CN108220645B - 一种紫杂铜复合液态精炼剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种紫杂铜复合液态精炼剂，属于合金冶炼助剂技术领域。本发明研制的紫杂铜复合液态精炼剂是由焦油、改性稀土混合物、改性海泡石、复合钠盐和纳米铜合金配置而成；其中，改性稀土混合物是由硝酸铈、偏钒酸铵、纳米镧粉和水混合后，超声分散，再加入预处理空心氧化锌，恒温搅拌混合后，静置老化，再经浓缩、干燥和无氧焙烧得到，而改性海泡石则是有草酸爆破处理后焙烧得到，另外，复合钠盐是由碳酸钠、硼酸钠、偏铝酸钠、氟铝酸钠、亚硝酸钠和硅酸钠组成。本发明技术方案制备的紫杂铜复合液态精炼剂在紫杂铜精炼的过程中具有优异的除杂除气作用的特点，能有效提高产品的耐腐蚀性，流动性及力学性能。
Description
技术领域
本发明公开了一种紫杂铜复合液态精炼剂，属于合金冶炼助剂技术领域。
背景技术
随着经济的迅速发展，对铜及铜合金产品的需求日益增加。但是，铜矿资源十分稀缺，铜资源储量较少，必须依靠进口铜精矿和电解铜、铜材和废铜等途径获取金属铜，其成本相对较高。其实，铜是一种再生性能较好的金属材料，改进和提高废铜的再生利用技术是缓解铜资源匮乏的有效途径。紫杂铜作为含铜量较高的废杂铜，可直接用于生产铜合金和低氧、无氧铜杆。一般利用紫杂铜生产低氧或无氧铜杆时，由于原料中存在氧、硫、锡、碲、铋、铅、铝、铁、锌等杂质元素，易使产品出现晶粒粗大、组织疏松、气孔和夹杂等铸造缺陷，从而降低了铜的导热性、导电性和抗拉强度，严重时会造成上引过程中铸杆的断裂。因此，在生产低氧及无氧铜杆时，常采取向铜液中添加精炼剂的方法，有效降低紫杂铜中的杂质含量，从而提高产品的综合性能。
紫杂铜原料的来源非常广泛，主要包括折旧的电机、变压器和电线电缆等，这些原料中铜的纯度较高，其杂质主要是表面的夹杂物；另外，还包括加工铜件，如油管、换热器铜管、铜板带边角料、铸件以及高铜合金等，这些材料在外观上与纯铜接近，其杂质种类相对复杂且含量较高。紫杂铜中的杂质元素主要有O、S、P、Bi、Fe、Pb、Sn、Ni、Zn等，其中Fe、Ni、Pb去除困难较大。通常，可将紫杂铜熔体中的杂质分为可溶解的气体、金属、非金属及不熔的固体夹杂物。其中，不熔的固体夹杂物可通过熔炼时撇渣除去，但可溶解的气体、金属和非金属夹杂必须通过使用精炼剂才能加以去除。当利用紫杂铜再生技术生产低氧、无氧铜杆时，关键是要解决脱氧和去除其他杂质的问题。
因此，如何改善传统精炼剂除杂效果差，导致产品耐腐蚀性能，力学性能及流动性不佳的缺点，以获取更高综合性能的精炼剂，是其推广与应用于更广阔的领域，满足工业生产需求亟待解决的问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：针对传统精炼剂除杂效果差，导致产品耐腐蚀性能，力学性能及流动性不佳的缺点，提供了一种紫杂铜复合液态精炼剂。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种紫杂铜复合液态精炼剂，是由以下重量份数的原料组成：
焦油 60～80份
改性稀土混合物 8～10份
改性海泡石 3～5份
复合钠盐 8～10份
纳米铜合金 10～15份
所述改性稀土混合物改性过程为：
（1）将空心氧化锌和多巴胺溶液按质量比为1：50～1：100混合后，超声浸渍，过滤，洗涤，得预处理空心氧化锌；
（2）按重量份数计，依次取10～20份硝酸铈，3～5份偏钒酸铵，3～5份纳米镧粉，20～30份预处理空心氧化锌，200～300份水，先将硝酸铈、偏钒酸铵、纳米镧粉和水混合后，超声分散，再加入预处理空心氧化锌，恒温搅拌混合后，静置老化，再经浓缩、干燥和无氧焙烧，得改性稀土混合物；
