[发明专利]一种废铜预处理及精炼工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属冶炼技术领域，更具体地说，它涉及一种废铜预处理及精炼工艺。

背景技术

在日常生活和工业制造中往往能产生较多的废铜，例如：废弃的红铜丝、插座内的黄铜、门框上的青铜白铜等，其成分较为复杂，除含有大量的金属铜外，还含有一定量的铁、铝、砂子、油污等杂质。由于这种废铜处理起来比较困难，目前大部分都是将此类废铜进行简单方式处理后外卖，这样既会对环境造成一定的污染，又使废铜内资源的综合利用效率不高，导致金属铜等有价成份白白损失。为回收废铜屑的有价金属，以往曾有厂家采取除铁、煅烧等技术工艺处理废铜屑后作为原料外售，虽然工艺简单，但污染严重，不能达到资源综合回收利用的目的，并且由于废铜制品表面留有较多的油污和高分子化合物，导致废铜熔炼时产生大量的有害气体，危害工人健康并且污染环境。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种废铜预处理及精炼工艺。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种废铜预处理及精炼工艺，其特征是：废铜预处理工艺步骤如下：

①选材和粉碎：依据所要制备的成品挑选废铜，将废铜放入粉碎机进行粉碎，并将废铜与塑料等杂质筛选区分；

②喷焰加热：对粉碎后的废铜碎块进行高温喷焰表面加热处理；

③清水喷洗：用高压水枪对高温废铜碎块进行清洗；

④碱洗：清洗好的废铜碎块放入碱液内浸泡，所述的碱液包括碱性物质和碳氢清洗剂；

⑤清洗风干：将碱洗后的废铜碎块进行清洗，去除表面杂质，并风干；

⑥熔炼：将废铜碎块放入预热好的感应炉内进行熔炼；

⑦捞渣：鼓入空气将铜液氧化，将铜液内氧化杂质捞除。

通过采用上述技术方案，对废铜进行选材，需要制备相应的铜合金制品时选用相对应的铜合金，以提高废铜的利用率，同时降低废铜中金属的去杂工序，对废铜进行粉碎，并将碎屑进行筛选得到含杂较少的废铜，并将其内表面暴露出来，方便后续工艺对其内表面的油污杂质等进行清洗和处理，同时降低废铜的颗粒大小，能够加快废铜在感应炉内的熔炼时间；喷焰加热能够使废铜颗粒表面的油污、高分子化合物杂质熔解并充分燃烧，燃烧后的烟气过滤处理，减少熔炼过程中产生的有毒气体；清水喷洗将废铜表面的灰烬、镀层清洗，并去除；碱洗可去除废铜表面的油污和氧化铝膜，防止熔炼时有毒气体产生，同时去除氧化铝膜可防止氧化铝膜在精炼时形成间隙固溶物混入铜合金成品内；清洗风干，使废铜表面无杂质；熔炼，将金属置入反应炉内熔化；鼓入空气，使铜液内的杂质产生氧化并析出，捞渣将杂质捞出，提高铜液的纯净度。

本发明进一步设置为：当需要制备铜合金时，采用火法精炼，精炼工艺步骤为：

①还原精炼：加入精炼剂以及相应的合金元素，将铜液熔炼为合金液，同时对合金液内的氧化铜进行还原提炼；

②捞渣：除去合金液内的不熔杂质；

③静置和检验：取样检测化学成分合格后，转炉流至保温炉合金液静置15分钟；

④冷却铸模：合金液冷却铸模，制成所需的外形供下一步机械加工用；

⑤机械加工：通过相应的机械加工，如：轧制、挤压、拉拔等将铸件制成相应的成品形状。

通过采用上述技术方案，当需要制备铜合金时，在预处理完毕的铜液加入合金和还原剂，将氧化铜进行还原提炼；捞渣，除去合金液内的不熔杂质；静置和检验，取样检测化学成分合格后，转炉流至保温炉合金液静置15分钟，使合金液等待下一步工艺；合金液冷却铸模，制成所需的外形供下一步机械加工用；红铸件经过轧制、挤压、拉拔等机械加工工艺将铸件制成相应的成品形状。

本发明进一步设置为：当需要制备纯铜时，采用电解精炼，精炼工艺步骤为：

①还原精炼：加入精炼剂，对铜液内的氧化铜进行还原提炼；

②捞渣：除去铜液内的不熔杂质；

③静置和检验：取样检测化学成分合格后，转炉流至保温炉合金液静置15分钟；

④冷却铸成板状：将铜液冷却制成阳极板；

⑤电解精炼：将阳极板和纯铜制成的阴极板一同插入硫酸铜溶液内进行电解精炼，在阴极板上取得高纯度铜。

通过采用上述技术方案，当需要制备纯铜时，在预处理完毕的铜液仅仅加入还原剂，将氧化铜进行还原提炼；捞渣，除去合金液内的不熔杂质；静置和检验，取样检测化学成分合格后，转炉流至保温炉合金液静置15分钟，使合金液等待下一步工艺；铜液冷却制成板状，以供电解精炼用；将铜液制成的阳极板插入含有CuSO4的电解液内，取来纯铜板最用阴极板，通电使粗铜阳极板电解精炼，得到更高纯度的纯铜制品。