KR20160066804A - Method for Removing Pb from Cupper Alloy Waste Using Ca Cored Wire - Google Patents

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KR20160066804A KR1020140172031A KR20140172031A KR20160066804A KR 20160066804 A KR20160066804 A KR 20160066804A KR 1020140172031 A KR1020140172031 A KR 1020140172031A KR 20140172031 A KR20140172031 A KR 20140172031A KR 20160066804 A KR20160066804 A KR 20160066804A
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Abstract

The present invention relates to a method to remove lead from copper alloy scrap using a calcium wire. The method comprises: a step of dissolving copper alloy scrap; a step of adding a calcium wire to the resultant solution of dissolving copper alloy waste, and dissolving the calcium wire; and a step of elevating the temperature of the resultant product. The method may additionally comprises a step of adding a reaction catalyst, which is able to remove lead from copper alloy scrap with a high removal rate.

Description

칼슘 와이어를 사용한 구리합금 스크랩으로부터 납 제거 방법{Method for Removing Pb from Cupper Alloy Waste Using Ca Cored Wire}[0001] The present invention relates to a method for removing lead from a copper alloy scrap using calcium wire,

본 발명은 구리합금 스크랩으로부터 납을 제거하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 칼슘 와이어를 사용하여 구리합금 폐기물로부터 납을 제거하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for removing lead from copper alloy scrap, and more particularly to a method for removing lead from copper alloy waste using calcium wire.

일반적으로, 구리합금은 열 및 전기전도도가 우수하며 양호한 가공성에 의해 열교환기나 전기·전자 부품용 재료로서 널리 사용되어 오고 있다. 그리고, 이러한 우수한 특성을 갖는 구리합금은 자원 절약 및 에너지 절약이라는 관점에서 가공 과정에서 발생하는 구리합금 스크랩 또는 사용이 끝난 후의 폐기되는 구리합금을 회수해 재활용하는 것이 행해지고 있다.Generally, copper alloys are excellent in heat and electric conductivity and are widely used as materials for heat exchangers and electric / electronic parts due to good processability It is coming. In view of resource saving and energy saving, copper alloys having such excellent characteristics are recovered and recycled from copper alloy scraps generated during processing or from spent copper alloys after use.

그러나, 이들 구리합금 스크랩 또는 폐기된 구리합금에는 이종 재료, 도금, 절연 물질등이 혼입해 있으므로, 이들을 재사용하기 위해서 선별이 행해지고 있다.However, since these copper alloy scraps or the discarded copper alloy are mixed with different materials, plating, insulating materials and the like, they are selected for reuse.

한편, 구리합금 스크랩 또는 폐기된 구리합금에는 납을 포함한 구리합금 및 납을 포함하지 않는 구리합금이 존재한다. 이 때문에, 이들을 이용하려면, 납이 혼입되지 않도록, 재사용 이전에 납을 제거할 필요가 있다. On the other hand, a copper alloy containing lead and a copper alloy containing no lead are present in the copper alloy scrap or the discarded copper alloy. Therefore, in order to use them, it is necessary to remove lead before reuse so that lead is not incorporated.

그러나, 대량의 구리합금 스크랩에 납이 들어간 구리합금이 혼입했을 경우, 이것을 분별하는 것은 대부분 곤란하다. 또, 용해 후에 납을 산화시켜 산화납으로서 부상 제거하는 방법을 생각할 수 있지만, 이 산화에 의한 방법에서는 아연도 산화제거 되어버려 납만의 제거는 어렵다는 문제점이 있다.However, when a large amount of copper alloy scrap is mixed with a lead-containing copper alloy, it is difficult to discriminate the copper alloy. It is also possible to consider a method in which lead is oxidized after dissolution and is flotated and removed as lead oxide. However, in this oxidation method, zinc is also oxidized and removed, which makes it difficult to remove only lead.