所述改性海泡石改性过程为：
（1）按质量比为1：10～1：20将海泡石和草酸溶液混合后，保压处理，再经瞬间泄压，得预处理海泡石；
（2）将预处理海泡石微波干燥后，焙烧，即得改性海泡石。
所述焦油为低温煤焦油或中温煤焦油中的任意一种。
所述复合钠盐是由以下重量份数的原料配置而成：8～10份碳酸钠，10～15份硼酸钠，2～4份偏铝酸钠，8～10份氟铝酸钠，4～6份亚硝酸钠，2～4份硅酸钠。
所述纳米铜合金为纳米铜锆合金；所述纳米铜锆合金中锆所占质量分数为1.0～1.6%。
所述空心氧化锌制备过程为：按质量比为1：1：10将氟化铵、尿素和水搅拌混合，得混合溶液，再按体积比为1：1取混合溶液和质量分数为10%的硝酸锌溶液，并将混合溶液于搅拌状态下滴加至硝酸锌溶液中，待滴加结束，加热搅拌反应后，离心分离，洗涤，干燥，即得空心氧化锌。
本发明的有益效果是：
（1）本发明技术方案通过采用液相体系作为精炼剂，从而可保障体系中各自分分散于液相体系中后，被体系中具有一定粘度的焦油包裹吸附，从而有效避免体系中亚硝酸钠及活性较高的纳米铜合金等组分在储存过程中发生氧化变质，且焦油中带有活性基团的组分可与体系中各物质发生物理或化学吸附，避免各组分在存放过程中发生团聚而沉降，另外焦油的使用，可在紫杂铜精炼过程中进一步发生热解，产生具有优异脱氧性能的小分子还原性气体，且气体的产生有利于将铜液中气相及固相夹杂物带出，减少体系内部杂质，粘度降低，从而使精炼产品流动性得到有效改善；
（2）本发明技术方案通过添加改性稀土混合物，首先，改性稀土混合物具有良好的催化性能，可催化体系中的氢、氧等气体快速发生氧化还原反应而被去除，另外，改性稀土混合物采用空心微球负载，在精炼过程中加入到体系中后，因受热膨胀后空心结构密度较小，可快速上浮，在上浮过程中，可在体系内部渗透，进一步提升催化效果，且上浮后可在表面形成保护层，避免铜液被氧化，从而提高精炼产品的耐腐蚀性能，再者，部分稀土成分会与铜中的一些杂质发生反应，形成高熔点化合物，这些化合物以微小的颗粒形式分布于熔体当中，成为弥撒的非自发结晶的晶核质点，从而起到细化晶粒的作用，使精炼产品机械强度得到有效提升，另外，熔体中残留的稀土物质可有效降低纯铜的腐蚀电流密度，进一步提高纯铜产品的耐腐蚀性能。
具体实施方式
按质量比为1：1：10将氟化铵、尿素和水混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合溶解10～20min，得混合溶液，再按体积比为1：1量取所得混合溶液和质量分数为10%的硝酸锌溶液，先将硝酸锌溶液倒入聚四氟乙烯内衬不锈钢反应釜，再于搅拌转速为800～1200r/min条件下，将混合溶液通过滴液漏斗以3～5mL/min速率滴加至硝酸锌溶液中，待混合溶液滴加完毕，将聚四氟乙烯内衬不锈钢反应釜密封，于温度为150～170℃，转速为600～800r/min条件下，恒温密闭搅拌反应10～24h，待反应结束，离心分离，收集下层沉淀物，并用无水乙醇洗涤所得下层沉淀物3～5次，再将洗涤后的下层沉淀物转入真空干燥箱中，于温度为105～110℃条件下干燥至恒重，得干燥下层沉淀物，即为空心氧化锌；将空心氧化锌和质量浓度为2g/L多巴胺溶液按质量比为1：50～1：100混合后，于超声频率为55～60kHz条件下，超声浸渍45～60min，得浸渍液，并将所得浸渍液过滤，得滤饼，在用去离子水洗涤滤饼3～5次，得预处理空心氧化锌，按重量