分析，鎳含量為0.034%。
[0158]對(duì)比例3的操作工藝參數(shù)及除鎳效果實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
[0159]表1各實(shí)施例和對(duì)比例的操作工藝參數(shù)及除鎳效果實(shí)驗(yàn)結(jié)果
[0160]
【權(quán)利要求】
1.一種鎂合金除鎳方法，其特征在于，具體包括以下步驟: 步驟a，采用定量的氟鋯酸鉀與鎂合金進(jìn)行首次除鎳反應(yīng)； 步驟b，再采用定量的四氟化鈦與鎂合金進(jìn)行再次除鎳反應(yīng)； 其中，氟鋯酸鉀與鎂合金中的鎳的質(zhì)量比為3~4:1，四氟化鈦與鎂合金中的鎳的質(zhì)量比為2~3:1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金除鎳方法，其特征在于:步驟a中首次除鎳至鎂合金中的鎳含量為0.03~0.07%后進(jìn)行步驟b的再次除鎳反應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金除鎳方法，其特征在于:步驟a中首次除鎳至鎂合金中的鎳含量為(0.05±0.01) %左右后進(jìn)行步驟b的再次除鎳反應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金除鎳方法，其特征在于:所述鎂合金為液態(tài)鎂合金或鎂合金熔體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鎂合金除鎳方法，其特征在于:所述鎂合金的原料選自用于生產(chǎn)國(guó)標(biāo)鎂合金錠的原料或鎂合金廢料中的一種或以上的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鎂合金除鎳方法，其特征在于:所述用于生產(chǎn)國(guó)標(biāo)鎂合金錠的原料為高純鎂和 合金原料。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鎂合金除鎳方法，其特征在于:所述鎂合金廢料選自回收的鎂合金產(chǎn)品及其邊角余料、或報(bào)廢鎂合金產(chǎn)品中的一種或以上的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金除鎳方法，其特征在于，步驟a的具體操作為:采用光譜分析法定量檢測(cè)鎂合金中的鎳含量，在鎂合金熔融體中加入氟鋯酸鉀，攪拌，去除首次除鎳產(chǎn)生的雜質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金除鎳方法，其特征在于，步驟b的具體操作為:采用光譜分析法定量檢測(cè)步驟a所得反應(yīng)物中的鎳含量，再加入四氟化鈦，攪拌，靜置，取沉淀，此時(shí)所得的熔體即為經(jīng)兩次除鎳后的鎂合金。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金除鎳方法，其特征在于:鎂合金除鎳與鎂合金精煉同步進(jìn)行。
【文檔編號(hào)】C22C1/06GK104073668SQ201410335670
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】譚何易, 黃芳, 唐倫圓 申請(qǐng)人:湖南斯瑞摩科技有限公司