[发明专利]废杂铜直接生产铜合金的方法

说明书

技术领域

本发明涉及到冶金领域，具体指一种废杂铜直接生产铜合金的方法。

背景技术

铜是最古老的金属，由于铜合金具有优异的物理性能、力学性能、易成型性、耐蚀性等，在人类的发展史上占据重要地位。铜矿经过开采冶炼，制造成各种用途的铜合金，并被应用于各个行业和各种场合，由于铜及铜合金的耐蚀特性，在其用途服役结束后，就以废旧铜的形式留存下来，成为另一种资源。

部分废铜容易分离和识别，如废电缆、导线类，还有一部分虽不像矿物般均匀掺混，却同样存在分离的困难，和其它金属或非金属结合在一起，并且同一个部件所使用的铜合金也可能不是一种铜合金。由于铜合金的多样性，不同合金的化学成分差异性，除了分离的问题外，精准分类是另一个难题。

现有技术对废杂铜的分类，通常一类废铜是指铜含量≥99.9％，可直接用于生产使用；二类含铜92-96％，需要进一步精炼，部分可直接应用；小于92％需要再次精炼。

电解精炼法回收生产电解铜，是通用的方法，工艺流程为：废杂铜精炼—阳极炉熔炼—铸造阳极板—电解槽—电解铜。该方法以回收铜为主要目的，其他杂质元素等成为炉渣，最后得到高品质的电解铜，然后用于生产铜及合金。铜含量20-60％的废杂铜，通常采用二段或三段法精炼生产电解铜，工序长、污染大，回收率低。

废杂铜通过精炼的办法再生原金属的工艺技术，优点是铜得到有效回收，但其他合金元素或被浪费变渣或成为二次回收的原料。生产电解铜的投资、生产成本以及二次回收的成本，都使废杂铜再利用的成本大幅上升，也会在生产地造成一定程度的污染。

废铜直接利用一直是人们的追求目标，西班牙LAFARGE公司发明了“火法精炼高导电铜工艺”是一种直接利用含铜量大于92％的废杂铜，进行精炼、连铸连轧，生产低氧光亮铜杆的技术，达到导电铜的要求。该项技术已在世界范围得到应用。

直接用废杂铜生产铜材的工艺技术领域，中国专利申请CN2006100971434公开了《全废铜连铸连轧铜杆生产方法》，CN2015100539558公开了《一种废杂铜生产电工圆铜线工艺》，CN2014106036045公开了《一种低品位铜冶炼上引铜杆的方法》，2007100675149公开了《一种废杂铜连铸连轧低氧光亮铜杆生产工艺》等，所涉及的原料主要是紫杂铜，所涉及的产品是纯铜类产品。CN201510865979.3公开了《一种废杂铜生产电器接插件铜合金线材及其火法工艺》，工艺流程为在鼓风炉生产黑铜—在转炉生产次粗铜—有芯感应电炉生产精铜锭—压力加工方法生产成品，产品是Cu含量90～98份、As20～45份、Sb2～6份、Bi3～5份、Pb2～9份、Sn1～4份、Zn1～4份、Ni1～4份、Fe1～4份、余量为杂质。专利201410799138.2公开了《一种废杂铜复合精炼剂及其制备方法和应用》，主要用于2#铜米和紫铜线生产无氧铜杆。专利201010196396.3《一种金属屑料的处理方法》，是采用分拣—超声波碱水清洗—烘干—软化—压块—重熔的方法来利用，但清洗用的废碱水如何处理又会成为一个问题，在环保目标条件下，该方法受到限制。专利申请2014106321858公开了《一种废杂铜生产C3604黄铜棒的方法》，所涉及的原料是机械铜、卫浴阀门、水龙头水表和铜沫铜屑，利用的方法是分类、粉碎过60-100目筛，按比例混合、熔炼、连铸铜棒。配料过程在封闭环境、真空环境或氮气保护环境下进行。该方法难于大批量生产，因为铜合金有很好的塑性，所述的废铜合金，通过粉碎的方法无法生产达到过60-100目筛的粉末，另外在封闭环境、真空环境或氮气保护环境进行配料生产，设施复杂，成本上升，会冲销废杂铜的利用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种废杂铜直接生产铜合金的方法，同时解决生产过程中的环境污染问题，解决废固、废气、废水的再生循环利用问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该废杂铜直接生产铜合金的方法，其特征在于包括下述步骤：

a)对收集到的废杂铜进行分拣和去杂处理；

b)对分拣后的废杂铜进行预处理；

c)按目标产品组成对各类废杂铜进行配比；

d)按配比将各物料送至熔炼炉，进行熔炼和精炼；

对熔体成分进行炉前分析，对超标元素进行熔剂除杂精炼，熔炼温度为1010-1120℃，先进行除锡精炼，反应时间15-30分钟；搅拌静置后进行除铁精炼，反应时间15-30分钟，搅拌、加覆盖剂；所述覆盖剂可以根据需要选用现有技术中的任意一种及一种以上；