份数计，依次取10～20份硝酸铈，3～5份偏钒酸铵，3～5份纳米镧粉，20～30份预处理空心氧化锌，200～300份水，先将硝酸铈、偏钒酸铵、纳米镧粉和水混合后，于超声频率为50～60kHz条件下超声分散10～20min，再加入预处理空心氧化锌，于温度为75～80℃，转速为400～600r/min条件下，恒温搅拌混合2～4h后，停止搅拌，保温静置老化10～24h，得老化料，并将所得老化料转入旋转蒸发仪，于温度为75～85℃，压力为500～600kPa条件下，减压浓缩2～4h，得浓缩液，再将浓缩液于温度为85～90℃条件下干燥5～6h，得干燥料；并将所得干燥料转入管式炉中，以8～10mL/min速率向炉内通入氩气，于氩气保护状态下，以8～10℃/min速率程序升温至550～600℃，保温焙烧2～4h，随炉冷却至室温，出料，得改性稀土混合物；按质量比为1：10～1：20将海泡石和质量分数为8～10%草酸溶液混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合10～20min后，静置3～5h，再将烧杯中物料倒入汽爆罐中，并向汽爆罐内通入饱和水蒸气，直至汽爆罐内压力达2.3～2.8MPa，保压10～30s后，打开汽爆罐出料阀，经瞬间泄压，得预处理海泡石，再将所得预处理海泡石转入微波干燥器中，于微波频率为2.35～2.45GHz条件下，微波干燥45～60min，得干燥海泡石，并将所得干燥海泡石移入管式炉，于温度为300～350℃条件下，保温焙烧3～5h后，随炉冷却至室温，出料，得改性海泡石；按重量份数计，在混料机中依次加入60～80份焦油，8～10份改性稀土混合物，3～5份改性海泡石，8～10份复合钠盐，10～15份纳米铜合金，以600～800L/min速率向混料机中通入氮气，直至置换出所有空气，再将混料机密封，于转速为600～800r/min条件下，搅拌混合4～6h后，出料，灌装，即得紫杂铜复合液态精炼剂。所述焦油为低温煤焦油或中温煤焦油中的任意一种。所述复合钠盐是由以下重量份数的原料配置而成：8～10份碳酸钠，10～15份硼酸钠，2～4份偏铝酸钠，8～10份氟铝酸钠，4～6份亚硝酸钠，2～4份硅酸钠。所述纳米铜合金为纳米铜锆合金；所述纳米铜锆合金中锆所占质量分数为1.0～1.6%。
实例1
按质量比为1：1：10将氟化铵、尿素和水混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合溶解20min，得混合溶液，再按体积比为1：1量取所得混合溶液和质量分数为10%的硝酸锌溶液，先将硝酸锌溶液倒入聚四氟乙烯内衬不锈钢反应釜，再于搅拌转速为1200r/min条件下，将混合溶液通过滴液漏斗以5mL/min速率滴加至硝酸锌溶液中，待混合溶液滴加完毕，将聚四氟乙烯内衬不锈钢反应釜密封，于温度为170℃，转速为800r/min条件下，恒温密闭搅拌反应24h，待反应结束，离心分离，收集下层沉淀物，并用无水乙醇洗涤所得下层沉淀物5次，再将洗涤后的下层沉淀物转入真空干燥箱中，于温度为110℃条件下干燥至恒重，得干燥下层沉淀物，即为空心氧化锌；将空心氧化锌和质量浓度为2g/L多巴胺溶液按质量比为1：100混合后，于超声频率为60kHz条件下，超声浸渍60min，得浸渍液，并将所得浸渍液过滤，得滤饼，在用去离子水洗涤滤饼5次，得预处理空心氧化锌，按重量份数计，依次取20份硝酸铈，5份偏钒酸铵，5份纳米镧粉，30份预处理空心氧化锌，300份水，先将硝酸铈、偏钒酸铵、纳米镧粉和水混合后，于超声频率为60kHz条件下超声分散20min