CN113832357B - 一种利用再生铜制备高性能无氧铜的方法 - Google Patents

一种利用再生铜制备高性能无氧铜的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用再生铜制备高性能无氧铜的方法，包括以下步骤：1)分拣+熔融；2)纯氧除杂+精炼剂除渣+氮气除氧；3)除氧+还原。本发明采用全氧燃烧和纯氧除杂的方式，将溶解在铜液中铅、镍、砷、锰等进行氧化，形成氧化产物。氧化产物与粉末状的精炼剂发生吸附反应后，漂浮于铜液表面形成浮渣，进一步降低了铜液中的杂质元素含量。同时采用全氮除氧，去除了由于全氧燃烧和纯氧除杂残留在铜液中的游离氧。本发明采用天然气进行还原，高温下天然气分解为C和H原子，C原子与铜液中的Cu2O发生还原反应形成Cu和CO2，进一步降低了铜液中的Cu2O的含量，避免在后续加工过程中出现断裂，提高了产品的加工性能。

Description

一种利用再生铜制备高性能无氧铜的方法
技术领域
本发明属于铜冶炼和铜资源回收技术领域，具体涉及一种利用再生铜制备高性能无氧铜的方法。
背景技术
随着世界经济的发展和人们生活水平不断提高，铜资源的消耗在急剧增长，成为国民经济中最为重要的基础原材料工业之一，市场需求异常旺盛。然而，我国的铜资源非常匮乏，许多铜矿石都需要从国外进口，急需解决再生铜重复回收利用的问题。欧美发达国家的再生铜材资源的综合利用率达到80％，日本实现了70％，而在中国只占18％。再生铜材主要包括紫铜、黄铜、白铜、青铜等杆带材，其中作为导体材料的紫铜杆占70％以上。由于黄铜、白铜、青铜等再生铜中含有大量的Ni、Sn、Pb、Be、Mn等元素，需要通过复杂的精炼手段才能将其完全清除，在回收过程中，以少量添加至紫铜杆中的形式进行再利用。目前，紫铜杆的回收方式主要是通过熔炼--还原制备光亮低氧铜杆，其氧含量在400ppm左右，含铜量低于99.9％，用于制作家用电线电缆等低端产品。信号线、电磁线、传输线、超细线等高端产品需采用无氧铜进行制备。无氧铜具备优异的加工性能，加工过程中不会出现断裂的情况，可拉丝至0.08mm，且杂质元素的含量较低，电导率的差异较小。制备无氧铜的主要方法是以电解阴极铜作为原材料(铜含量大于99.95％)，在电阻炉内进行加热熔化后，通过上引连铸设备制备成杆材或者型材。然而电解阴极铜板的制作过程较为复杂，消耗大量的电能，易对环境产生污染，因而通过优化再生铜的熔炼-精炼-除氧除杂工艺，利用再生铜制备出高性能无氧铜，以满足高端导电线材的需求，具有重大意义。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种利用再生铜制备高性能无氧铜的方法，该方法采用新型的熔炼-精炼-除氧除杂工艺制备高性能的无氧铜，制备得到的无氧铜含铜量大于99.90％，氧含量为8～10ppm，抗拉强度大于225Mpa，电阻率小于0.01705Ω.mm2/m，伸长率大于39％，扭转性能大于35，晶粒尺寸细小且均匀，拉丝性能优异。
本发明中这种利用再生铜制备高性能无氧铜的方法，包括以下步骤：
1)分拣+熔融：将再生铜进行分拣，然后将分拣后的再生铜加入熔炼炉，采用天然气+全氧燃烧的加热方式对再生铜进行熔化，得到铜液；
2)纯氧除杂+精炼剂除渣+氮气除氧：向步骤1)获得的铜液通入高纯度的氧气进行除杂，氧气除杂完毕后接着加入精炼剂进行精炼，精炼完毕后，静置，接着通入高纯氮气去除游离氧气和氢气，通气完毕后，将铜液中悬浮的废渣全部扒出，得到精炼后的铜液；
3)除氧+还原：向步骤2)中精炼后的铜液加入Cu-Re二元中间合金进一步除氧，加入完毕且混匀后，向其中通入由高纯度氮气和天然气组成的混合气体，进行还原，还原完毕后，对还原熔体进行扒渣和静置，然后通过上引连铸设备引出，得到高性能无氧产品。
