氯化锰去除铝合金中铁元素的工艺试验150512215完整版

本科毕业设计（论文）题目氯化锰去除铝合金中铁元素的工艺试验学院化学与材料工程学院年级12专业金属材料班级金属材料122学号学生姓名校内导师职称论文提交日期2016-05-01常熟理工学院本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计(论文)，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本人签名：日期：常熟理工学院本科毕业设计(论文)使用授权说明本人完全了解常熟理工学院有关收集、保留和使用毕业设计(论文)的规定，即：本科生在校期间进行毕业设计(论文)工作的知识产权单位属常熟理工学院。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许毕业设计(论文)被查阅和借阅；学校可以将毕业设计(论文)的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编毕业设计（论文），并且本人电子文档和纸质论文的内容相一致。保密的毕业设计(论文)在解密后遵守此规定。本人签名：日期：导师签名：日期：常熟理工学院毕业设计（论文）I氯化锰去除铝合金中铁元素的工艺试验摘要铁元素对合金的影响非常大，杂质铁在铝合金的组织中，往往会形成一些硬度较高的针状和片状组织，这会大大降低铝合金材料的一些力学性能，比如韧性、硬度。本课题主旨在于利用氯化锰去除铝合金中铁元素，提高铝合金性能。通过研究在不同熔炼温度、不同熔剂加入量、不同反应时间下以氯化锰作为熔剂对铝合金的影响，确定最为合适的除铁条件，并根据实验结果设计出最佳的氯化锰去除铝合金中铁元素的工艺。关键字：除铁氯化锰废铝再生反应沉淀常熟理工学院毕业设计（论文）IITheStudyofUsingtheFluxCompositedbytheMnCl2toReducetheContentofIroninAluminumAlloyAbstractIronalloyimpactisverybig,theimpuritiesofironinaluminumalloyintheorganization,tendtoformsomeneedleandlamellarstructurewithhigherhardness,thiswillgreatlyreducesomeofthemechanicsperformanceofthealuminumalloymaterial,suchastoughnessandhardness.Will,ontheotherhand,ironandotherelements,especiallysiliconinthealuminumalloyreaction,theformationofcompoundsagainstaluminummeltflow,thisisobviouslynotconducivetoaluminumalloycasting.Thistopicmainlyusingmanganesechlorideremovalofaluminumalloyiron,aluminumalloyperformance.Throughresearchondifferentmeltingtemperatureandunderdifferentfluxadditionamount,reactiontimeonmanganesechlorideasfluxforaluminiumalloy,theinfluenceofdeterminethemostsuitableconditionsofironremoval,anddesignaccordingtotheresultsoftheexperiment,thebestmanganesechlorideremovalofaluminumalloy.Keywords:inadditiontoiron;Manganesechloride;Aluminiumscrapregeneration;Reactionprecipitation常熟理工学院毕业设计（论文）III目录1.绪论...................................................11.1废铝再生的意义................................................11.2废铝再生的技术现状............................................11.2.1材料回收技术..............................................11.2.2预处理技术................................................21.2.3熔炼技术..................................................31.2.4产品类型..................................................41.3废铝再生的技术瓶颈............................................51.4除Fe的方法和进展.............................................61.4.1重力沉降法................................................61.4.2离心去除法................................................71.4.3电磁分离法................................................71.4.4过滤法....................................................71.4.5熔剂法....................................................81.5本课题的内容及意义............................................82实验内容及方法.........................................92.1原理分析......................................................92.2实验工艺流程及各部分要求......................................92.2.1原料准备.................................................102.2.2熔炼.....................................................112.2.3除铁.....................................................112.2.4浇铸.....................................................112.2.5检验.....................................................112.3实验用料、设备及使用要求.....................................12常熟理工学院毕业设计（论文）IV2.3.1实验用原料...............................................122.3.2仪器设备.................................................122.3.3使用要求.................................................132.4欲达到目标...................................................133.结果与讨论............................................143.1加入量的影响.................................................143.2保温时间的影响...............................................183.3保温温度的影响...............................................203.4最佳工艺及检测结果显示.......................................224.结论..................................................245.致谢..................................................256.参考文献..............................................26常熟理工学院毕业设计（论文）11.绪论1.1废铝再生的意义在现代社会使用的材料中，铝占据着金属材料的第二，仅次于钢铁的使用量。与铁相比较，铝的密度要小，纯铝为2.7g/cm3，故在同等体积下，铝要比铁轻二倍。而铝的导热性和导电性排在金、银、铜之后，居于第四，另外铝的塑性和抗氧化性都比较好[1]。铝合金可以说广泛的应用于交通、建筑、电子制造、机械制造等军用和民用行业中，在我国乃至全世界每年都有大量的铝被冶炼开发，是经济发展的支柱产业之一。铝和许多其他的资源一样属于不可再生资源，虽然说铝的蕴藏量非常大，但是按目前的生产状况，很难持续的发展，并且铝金属冶炼采用的是电解法，这也意味着需要消耗大量的电能[2]，同时由于技术限制，电解铝对环境的影响非常大，这也是目前来说限制着铝业发展的原因之一。另一方面，每年有大量的铝资源被浪费，既浪费资源又污染环境，因此如何有效的解决废铝资源再生成为现代铝业发展的关键之一，尤其是近年来资源再生利用这一课题在世界范围内越来越得到各界人士的关注。铝暴露在空气中，其表面会形成一层致密的氧化膜，这对铝的性能起着重要的保护作用，这使得铝的再利用率较高，而且废铝的来源非常广泛，小至电子元件大至大型机械都可以回收利用。与原铝电解相比，废铝再生更加节约能源，更为经济、环保，也就更加符合当下发展的主题，因此这项技术在未来势必成为铝合金生产的主流之一。1.2废铝再生的技术现状1.2.1材料回收技术就目前来说，全球废铝再生发展很不均衡，在一些西方的发达国家中，无论是在废铝的回收体系还是说在废铝合金的回收技术上都较为成熟，像日本的常熟理工学院毕业设计（论文）2再生铝可以占到铝业生产的95%，德国可以达到54%，而美国也可以达到52%，但是我国在这方面才刚刚起步，并没有完善的产业体系，企业也以中小型企业为主，在设备和工艺上较为落后，这也加大了铝资源浪费问题，整体上利用率偏低，并且企业对于原料的管理方式也不妥，在一定程度上也造成了许多不必要的浪费。1.2.2预处理技术（1）分离轻质量杂质技术：包含应用较为广泛的两种方法，风选法分离废纸、废塑料和尘土和浮选法分离轻质杂质。前者是利用材料密度不同通入一定压力的风将密度低于铝的杂质吹走，主要目的是去除废纸、废塑料和尘土等杂质。特点是工艺简单，能够高效分离密度小的轻质夹杂物，但是对于工作区域有着严格的要求，以避免环境污染和对人体的伤害。后者则是利用材料的密度差来分离不同材料，这种方法简单易行，在欧美国家应用非常广泛，根据浮选介质分为干式和湿式，干式浮选法采用干砂为介质，并通人高压空气以产生气泡和对流作用，而后将其流化，废料经烘干、脱油后进入流化床