국제특허출원의 출원공개공보 제10-1993-7003474호 {발명의 명칭 : 납 함량을 감소시킨 기계성형된 구리 합금, 공개일자 : 1993년 11월 30일}International Patent Application Publication No. 10-1993-7003474, entitled " Mechanically shaped copper alloy with reduced lead content, published on November 30, 1993}

이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 구리합금 폐기물로부터 납을 제거하는 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for removing lead from copper alloy waste.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 In order to solve the above problems,

구리합금 폐기물을 용해시켜 구리합금 용해물을 형성하는 단계;Dissolving the copper alloy waste to form a copper alloy melt;

구리합금 용해물에 칼슘 와이어를 첨가하여 용해시키는 단계; 및Adding a calcium wire to a copper alloy melt to dissolve the copper alloy melt; And

상기 용해물을 승온시키는 단계;를 포함하는 칼슘 와이어를 사용한 구리합금 폐기물로부터 납 제거 방법을 제공한다.And heating the molten metal to remove lead from the copper alloy waste using the calcium wire.

본 발명에 따른 납 제거 방법에 있어서, 상기 구리합금 폐기물로는 구리합금 스크랩 또는 폐기된 구리합금일 수 있다.In the lead removal method according to the present invention, the copper alloy waste may be a copper alloy scrap or a discarded copper alloy.

본 발명에 따른 납 제거 방법에 있어서, 상기 구리합금 폐기물을 용해시키는 단계 및 칼슘 와이어를 첨가하여 용해시키는 단계는 모두 900 내지 950℃의 온도에서 수행되는 것이 바람직하며, 상기 칼슘 와이어는 상기 구리합금 폐기물의 중량에 기초하여 0.5 내지 3.0중량%의 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하고,In the lead removal method according to the present invention, the step of dissolving the copper alloy waste and the step of adding and dissolving the calcium wire are all preferably performed at a temperature of 900 to 950 ° C, Is preferably contained in a range of 0.5 to 3.0 wt% based on the weight of the composition,

본 발명에 따른 납 제거 방법에 있어서, 상기 구리합금 폐기물에 용해된 용해물에 반응 촉진제를 더 포함시키는 것이 더 바람직하다.In the lead removal method according to the present invention, it is more preferable to further include a reaction promoter in the melt dissolved in the copper alloy waste.

상기 반응 촉진제는 칼슘 와이어 첨가 전에, 칼슘 와이어 첨가 후에 또는 칼슘 와이어 첨가 전 및 후로 분할되어 첨가되어질 수 있다.The reaction promoter may be added after the calcium wire addition, after the calcium wire addition, or before and after the calcium wire addition.

상기 반응 촉진제를 첨가하여 용해시키는 단계는 900 내지 950℃의 온도에서 5 내지 10분 동안 교반을 통해 수행되는 것이 바람직하다. The step of adding and dissolving the reaction promoter is preferably carried out by stirring at a temperature of 900 to 950 캜 for 5 to 10 minutes.

본 발명에 따른 상기 반응 촉진제로는 NaF를 사용하고, 상기 구리합금 폐기물의 중량에 기초하여 0.5 내지 3중량%의 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.As the reaction promoter according to the present invention, NaF is preferably used and is preferably contained in the range of 0.5 to 3 wt% based on the weight of the copper alloy waste.

본 발명에 따른 칼슘 와이어를 사용함으로써, 구리합금 폐기물로부터 납의 제거 효율을 개선시킬 수 있으며, 칼슘 와이어와 반응 첨가제를 동시에 사용하는 경우 납 제거 효율을 더 높일 수 있다.By using the calcium wire according to the present invention, the lead removal efficiency can be improved from the copper alloy waste, and the lead removal efficiency can be further improved when the calcium wire and the reaction additive are used at the same time.