所述步骤1)中，分拣去除塑料类、麻绳类、其他金属、橡胶类的杂质；熔炼炉为反射炉，炉体的装炉量为50000～150000Kg；熔化温度为1300～1350℃，保温时间1～2h；熔化加热过程中，需要插入导空气管搅拌熔体，加快熔化速度。
所述步骤2)中，高纯氧气为氧气的纯度大于等于99.99％，通氧时间按照(0.8～1.2)*(T/5000)min进行控制，T代表熔体的重量，气体流速为300～500m3/h。
所述步骤2)中，精炼剂由二氧化硅、三氧化二铝、硼酸钠、氧化钙、二氧化钛和硅酸铝组成，按照质量比为SiO2:Al2O3:Na2B4O7:CaO:TiO2:Al2(SiO4)3＝90:2:2:2:2:2进行配比，其用量根据再生铜的含铜量与熔体重量，其计算公式为w＝(0.5～1.5)*(100-100*n)*T/1000，n为含铜量，静置时间为20～30min；优选的，所述精炼剂需要磨成粒径0.1～1mm的粉末，并通过高压氮气将其吹入熔体内，提高精炼效率。
所述步骤2)中，高纯氮气的纯度大于等于99.99％，通氮时间按照(0.5～1.5)*(T/10000)min进行控制，气体流量为300～500m3/h。
所述步骤2)中，纯氧除杂+精炼剂除渣+氮气除氧的整个过程需要控制温度为1200～1250℃。
所述步骤3)中，Cu-Re二元中间合金由Cu-(1-3)Cr、Cu-(1-3)Zr、Cu-(4-6)V、Cu-(16-20)Ce、Cu-(16-20)La、Cu-(16-20)Gd、Cu-(16-20)Pr、Cu-(16-20)Nd组成，按照质量比为Cu-(1-3)Cr：Cu-(1-3)Zr：Cu-(4-6)V：Cu-(16-20)Ce：Cu-(16-20)La：Cu-(16-20)Gd：Cu-(16-20)Pr：Cu-(16-20)Nd为1:1:0.5:2:2:2:2:2进行配比；Cu-Re二元中间合金的加入量按照计算公式为w＝(2～3)*T/1000进行添加，T为熔体的重量；优选的，所述的Cu-Re二元中间合金破碎成5～20mm的颗粒混合后，采用2～5mm厚度的铜皮分批包裹，均匀的抛撒在熔炼炉内，降低中间合金的氧化烧损。
所述步骤3)中，高纯度氮气和天然气的混合体积比为(0.1～0.3):1，混合气体通入的流速为400～600m3/h，通气时间按照(0.8～1.2)*(T/5000)min进行控制。
所述步骤3)中，扒渣和静置具体为：对还原后的熔体进行扒渣，表面用木炭进行覆盖，厚度为80～100mm，保持铜液的温度为1150～1200℃，并静置1～2h；静置完后的铜液通过密封的石墨通道进入到上引炉，裸露的通道采用木炭进行覆盖，厚度为40～60mm。
上述公式中T的单位均为Kg。
本发明的原理：
本发明利用再生铜直接制备性能优异的无氧铜产品，采用多种方法在精炼炉中对再生铜进行除杂、除氧、精炼；利用天然气和Cu-Re中间合金进行除氧净化，同时，少量的稀土元素溶于铜液中；扒渣静置后，通过上引连铸设备得到高性能无氧产品。本发明主要利用全氧燃烧、氮气除氧、精炼剂除杂、Cu-Re中间合金和天然气还原除氧，降低铜液中的氧含量，同时，微量元素溶于铜液中，生产出的铜杆晶粒尺寸细小，具有高的强度、伸长率和电导率。
本发明的有益效果：
1)本发明采用天然气+全氧燃烧的加热方式进行熔化，既能提高生产效率，降低废气烟尘带走的热量，还能降低天然气燃烧不充分带来的环境污染，为一种节能环保的加热方式。
2)本发明采用全氧燃烧和纯氧除杂的方式，将溶解在铜液中铅、镍、砷、锰等进行氧化，形成氧化产物。氧化产物与粉末状的精炼剂发生吸附反应后，漂浮于铜液表面形成浮渣，进一步降低了铜液中的杂质元素含量。同时采用全氮除氧，去除了由于全氧燃烧和纯氧除杂残留在铜液中的游离氧。
