随着对高性能铝合金品质要求的不断提升和再生铝工业的不断发展，对于铝合金中杂质元素和夹杂物的限制也越来越严格，虽然有很多方法被用来控制铝合金中的杂质元素和夹杂物，但并不能满足铝工业发展的需要，迫切需要开发出新的高效的铝合金净化技术。本文针对铝工业中去除杂质铁元素和夹杂物的难题，将广泛用于钢铁冶金领域的电渣精炼方法应用于铝合金的净化中，进行铝的电渣精炼除铁除杂探索，并对铝电渣精炼去除杂质铁和夹杂物的机理进行了分析和讨论。在研究过程中，针对铝电渣精炼本身的特点，以铝工业中常用的精炼剂为主对铝电渣精炼的渣剂成分加以设计和选择，给出了47%KCl-30%NaCl-23%Na3AlF₆、46%KF-54%AlF₃和40%KCl-10%MgF2-50%MgCl₂三种铝电渣精炼渣剂。三种渣剂物理性能的检测结果和对工业纯铝的电渣精炼效果表明，以上三种渣剂均可满足铝电渣精炼的要求，其中47%KCl-30%NaCl-23%Na3AlF6渣剂对工业纯铝电渣精炼效果最好。采用CALPHAD方法计算了Al-Fe-B₂O₃和Al-Fe-P三元体系的相图，揭示了体系中富铁相的析出规律。根据Al-Fe-B₂O₃和Al-Fe-P三元相图的计算结果，分别向47%KCl-30%NaCl-23%Na3AlF6渣剂中添加Na₂B₄O₇或AlP配制铝电渣精炼除铁渣剂，并对除铁渣剂的物理性能进行了检测。利用添加10wt.%Na₂B₄O₇的47%KCl-30%NaCl-23%Na₃AlF₆渣剂对含铁量0.42wt.%的工业纯铝进行电渣精炼除铁试验，电渣精炼后杂质铁含量降低到0.19wt.%，去除的比例大于50%。电渣精炼后熔渣的分析结果表明，铁含量降低的原因是铝熔体与含Na₂B₄O₇的渣剂反应生成了铁硼中间化合物Fe2B，并且被熔融渣剂所捕获。同时，利用添加10wt.%AlP的47%KCl-30%NaCl-23%Na₃AlF₆渣剂对含铁量0.48wt.%的工业纯铝进行电渣精炼除铁试验，电渣精炼后杂质铁含量降低到0.30wt.%，去除的比例达到35%。电渣精炼后熔渣的分析结果表明，铁含量降低的原因是铝熔体与含A1P的渣剂反应生成了铁磷中间化合物Fe2P,并且被熔融渣剂所捕获。另外,采用添加Na2B4O7的47%KCl-30%NaCl-23%Na3AlF6渣剂对电渣精炼除铁的工艺进行研究,发现杂质铁含量随着Na2B4O7添加量的增加和重熔速度的减小而降低,当添加9～10wt.%Na2B4O7在80-120g·min-1的重熔速度下电渣精炼除铁效果最好。通过热力学计算证实了添加Na2B4O7渣剂电渣精炼除铁过程中熔融渣剂与铝熔体可自发反应生成铁硼化合物Fe2B。同时,通过对电渣精炼除铁反应过程的理论假设,建立了电渣精炼除铁过程中渣-液反应的动力学模型利用47%KCl-30%NaCl-23%Na3AlF6渣剂对工业纯铝进行电渣精炼除杂研究,发现电渣精炼后夹杂物的去除效率随重熔速度的降低不断提高。当重熔速为108g.min-1时除杂效果最好,电渣精炼去除夹杂物的效率达到97.6%。电渣精炼后熔渣的分析结果表明,夹杂物的降低是因为铝熔体中的夹杂物被熔融渣剂所捕获而进入到熔渣中。电渣精炼过程中夹杂物从铝熔体中迁移到熔融渣剂中的热力学计算表明,在夹杂物-铝熔体-熔融渣剂体系中夹杂物具有自发从铝熔体中迁移到熔融渣剂的趋势。同时,利用表面更新模型结合电渣精炼过程的电毛细效应对电渣精炼去除夹杂物过程中熔融渣剂捕获夹杂物的动力学过程进行了分析。