Proses dan operasi penghilangan gas, inklusi, dan unsur-unsur berbahaya dari cairan logam untuk memperoleh cairan aluminium berkualitas baik disebut pemurnian. Proses ini juga disebut pengolahan. Terdapat banyak metode pemurnian untuk paduan aluminium, yang dapat dibagi menjadi dua jenis dasar: pemurnian adsorpsi dan pemurnian non-adsorpsi. Berdasarkan lokasi pemurnian, metode ini dapat dibagi menjadi tiga jenis: pemurnian dalam tungku, pemurnian online, dan pemurnian dalam wadah tuang.
Metode Pemurnian untuk Paduan Aluminium
Metode Pemurnian untuk Paduan Aluminium
Pemurnian melalui Adsorpsi
Pemurnian adsorpsi mengacu pada reaksi fisik dan kimia antara lelehan aluminium dan adsorben (seperti berbagai agen pemurnian gas, cair, dan padat serta media filter) secara langsung, sehingga adsorben dan inklusi non-logam berupa gas serta padat dalam lelehan tersebut mengalami aksi fisik atau mekanis untuk mencapai penghilangan gas dan penghilangan terak. Pemurnian adsorpsi hanya bekerja pada bagian lelehan yang terjangkau oleh adsorben. Tingkat pemurnian logam cair bergantung pada kondisi kontak, yaitu luas permukaan kontak antara logam cair dan adsorben, lamanya waktu kontak, serta kondisi permukaan pada area kontak. Pemurnian adsorpsi mencakup: pemurnian dengan hembusan udara, pemurnian dengan garam klorida, pemurnian fluks, filtrasi lelehan, dll.
Mekanisme pemurnian pada proses pemurnian adsorpsi terutama memanfaatkan hukum tekanan parsial gas untuk menghilangkan gas, serta memanfaatkan senyawa yang terbentuk dengan hidrogen untuk menghilangkan gas; sedangkan dalam hal penghilangan terak, proses ini terutama mencakup penghilangan terak melalui adsorpsi, pelarutan, pembentukan senyawa, dan filtrasi. Ketika agen pemurnian aktif digunakan, agen tersebut juga memiliki fungsi untuk menghilangkan natrium, kalsium, magnesium, litium, dan pengotor logam lainnya (pengotor logam yang lebih reaktif daripada aluminium) dalam cairan logam. Pemurnian adsorpsi saat ini merupakan metode pemurnian yang paling banyak digunakan dalam industri aluminium.
Pemurnian Tanpa Adsorpsi
Pemurnian non-adsorpsi mengacu pada perubahan keadaan kesetimbangan sistem logam-gas atau sistem logam-inklusi tanpa bergantung pada penambahan adsorben ke dalam cairan logam, sehingga gas dan inklusi non-logam padat dapat dihilangkan dari cairan aluminium. Metode pemisahan. Pemurnian non-adsorpsi memberikan efek pemurnian pada semua cairan aluminium, dan efek pemurniannya bergantung pada kondisi eksternal yang mengganggu keseimbangan serta karakteristik pergerakan cairan aluminium, inklusi, dan gas.
Proses pemurnian non-adsorpsi meliputi: perlakuan diam, perlakuan vakum, perlakuan ultrasonik, perlakuan pra-pengerasan, dan sebagainya. Mekanisme pemurnian pemurnian non-adsorpsi terutama memanfaatkan pengaruh suhu dan tekanan terhadap kelarutan gas dalam aluminium serta fenomena “kavitasi” pada cairan logam yang disebabkan oleh osilasi mekanis frekuensi tinggi; dalam hal penghilangan terak, metode ini terutama memanfaatkan perbedaan berat jenis dan fungsi flotasi tambahan selama proses degassing. Kecuali perlakuan diam, metode pemurnian non-adsorpsi lainnya jarang digunakan dalam produksi aktual di pabrik aluminium pada umumnya.