3)本发明采用Cu-Re中间化合物作为除氧剂，大幅度降低了氧含量，微量元素溶于铜液中，能增加产品的强度，细化晶粒组织，提高产品的综合性能。制备的Cu-Re中间合金按照铜与合金元素的相图进行制备，选取共晶点作为成分参考，降低浇铸温度和造渣几率，提高中间合金的质量。
4)本发明采用天然气进行还原，高温下天然气分解为C和H原子，C原子与铜液中的Cu2O发生还原反应形成Cu和CO2，进一步降低了铜液中的Cu2O的含量，避免在后续加工过程中出现断裂，提高了产品的加工性能。同时采用天然气还原可提高还原剂的利用效率，产生的废气物主要为C和H的氧化物，降低了对环境的污染。
5)本法明利用再生铜直接制备高性能的无氧铜产品，利用全氧燃烧、氮气除氧、精炼剂除杂、铜中间合金和天然气还原除氧，降低铜液中的氧含量，同时，微量的稀土元素溶于铜液中，生产出的铜杆晶粒尺寸细小，具有高的强度、伸长率和电导率。
附图说明
图1为本发明利用再生铜制备高性能的无氧铜的工艺流程图；
图2为本发明实施例1利用再生铜制备高性能的无氧铜金相组织；
图3为本发明实施例1利用再生铜制备高性能的无氧铜扫描电镜组织；
图4为本发明实施例1利用再生铜制备高性能的无氧铜应力应变曲线。
具体实施方式
下面将详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
利用再生铜直接制备高性能的无氧铜产品，其包括以下步骤：
1、对再生铜进行仔细分拣，去除塑料、麻绳、其他金属、橡胶等后进行称重，记为T，单位为Kg。将分拣称重后的再生铜加入到熔炼炉内，采用天然气+全氧燃烧的加热方式熔化固体铜，既能加快生产速度，提高能源的利用率，还能降低废气粉尘的排放，降低对环境的污染。加热过程中，插入导空气管搅拌熔体，加快熔化速度，温度保持在1300℃～1350℃。
2、往铜液中通入高纯度的氧气，氧气的纯度大于等于99.99％，通氧时间按照(0.8～1.2)*(T/5000)min进行控制。通入纯氧的作用主要是将铜液中的铅、镍、砷、锰、硅等元素进一步氧化，形成氧化物，除去铜液中的杂质元素。采用五点取样法进行铜液取样，测量其铜含量为n。采用高压氮气将粉末状(尺寸为0.1-1mm)的精炼剂吹入铜液中，精炼剂的主要成分为二氧化硅、三氧化二铝、硼酸钠、氧化钙、二氧化钛、硅酸铝，其成分配比为SiO2:Al2O3:Na2B4O7:CaO:TiO2:Al2(SiO4)3＝90:2:2:2:2:2，其添加量的计算公式为w＝(0.5～1.5)*(100-100*n)*T/1000，n为含铜量。精炼剂使用完后，静置20～30min，通入高压氮气除去铜液中游离的氢和氧，氮气的纯度大于等于99.99％，通氮时间按照(0.5～1.5)*(T/10000)进行控制。通气完成后将铜液中悬浮的废渣全部扒出。此时，杂质元素的含量小于0.01％，氧含量为100～150ppm。
3、将Cu-(1-3)Cr、Cu-(1-3)Zr、Cu-(4-6)V、Cu-(16-20)Ce、Cu-(16-20)La、Cu-(16-20)Gd、Cu-(16-20)Pr、Cu-(16-20)Nd等中间合金破碎成5～20mm的颗粒后，按照1:1:0.5:2:2:2:2:2的配比进行混合。其添加量的计算公式为w＝(2～3)*T/1000。采用2～5mm厚度的铜皮分批包裹，均匀的抛撒在熔炼炉内，既能防止加入后被快速氧化，还能减少沉底浪费的几率，提高中间合金的利用率。加入中间合金能大幅降低铜液中的氧含量，同时，微量元素能增加铜产品的强度，细化晶粒组织，提高产品的综合性能。
