CN111961877B - 一种净化废杂铜熔体的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种净化废杂铜熔体的方法，属于再生铜精炼技术领域。主要处理工艺包括原料预处理—化料—精炼—铸锭。废杂铜原料在预处理阶段经分级破碎并拆解明眼可见的无关物料后，在有芯工频感应炉内熔化，直到完全化料后加入清渣剂保温10‑20min，捞渣，再加精炼剂、聚渣剂，保温15‑30min捞渣浇铸成锭，得到的铸锭中Zn、Fe、Ni、Sn含量降低了50％以上。此发明解决了废杂铜原料中复杂多元杂质含量高的问题，为生产高品质铜合金提供了优质的中间原料。

Description

一种净化废杂铜熔体的方法
技术领域
本发明属于再生铜精炼技术领域，特别涉及一种净化废杂铜熔体的方法。
技术背景
废杂铜循环利用是发展世界循环经济的重要组成，是解决我国铜资源矛盾的重要途径。然而废杂铜在回收过程中由于分类目录不够明细及报废前本身就是合金等原因造成回收的废杂铜原料中混杂有各种杂质元素，常见的杂质元素有Zn、Fe、Ni、Sn四种。Zn作为三大铜合金之一黄铜的组成元素，在废杂铜回收中是最为常见的，但是对于再生紫铜来说，它则变成杂质元素，影响产品的性能；Fe的存在会使铜的加工硬化值及二次加工难度增大，引起铜的塑性、电导率和热导率的急剧下降；Ni的存在影响铜的导电率；Sn也是三大铜合金之一青铜的组成元素，废杂铜回收中也较为常见，因此也是再生紫铜过程中常见的杂质元素。
杂质元素的存在对铜的性能有一定影响甚至直接影响铜材的使用寿命，因此从理论上来说除杂是净化熔体的必备办法。废杂铜熔体净化有很多种方法，目前掌握的方法主要有氧化造渣、氯化除杂等。专利CN201610854543.9通过控制生产温度和氧气含量的方法氧化造渣去除杂质，对杂质元素Pb、Sn的去除效果好、节能明显；专利CN201910667268.3提供了一种废杂铜原料氯化除Fe的方法，除杂效果好。本发明为废杂铜原料中杂质去除提供了一种新的方法，丰富了废杂铜中杂质精炼技术数据库。
发明内容
本发明的目的是针对上述废杂铜原料中杂质元素去除这个急需解决的技术难题，提出一种能降低Zn、Fe、Ni、Sn的方法，实现了杂质元素含量的降低，为预处理分拣不出的杂质元素进一步分离提供了技术支持。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种净化废杂铜熔体的方法，包括：原料预处理—化料—精炼—铸锭，其特征在于：
a.废杂铜原料预处理过程做好拆解分拣，尽可能挑出常见的镀银铜、机械铜、白铜、响铜片、铁、不锈钢、锌合金、铝合金、塑料、橡胶等；
b.废杂黄铜原料要进一步破碎、磁选，尽可能除去破碎后的铁零件；
c.将破碎后的废杂铜粗料和细料送入有芯工频感应炉内，电压450-500V进行化料；
d.原料完全熔化后加入0.05～0.15％(重量百分比)清渣剂并调低电压至200-220V保温10-20min；
e.捞渣后往废杂铜熔体中加入精炼剂铜硒合金(铜硒质量比为2:3)并搅拌；
f.保温5min后向熔体中加入0.05～0.1％(重量百分比)聚渣剂冰晶石和氟化钙的混合物，搅拌熔体，保温15min-30min捞渣后浇铸成锭。
进一步地，预处理拆解分拣要对各类无关物料精准分离，既要防止铜料被挑出去，也要避免无关物料混入；
进一步地，预处理阶段废杂铜原料的破碎直径要小于50mm；
进一步地，化料时有芯工频感应炉高电压450-500V以缩短时间，保温时低电压200-220V；
进一步地，清渣剂主要组成为20-25％(重量百分比)碳粉，3-5％(重量百分比)硝酸钠，15-20％(重量百分比)氯化钠，余量为碳酸钠；
进一步地，精炼剂为铜硒合金或者为其他硒的化合物；
进一步地，精炼剂的加入量根据ZnSe、FeSe、SnSe、Ni20Se21的计算量确定，同时保证加入量过量理论计算量5-10％；
进一步地，聚渣剂中冰晶石和氟化钙的质量比为1.5-2。
本发明针对再生废杂铜原料中存在的杂质元素Zn、Fe、Ni、Sn，创新的提出一种精炼杂质的方法，通过多组精炼实验，结果表明铜锭中的Zn、Fe、Ni、Sn含量下降了50％以上，真正实现了废杂铜原料中杂质元素的降低和净化熔体的目的。
具体实施方式
