CN101994011B - 一种含铜、锡、锌、铅废渣处理精制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了属于废渣处理及金属回收技术领域的一种含铜、锡、锌、铅废渣处理精制方法。首先将废渣采用颚式破碎机粗破，再通过高速粉碎机细破，然后利用摇床，以水为介质，重选分离出金属物料和弃渣，将脱水后的金属物料真空干燥，采用中频感应炉熔炼并加入造渣剂和脱氧剂提纯金属物料，制作成母合金，根据铜基金属粉末成分配入特定的金属元素，通过高压水雾化将熔融合金雾化，再通过脱水、真空干燥或氢气还原、分级、合批包装工序，制备出铜基金属粉末。本发明涉及的废渣中金属元素铜、锡、锌、铅不用单独分离，综合利用，降低了废渣的回收成本，本发明环保节能且制备的铜基金属粉末产品的附加值高，经济效益好。

Description

一种含铜、锡、锌、铅废渣处理精制方法
技术领域
本发明属于废渣处理及金属回收技术领域，特别涉及一种含铜、锡、锌、铅废渣处理精制方法。
背景技术
在铜、锡、锌、铅冶炼厂、铸造等企业的生产中会产生大量的废渣，此种废渣中往往含有铜、锡、锌、铅金属元素中的一种或几种，含量最高可达到20％，采用合理的工艺回收其中的有价金属非常必要。
目前，国内主要采用通过湿法和火法相结合，将几种有价金属元素分离处理。存在的问题是：四种有色金属元素不能综合回收利用，工艺复杂，成本高；还有的将某种低含量的金属元素废弃掉，不能回收循环利用，并且造成环境污染。另外，某些小地方采用冲天炉加入焦炭露天熔炼回收废渣，此工艺为严重污染环境的落后工艺，国家明令禁止。
雾化工艺生产铜合金粉末具有能耗低，成本低，无污染，生产效率高等优点，是当今铜合金粉生产技术的发展趋势。该工艺通过水将熔体破碎成粉，继而采用还原后处理和分级工艺获得松装密度和粒度组成可调的铜合金粉，该类粉末的成分在制造初期可以任意调配，成品粉末具有良好的流动性和化学稳定性，适用于粉末冶金自动化生产应用。该铜合金粉所具有的优良特性，使其成为我国金刚石工具、粉末冶金零部件和热喷涂行业急需的理想原料。
发明内容
本发明的目的是提供一种含铜、锡、锌、铅废渣处理精制方法。
一种含铜、锡、锌、铅废渣处理精制方法，其特征在于，利用废渣制备铜基金属粉末，该方法步骤如下：
(1)将废渣采用颚式破碎机粗破，再通过高速粉碎机细破，然后利用摇床，以水为介质，重选分离出金属物料和弃渣；
(2)将步骤(1)分离出的金属物料脱水后真空干燥，采用中频感应炉熔炼并加入造渣剂和脱氧剂提纯金属物料，制作成母合金；
(3)根据铜基金属粉末成分，将步骤(2)熔融的母合金中配入特定的金属元素，然后通过高压水雾化将熔融合金雾化；
(4)步骤(3)所得的粉末和水的混合物通过脱水、真空干燥或氢气还原、分级、合批包装工序，制备出铜基金属粉末。
所述废渣中含有铜、锡、锌、铅金属元素中的一种或几种。
所述废渣经过细破后的粒径为0.01-2mm。
所述造渣剂为石灰石或玻璃中的至少一种。
所述脱氧剂为木炭或磷铜。
所述特定的金属元素为铜、锡、锌、铅中的一种或几种。
所述高压水雾化压力为10-60MPa。
所述铜基金属粉末为663青铜粉、铜锡青铜粉、黄铜粉或铜铅合金粉。
本发明的有益效果为：本发明即将含铜、锡、锌、铅废渣经过预处理，通过熔炼提纯，结合雾化工艺，制备出金刚石工具、粉末冶金零件、热喷涂专用的、粒度和松比可调的铜基金属粉末，以此来综合回收渣中的有价金属元素。废渣中金属元素铜、锡、锌、铅不用单独分离，综合利用，从而降低了废渣的回收成本，改变了传统的火法熔炼再电解，或湿法提取废渣中金属元素的工艺，环保节能；且制备的铜基金属粉末产品的附加值高，经济效益好。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
