[发明专利]一种去除废旧铋黄铜中Bi、Pb的精炼剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金工业铜液精炼剂领域，具体涉及一种去除废旧铋黄铜中Bi、Pb的精炼剂及其制备方法。

背景技术

由于铅黄铜具备低成本、制备加工简单，能够有效消耗铜加工过程中产生的废料以及良好的机加工性能及高的性价比而成为重要的铜合金种类之一，以HPb59-1和HPb63-3等牌号为代表的铅黄铜的使用量占据很大的市场份额，广泛应用于电器、电子、首饰、水暖卫浴等行业，是各种接插件、钟表零件、汽车零件、锁、水表、水龙头、管接件、阀门等的主要材料。

然而，铅黄铜在使用时会溢出铅，接触人体会危及健康。随着人类对自身健康的日益关注，美、日和欧盟相继立法，对含铅制品进行严格限制，如欧盟就制定了严格的RoHS指令，明确电子产品中铅、镉、汞等六种有毒物质的控制上限。在这种背景下，相当一部分铅黄铜陆续被无铅易切削黄铜合金替代。其中一个重要替代品就是含Bi的无铅易切削黄铜，其市场的占有量很大。废旧的铋黄铜如果能够直接回收利用，用其加工铜合金制品流程最短，方法最简单，投资省、成本低、能耗少，经济效益好。易切削铋黄铜中的铋含量一般高于0.8wt％,但是铜中铋的含量大于10PPm,就可导致铜合金热冷加工中出现脆性或裂纹，因此废旧铋黄铜的直接添加已经成为一个世界性的难题。如果不讲废旧铋黄铜回收利用，将会是铜资源极度浪费。

因此，如何用最小的投资提高废旧铋黄铜利用率及利用水平，减少金属损耗，减少环境污染，对企业、行业、国家、社会都具有重要意义。

用废旧铋黄铜制造铜合金产品，将会节省大量的电力和减少环境污染，但其技术难度主要在于如何使最终铜合金的熔体中的Bi和Pb的含量的控制在10ppm及以下，以避免制备的铜合金热冷加工中出现脆性或裂纹，使之报废。为此，必须开发出一种新型的有效减少废旧铋黄铜中的铋和铅，然后再利用其作为原理添加新料，获得热冷加工中不出现脆性或裂纹的满足需要的铜合金产品。

有效去除铜合金中低熔点的铅和铋的原理主要是通过添加适宜的合金化元素与低熔点元素铋(271℃)和铅(327℃)相互作用，结合成各种原子比的高熔点低密度的金属化合物，这些高熔点稀土化合物的密度如果比铜合金熔体的密度低，将与熔渣一起从液体铜中排出，从而达到脱除有害杂质铋的目的。

目前尚未见非常有效的去除废杂铋黄铜中铋的方法和手段。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种去除废旧铋黄铜中Bi(铋)、Pb(铅)的精炼剂及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

所述去除废旧铋黄铜中Bi、Pb的精炼剂中含有Cu(铜)；所述精炼剂中还含有La(镧)、Ce(铈)、Ti(钛)、Zr(锆)、Y(钇)、Ca(钙)、Mg(镁)或Nd(钕)中的任意一种或数种；

使用所述精炼剂去除废旧铋黄铜中Bi、Pb时，根据废旧铋黄铜中Bi、Pb总含量确定精炼剂的添加量，要求La的质量与Bi和Pb总质量的比为(1:15)～(1:5)，或者Ce的质量与Bi和Pb总质量的比为(1:15)～(1:5)，或者Y的质量与Bi和Pb总质量的比为(1:15)～(1:5)，或者Ti的质量与Bi和Pb总质量的比为(0.5:1)～(2:1)，或者Zr的质量与Bi和Pb总质量的比为(0.5:1)～(4:1)，或者Ca的质量与Bi和Pb总质量的比为(2:1)～(8:1)，或者Mg的质量与Bi和Pb总质量的比为(1:1)～(6:1)，或者Nd的质量与Bi和Pb总质量的比为(1:15)～(1:8)。