铝及铝合金中的杂质Fe元素对材料性能危害极大,且难以高效率、低成本地去除,这很大程度上限制了铝资源的循环再生,造成了极大的浪费。目前的除铁方法,如过滤、离心、电磁等在实际生产中均有一定的应用局限性。有鉴于此,本文提出了一种高含Fe量Al-Si合金铁铝分离及再生的新方法。首先,将Al-Si-Fe合金加入到纯镁熔体中,利用自然沉降法把密度较大、熔点较高的富铁相沉淀到熔体底部；然后,将含Fe量极少的Mg-Al-Si合金与富铁沉淀层分离,实现了利用镁熔体来除铁的目的。本文研究了不同工艺条件下镁合金中富铁相的相组成、组织形貌和沉淀规律,揭示了富铁相在镁熔体中凝固过程中的析出行为与演变机制,基于动力学与XRD半定量物相分析建立了富铁颗粒自然沉降模型,基于Pandat软件的热力学分析模拟了Mg-Al-Si-Fe四元合金的凝固路径及相关相图。本文的主要研究内容如下：(1)研究了将高含Fe量Al-Si合金加入到镁熔体中的Al-Fe分离规律。当Al-14Si-4Fe合金的添加量为4wt.%时,在适当的工艺条件下,合金底部可以生成体积分数约为2.0%的富铁沉淀层,上部为含Fe量极少的Mg-Al-Si合金。其中,底部沉淀层中的富铁相以Al5Fe2和Al0.7Fe3Si0.3相为主。当Al-14Si-4Fe合金的添加量提高至9wt.%时,底部沉淀层的体积分数取决于熔体保温温度、静置时间的共同作用；为获得最佳的沉淀效果,镁熔体在720℃时保温45min,此时的体积分数约为3.4%。(2)利用控制变量法研究了镁熔体成分、保温温度、冷却速度对沉淀层中富铁相微观组织及形貌的影响。当镁熔体中初始Fe含量为0.36wt.%(名义含量,下同)时,沉淀层中富铁相随Si含量的增加先后出现块状Al5Fe2相和Al0.7Fe3Si0.3相。随着镁熔体的保温温度由650℃上升至800℃,沉淀层中先后出现针状Al13Fe4相、块状Al5Fe2和Al0.7Fe3Si0.3相。改变熔体冷速,空冷后的富铁相以块状Al5Fe2、Al0.7F3Si0.3相为主,炉冷后的富铁相以针状Al13Fe4相和块状Al5Fe2相为主。(3)基于动力学分析与XRD半定量物相分析建立了富铁颗粒自然沉降模型。在Mg-7.38Al-1.26Si-0.36Fe合金熔体中,当保温温度高于720℃时,富铁颗粒的密度较大(约4.98g·cm-3),沉降速度较快(约mm·min-1),静置30min时,底部可以形成较为集中的沉淀层,其体积分数约为6%；当熔体保温温度低于700℃时,富铁颗粒的密度较小(约3.96g·cm-3),沉降速度较慢(约1.10mm·min-1),静置30min时,底部不能形成较为集中的沉淀层其体积分数约为34%。(4)基于Pandat计算软件的热力学分析模拟了Mg-Al-Si-Fe四元合金的凝固路径和计算相图。在Mg-7.38Al-1.26Si-0.36Fe合金熔体中,750℃保温时开始析出Al0.7Fe3Si0.3相,在冷凝过程中,该相会依次演变为过渡的Al2Fe相和稳定的Al5Fe2相。在平衡相图中,低温的熔体还会析出少量的Al13Fea相。在Mg1.26Si0.36Fe-xAl合金的变温纵截面计算相图中,随着A1含量的增加,Al0.7Fe3Si0.3相临界相变温度也会增加,两者基本呈线性变化的规律。