一种净化废杂铜熔体的方法，包括：原料预处理—化料—精炼—铸锭，其特征在于废杂铜原料预处理过程做好拆解分拣，尽可能挑出常见的镀银铜、机械铜、白铜、响铜片、铁、不锈钢、锌合金、铝合金、塑料、橡胶等；废杂黄铜原料要进一步破碎、磁选，尽可能除去破碎后的铁零件；将破碎后的废杂铜粗料和细料送入有芯工频感应炉内，电压450-500V进行化料；原料完全熔化后加入0.05～0.15％(重量百分比)清渣剂并调低电压至200-220V保温10-20min；捞渣后往废杂铜熔体中加入精炼剂铜硒合金(铜硒质量比为2:3)并搅拌；保温5min后向熔体中加入0.05～0.1％(重量百分比)聚渣剂冰晶石和氟化钙的混合物，搅拌熔体，保温15min-30min捞渣后浇铸成锭。预处理拆解分拣要对各类无关物料精准分离，既要防止铜料被挑出去，也要避免无关物料混入；预处理阶段废杂铜原料的破碎直径要小于50mm；化料时有芯工频感应炉高电压450-500V以缩短时间，保温时低电压200-220V；清渣剂主要组成为20-25％(重量百分比)碳粉，3-5％(重量百分比)硝酸钠，15-20％(重量百分比)氯化钠，余量为碳酸钠；精炼剂为铜硒合金或者为其他硒的化合物；精炼剂的加入量根据ZnSe、FeSe、SnSe、Ni20Se21的计算量确定，同时保证加入量过量理论计算量5-10％；聚渣剂中冰晶石和氟化钙的质量比为1.5-2；得到的铜锭中Zn、Fe、Ni、Sn含量下降了50％以上，实现了废杂铜熔体净化。
实施例1
废杂铜原料预处理破碎后送入有芯工频感应炉中高压化料后低压加清渣剂捞渣取样，电火花直读光谱仪检测结果(质量含量)表明Cu 96.36％，Zn 2.11％，Fe 0.231％，Ni0.34％，Sn 0.298％，余量为其他杂质，将铜箔包覆的精炼剂铜硒合金6.5％(占比废杂铜重量)压入炉中(每次少量分多次加入)，加聚渣剂后浇铸，电火花直读光谱仪分析铸锭成分为Cu 98.26％，Zn 0.87％，Fe 0.111％，Ni 0.132％，Sn 0.144％，余量为其他杂质。对比实验结果计算可知，Zn下降了58.76％，Fe下降了51.94％，Ni下降了61.17％，Sn下降了51.67％。
实施例2
废杂铜原料预处理破碎后送入有芯工频感应炉中高压化料后低压加清渣剂捞渣取样，电火花直读光谱仪检测结果(质量含量)表明Cu 94.38％，Zn 1.17％，Fe 0.893％，Ni0.945％，Sn 1.689％，余量为其他杂质，将铜箔包覆的精炼剂铜硒合金9％(占比废杂铜重量)压入炉中(每次少量分多次加入)，加聚渣剂后浇铸，电火花直读光谱仪分析铸锭成分为Cu 97.31％，Zn 0.29％，Fe 0.418％，Ni 0.397％，Sn 0.782％，余量为其他杂质。对比实验结果计算可知，Zn下降了75.21％，Fe下降了53.19％，Ni下降了57.98％，Sn下降了53.7％。
实施例3
废杂铜原料预处理破碎后送入有芯工频感应炉中高压化料后低压加清渣剂捞渣取样，电火花直读光谱仪检测结果(质量含量)表明Cu 97.49％，Zn 0.88％，Fe 0.396％，Ni0.131％，Sn 0.281％，余量为其他杂质，将铜箔包覆的精炼剂铜硒合金3.5％(占比废杂铜重量)压入炉中(每次少量分多次加入)，加聚渣剂后浇铸，电火花直读光谱仪分析铸锭成分为Cu 99.01％，Zn 0.32％，Fe 0.123％，Ni 0.05％，Sn 0.136％，余量为其他杂质。对比实验结果计算可知，Zn下降了63.6％，Fe下降了68.9％，Ni下降了61.8％，Sn下降了51.6％。
实施例4
废杂铜原料预处理破碎后送入有芯工频感应炉中高压化料后低压加清渣剂捞渣取样，电火花直读光谱仪检测结果(质量含量)表明Cu 95.45％，Zn 1.33％，Fe 0.9％，Ni0.431％，Sn 0.881％，余量为其他杂质，将铜箔包覆的精炼剂铜硒合金7.5％(占比废杂铜重量)压入炉中(每次少量分多次加入)，加聚渣剂后浇铸，电火花直读光谱仪分析铸锭成分为Cu 98.05％，Zn 0.46％，Fe 0.427％，Ni 0.189％，Sn 0.398％，余量为其他杂质。对比实验结果计算可知，Zn下降了65.4％，Fe下降了52.5％，Ni下降了56.1％，Sn下降了54.8％。
实施例5
废杂铜原料预处理破碎后送入有芯工频感应炉中高压化料后低压加清渣剂捞渣取样，电火花直读光谱仪检测结果(质量含量)表明Cu 97.33％，Zn 0.46％，Fe 0.31％，Ni0.69％，Sn 0.87％，余量为其他杂质，将铜箔包覆的精炼剂铜硒合金％(占比废杂铜重量)压入炉中(每次少量分多次加入)，加聚渣剂后浇铸，电火花直读光谱仪分析铸锭成分为Cu98.97％，Zn 0.19％，Fe 0.121％，Ni 0.283％，Sn 0.318％，余量为其他杂质。对比实验结果计算可知，Zn下降了58.7％，Fe下降了61％，Ni下降了58.9％，Sn下降了63.4％。