，再加入预处理空心氧化锌，于温度为80℃，转速为600r/min条件下，恒温搅拌混合4h后，停止搅拌，保温静置老化24h，得老化料，并将所得老化料转入旋转蒸发仪，于温度为85℃，压力为600kPa条件下，减压浓缩4h，得浓缩液，再将浓缩液于温度为90℃条件下干燥6h，得干燥料；并将所得干燥料转入管式炉中，以10mL/min速率向炉内通入氩气，于氩气保护状态下，以10℃/min速率程序升温至600℃，保温焙烧4h，随炉冷却至室温，出料，得改性稀土混合物；按质量比为1：20将海泡石和质量分数为10%草酸溶液混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合20min后，静置5h，再将烧杯中物料倒入汽爆罐中，并向汽爆罐内通入饱和水蒸气，直至汽爆罐内压力达2.8MPa，保压30s后，打开汽爆罐出料阀，经瞬间泄压，得预处理海泡石，再将所得预处理海泡石转入微波干燥器中，于微波频率为2.45GHz条件下，微波干燥60min，得干燥海泡石，并将所得干燥海泡石移入管式炉，于温度为350℃条件下，保温焙烧5h后，随炉冷却至室温，出料，得改性海泡石；按重量份数计，在混料机中依次加入80份焦油，10份改性稀土混合物，5份改性海泡石，10份复合钠盐，15份纳米铜合金，以800L/min速率向混料机中通入氮气，直至置换出所有空气，再将混料机密封，于转速为800r/min条件下，搅拌混合6h后，出料，灌装，即得紫杂铜复合液态精炼剂。所述焦油为低温煤焦油。所述复合钠盐是由以下重量份数的原料配置而成：10份碳酸钠，15份硼酸钠，4份偏铝酸钠，10份氟铝酸钠，6份亚硝酸钠，4份硅酸钠。所述纳米铜合金为纳米铜锆合金；所述纳米铜锆合金中锆所占质量分数为1.6%。
实例2
按质量比为1：1：10将氟化铵、尿素和水混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合溶解20min，得混合溶液，再按体积比为1：1量取所得混合溶液和质量分数为10%的硝酸锌溶液，先将硝酸锌溶液倒入聚四氟乙烯内衬不锈钢反应釜，再于搅拌转速为1200r/min条件下，将混合溶液通过滴液漏斗以5mL/min速率滴加至硝酸锌溶液中，待混合溶液滴加完毕，将聚四氟乙烯内衬不锈钢反应釜密封，于温度为170℃，转速为800r/min条件下，恒温密闭搅拌反应24h，待反应结束，离心分离，收集下层沉淀物，并用无水乙醇洗涤所得下层沉淀物5次，再将洗涤后的下层沉淀物转入真空干燥箱中，于温度为110℃条件下干燥至恒重，得干燥下层沉淀物，即为空心氧化锌；将空心氧化锌和质量浓度为2g/L多巴胺溶液按质量比为1：100混合后，于超声频率为60kHz条件下，超声浸渍60min，得浸渍液，并将所得浸渍液过滤，得滤饼，在用去离子水洗涤滤饼5次，得预处理空心氧化锌，按重量份数计，依次取20份硝酸铈，5份偏钒酸铵，5份纳米镧粉，30份预处理空心氧化锌，300份水，先将硝酸铈、偏钒酸铵、纳米镧粉和水混合后，于超声频率为60kHz条件下超声分散20min，再加入预处理空心氧化锌，于温度为80℃，转速为600r/min条件下，恒温搅拌混合4h后，停止搅拌，保温静置老化24h，得老化料，并将所得老化料转入旋转蒸发仪，于温度为85℃，压力为600kPa条件下，减压浓缩4h，得浓缩液，再将浓缩液于温度为90℃条件下干燥6h，得干燥料；并将所得干燥料转入管式炉中，以10mL/min速率向炉内通入氩气，于氩气保护状态下，以10℃/min速率程序升温至600℃，保温焙烧4h，随炉冷却至室温，出料，得改性稀土混合物；按