도 1은 구리합금 스크랩에 대한 처리방법에 따른 시료의 미세 조직을 나타낸 사진이다.
도 2는 구리합금 스크랩에 대한 처리온도에 따른 시료의 미세 조직을 나타낸 사진이다.
도 3은 구리합금 스크랩에 대한 처리시약(칼슘 와이어)의 사용량에 따른 시료의 미세 조직을 나타낸 사진이다.
도 4는 구리합금 스크랩을 칼슘 와이어를 사용한 경우, 시료에 형성되는 Ca, Ca-Pb 화합물 SEM 사진이다.
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a photograph showing a microstructure of a sample according to a treatment method for a copper alloy scrap. FIG.
Fig. 2 is a photograph showing the microstructure of the sample according to the processing temperature of the copper alloy scrap. Fig.
3 is a photograph showing the microstructure of the sample according to the amount of the treatment reagent (calcium wire) used for the copper alloy scrap.
4 is a SEM photograph of a Ca, Ca-Pb compound formed on a sample when a calcium alloy wire is used as a copper alloy scrap.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에 따른 칼슘 와이어를 사용하여 구리합금 폐기물로부터 납을 제거하는 방법은 구리합금 폐기물을 용해시켜 구리합금 용해물을 형성하는 단계; 구리합금 용해물에 칼슘 와이어를 첨가하여 용해시키는 단계; 및 상기 용해물을 승온시키는 단계;를 포함한다.A method for removing lead from copper alloy waste using calcium wire according to the present invention includes dissolving copper alloy waste to form a copper alloy melt; Adding a calcium wire to a copper alloy melt to dissolve the copper alloy melt; And raising the temperature of the melt.

상기 구리합금 폐기물을 용해시켜 구리합금 용해물을 형성하는 단계에서, 상기 구리합금 폐기물로는 구리합금 스크랩 또는 폐기된 구리합금일 수 있다. In the step of dissolving the copper alloy waste to form a copper alloy melt, the copper alloy waste may be a copper alloy scrap or a discarded copper alloy.

상기 구리합금 폐기물의 용해는 900 내지 950℃의 온도에서 수행되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 900 내지 930℃의 온도이다. 900℃ 미만의 온도에서는 황동이 응고되기 시작하므로 취급이 용이하지 않아 바람직하지 않고, 상기 범위 내에서 납 제거율이 최적이 될 수 있다.The dissolution of the copper alloy waste is preferably performed at a temperature of 900 to 950 캜, more preferably 900 to 930 캜. The brass starts to solidify at a temperature lower than 900 DEG C, which is not preferable because it is not easy to handle, and the lead removal rate can be optimized within the above range.

또한, 상기 구리합금 용해물에 칼슘 와이어를 첨가하여 용해시키는 단계에서 칼슘 와이어는 칼슘 코어드 와이어(Ca cored wire)를 의미하며, 칼슘 분말을 구리 또는 기타 금속으로 피복한 와이어를 말하는 것이다. 바람직하기로는 Ca 1 내지 30wt%를 구리 박판으로 피복한 칼슘 와이어인 것이며, 칼슘 와이어는 구리합금 폐기물 전체 중량에 기초하여 0.5 내지 3중량%의 범위 내에서 첨가되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1.0 내지 2.0중량%이다. 0.5중량% 미만으로 첨가되는 경우 납 제거율에 영향을 거의 미치지 않을 수 있으며, 3중량%의 범위를 초과하여 첨가하는 경우 첨가량 대비 경제적인 납 제거 효과를 얻을 수 없다.In addition, in the step of adding and dissolving the calcium wire to the copper alloy melt, the calcium wire means a Ca cored wire and refers to a wire in which the calcium powder is coated with copper or other metal. Preferably, the calcium wire is a calcium wire coated with a copper thin plate in an amount of 1 to 30 wt% of Ca, and the calcium wire is preferably added in a range of 0.5 to 3 wt% based on the total weight of the copper alloy waste, more preferably 1.0 To 2.0% by weight. If it is added in an amount of less than 0.5% by weight, it may have little influence on the lead removal rate. If it is added in an amount exceeding 3% by weight, an economical lead removal effect can not be obtained.

상기 칼슘 와이어의 용해 온도는 900 내지 950℃의 온도에서 수행되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 900 내지 930℃이다. 또한, 5 내지 10분 동안 교반을 통해 수행되는 것이 바람직하다.The dissolution temperature of the calcium wire is preferably 900 to 950 캜, and more preferably 900 to 930 캜. It is also preferable to carry out stirring for 5 to 10 minutes.

