[发明专利]用废铜包铝导线熔炼铝铜中间合金的方法

说明书

 技术领域

本发明属于废金属回收和循环利用领域，它涉及一种用废铜包铝导线熔炼铝铜中间合金的方法。

背景技术

“中间合金”是向铸造合金中加入的一种或多种元素而特别配制的合金材料。铝铜中间合金是熔炼含铜的铸造铝合金及含铝的铸造铜合金的合金元素添加剂。铜包铝导线是一种以铝为芯体、其外包覆铜层的双金属复合材料。它将铜的高导电性、化学稳定性、接触电阻小和铝的密度小、低成本、资源丰富汇集于一体，达到降低成本、“以铝节铜”的目的。研究和开发铜包铝导线的初衷，是用于传输射频信号的同轴电缆内导体，以节省铜料、降低成本、减轻重量。但由于我国铜资源的稀缺以及铜价居高不下，近年来在工业及民用的电线电缆中也逐渐用铜包铝导线为导体，因而铜包铝导线的产量逐年增加。目前，我国已形成了一个专业生产铜包铝导线的新型产业。鉴于铜包铝导线中铜铝界面己实现冶金结合，用一般的机械方法无法分开。因此，人们从经济社会的可持续发展及有色金属资源的循环利用方面考虑，目前在铜包铝导线生产过程中产生的废料以及日后这些铜包铝线缆报废时如何对其进行回收和利用。铜包铝导线的生产企业以及相关的高等院校、废旧金属回收利用企业己在这方面进行了较多的研究，取得了可喜的成果。专利号为200810019972.X及200910302911.9都公开了一种用电解法分离铜和铝的方法。前者获得金属铜和金属铝，后者获得金属铝和硫酸铜溶液，将硫酸铜溶液蒸发结晶可制取化工原料硫酸铜晶体。这些方法对废铜包铝导线的回收利用具有一定的实用价值。为了扩大废铜包铝导线的回收利用范围，本发明提供一种不直接回收铝和铜(或铜的化工原料)而是将其熔炼成铝铜中间合金的方式，使废铜包铝导线在有色金属生产中获得再生利用。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种用废铜包铝导线熔炼铝铜中间合金的方法。具体方案如下：

一种用废铜包铝导线熔炼铝铜中间合金的方法，其步骤如下:

(1)先将废铜包铝导线入炉，待全部熔化后加入废纯铜。全熔后除渣，加覆盖剂(由1︰1的KCl+NaCl组成);

(2)升温至720℃～740℃，精炼5min～8min;

(3)精炼结束后，静置合金液6min～8min;

(4)静置后对体合金进行炉前快速分析，调整化学成分;

(5)当熔炼设备温度降至680℃～710℃时，除净液面浮渣，将合金液浇入厚度≤25mm的锭模中。

本发明中，所述的废铜包铝导线是对报废的双金属导线进行分选，剔除铜包钢和铜包铝镁合金导线后，用铜包纯铝的导线并配以少量废纯铜进行熔炼而成。

本发明中，需要在铜中加入5％～10％的铝。这些铝也可用铝铜中间合金来添加。

本发明中，铝铜中间合金中铜的含量在48％～52％范围内，且各种杂质元素的波动范围不得超过标准规定值的±2％。

本发明中，进行分选的时候，采用电磁分选法，将被电磁力吸引的铜包钢导线排除。

本发明中，进行分选的时候，采用能分辨铜包铝和铜包铝镁合金的金属材料涡流分选仪，可将铜包铝镁合金导线分拣出来。

本发明中，需将杂乱的铜包铝导线在压块机中压成密实的、与熔炉大小匹配的块状。

本发明中，还需要加入适量纯铜废料、覆盖剂、造渣剂、除气剂等炉料。

本发明中，所加入的纯铜废料需要与其含铜量相适应。

本发明中，所用熔炼设备为中频感应电炉或坩埚炉，并配以炉前快速分析化学成分的仪器。

在熔炼含铜铸造铝合金时需加入铜。由于铜的熔点比铝高得多，在铝液中直接加入铜有一定困难。为了使铜能均匀溶入铝液中，必须以熔点较低的铝铜中间合金形式加入。铝铜中间合金的熔点，与含铜量有关。有色金属行业标准YS/T282-2000《铝中间合金锭》中规定铝铜合金锭的含铜量为50％(AlCu50)，其熔点约为600℃。但铜包铝导线据铜层体积比(10％和15％)不同，其中的铜层重量约占27％～37％，其熔点在650℃～820℃范围内。因此在用废铜包铝导线熔炼铝铜中间合金时，应添加纯铜废料调整其含铜量。

含铜铸造铝合金的牌号有多种，其含铜量在4％～14％范围内，即熔炼1吨铸造铝铜合金平均需加入100kg铜，若以铝铜中间合金加入则需200kg。随着我国汽车工业的蓬勃发展，铸造铝合金在汽车零部件中的应用日益增多，我国铸造铝合金的年产量超过200万吨，其中含铜铝合金占有一定比例，因此，铝铜中间合金的应用相当广泛。