[发明专利]一种高纯度镁的精炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高纯度镁的精炼方法，属有色金属熔炼及浇铸成型的技术领域。

背景技术

在有色金属中，镁是轻金属之一，比重轻、密度低、比强度和比刚度高，导热导电性好，具有良好的阻尼减震和电磁屏蔽性能，易于压铸成型、切削性能优良，易于回收再利用，与其他元素匹配可制成镁基合金，在航空航天、交通、电子器件、仪器仪表、通讯器材中得到广泛应用。

镁在地壳中是分布较广的元素之一，镁的存储量是较为丰富的，占地壳重量的2.1％，在硅热法炼镁过程中，先将镁矿石-白云石破碎，再将破碎后的白云石煅烧，制成镁煅白，再将镁煅白还原得到粗镁，粗镁经过精炼，制成纯镁，镁以纯镁形式在工业上得到应用，纯镁中含有微量杂质，例如铁、硅、镍、铜、铝、氯、锰、钛等杂质对镁的力学性能有不良影响，氧化镁超过0.1％时会降低力学性能，镍含量超过0.01％或钾含量超过0.03％也会使镁的抗拉强度降低，故粗镁精炼是一个十分重要的熔炼环节。

镁由于易氧化、易挥发、精炼、浇铸工艺复杂，使高纯度镁精炼成了一大难题，目前高纯度镁精炼还存在很多技术上的不足。

发明内容

发明目的

本发明的目的就是针对背景技术的不足，采用新的精炼方法，在全封闭状态，在氩气保护下进行高纯度镁精炼，并进行浇铸成锭，以大幅度提高镁的纯度和性能。

技术方案

本发明使用的化学物质材料为粗镁、精炼剂、氮化硼、丙酮、去离子水、氧化锆、氩气、凡士林、环氧树脂、浸渍液，其用量如下：以克、毫升、厘米³为计量单位

粗镁：Mg            2000g±5g

精炼剂：            300g±2g

氮化硼：BN          500g±10g

丙酮：CH₃COCH₃      2000ml±100ml

去离子水：H₂O       20000ml±100ml

凡士林：            1000ml±10ml

氧化锆滤网：        800×200×2mm

环氧树脂：          1000ml±10ml

浸渍液：            2000ml±50ml

氩气：Ar            200000cm³±100cm³

粗镁精炼方法如下：

(1)精选化学物质原料

粗镁：固态固体      99.48％

精炼剂：固态固体    99.8％

氮化硼：固态固体    98.0％

丙酮：液态液体      99.0％

去离子水：液态液体  99.0％

凡士林：液态液体    96.0％

氧化锆滤网：500目

环氧树脂：液态液体  99.0％

浸渍液：液态液体  99.0％

氩气：气态气体    99.9％

(2)原料预加工、切割粗镁

将粗镁切割成条形块状，块状尺寸为80×20×10mm；

(3)清洁真空熔炼炉

①打开真空熔炼炉炉盖，用吸尘器抽吸炉内灰尘及有害物质，时间10min；

②用去离子水刷洗炉体、炉腔、炉盖，然后晾干，使其洁净；

③用丙酮刷洗、擦洗炉口、炉壁、炉盖内壁，然后晾干，使熔炼炉内腔处于洁净状态；

(4)清洁熔炼坩埚

①用金属铲、金属刷清理熔炼坩埚内外壁疤痕、杂质；

②用吸尘器抽吸坩埚内外壁灰尘；

③用去离子水清洗坩埚内壁，使其洁净，然后晾干；

(5)处理浇铸模具，置放氧化锆滤网

①清洁浇铸模具

对浇铸使用的不锈钢模具型腔，用金属刷、金属铲剔除残留物及有害物质；

②用去离子水刷洗模具型腔及外部，使之洁净，然后晾干；

③配制、涂覆脱模剂

配制脱模剂：氮化硼200g+去离子水500ml，成液态；

涂覆脱模剂：在模具型腔内，用喷涂机均匀喷涂脱模剂，脱模剂厚度为0.1mm，晾干备用；

④将氧化锆滤网卷成漏斗形，置于模具浇铸口；

(6)预热浇铸模具

将开合式浇铸模具装配后整体置于干燥箱中进行预热，预热温度180℃±5℃，预热时间30min±2min；

(7)置放纯镁原料