상기 칼슘 와이어의 첨가로 칼슘과 납이 슬래그를 형성하고, 이를 제거함으로써 납 제거율을 높일 수 있다.With the addition of the calcium wire, calcium and lead form slag, and by removing it, the lead removal rate can be increased.

이어지는 칼슘 와이어 첨가 후의 용해물을 승온시키는 단계가 진행되어지며, 이 경우, 1000℃ 이상의 온도로 승온시키는 것이 바람직하며, 구체적으로 950℃ 내지 1,050℃로 승온시키는 것이 바람직하다.In this case, the temperature is preferably raised to a temperature of 1000 ° C or higher, and specifically, it is preferable to raise the temperature to 950 ° C to 1,050 ° C.

상기 칼슘 와이어와 함께 반응 촉진제를 더 첨가할 수 있으며, 반응 촉진제의 첨가를 통해 납 제거 효율을 더 높일 수 있다.A reaction promoter may be further added together with the calcium wire, and the lead removal efficiency may be further increased by adding a reaction promoter.

상기 반응 촉진제는 칼슘 와이어 첨가 전에, 칼슘 와이어 첨가 후에 또는 칼슘 와이어 첨가 전 및 후로 분할되어 첨가되어질 수 있다. The reaction promoter may be added after the calcium wire addition, after the calcium wire addition, or before and after the calcium wire addition.

상기 반응 촉진제를 첨가하여 용해시키는 단계는 900 내지 950℃의 온도에서, 보다 바람직하게는 900 내지 930℃의 온도에서 5 내지 10분 동안 교반을 통해 수행되는 것이 바람직하다.The step of adding and dissolving the reaction promoter is preferably carried out by stirring at a temperature of 900 to 950 ° C, more preferably 900 to 930 ° C for 5 to 10 minutes.

본 발명에 따른 상기 반응 촉진제로는 NaF를 사용하고, 상기 구리합금 폐기물의 중량에 기초하여 0.5 내지 3중량%의 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다. 상기 반응 촉진제가 칼슘 와이어 첨가 전 및 후로 분할되어 첨가되어지는 경우, 1:1의 중량비로 분할되어 첨가될 수 있다.
As the reaction promoter according to the present invention, NaF is preferably used and is preferably contained in the range of 0.5 to 3 wt% based on the weight of the copper alloy waste. When the reaction accelerator is added dividedly before and after the calcium wire addition, it can be added in a weight ratio of 1: 1.

이하, 본 발명을 실시예를 들어 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described concretely with reference to Examples, but the present invention is not limited by the following Examples.

실시예Example 1 One

Pb 3중량%가 포함된 구리합금 스트랩 4000kg을 크루시블 타입 용해로에 넣고, 930℃의 온도에서 녹을 때까지 용해시켰다. 이어서, 칼슘 와이어(Ca 1.5wt%) 60kg을 첨가한 후, 930℃의 온도를 유지하면서 10분 동안 교반하여 용해시켰다. 이어서 납-칼슘 슬래그를 제거하였다. 상기 용해물을 1000℃의 온도를 승온시킨 후에 출탕시켰다.
4000 kg of a copper alloy strap containing 3% by weight of Pb was put into a crucible type melting furnace, and melted at a temperature of 930 캜 until it was melted. Subsequently, 60 kg of calcium wire (Ca 1.5 wt%) was added and dissolved by stirring for 10 minutes while maintaining the temperature at 930 캜. The lead-calcium slag was then removed. The melt was heated to a temperature of 1000 캜 and then allowed to boil.

