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针对三层液电解精炼铝工艺中产生的阳极合金渣,通过配制合理的精炼剂和净化熔剂,降低阳极合金渣中的杂质元素Fe、Si的含量,使阳极合金渣可以重新投入到精炼工艺中,减少资源的浪费。采用化学元素分析、XRD、SEM等手段,分析阳极合金渣的组成、微观结构及金相组织,弄清杂质元素在合金中的存在状态。通过考察精炼剂中各组分的相对含量对熔炼的影响,确定精炼剂的最佳配比为27%NaCl、33%KCl、10%CaF2、10%NaF、20%Na3AlF6。以硼酸盐为除铁剂,以碳酸钙为除硅剂,根据Al-B-Fe、B-Fe相图及热力学条件,制定合理的温度制度。通过考察硼酸盐、碳酸钙等净化熔剂的添加量、孕育温度及保温时间对除杂效果的影响,确定最佳工艺参数。实验结果表明:以硼酸盐作为除铁剂时,熔体中的铁含量有所下降,当氟硼酸钾的添加量为10%,在1174℃孕育保温150min时,除铁率最大为52.6%;当硼酸钠的添加量为6%,在1174℃孕育保温150min时,除铁率最大为64.23%。通过对净化后熔体及熔渣的微观组织及相组成分析表明:采用氟硼酸钾除铁净化时,基体中大部分铁相仍然存在,只是形状得到细化,净化后的熔渣中没有B-Fe化合物,仅仅是因为熔化时合金渣中存在的高熔点的FeSi进入渣相而使铁含量降低。采用硼酸钠除铁净化时,基体中针状的铁相基本消失,净化后的熔渣中有Fe2B存在。因此,硼酸钠的除铁效果优于氟硼酸钾。以碳酸钙作为除硅剂,熔体中的硅含量随着碳酸钙添加量的增多而减少,当添加量为3%,保温孕育150min时硅含量降低至0.9309%,除硅率为49.72%。渣中有CaSi2存在,这说明净化过程中碳酸钙成功的捕获了合金中的Si,形成高熔点的CaSi2,并在精炼剂的作用下成为熔渣。对阳极合金渣进行复合净化,采用6%Na2B4O7+3%CaCO3+5%精炼剂(27%NaCl、33%KCl、10%CaF2、10%NaF、20%Na3AlF6)的复合精炼剂,在800℃熔化,1174℃保温孕育150min,阳极合金渣中铁含量降到4.2127%,除铁率达69.4%;硅含量降到1.2624%,除硅率达44.1%。说明与单独净化相比,复合净化,不仅能有效地控制阳极合金渣中Fe、Si元素在允许含量范围内,而且复合净化能大大提高合金回收率。