质量比为1：20将海泡石和质量分数为10%草酸溶液混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合20min后，静置5h，再将烧杯中物料倒入汽爆罐中，并向汽爆罐内通入饱和水蒸气，直至汽爆罐内压力达2.8MPa，保压30s后，打开汽爆罐出料阀，经瞬间泄压，得预处理海泡石，再将所得预处理海泡石转入微波干燥器中，于微波频率为2.45GHz条件下，微波干燥60min，得干燥海泡石，并将所得干燥海泡石移入管式炉，于温度为350℃条件下，保温焙烧5h后，随炉冷却至室温，出料，得改性海泡石；按重量份数计，在混料机中依次加入80份丙酮，10份改性稀土混合物，5份改性海泡石，10份复合钠盐，15份纳米铜合金，以800L/min速率向混料机中通入氮气，直至置换出所有空气，再将混料机密封，于转速为800r/min条件下，搅拌混合6h后，出料，灌装，即得紫杂铜复合液态精炼剂。所述复合钠盐是由以下重量份数的原料配置而成：10份碳酸钠，15份硼酸钠，4份偏铝酸钠，10份氟铝酸钠，6份亚硝酸钠，4份硅酸钠。所述纳米铜合金为纳米铜锆合金；所述纳米铜锆合金中锆所占质量分数为1.6%。
实例3
按质量比为1：20将海泡石和质量分数为10%草酸溶液混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合20min后，静置5h，再将烧杯中物料倒入汽爆罐中，并向汽爆罐内通入饱和水蒸气，直至汽爆罐内压力达2.8MPa，保压30s后，打开汽爆罐出料阀，经瞬间泄压，得预处理海泡石，再将所得预处理海泡石转入微波干燥器中，于微波频率为2.45GHz条件下，微波干燥60min，得干燥海泡石，并将所得干燥海泡石移入管式炉，于温度为350℃条件下，保温焙烧5h后，随炉冷却至室温，出料，得改性海泡石；按重量份数计，在混料机中依次加入80份焦油，10份硝酸铈，10份偏钒酸铵，10份纳米镧粉，5份改性海泡石，10份复合钠盐，15份纳米铜合金，以800L/min速率向混料机中通入氮气，直至置换出所有空气，再将混料机密封，于转速为800r/min条件下，搅拌混合6h后，出料，灌装，即得紫杂铜复合液态精炼剂。所述焦油为低温煤焦油。所述复合钠盐是由以下重量份数的原料配置而成：10份碳酸钠，15份硼酸钠，4份偏铝酸钠，10份氟铝酸钠，6份亚硝酸钠，4份硅酸钠。所述纳米铜合金为纳米铜锆合金；所述纳米铜锆合金中锆所占质量分数为1.6%。
实例4
按质量比为1：1：10将氟化铵、尿素和水混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合溶解20min，得混合溶液，再按体积比为1：1量取所得混合溶液和质量分数为10%的硝酸锌溶液，先将硝酸锌溶液倒入聚四氟乙烯内衬不锈钢反应釜，再于搅拌转速为1200r/min条件下，将混合溶液通过滴液漏斗以5mL/min速率滴加至硝酸锌溶液中，待混合溶液滴加完毕，将聚四氟乙烯内衬不锈钢反应釜密封，于温度为170℃，转速为800r/min条件下，恒温密闭搅拌反应24h，待反应结束，离心分离，收集下层沉淀物，并用无水乙醇洗涤所得下层沉淀物5次，再将洗涤后的下层沉淀物转入真空干燥箱中，于温度为110℃条件下干燥至恒重，得干燥下层沉淀物，即为空心氧化锌；将空心氧化锌和质量浓度为2g/L多巴胺溶液按质量比为1：100混合后，于超声频率为60kHz条件下，超声浸渍60min，得浸渍液，并将所得浸渍液过滤，得滤饼，在用去离子水洗涤滤饼5次，得预处理空心氧化锌，按重量份数计，依次取20份硝酸铈，5份偏钒