실시예Example 2 2

Pb 3중량%가 포함된 구리합금 스트랩 4000kg을 크루시블 타입 용해로에 넣고, 930℃의 온도에서 용해시켰다. 이어서, 반응 촉진제로 NaF를 20kg 첨가한 후 930℃의 온도를 유지하면서 5분 동안 교반하여 용해시켰다. 이어서, 칼슘 와이어(Ca 1.5wt%) 60kg을 첨가한 후, 930℃의 온도를 유지하면서 10분 동안 교반하여 용해시켰다. 이어서 슬래그를 제거하였다. 이어서, 반응 촉진제로 NaF를 20kg 첨가한 후, 930℃의 온도를 유지하면서 5분 동안 교반하여 용해시켰다. 이어서 슬래그를 제거하였다. 상기 용해물을 1000℃의 온도를 승온시킨 후에 출탕시켰다.
4000 kg of a copper alloy strap containing 3% by weight of Pb was put into a crucible type melting furnace and dissolved at a temperature of 930 캜. Subsequently, 20 kg of NaF was added as a reaction promoter, and the mixture was stirred and dissolved for 5 minutes while maintaining the temperature at 930 ° C. Subsequently, 60 kg of calcium wire (Ca 1.5 wt%) was added and dissolved by stirring for 10 minutes while maintaining the temperature at 930 캜. The slag was then removed. Subsequently, 20 kg of NaF was added as a reaction promoter, and the mixture was stirred and dissolved for 5 minutes while maintaining the temperature at 930 ° C. The slag was then removed. The melt was heated to a temperature of 1000 캜 and then allowed to boil.

실시예Example 3 3

Pb 3중량%가 포함된 구리합금 스트랩 4000kg을 크루시블 타입 용해로에 넣고, 930℃의 온도에서 용해시켰다. 이어서, 반응 촉진제로 NaF를 40kg 첨가한 후 930℃의 온도를 유지하면서 10분 동안 교반하여 용해시켰다. 이어서, 칼슘 와이어(Ca 1.5wt%) 60kg을 첨가한 후, 930℃의 온도를 유지하면서 10분 동안 교반하여 용해시켰다. 이어서 슬래그를 제거하였다. 이 용해물을 1000℃의 온도를 승온시킨 후에 출탕시켰다.
4000 kg of a copper alloy strap containing 3% by weight of Pb was put into a crucible type melting furnace and dissolved at a temperature of 930 캜. Subsequently, 40 kg of NaF was added as a reaction promoter, and the mixture was stirred and dissolved for 10 minutes while maintaining the temperature at 930 ° C. Subsequently, 60 kg of calcium wire (Ca 1.5 wt%) was added and dissolved by stirring for 10 minutes while maintaining the temperature at 930 캜. The slag was then removed. The melt was heated to a temperature of 1000 ° C and then allowed to boil.

실시예Example 4 4

Pb 3중량%가 포함된 구리합금 스트랩 4000kg을 크루시블 타입 용해로에 넣고, 930℃의 온도에서 용해시켰다. 이어서, 칼슘 와이어(Ca 1.5wt%) 60kg을 첨가한 후, 930℃의 온도를 유지하면서 10분 동안 교반하여 용해시켰다. 이어서 슬래그를 제거하였다. 이어서, 반응 촉진제로 NaF를 40kg 첨가한 후, 930℃의 온도를 유지하면서 10분 동안 교반하여 용해시켰다. 이어서 슬래그를 제거하였다. 이 용해물을 1000℃의 온도를 승온시킨 후에 출탕시켰다.
4000 kg of a copper alloy strap containing 3% by weight of Pb was put into a crucible type melting furnace and dissolved at a temperature of 930 캜. Subsequently, 60 kg of calcium wire (Ca 1.5 wt%) was added and dissolved by stirring for 10 minutes while maintaining the temperature at 930 캜. The slag was then removed. Subsequently, 40 kg of NaF was added as a reaction promoter, and the mixture was stirred and dissolved for 10 minutes while maintaining the temperature at 930 캜. The slag was then removed. The melt was heated to a temperature of 1000 ° C and then allowed to boil.

시험예Test Example 1 One

상기 실시예 1 내지 4에서, 처리전 구리합금 스트랩과 처리후 구리합금 스트랩의 Pb 함량을 건식분석(SES, Spark Emision Spectrometer)방법을 통해 조사하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었고, 처리방법에 따른 시료의 미세 조직 사진을 금속 현미경으로 촬영하여 도 1에 나타내었다.In Examples 1 to 4, the Pb content of the copper alloy strap before the treatment and the copper alloy strap after the treatment were examined by a SES (Spark Emission Spectrometer) method. The results are shown in Table 1 below. Fig. 1 is a photograph of the microstructure of the sample taken with a metallurgical microscope.