Claims (6)

1.一种净化废杂铜熔体的方法，包括：原料预处理—化料—精炼—铸锭，其特征在于：
(1)废杂铜原料预处理过程做好拆解分拣，尽可能挑出常见的镀银铜、白铜、响铜片、铁、不锈钢、锌合金、铝合金、塑料、橡胶；
(2)废杂黄铜原料要进一步破碎、磁选，尽可能除去破碎后的铁零件；
(3)将破碎后的废杂铜粗料和细料送入有芯工频感应炉内，电压450-500V进行化料；
(4)原料完全熔化后加入占比铜熔体重量百分比0.05～0.15％的清渣剂并调低电压至200-220V保温10-20min；
(5)捞渣后往废杂铜熔体中加入精炼剂并搅拌，所述精炼剂为质量比2:3的铜硒合金；
(6)保温5min后向熔体中加入铜熔体重量百分比0.05～0.1％的聚渣剂并搅拌，保温15min-30min捞渣后浇铸成锭，所述聚渣剂为冰晶石和氟化钙的混合物。
2.根据权利要求1所述一种净化废杂铜熔体的方法，其特征在于预处理阶段废杂铜原料的破碎直径要小于50mm。
3.根据权利要求1所述一种净化废杂铜熔体的方法，其特征在于化料时有芯工频感应炉高电压450-500V以缩短时间，此时温度为1100-1300摄氏度，保温时低电压200-220V，此时温度为1050-1150摄氏度。
4.根据权利要求1所述一种净化废杂铜熔体的方法，其特征在于清渣剂主要组成为重量百分比20-25％的碳粉，重量百分比3-5％的硝酸钠，重量百分比15-20％的氯化钠，余量为碳酸钠。
5.根据权利要求1所述一种净化废杂铜熔体的方法，其特征在于精炼剂的加入量根据ZnSe、FeSe、SnSe、Ni20Se21的计算量确定，同时保证加入量过量理论计算量5-10％。
6.根据权利要求1所述一种净化废杂铜熔体的方法，其特征在于聚渣剂中冰晶石和氟化钙的质量比为1.5-2。
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US5364449A (en) * 1991-07-15 1994-11-15 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Process for refining crude material for copper or copper alloy
CN104513901A (zh) * 2014-12-08 2015-04-15 薛亚红 一种从钴铜铁合金中回收钴铜的方法
CN109763005B (zh) * 2019-01-23 2020-12-01 北京科技大学 一种降低复杂多元黄铜合金杂质元素铁的方法
CN110117726A (zh) * 2019-05-17 2019-08-13 北京科技大学 一种降低黄铜合金多种杂质元素的复合精炼方法

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