表1为某冶炼厂2006年到2008年废渣量，废渣成块型和粒状，铜、锡、锌、铅总含量约为6-8％，每年可回收800kg左右的有价金属，按每吨6万元计算，每年回收价值将近5万元。
表1某冶炼厂2006年到2008年废渣量
Figure G2009100908129D00031
对上述含铜、锡、锌、铅废渣进行处理精制，利用废渣制备铜基金属粉末，工艺流程图如图1所示，该方法步骤如下：
(1)取500kg上述某冶炼厂的废渣，废渣采用PE-150×250型颚式破碎机粗破，粗破后粒径约为15-20mm，再通过400型高速粉碎机细破，粒径达到0.01-2mm，然后利用6-S型摇床，以水为介质，重选分离出金属物料和弃渣，分离出的金属物料量为48kg；
(2)将步骤(1)分离出的金属物料用离心机脱水，然后真空干燥，采用150kg的中频感应炉熔炼，熔炼过程中加入石灰石、玻璃各0.5kg造渣，除去铁等杂质，然后加入木炭0.2kg还原脱氧，扒渣后制作成母合金，测母合金的成分见表2，母合金的量约为40kg；
表2母合金的成分
(3)由表2可知，母合金含有铜、锡、锌、铅，可用来做663青铜粉(Cu85Sn6Zn6Pb3)，将步骤(2)熔融的母合金中加入一定量的铜、锡、锌、铅金属，制备663青铜粉的配料见表3，继续熔炼，当熔体温度达到1160-1180℃时，完全合金化，然后通过30MPa左右高压水将熔融液体雾化成含水的粉末；
表3配料表
Figure G2009100908129D00041
(4)步骤(3)所得的粉末和水的混合物通过脱水、真空干燥、分级、合批包装工序，制备出663青铜粉。
制备出的663青铜粉粒度在74μm以下，可用来真空烧结金刚石工具胎体。
实施例2
某冶炼厂锡铜废渣成块型，仅含铜、锡两种元素，有价金属总含量约为12％。
对上述含铜、锡废渣进行处理精制，利用废渣制备铜基金属粉末，工艺流程图如图1所示，该方法步骤如下：
(1)取500kg上述某冶炼厂的废渣，废渣采用PE-150×250型颚式破碎机粗破，粗破后粒径约为15-20mm，再通过400型高速粉碎机细破，粒径达到0.01-2mm，然后利用6-S型摇床，以水为介质，重选分离出金属物料和弃渣，分离出的金属物料量为63kg；
(2)将步骤(1)分离出的金属物料用离心机脱水，然后真空干燥，采用150kg的中频感应炉熔炼，熔炼过程中加入石灰石、玻璃各1.2kg造渣，除去铁等杂质，然后加入磷铜0.2kg还原脱氧，扒渣后制作成母合金，测母合金的成分见表4，母合金的量约为51kg；
表4母合金的成分
Figure G2009100908129D00042
(3)由表4可知，母合金含有铜、锡两种元素，可用来做铜锡15青铜粉(Cu85％Sn15％)，将步骤(2)熔融的母合金中加入61.88kg的电解铜，继续熔炼，当熔体温度达到1180-1200℃时，完全合金化，然后通过55MPa左右高压水将熔融液体雾化成含水的粉末；
(4)步骤(3)所得的粉末和水的混合物通过脱水、真空干燥、分级、合批包装工序，制备出铜锡15青铜粉。
制备出的铜锡15青铜粉，粒度在43μm以下，可用来真空烧结金刚石工具胎体。
实施例3
某铸造厂的铜锌废渣仅含铜、锌两种元素，有价金属总含量约为6％。
对上述含铜、锌废渣进行处理精制，利用废渣制备铜基金属粉末，工艺流程图如图1所示，该方法步骤如下：
(1)取500kg上述某铸造厂的废渣，废渣采用PE-150×250型颚式破碎机粗破，粗破后粒径约为15-20mm，再通过400型高速粉碎机细破，粒径达到0.01-2mm，然后利用6-S型摇床，以水为介质，重选分离出金属物料和弃渣，分离出的金属物料量为34kg；
(2)将步骤(1)分离出的金属物料用离心机脱水，然后真空干燥，采用150kg的中频感应炉熔炼，熔炼过程中加入石灰石、玻璃各0.8kg造渣，除去铁等杂质，然后加入木炭0.2kg还原脱氧，扒渣后制作成母合金，测母合金的成分见表5，母合金的量约为29kg；