酸铵，5份纳米镧粉，30份预处理空心氧化锌，300份水，先将硝酸铈、偏钒酸铵、纳米镧粉和水混合后，于超声频率为60kHz条件下超声分散20min，再加入预处理空心氧化锌，于温度为80℃，转速为600r/min条件下，恒温搅拌混合4h后，停止搅拌，保温静置老化24h，得老化料，并将所得老化料转入旋转蒸发仪，于温度为85℃，压力为600kPa条件下，减压浓缩4h，得浓缩液，再将浓缩液于温度为90℃条件下干燥6h，得干燥料；并将所得干燥料转入管式炉中，以10mL/min速率向炉内通入氩气，于氩气保护状态下，以10℃/min速率程序升温至600℃，保温焙烧4h，随炉冷却至室温，出料，得改性稀土混合物；按重量份数计，在混料机中依次加入80份焦油，10份改性稀土混合物，5份海泡石，10份复合钠盐，15份纳米铜合金，以800L/min速率向混料机中通入氮气，直至置换出所有空气，再将混料机密封，于转速为800r/min条件下，搅拌混合6h后，出料，灌装，即得紫杂铜复合液态精炼剂。所述焦油为低温煤焦油。所述复合钠盐是由以下重量份数的原料配置而成：10份碳酸钠，15份硼酸钠，4份偏铝酸钠，10份氟铝酸钠，6份亚硝酸钠，4份硅酸钠。所述纳米铜合金为纳米铜锆合金；所述纳米铜锆合金中锆所占质量分数为1.6%。
实例5
按质量比为1：1：10将氟化铵、尿素和水混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合溶解20min，得混合溶液，再按体积比为1：1量取所得混合溶液和质量分数为10%的硝酸锌溶液，先将硝酸锌溶液倒入聚四氟乙烯内衬不锈钢反应釜，再于搅拌转速为1200r/min条件下，将混合溶液通过滴液漏斗以5mL/min速率滴加至硝酸锌溶液中，待混合溶液滴加完毕，将聚四氟乙烯内衬不锈钢反应釜密封，于温度为170℃，转速为800r/min条件下，恒温密闭搅拌反应24h，待反应结束，离心分离，收集下层沉淀物，并用无水乙醇洗涤所得下层沉淀物5次，再将洗涤后的下层沉淀物转入真空干燥箱中，于温度为110℃条件下干燥至恒重，得干燥下层沉淀物，即为空心氧化锌；将空心氧化锌和质量浓度为2g/L多巴胺溶液按质量比为1：100混合后，于超声频率为60kHz条件下，超声浸渍60min，得浸渍液，并将所得浸渍液过滤，得滤饼，在用去离子水洗涤滤饼5次，得预处理空心氧化锌，按重量份数计，依次取20份硝酸铈，5份偏钒酸铵，5份纳米镧粉，30份预处理空心氧化锌，300份水，先将硝酸铈、偏钒酸铵、纳米镧粉和水混合后，于超声频率为60kHz条件下超声分散20min，再加入预处理空心氧化锌，于温度为80℃，转速为600r/min条件下，恒温搅拌混合4h后，停止搅拌，保温静置老化24h，得老化料，并将所得老化料转入旋转蒸发仪，于温度为85℃，压力为600kPa条件下，减压浓缩4h，得浓缩液，再将浓缩液于温度为90℃条件下干燥6h，得干燥料；并将所得干燥料转入管式炉中，以10mL/min速率向炉内通入氩气，于氩气保护状态下，以10℃/min速率程序升温至600℃，保温焙烧4h，随炉冷却至室温，出料，得改性稀土混合物；按质量比为1：20将海泡石和质量分数为10%草酸溶液混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合20min后，静置5h，再将烧杯中物料倒入汽爆罐中，并向汽爆罐内通入饱和水蒸气，直至汽爆罐内压力达2.8MPa，保压30s后，打开汽爆罐出料阀，经瞬间泄压，得预处理海泡石，再将所得预处理海泡石转入微波干燥器中，于微波频率为2.45GHz条件下，微波干燥60min，得干燥海泡石，并将所得干燥海泡石移入管式炉，于温度为350℃条件下，保温焙烧5h后，随炉冷却至室温，出料，得改性海泡石；按重量份数计，在混料机中依次加入80份焦油，10份改性稀土混合物，5份改性海泡石，10份复合钠盐，15份纳米铜合金，以800L/min速率向混料机中通入氮气，直至置换出所有空气，再将混料机密封，于转速为800r/min条件下，搅拌混合6h后，出料，灌装，即得紫杂铜复合液态精炼剂。