CN109338129A - 一种锌合金渣的提纯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种锌合金渣的提纯方法，包括以下步骤：将收集的锌合金渣在熔炉中加热至700‑800℃，至全部熔化后再降温至480‑550℃，保温4‑6h，得到熔融液，采用虹吸的方法将其分离为浮渣和锌合金液，将锌合金液投入真空蒸馏炉中，加热真空蒸馏炉中的温度至650‑800℃，加入氯化铵除杂，将熔融温度提升至1250‑1300℃，保温1‑3h，得到表面浮渣和锌合金液，收集得到的浮渣，再一次熔融提纯，得到的二次提纯后的锌合金液与锌合金液混合过滤，放入冷凝器中冷却，得到锌合金锭。本发明方法具有操作简单、除杂彻底、锌合金纯度高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，具体为一种锌合金渣的提纯方法。
背景技术
锌合金是以锌为基础加入其他元素组成的合金。常加的合金元素有铝、铜、镁、镉、铅、钛等低温锌合金。锌合金熔点低，流动性好，易熔焊，钎焊和塑性加工，在大气中耐腐蚀，残废料便于回收和重熔；但蠕变强度低，经过一定时间后，易发生自然蠕变引起的尺寸变化。锌合金按加工工艺可分为形变与铸造锌合金两类。铸造锌合金流动性和耐腐蚀性较好，适用于压铸仪表，汽车零件外壳等。
锌合金在投入使用后，会产生边角料锌合金渣，将锌合金渣进行进一步提纯后，可以作为锌合金锭继续使用，提纯后锌合金的纯度可以达到92-93%。目前该类锌合金废料提纯分离的传统工艺主要有隔焰炉法、常压蒸馏法。传统工艺提锌技术，流程长，作业温度高，能耗高，金属回收率低，工人劳动强度大需要针对这些工艺缺陷进行创新性改良。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种锌合金渣的提纯方法，本发明方法具有操作简单、除杂彻底、锌合金纯度高的优点。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种锌合金渣的提纯方法，包括以下步骤：
步骤1：将收集的锌合金渣在熔炉中加热至700-800℃，至全部熔化后再降温至480-550℃，保温4-6h，得到熔融液；
步骤2：将所述步骤1得到的熔融液中的浮渣和锌合金液采用虹吸的方法分离，得到分离后的锌合金液和分离后的浮渣；
步骤3：将所述步骤2得到的分离后的锌合金液投入真空蒸馏炉中，加热真空蒸馏炉中的温度至650-800℃，加入锌合金液质量的0.5％-0.7％的氯化铵进行氯化除杂，将熔融温度提升至1250-1300℃，保温1-3h，得到表面浮渣和锌合金液；
步骤4：将所述步骤2所得的分离后的浮渣和所述步骤3得到的表面浮渣投入熔融炉中混合，重复步骤1和步骤2的提纯方法，得到二次提纯后的锌合金液；
步骤5：将所述步骤3得到的锌合金液与所述步骤4得到的二次提纯后的锌合金液混合过滤，再经成型冷却，得到锌合金锭。
进一步地，所述步骤3真空蒸馏炉中的真空度为55-100Pa。
进一步地，所述步骤1中熔炉加热时充入惰性气体进行保护。
进一步地，所述惰性气体为氩气。
本发明的有益效果为：（1）、本发明采用两次提纯对锌合金渣进行回收提纯，将熔融除杂后的浮渣一同收集后进行二次提纯，将最大限度的提高对原料的利用率，节约了成本；通过熔融后保温，使锌合金液和浮渣更好的分层，上层为浮渣，下层为锌液，采用虹吸法将下层的锌液吸出，使锌合金液与浮渣分离的更加彻底，分离后的锌液纯度很高，采用真空蒸馏的方法即可以获得高纯度的锌合金锭。
（2）、本发明采用氯化铵在1250-1300℃的高温下对锌合金液进行氯化除杂，可以最大限度地提高锌合金的回收率，有效提高锌合金的品质；本发明采用真空蒸馏法，锌的饱和蒸气压远远高于锌渣中其他杂质的饱和蒸气压，真空蒸馏能够较好地实现锌与杂质的分离，与常压蒸馏法比，真空蒸馏法因整个过程在密闭的炉体中进行，合金回收率和产品纯度较高，而且所需温度低，蒸发速度快。
（3）、本发明采用氩气作为熔融时的保护气，在熔融的高温下，熔融的金属容易与空气中的氧气发生反应，使金属原料氧化，产生杂质，氩气为惰性气体，基本不与金属发生反应，因此，选择氩气作为保护气能够很好地减少熔融时杂质的产生；通过过滤可以将不熔物（多为氧化锌等物质）收集至储藏罐中。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
实施例1
一种锌合金渣的提纯方法，包括以下步骤：
步骤1：将收集的锌合金渣在熔炉中加热至700℃，至全部熔化后再降温至480℃，保温4h，得到熔融液，熔融过程中充入氩气作为保护气；