4、通过前面的步骤已经将铜液中的杂质元素基本清除干净，氧元素的含量也大幅度降低。然而氧元素在高温下易与Cu发生反应，形成Cu2O，Cu2O在高温铜液中的溶解度约为0.05％，需要采用C进行高温还原。最早使用的方法为树枝还原，该方法取材较为容易，成本较低，而燃烧树木易产生大量的废气和粉尘，污染环境和铜液。后续经过改良后采用石油煤进行还原，石油煤燃烧不充分，易产生大量的黑色化合物，对厂房、设备、员工、环境的污染极大。本发明采用的是天然气进行还原，天然气主要由C和H组成，在高温的作用下分解为C和H原子，C与铜液中的Cu2O发生还原反应，生产Cu和CO2。CO2与H作用后排出铜液，进一步降低了氧含量。因此，采用高压气枪将高纯度氮气和天然气的混合气体通入熔体中，氧化亚铜发生还原反应，形成碳氧化合物排放，通气时间按照(0.8～1.2)*(T/5000)min进行控制，测得氧含量为8～10ppm。对还原后的熔体进行扒渣，表面用木炭进行覆盖，厚度为80～100mm，保持铜液的温度为1150～1200℃，并静置1～2h。静置完后的铜液通过密封的石墨通道进入到上引炉，裸露的通道采用木炭进行覆盖，厚度为40～60mm。通过上引连铸设备即可得到高性能无氧铜产品。
本发明的工艺流程图如图1所示，具体步骤可见是实施例。
实施例1
对再生铜进行仔细分拣，去除塑料、麻绳、其他金属、橡胶等后进行称重，记为100吨。将分拣称重后的再生铜加入到熔炼炉内，采用天然气+全氧燃烧的加热方式熔化固体铜，加热熔化过程中，插入导空气管搅拌熔体，加快熔化速度，熔化后的铜液温度保持在1350℃。往铜液中通入高纯度的氧气(氧气流量为400m3/h)，氧气的纯度大于等于99.99％，通氧时间为20min。采用五点取样法进行铜液取样，测量其铜含量为95％。采用高压氮气将粉末状(尺寸为0.1-1mm)的精炼剂吹入铜液中，精炼剂的主要成分为二氧化硅、三氧化二铝、硼酸钠、氧化钙、二氧化钛、硅酸铝，其成分配比为SiO2：Al2O3：Na2B4O7：CaO：TiO2：Al2(SiO4)3＝90:2:2:2:2:2，精炼剂的添加重量为500Kg。精炼剂使用完后，静置30min，通入高压氮气(氮气流量为400m3/h)除去铜液中游离的氢和氧，氮气的纯度大于等于99.99％，通氮时间为10min。通气完成后将铜液中悬浮的废渣全部扒出(纯氧除杂+精炼剂除渣+氮气除氧需要控制铜液的温度为1250℃)。将Cu-2Cr、Cu-2Zr、Cu-5V、Cu-18Ce、Cu-18La、Cu-18Gd、Cu-18Pr、Cu-18Nd中间合金破碎成5-20mm的颗粒后，按照1:1:0.5:2:2:2:2:2的配比进行混合，添加量为250Kg，接着利用2～5mm厚度的铜皮分批包裹，均匀的抛撒在熔炼炉内，添加完毕后，采用高压气枪将高纯度氮气和天然气(氮气和天然气的体积比为0.15:1，气体流量为500m3/h)的混合气体通入熔体中，氧化亚铜发生还原反应，形成碳氧化合物排放，通气时间为20min(加入合金和通入混合气体时，需要控制铜液温度为1200℃)。对还原后的熔体进行扒渣，表面用木炭进行覆盖，厚度为80～100mm，保持铜液的温度为1160℃，并静置2h。静置完后的铜液通过密封的石墨通道进入到上引炉，裸露的通道采用木炭进行覆盖，厚度为40～60mm。通过上引连铸设备即可得到高性能无氧铜产品。
图2为实施例1利用再生铜制备高性能的无氧铜金相组织，从图2可以看出，晶粒尺寸细小且均匀，约为89μm，晶界上和晶粒内无明显的其他物相。
图3为实施例1利用再生铜制备高性能的无氧铜扫描电镜组织，从图3可以看出，在高倍电镜的观察下，组织内部无明显的第二相。
图4为实施例1利用再生铜制备高性能的无氧铜应力应变曲线，从图4可以看出，无氧铜产品的抗拉强度为228Mpa，伸长率为41％。
实施例2
