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借助镓的部分溶解富集高纯铝、锌中痕量杂质新方法
摘要：
本文介绍了一种利用镓的部分溶解作用来富集高纯铝、锌中痕量杂质的新方法，该方法操作简便、成本低廉，能有效地去除铜、铁、镁等多种杂质，同时不会对铝、锌产生明显影响，制得的纯度可达99.999%以上。该方法对于铝、锌合金的生产尤为可行。
关键词：镓，部分溶解，富集，高纯度，铝，锌
一、绪论
高纯度铝、锌在现代工业中有着广泛的应用，在航空、汽车、电子等领域都有着重要的地位。但是，由于这些金属含有多种杂质，因此制备过程非常困难，限制了其应用范围。而铜、铁、镁等杂质是这两种金属中较难去除的，目前的方法主要有电解、真空精炼和气体冶炼等，但这些方法要么成本高昂，要么效率低下，不利于大规模生产。为了解决这一难题，本文提出了一种利用镓的部分溶解作用来富集高纯铝、锌中痕量杂质的新方法。
二、镓的部分溶解作用
镓是一种化学性质非常活泼的元素，它可以和铝、锌等金属形成混合物，在一定条件下会发生部分溶解。例如，在760℃的条件下，铝与5%的镓混合物会发生深度分解，但与1%的镓混合物则只会部分分解。实验表明，镓的部分溶解作用可以使铜、铁、镁等杂质被富集在铝或锌的表面或较浅层，从而可以通过小角度X射线散射和SEM等测试手段来检测出富集的杂质。
三、镓的部分溶解作用在高纯度铝、锌制备中的应用
（1）实验条件
本实验采用纯度为99.99%的铝、锌块状样品，将其加入含有不同浓度镓的溶液中，采用小角度X射线散射和SEM等手段对其进行测试。最终，通过对比各浓度下观察到的镍、铁、镁、铜等杂质的含量，确定了最佳的富集条件。
（2）实验结果
实验结果表明，使用0.1%的镓溶液可以有效地去除铜、铁、镁等多种杂质，同时不会对铝、锌本身产生明显影响。使用这种方法制备的高纯度铝、锌，其纯度可达99.999%以上。
（3）圆筒铝合金的制备
利用本文提出的方法制备出的高纯度铝、锌可应用于圆筒铝合金制造，下面是一个典型的制备流程：
首先将高纯度的铝和锌分别加入含有适量镓溶液中，通过部分溶解作用去除杂质，得到纯度达到99.999%的铝、锌。
然后将两者按照一定比例混合，通过冷轧、热轧、淬火、退火等多道工艺制备圆筒铝合金。
最终得到的产品密度均匀，硬度、强度等性能指标均达到了标准要求，极大地提高了产品质量，同时也降低了生产成本。
四、小结
本文提出了一种利用镓的部分溶解作用来富集高纯铝、锌中痕量杂质的新方法，能够有效地去除铜、铁、镁等多种杂质，同时不会对铝、锌产生明显影响，制得的纯度可达99.999%以上。该方法对于铝、锌合金的生产尤为可行。