所述焦油为低温煤焦油。所述复合钠盐是由以下重量份数的原料配置而成：10份碳酸钠，15份硼酸钠，4份偏铝酸钠，10份氟铝酸钠，4份硅酸钠。所述纳米铜合金为纳米铜锆合金；所述纳米铜锆合金中锆所占质量分数为1.6%。
实例6
按质量比为1：1：10将氟化铵、尿素和水混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合溶解20min，得混合溶液，再按体积比为1：1量取所得混合溶液和质量分数为10%的硝酸锌溶液，先将硝酸锌溶液倒入聚四氟乙烯内衬不锈钢反应釜，再于搅拌转速为1200r/min条件下，将混合溶液通过滴液漏斗以5mL/min速率滴加至硝酸锌溶液中，待混合溶液滴加完毕，将聚四氟乙烯内衬不锈钢反应釜密封，于温度为170℃，转速为800r/min条件下，恒温密闭搅拌反应24h，待反应结束，离心分离，收集下层沉淀物，并用无水乙醇洗涤所得下层沉淀物5次，再将洗涤后的下层沉淀物转入真空干燥箱中，于温度为110℃条件下干燥至恒重，得干燥下层沉淀物，即为空心氧化锌；将空心氧化锌和质量浓度为2g/L多巴胺溶液按质量比为1：100混合后，于超声频率为60kHz条件下，超声浸渍60min，得浸渍液，并将所得浸渍液过滤，得滤饼，在用去离子水洗涤滤饼5次，得预处理空心氧化锌，按重量份数计，依次取20份硝酸铈，5份偏钒酸铵，5份纳米镧粉，30份预处理空心氧化锌，300份水，先将硝酸铈、偏钒酸铵、纳米镧粉和水混合后，于超声频率为60kHz条件下超声分散20min，再加入预处理空心氧化锌，于温度为80℃，转速为600r/min条件下，恒温搅拌混合4h后，停止搅拌，保温静置老化24h，得老化料，并将所得老化料转入旋转蒸发仪，于温度为85℃，压力为600kPa条件下，减压浓缩4h，得浓缩液，再将浓缩液于温度为90℃条件下干燥6h，得干燥料；并将所得干燥料转入管式炉中，以10mL/min速率向炉内通入氩气，于氩气保护状态下，以10℃/min速率程序升温至600℃，保温焙烧4h，随炉冷却至室温，出料，得改性稀土混合物；按质量比为1：20将海泡石和质量分数为10%草酸溶液混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合20min后，静置5h，再将烧杯中物料倒入汽爆罐中，并向汽爆罐内通入饱和水蒸气，直至汽爆罐内压力达2.8MPa，保压30s后，打开汽爆罐出料阀，经瞬间泄压，得预处理海泡石，再将所得预处理海泡石转入微波干燥器中，于微波频率为2.45GHz条件下，微波干燥60min，得干燥海泡石，并将所得干燥海泡石移入管式炉，于温度为350℃条件下，保温焙烧5h后，随炉冷却至室温，出料，得改性海泡石；按重量份数计，在混料机中依次加入80份焦油，10份改性稀土混合物，5份改性海泡石，10份复合钠盐，15份铜硼合金，以800L/min速率向混料机中通入氮气，直至置换出所有空气，再将混料机密封，于转速为800r/min条件下，搅拌混合6h后，出料，灌装，即得紫杂铜复合液态精炼剂。所述焦油为低温煤焦油。所述复合钠盐是由以下重量份数的原料配置而成：10份碳酸钠，15份硼酸钠，4份偏铝酸钠，10份氟铝酸钠，6份亚硝酸钠，4份硅酸钠。