表5母合金的成分
Figure G2009100908129D00051
(3)由表5可知，母合金含有铜、锌两种元素，可用来做用于粉末冶金零部件的铜锌20黄铜粉(Cu80％Zn20％)，将步骤(2)熔融的母合金中加入33.51kg的电解铜，继续熔炼，当熔体温度达到1180-1200℃时，完全合金化，然后通过15MPa左右高压水将熔融液体雾化成含水的粉末；
(4)步骤(3)所得的粉末和水的混合物通过脱水、氢气还原、分级、合批包装工序，制备出铜锌20黄铜粉。
制备出的铜锌20黄铜粉粒度在140μm和28μm之间，可用来烧结粉末冶金零部件。
实施例4
某厂的铅废渣中含铜，有价金属总含量约为3％。
对上述含铜、铅废渣进行处理精制，利用废渣制备铜基金属粉末，工艺流程图如图1所示，该方法步骤如下：
(1)取500kg上述废渣，废渣采用PE-150×250型颚式破碎机粗破，粗破后粒径约为15-20mm，再通过400型高速粉碎机细破，粒径达到0.01-2mm，然后利用6-S型摇床，以水为介质，重选分离出金属物料和弃渣，分离出的金属物料量为21kg；
(2)将步骤(1)分离出的金属物料用离心机脱水，然后真空干燥，采用150kg的中频感应炉熔炼，熔炼过程中加入石灰石、玻璃各0.4kg造渣，除去铁等杂质，然后加入木炭0.2kg还原脱氧，扒渣后制作成母合金，测母合金的成分见表6，母合金的量约为15kg；
表6母合金的成分
Figure G2009100908129D00061
(3)由表6可知，母合金含有铅、铜两种元素，可用来做用于粉末冶金零部件的铜铅20粉(Cu80％Pb20％)，将步骤(2)熔融的母合金中加入47.441kg的电解铜，继续熔炼，当熔体温度达到1150-1180℃时，完全合金化，然后通过12MPa左右高压水将熔融液体雾化成含水的粉末；
(4)步骤(3)所得的粉末和水的混合物通过脱水、氢气还原、分级、合批包装工序，制备出铜铅20粉。
制备出的铜铅20粉粒度在173μm和35μm之间，可用来烧结粉末冶金零部件。

Claims (7)

1.一种含铜、锡、锌、铅废渣处理精制方法，其特征在于，利用废渣制备铜基金属粉末，该方法步骤如下：
(1)将废渣采用颚式破碎机粗破，再通过高速粉碎机细破，然后利用摇床，以水为介质，重选分离出金属物料和弃渣；
(2)将步骤(1)分离出的金属物料脱水后真空干燥，采用中频感应炉熔炼并加入造渣剂和脱氧剂提纯金属物料，制作成母合金；
(3)根据铜基金属粉末成分，将步骤(2)熔融的母合金中配入特定的金属元素，然后通过高压水雾化将熔融合金雾化，所述特定的金属元素为铜、锡、锌、铅中的一种或几种；
(4)步骤(3)所得的粉末和水的混合物通过脱水、真空干燥或氢气还原、分级、合批包装工序，制备出铜基金属粉末。
2.根据权利要求1所述的含铜、锡、锌、铅废渣处理精制方法，其特征在于，所述废渣中含有铜、锡、锌、铅金属元素中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的含铜、锡、锌、铅废渣处理精制方法，其特征在于，所述废渣经过细破后的粒径为0.01-2mm。
4.根据权利要求1所述的含铜、锡、锌、铅废渣处理精制方法，其特征在于，所述造渣剂为石灰石或玻璃中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的含铜、锡、锌、铅废渣处理精制方法，其特征在于，所述脱氧剂为木炭或磷铜。
6.根据权利要求1所述的含铜、锡、锌、铅废渣处理精制方法，其特征在于，所述高压水雾化压力为10-60MPa。
7.根据权利要求1所述的含铜、锡、锌、铅废渣处理精制方法，其特征在于，所述铜基金属粉末为663青铜粉、铜锡青铜粉、黄铜粉或铜铅合金粉。
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