对再生铜进行仔细分拣，去除塑料、麻绳、其他金属、橡胶等后进行称重，记为100吨。将分拣称重后的再生铜加入到熔炼炉内，采用天然气+全氧燃烧的加热方式熔化固体铜，加热熔化过程中，插入导空气管搅拌熔体，加快熔化速度，熔化后的铜液温度保持在1350℃。往铜液中通入高纯度的氧气(氧气流量为400m3/h)，氧气的纯度大于等于99.99％，通氧时间为20min。采用五点取样法进行铜液取样，测量其铜含量为95％。采用高压氮气将粉末状(尺寸为0.1～1mm)的精炼剂吹入铜液中，精炼剂的主要成分为二氧化硅、三氧化二铝、硼酸钠、氧化钙、二氧化钛、硅酸铝，其成分配比为SiO2：Al2O3：Na2B4O7：CaO：TiO2：Al2(SiO4)3＝90:2:2:2:2:2，精炼剂的添加重量为500Kg。精炼剂使用完后，静置30min，通入高压氮气(氮气流量为400m3/h)除去铜液中游离的氢和氧，氮气的纯度大于等于99.99％，通氮时间为10min。通气完成后将铜液中悬浮的废渣全部扒出(纯氧除杂+精炼剂除渣+氮气除氧需要控制铜液的温度为1250℃)。将Cu-2Cr、Cu-2Zr、Cu-5V、Cu-18Ce、Cu-18La、Cu-18Gd、Cu-18Pr、Cu-18Nd中间合金破碎成5～20mm的颗粒后，按照1:1:0.5:2:2:2:2:2的配比进行混合，添加量为300Kg，接着利用2～5mm厚度的铜皮分批包裹，均匀的抛撒在熔炼炉内，添加完毕后，用高压气枪将高纯度氮气和天然气(氮气和天然气的体积比为0.12:1，气体流量为500m3/h)的混合气体通入熔体中，氧化亚铜发生还原反应，形成碳氧化合物排放，通气时间为20min(加入合金和通入混合气体时，需要控制铜液温度为1200℃)。对还原后的熔体进行扒渣，表面用木炭进行覆盖，厚度为80～100mm，保持铜液的温度为1160℃，并静置2h。静置完后的铜液通过密封的石墨通道进入到上引炉，裸露的通道采用木炭进行覆盖，厚度为40～60mm。通过上引连铸设备即可得到高性能无氧铜产品。
对比例1
与实施例1相比，区别点在于Cu-2Cr、Cu-2Zr、Cu-5V、Cu-18Ce、Cu-18La、Cu-18Gd、Cu-18Pr、Cu-18Nd中间合金的加入量为200Kg；其他步骤完全相同。
对比例2
与实施例1相比，区别点在于精炼剂的加入量为250Kg；其他步骤完全相同。
对比例3
与实施例1相比，区别点在于精炼剂的加入量为750Kg；其他步骤完全相同。
对比例4
与实施例1相比，区别点包括以下几点：1)高纯氧气的通入时间为24min；2)精炼剂的加入量为750Kg；3)Cu-2Cr、Cu-2Zr、Cu-5V、Cu-18Ce、Cu-18La、Cu-18Gd、Cu-18Pr、Cu-18Nd中间合金加入量为300Kg；4)通入高纯氮气的时间为8min；5)通入高纯度氮气和天然气的混合气体的时间为24min；6)还原后铜液的保持温度为1170℃。
对比例5
与实施例1相比，区别点包括以下几点：1)高纯氧气的通入时间为16min；2)Cu-2Cr、Cu-2Zr、Cu-5V、Cu-18Ce、Cu-18La、Cu-18Gd、Cu-18Pr、Cu-18Nd中间合金加入量为200Kg；3)通入高纯氮气的时间为12min；4)通入高纯度氮气和天然气的混合气体的时间为16min。
表1所示为各实施方式所得的高性能无氧铜产品的元素含量(wt.％)
试验编号 实施例1 实施例2 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4 对比例5
Zn(锌) 0.0077 0.0057 0.0067 0.0188 0.0070 0.0075 0.0209
Pb(铅) 0.0044 0.0036 0.0042 0.0164 0.0041 0.0035 0.0198
Fe(铁) 0.0011 0.0012 0.0011 0.0099 0.0014 0.0012 0.0190
