A study on Fe removal in aluminum scrap to make A356 aluminum alloy
ĐÀO HỒNG BÁCH
Viện Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Số 1, Đại Cồ Việt, Hà Nội
*Email: bach.daohong@hust.edu.vn
Ngày nhận bài: 19/10/2022, Ngày duyệt đăng: 6/12/2022
TÓM TẮT
Nhu cầu sử dụng hợp kim nhôm mác A356 trong nước tuy không nhiều, nhưng ngày càng tăng, trong khi giá thành nhập khẩu thường rất cao. Mục đích của nghiên cứu này là tinh chế nhôm phế liệu để tạo ra nguyên liệu chế tạo mác hợp kim nhôm A356. Tuy nhiên, trong nhôm phế liệu thường chứa nhiều nguyên tố có hại (như Fe) cho quá trình nấu luyện nên mục tiêu là phân loại phế liệu, sau đó khử Fe từ khoảng 1 % xuống dưới 0,15 %. Bài báo này trình bày nghiên cứu khử Fe bằng Na2B4O7 để tinh chế phế liệu nhôm trong điều kiện phòng thí nghiệm. Kết quả cho thấy tỷ lệ khử sắt tăng lên khi bổ sung Na2B4O7 và thời gian giữ nhiệt và tuân theo quy luật hàm mũ bậc nhất. Việc bổ sung chất trợ dung chứa Na2B4O7 (với tỷ lệ tối ưu là 77 %) có thể làm giảm hàm lượng sắt từ 1 %
xuống dưới 0,1 %. Các phương pháp phân tích nhiễu xạ điện tử (XRD), hiển vi điện tử quét (SEM) và phổ phân tán năng lượng (EDS) đã được sử dụng để nghiên cứu cấu trúc và tổ chức của các mẫu sản phẩm nhôm thu được sau quá trình tinh chế khử sắt.
Từ khóa: A356, Fe, Na2B4O7, phế liệu, tinh chế.
ABSTRACT
The domestic demand for A356 raw material is increasing, so the price is often very high. The goal of this study is to sort the scrap, then reduce Fe from about 1 % to less than 0.15 %. The reducing Fe by Na2B4O7 to refine aluminum scrap has been conducted under laboratory conditions. The results showed that the iron reduction rate increased with the addition of Na2B4O7 and the heat retention time and obeyed the first-order exponential law. The addition of flux containing Na2B4O7 can reduce the iron content from 1% to less than 0.1% and reach an optimal rate of 77 %. The XRD, SEM and EDS analyzes of aluminum samples described the microstructure and morphology of the obtained aluminum products. This product is a good raw material for making Al alloy group A356.
Keywords: A356, Fe, Na2B4O7, scrap, purification.