对比例：徐州某铝业有限公司生产的精炼剂。
将实例1至6所得的紫杂铜复合液态精炼剂及对比例产品应用于紫杂铜精炼过程中，并对精炼结束后的铸件进行性能检测，具体检测方法如下：
1.耐腐蚀性能：从铸件上切取尺寸为Φ35mm×3mm的圆盘形试样进行腐蚀试验测定，方法为：用1000#砂纸打磨处理试样，清洗完毕后用5%的NaCl溶液腐蚀，试验温度为（25±3）℃；将试样悬挂在腐蚀液中浸泡3天后，用铬酸溶液（100gCr2O3+5gAgNO3+500mL去离子水）清洗6min，然后再用丙酮、酒精清洗，烘干后称重；测定金属损失，并用（1）式计算腐蚀速率CR，计算公式为：
CR=WL/SA×EP （1）
式中WL为质量损失，mg；EP为暴露的周期3d；SA为式样总表面积22.53cm2；
2.除杂效果：采用电感耦合等离子光谱仪测定化学成分，统计不同粒径尺寸夹杂的分布；
3.流动性：采用带能谱的电子显微镜（Philips SEM515）铸件流动性形貌进行检测，检测流动性试样长度，长度越长，则流动性越好；
4.力学性能：从铸件上切割拉伸试样，拉伸试验在Zwick/Roell材料试验机上进行，拉伸速度为0.2mm/min。试样尺寸为25mm×10mm×2mm。试验数据为5个试样的平均值。
具体检测结果如表1所示：
表1
由表1检测结果可知，本发明技术方案制备的紫杂铜复合液态精炼剂在紫杂铜精炼的过程中具有优异的除杂除气作用的特点，能有效提高产品的耐腐蚀性，流动性及力学性能，在合金冶炼行业的发展中具有广阔的前景。
Claims (3)
1.一种紫杂铜复合液态精炼剂，其特征在于：是由以下重量份数的原料组成：
焦油 60～80份
改性稀土混合物 8～10份
改性海泡石 3～5份
复合钠盐 8～10份
纳米铜合金 10～15份
所述复合钠盐是由以下重量份数的原料配置而成：8～10份碳酸钠，10～15份硼酸钠，2～4份偏铝酸钠，8～10份氟铝酸钠，4～6份亚硝酸钠，2～4份硅酸钠；
所述纳米铜合金为纳米铜锆合金；所述纳米铜锆合金中锆所占质量分数为1.0～1.6%；
所述改性稀土混合物改性过程为：
（1）将空心氧化锌和多巴胺溶液按质量比为1：50～1：100混合后，超声浸渍，过滤，洗涤，得预处理空心氧化锌；
（2）按重量份数计，依次取10～20份硝酸铈，3～5份偏钒酸铵，3～5份纳米镧粉，20～30份预处理空心氧化锌，200～300份水，先将硝酸铈、偏钒酸铵、纳米镧粉和水混合后，超声分散，再加入预处理空心氧化锌，恒温搅拌混合后，静置老化，再经浓缩、干燥和无氧焙烧，得改性稀土混合物；
所述改性海泡石改性过程为：
（1）按质量比为1：10～1：20将海泡石和草酸溶液混合后，保压处理，再经瞬间泄压，得预处理海泡石；
（2）将预处理海泡石微波干燥后，焙烧，即得改性海泡石。
2.根据权利要求1所述的一种紫杂铜复合液态精炼剂，其特征在于：所述焦油为低温煤焦油或中温煤焦油中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种紫杂铜复合液态精炼剂，其特征在于：所述空心氧化锌制备过程为：按质量比为1：1：10将氟化铵、尿素和水搅拌混合，得混合溶液，再按体积比为1：1取混合溶液和质量分数为10%的硝酸锌溶液，并将混合溶液于搅拌状态下滴加至硝酸锌溶液中，待滴加结束，加热搅拌反应后，离心分离，洗涤，干燥，即得空心氧化锌。
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