실시예Example 처리방법Processing method 제거율(Pb 함량변화) Removal rate (Pb content change) 1One 칼슘 와이어Calcium wire 50% (3.36 → 1.68)50% (3.36 → 1.68) 22 1/2NaF + 칼슘 와이어 + 1/2NaF1 / 2NaF + calcium wire + 1 / 2NaF 70% (2.94 → 0.88)70% (2.94 → 0.88) 33 NaF + 칼슘 와이어NaF + calcium wire 51% (2.94 → 1.43)51% (2.94 → 1.43) 44 칼슘 와이어 + NaFCalcium wire + NaF 82% (3.36 → 0.62)82% (3.36? 0.62)

상기 표 1로부터 칼슘 와이어 단독보다는 칼슘 와이어와 반응 촉진제인 NaF를 함께 사용하는 것이 Pb의 제거율이라는 측면에서 더 효율적이였으며, NaF를 칼슘 와이어 첨가 전후 및 첨가 후에 첨가하는 것이 제거율이 더 높았으며, 칼슘 와이어 첨가 후에 NaF를 첨가하는 경우에 가장 높은 제거율을 보였다. 또한, 도 1을 통해 칼슘 와이어 첨가 후에 NaF를 첨가하는 경우, Pb가 Ca가 반응하여 Ca-Pb 화합물의 형성이 훨씬 더 많은 부분을 차지함을 확인할 수 있었다.
From Table 1, it was found that the use of the calcium wire alone and the NaF, which is a reaction promoter, was more effective in terms of the removal rate of Pb than the calcium wire alone. Addition of NaF before and after the addition of calcium wire resulted in higher removal rate, The highest removal rate was obtained when NaF was added after wire addition. 1, when NaF was added after addition of calcium wire, it was confirmed that Pb reacted with Ca to form a much larger portion of Ca-Pb compound.

시험예Test Example 2 2

상기 실시예 2에서와 같은 방법으로 구리합금 스크랩을 처리하되, 처리 온도를 900℃, 930℃, 950℃, 980℃로 진행하는 것만 달리하여 이들 각각의 Pb 제거율을 조사하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었으며, 처리 온도에 따른 시료의 미세조직 사진을 도 2에 나타내었다.The copper alloy scrap was treated in the same manner as in Example 2, except that the treatment temperature was changed to 900 ° C., 930 ° C., 950 ° C., and 980 ° C., and the respective Pb removal rates were examined. And the microstructure of the sample according to the treatment temperature is shown in Fig.

실시예 2Example 2 처리온도Treatment temperature 제거율(Pb 함량변화) Removal rate (Pb content change) 900℃900 ℃ 82% (2.63 → 0.48)82% (2.63 → 0.48) 930℃930 ° C 70 %(2.94 → 0.88)70% (2.94 → 0.88) 950℃950 ℃ 42 %(2.89 → 1.68)42% (2.89 → 1.68) 980℃980 ° C 44 %(2.77 → 1.56)44% (2.77 - > 1.56)

상기 표 2를 통해 처리온도가 900℃에서 가장 높은 제거율을 보였지만, 900℃부터 황동의 응고가 시작되어 그 미만의 온도는 바람직하지 않으며, 950℃의 온도에서부터 제거율이 현저히 떨어지고 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 도 2를 통해 900℃의 처리 온도에서, Pb가 Ca가 반응하여 Ca-Pb 화합물의 형성이 훨씬 더 많은 부분 차지함을 확인할 수 있었다.
From Table 2, it can be seen that although the highest removal rate was observed at 900 ° C., the coagulation of brass started at 900 ° C., and the lower temperature was not preferable, and the removal rate from 950 ° C. was remarkably decreased. 2, it can be confirmed that at a treatment temperature of 900 ° C, Pb reacts with Ca to form a much larger portion of the Ca-Pb compound.