Ni(镍) 0.0023 0.0025 0.0028 0.0159 0.0028 0.0031 0.0194
Sn(锡) 0.0053 0.0054 0.0052 0.0180 0.0068 0.0062 0.0218
Si(硅) 0.0009 0.0010 0.0008 0.0128 0.0009 0.0010 0.0191
Mn(锰) 0.0035 0.0036 0.0030 0.0167 0.0033 0.0029 0.0151
S(硫) 0.0008 0.0007 0.0008 0.0099 0.0008 0.0010 0.0101
Zr(锆) 0.0029 0.0033 0.0019 0.0025 0.0024 0.0034 0.0016
Cr(铬) 0.0033 0.0040 0.0021 0.0034 0.0036 0.0042 0.0019
V(钒) 0.0019 0.0023 0.0013 0.0018 0.0019 0.0022 0.0015
Ce(铈) 0.0092 0.0097 0.0053 0.0090 0.0088 0.0098 0.0052
La(镧) 0.0087 0.0092 0.0046 0.0085 0.0083 0.0091 0.0041
Gd(钆) 0.0069 0.0072 0.0039 0.0064 0.0067 0.0076 0.0032
Pr(镨) 0.0058 0.0066 0.0025 0.0054 0.0057 0.0063 0.0022
Nd(钕) 0.0059 0.0063 0.0019 0.0058 0.0053 0.0060 0.0018
Cu(铜) 99.93 99.92 99.94 99.91 99.90 99.85 99.92
O(氧) 0.0009 0.0008 0.0025 0.0012 0.0009 0.0007 0.0045
表2所示为各实施方式所得的高性能无氧铜产品的性能
Figure BDA0003277656640000081
Figure BDA0003277656640000091
从表1中可以看出，铜液中杂质元素的含量主要与通氧除杂的时间和精炼剂的添加量相关。通氧除杂时间越短，精炼剂的添加量越少，铜液中的杂质元素含量越高，其扭转次数和电导率越低。当精炼剂的添加量为500Kg和750Kg时，除杂效果基本相同，为了降低生产成本和扒渣的工作量，可以选取500Kg作为精炼剂的添加量。铜液中的中间合金元素的含量随着添加量的增加而逐渐增大，其中250Kg和300Kg的效果基本相同，为了降低生产成本，可以选取250Kg作为中间合金的添加量。铜液中的氧含量主要与中间合金的添加量和还原气体的通气时间有关。为尽可能多的降低氧含量，在成本的可控范围内，选取合适的添加量和时间。
从表2中可以看出，铜杆的晶粒尺寸大小、抗拉强度主要与中间合金的添加量有关。中间合金的添加量越多，铜杆的晶粒尺寸越小，抗拉强度越高。合金的伸长率和扭转性能主要与精炼剂的添加量有关。精炼剂添加量越少，铜杆的杂质元素含量越高，伸长率和扭转性能越低。铜杆的电阻率主要与杂质元素的含量和氧含量相关。为降低铜杆的电阻率，应当将杂质元素含量和氧含量控制在最低值。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种利用再生铜制备高性能无氧铜的方法，包括以下步骤：
1）分拣+熔融：将再生铜进行分拣，然后将分拣后的再生铜加入熔炼炉，采用天然气+全氧燃烧的加热方式对再生铜进行熔化，得到铜液；
2）纯氧除杂+精炼剂除渣+氮气除氧：向步骤1）获得的铜液通入高纯度的氧气进行除杂，氧气除杂完毕后接着加入精炼剂进行精炼，精炼完毕后，静置，接着通入高纯氮气去除游离氧气和氢气，通气完毕后，将铜液中悬浮的废渣全部扒出，得到精炼后的铜液；