步骤2：将所述步骤1得到的熔融液中的浮渣和锌合金液采用虹吸的方法分离，得到分离后的锌合金液和分离后的浮渣；
步骤3：将所述步骤2得到的分离后的锌合金液投入真空蒸馏炉中，真空度为55Pa，加热真空蒸馏炉中的温度至650℃，加入锌合金液质量的0.5％的氯化铵进行氯化除杂，将熔融温度提升至1250℃，保温1h，得到表面浮渣和锌合金液；
步骤4：将所述步骤2所得的分离后的浮渣和所述步骤3得到的表面浮渣投入熔融炉中混合，重复步骤1和步骤2的提纯方法，得到二次提纯后的锌合金液；
步骤5：将所述步骤3得到的锌合金液与所述步骤4得到的二次提纯后的锌合金液混合过滤，再经成型冷却，得到锌合金锭。
实施例2
一种锌合金渣的提纯方法，包括以下步骤：
步骤1：将收集的锌合金渣在熔炉中加热至750℃，至全部熔化后再降温至530℃，保温5h，得到熔融液，熔融过程中充入氩气作为保护气；
步骤2：将所述步骤1得到的熔融液中的浮渣和锌合金液采用虹吸的方法分离，得到分离后的锌合金液和分离后的浮渣；
步骤3：将所述步骤2得到的分离后的锌合金液投入真空蒸馏炉中，真空度为75Pa，加热真空蒸馏炉中的温度至720℃，加入锌合金液质量的0.6％的氯化铵进行氯化除杂，将熔融温度提升至1280℃，保温2h，得到表面浮渣和锌合金液；
步骤4：将所述步骤2所得的分离后的浮渣和所述步骤3得到的表面浮渣投入熔融炉中混合，重复步骤1和步骤2的提纯方法，得到二次提纯后的锌合金液；
步骤5：将所述步骤3得到的锌合金液与所述步骤4得到的二次提纯后的锌合金液混合过滤，再经成型冷却，得到锌合金锭。
实施例3
一种锌合金渣的提纯方法，包括以下步骤：
步骤1：将收集的锌合金渣在熔炉中加热至800℃，至全部熔化后再降温至550℃，保温6h，得到熔融液，熔融过程中充入氩气作为保护气；
步骤2：将所述步骤1得到的熔融液中的浮渣和锌合金液采用虹吸的方法分离，得到分离后的锌合金液和分离后的浮渣；
步骤3：将所述步骤2得到的分离后的锌合金液投入真空蒸馏炉中，真空度为100Pa，加热真空蒸馏炉中的温度至800℃，加入锌合金液质量的0.7％的氯化铵进行氯化除杂，将熔融温度提升至1300℃，保温3h，得到表面浮渣和锌合金液；
步骤4：将所述步骤2所得的分离后的浮渣和所述步骤3得到的表面浮渣投入熔融炉中混合，重复步骤1和步骤2的提纯方法，得到二次提纯后的锌合金液；
步骤5：将所述步骤3得到的锌合金液与所述步骤4得到的二次提纯后的锌合金液混合过滤，再经成型冷却，得到锌合金锭。
通过对实施例1-实施例3所制得的锌合金锭进行纯度检测，测试方法为使用GBT26042-2010 《锌及锌合金分析方法 光电发射光谱法》中的方法测定出锌合金中的杂质元素的总重量m，再用锌合金锭的重量M减去杂质总重量m所得到的值与锌合金锭的重量M比值即为锌合金的纯度，结果如下表1所示：
从上表1可以看出实施例2的纯度检测数据较为优异，为最优实施方案。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (4)
1.一种锌合金渣的提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将收集的锌合金渣在熔炉中加热至700-800℃，至全部熔化后再降温至480-550℃，保温4-6h，得到熔融液；
步骤2：将所述步骤1得到的熔融液中的浮渣和锌合金液采用虹吸的方法分离，得到分离后的锌合金液和分离后的浮渣；
步骤3：将所述步骤2得到的分离后的锌合金液投入真空蒸馏炉中，加热真空蒸馏炉中的温度至650-800℃，加入锌合金液质量的0.5％-0.7％的氯化铵进行氯化除杂，将熔融温度提升至1250-1300℃，保温1-3h，得到表面浮渣和锌合金液；
步骤4：将所述步骤2所得的分离后的浮渣和所述步骤3得到的表面浮渣投入熔融炉中混合，重复步骤1和步骤2的提纯方法，得到二次提纯后的锌合金液；
步骤5：将所述步骤3得到的锌合金液与所述步骤4得到的二次提纯后的锌合金液混合过滤，后经成型冷却，得到锌合金锭。
2.根据权利要求1所述的一种锌合金渣的提纯方法，其特征在于，所述步骤3真空蒸馏炉中的真空度为55-100Pa。
3.根据权利要求1所述的一种锌合金渣的提纯方法，其特征在于，所述步骤1中熔炉加热时充入惰性气体进行保护。
4.根据权利要求3所述的一种锌合金渣的提纯方法，其特征在于，所述惰性气体为氩气。
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