시험예Test Example 3 3

상기 실시예 2에서와 같은 방법으로 구리합금 스크랩을 처리하되, 칼슘 와이어의 함량을 0.5중량%, 1중량%, 1.5중량%, 3중량%로 진행하는 것만 달리하여 이들 각각의 Pb 제거율을 조사하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었고, 칼슘 와이어 함량에 따른 시료의 미세 조직 사진을 도 3에 나타내었다.The copper alloy scrap was treated in the same manner as in Example 2 except that the content of calcium wire was changed to 0.5 wt%, 1 wt%, 1.5 wt%, and 3 wt% The results are shown in Table 3, and the microstructure of the sample according to the calcium wire content is shown in FIG.

실시예 2Example 2 칼슘 와이어 함량Calcium wire content 제거율(Pb 함량변화) Removal rate (Pb content change) 0.5중량%(20kg)0.5 wt% (20 kg) 24%(2.90 → 2.20)24% (2.90 - 2.20) 1.0중량%(40kg)1.0 wt% (40 kg) 63%(3.15 → 1.18)63% (3.15 - 1.18) 1.5중량%(60kg)1.5 wt% (60 kg) 70%(2.94 → 0.88)70% (2.94 → 0.88) 3.0중량%(120kg)3.0 wt% (120 kg) 75%(3.10 → 0.76)75% (3.10 → 0.76)

상기 표 3으로부터 칼슘 와이어의 함량이 구리합금 스크랩 전체 중량에 기초하여 1.0중량% 내지 3.0중량%의 범위 내에서 제거율이 높은 반면, 0.5중량%인 경우 제거율이 현저히 낮아짐을 알 수 있다. 또한, 도 3을 통해 3.0중량%의 Ca 함량에서, Pb가 Ca와 반응하여 Ca-Pb 화합물의 형성이 훨씬 더 많은 부분 차지함을 확인할 수 있었다.
From Table 3, it can be seen that the removal rate is high in the range of 1.0 wt% to 3.0 wt% based on the total weight of the copper alloy scrap, while the removal rate is remarkably lower in the case of 0.5 wt%. 3, it was confirmed that at a Ca content of 3.0% by weight, Pb reacted with Ca to form a much larger portion of the Ca-Pb compound.

시험예 4Test Example 4

상기 실시예 2에서와 같은 방법으로 구리합금 스크랩을 처리하되, 칼슘 와이어의 함량을 각각 1.5중량% 및 3중량%로 진행하는 것만 달리하여 처리하여 이들을 SEM으로 촬영하여 Ca 및 Ca-Pb 화합물을 관찰하여 그 결과를 도 4에 나타내었다.The copper alloy scrap was processed in the same manner as in Example 2, except that the calcium wire content was changed to 1.5 wt% and 3 wt%, respectively, and the samples were photographed by SEM to observe Ca and Ca-Pb compounds The results are shown in Fig.

도 4에 따르면, β상의 기지조직에 Ca 및 Ca-Pb 화합물이 관찰되었고, 화합물 내에 흰색으로 관찰되는 부분은 Ca-Pb 화합물로 판단되며, 흰색이 없는 화합물은 Ca 계열의 화합물로 판단된다. Ca 화합물은 Cu(x)-Ca(y) 계열의 화합물로 판단되며, Ca-Pb 화합물은 Ca(x)-Pb(y)의 계열로 판단된다. Pb는 Ca 화합물과 반응하여 슬래그로 제거되고, 슬래그화 되지 못한 Pb는 황동 기지에 잔존하는 것으로 판단된다.
According to Fig. 4, Ca and Ca-Pb compounds were observed in the matrix of? Phase, and the portion observed in white in the compound was judged to be a Ca-Pb compound. The Ca compound is judged to be a compound of the Cu (x) -Ca (y) series, and the Ca-Pb compound is judged to be a Ca (x) -Pb (y) series. Pb reacts with the Ca compound to be removed by slag, and Pb which is not slagged is judged to remain in the brass base.