3）除氧+还原：向步骤2）中精炼后的铜液加入Cu-Re二元中间合金进一步除氧，加入完毕且混匀后，向其中通入由高纯度氮气和天然气组成的混合气体，进行还原，还原完毕后，对还原熔体进行扒渣和静置，然后通过上引连铸设备引出，得到高性能无氧产品；
所述步骤2）中，精炼剂由二氧化硅、三氧化二铝、硼酸钠、氧化钙、二氧化钛和硅酸铝组成，按照质量比为SiO2: Al2O3: Na2B4O7: CaO: TiO2: Al2(SiO4)3= 90: 2: 2: 2: 2: 2进行配比，其用量根据再生铜的含铜量与熔体重量，其计算公式为w=(0.5~1.5)*(100-100*n)*T/1000，n为含铜量，静置时间为20~30min；
所述步骤3）中，Cu-Re二元中间合金由Cu-(1-3)Cr、Cu-(1-3)Zr、Cu-(4-6)V、Cu-(16-20)Ce、Cu-(16-20)La、Cu-(16-20)Gd、Cu-(16-20)Pr、Cu-(16-20)Nd组成，按照质量比为Cu-(1-3)Cr：Cu-(1-3)Zr：Cu-(4-6)V：Cu-(16-20)Ce：Cu-(16-20)La：Cu-(16-20)Gd：Cu-(16-20)Pr：Cu-(16-20)Nd为1:1:0.5:2:2:2:2:2进行配比；Cu-Re二元中间合金的加入量按照计算公式为w=(2~3)*T/1000进行添加，T为熔体的重量。
2.根据权利要求1所述的利用再生铜制备高性能无氧铜的方法，其特征在于，所述步骤1）中，分拣去除塑料类、麻绳类、其他金属、橡胶类的杂质；熔炼炉为反射炉，炉体的装炉量为50000~150000Kg；熔化温度为1300~1350℃，保温时间1~2h；熔化加热过程中，需要插入导空气管搅拌熔体，加快熔化速度。
3.根据权利要求1所述的利用再生铜制备高性能无氧铜的方法，其特征在于，所述步骤2）中，高纯氧气为氧气的纯度大于等于99.99%，通氧时间按照(0.8~1.2)*(T/5000)min进行控制，T代表熔体的重量Kg，气体流速为300~500m3/h。
4.根据权利要求1所述的利用再生铜制备高性能无氧铜的方法，其特征在于，所述精炼剂需要磨成粒径0.1~1mm的粉末，并通过高压氮气将其吹入熔体内，提高精炼效率。
5.根据权利要求1所述的利用再生铜制备高性能无氧铜的方法，其特征在于，所述步骤2）中，高纯氮气的纯度大于等于99.99%，通氮时间按照(0.5~1.5)*（T/10000）min进行控制，气体流量为300~500m3/h；纯氧除杂+精炼剂除渣+氮气除氧的整个过程需要控制温度为1200~1250℃。
6.根据权利要求1所述的利用再生铜制备高性能无氧铜的方法，其特征在于，所述的Cu-Re二元中间合金破碎成5~20mm的颗粒混合后，采用2~5mm厚度的铜皮分批包裹，均匀的抛撒在熔炼炉内，降低中间合金的氧化烧损。
7.根据权利要求1所述的利用再生铜制备高性能无氧铜的方法，其特征在于，所述步骤3）中，高纯度氮气和天然气的混合体积比为(0.1~0.3):1，混合气体通入的流速为400~600m3/h，通气时间按照(0.8~1.2)*(T/5000)min进行控制。
8.根据权利要求1所述的利用再生铜制备高性能无氧铜的方法，其特征在于，所述步骤3）中，扒渣和静置具体为：对还原后的熔体进行扒渣，表面用木炭进行覆盖，厚度为80~100mm，保持铜液的温度为1150~1200℃，并静置1~2h；静置完后的铜液通过密封的石墨通道进入到上引炉，裸露的通道采用木炭进行覆盖，厚度为40~60mm。
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