결론적으로, 본 발명에 따른 납 제거 기술은 1) 용해 온도, 2) 칼슘 와이어의 첨가량, 및 3) 칼슘 와이어와 반응 촉진제(NaF)의 첨가 방법에 따라 영향을 받음을 확인할 수 있다. 즉, 용해 온도가 낮을수록 납 제거율이 높았으며, 900 내지 930℃에서 최적이었으며, 900℃에서는 황동의 응고가 시작됨에 따라 취급하기 어려웠으며, 930℃ 이상부터는 납 제거 효과가 감소하였다. 또한, 칼슘 와이어 첨가량은 1.0 내지 3.0중량%에서 제거율이 높았으며, 첨가량 대비 경제적인 납 제거 효과는 1.5중량%에서 가장 우수하였다. 또한, 칼슘 와이어를 첨가한 후 반응 촉진제를 첨가하는 것이 가장 우수한 납 제거율을 보였다.
In conclusion, the lead removal technique according to the present invention can be confirmed to be influenced by 1) the dissolution temperature, 2) the amount of calcium wire added, and 3) the method of adding calcium wire and reaction accelerator (NaF). That is, the lower the dissolution temperature, the higher the lead removal rate, the better at 900 to 930 ° C, the more difficult to handle due to the start of coagulation of brass at 900 ° C, In addition, the removal rate of the calcium wire was 1.0 to 3.0 wt%, and the lead removal effect was 1.5 wt%. In addition, the addition of a reaction accelerator after adding calcium wire showed the best lead removal rate.

Claims (8)

구리합금 폐기물을 용해시키는 단계;
구리합금 폐기물 용해물에 칼슘 와이어를 첨가하여 용해시키는 단계; 및
용해물을 승온시키는 단계;를 포함하는 칼슘 와이어를 사용한 구리합금 폐기물로부터 납 제거 방법.
Dissolving the copper alloy waste;
Adding a calcium wire to a copper alloy waste melt and dissolving the same; And
And heating the melt to remove lead from the copper alloy waste using the calcium wire.
제1항에 있어서,
상기 구리합금 폐기물에는 구리합금 스크랩 또는 폐기된 구리합금인 납 제거 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the copper alloy waste is a copper alloy scrap or a discarded copper alloy.
제1항에 있어서,
상기 구리합금 폐기물을 용해시키는 단계 및 칼슘 와이어를 첨가하여 용해시키는 단계는 모두 900 내지 950℃의 온도에서 수행되는 것인 납 제거 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of dissolving the copper alloy waste and the step of adding and dissolving the calcium wire are all performed at a temperature of 900 to 950 캜.
제1항에 있어서,
상기 칼슘 와이어는 상기 구리합금 폐기물의 중량에 기초하여 0.5 내지 3.0중량%의 범위 내에서 포함되는 것인 납 제거 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the calcium wire is included in the range of 0.5 to 3.0 wt% based on the weight of the copper alloy waste.
제1항에 있어서,
상기 구리합금 폐기물에 용해된 용해물에 반응 첨가제를 더 포함시키는 것인 납 제거 방법.
The method according to claim 1,
Further comprising a reaction additive in the melt dissolved in the copper alloy waste.
제5항에 있어서,
상기 반응 첨가제는 칼슘 와이어 첨가 전에, 칼슘 와이어 첨가 후에 또는 칼슘 와이어 첨가 전 및 후로 분할되어 첨가되는 것인 납 제거 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the reaction additive is added after the calcium wire addition, after the calcium wire addition, or before and after the calcium wire addition.
제5항에 있어서,
상기 반응 첨가제를 첨가하여 용해시키는 단계는 900 내지 950℃의 온도에서 5 내지 10분 동안 교반을 통해 수행되는 것인 납 제거 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the step of adding and dissolving the reaction additive is carried out by stirring at a temperature of 900 to 950 DEG C for 5 to 10 minutes.
제5항에 있어서,
상기 반응 첨가제로는 NaF를 사용하고, 상기 구리합금 폐기물의 중량에 기초하여 0.5 내지 3중량%의 범위 내에서 포함되는 것인 납 제거 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the reaction additive is NaF and is contained in the range of 0.5 to 3 wt% based on the weight of the copper alloy waste.
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