[发明专利]一种废杂铜直接生产无氧铜杆的工艺

说明书

本发明公开了一种废杂铜直接生产无氧铜杆的工艺，包括如下步骤：将铜含量大于98％的废杂铜进行碱洗，干燥后，加热到1150‑1170℃使铜熔化，向铜液中加入低硫焦炭进行第一次精炼后，除渣；加入精炼剂，精炼后除渣，所述精炼剂按重量百分含量包括：弗硅酸钠17‑28％、无水硼砂10‑27％、氟化钙5‑10％、冰晶石15‑28％、石英12‑26％、氧化锂5‑10％和二氧化钛1‑6％；通入还原气体，进行还原精炼，还原时间为1‑2h；再加入由Cu‑Re合金、Cu‑B合金组成的脱氧剂，在中频电磁场搅拌至均匀分布，保温10‑30min；浇铸，经连铸连轧得到无氧铜杆。本发明提出的废杂铜直接生产无氧铜杆的工艺流程短、能耗低，由该工艺生产的无氧铜杆纯度可达99.95％以上，含氧量低于20ppm。

技术领域

本发明涉及金属冶炼技术领域，尤其涉及一种废杂铜直接生产无氧铜杆的工艺。

背景技术

废杂铜是废铜和杂铜的统称，主要源自铜冶炼过程和加工过程中产生的废品以及报废的电线电缆、汽车散热片和冰箱、含铜铸件、废轴承、废旧马达、废旧变压器等。随着一次铜资源的日益枯竭，作为二次资源的废杂铜将在铜冶炼中占有越来越大的比例。在发达国家再生铜的比例占到铜总产量的一半以上，而我国由于技术装备与产业导向的原因再生铜产业规模很小，进入新世纪后中国再生铜行业有了稳步发展。废杂铜的回收与再利用具有重要意义，它扩大了金属铜资源，降低了生产成本，减少了环境污染，增加了社会效益。

传统炼铜工业采用氧化还原-电解精炼-阴极铜净化的方法，即先氧化除去部分亲氧性强、易挥发的金属，再电解精炼得到阴极铜，阴极铜熔融后加精炼剂净化后再制杆，这种铜材的纯度可达99.95％以上，导电和力学性能良好。但该工艺如用于废杂铜精炼生产铜杆则流程偏长，且浪费熔铜的热潜能和昂贵的电能。

发明内容

基于背景技术存在的问题，本发明提出了一种废杂铜直接生产无氧铜杆的工艺，该工艺流程短，能耗低，由该工艺生产的无氧铜杆纯度可达99.95％以上，含氧量低于20ppm。

一种废杂铜直接生产无氧铜杆的工艺，包括如下步骤：

S1、将铜含量大于98％的废杂铜进行碱洗，干燥后，加热到1150-1170℃使铜熔化，向铜液中加入低硫焦炭进行第一次精炼后，除渣；

S2、向S1铜液中加入精炼剂，精炼后除渣，所述精炼剂按重量百分含量包括：弗硅酸钠17-28％、无水硼砂10-27％、氟化钙5-10％、冰晶石15-28％、石英12-26％、氧化锂5-10％和二氧化钛1-6％；

S3、往S2铜液中通入还原气体，保持铜液温度在1180-1200℃进行还原精炼，还原时间为1-2h；

S4、向S3处理后的铜液中再加入由Cu-Re合金、Cu-B合金组成的脱氧剂，保持熔体温度为1130-1150℃，在中频电磁场搅拌至均匀分布，保温10-30min；

S5、浇铸，经连铸连轧得到无氧铜杆。

优选地，S1中，将废杂铜碱洗，干燥的具体操作包括：将废杂铜采用5-10wt％的硅酸钠溶液在温度为70-80℃下进行碱洗以除去表面油污，之后在温度为60-80℃下干燥10-20min。

优选地，S1中，铜液融化后向铜水内吹入含氧浓度为21-50％，压力为0.3-0.5Mpa的富氧空气。

优选地，S1中，加入低硫焦炭的重量为废杂铜重量的0.1-0.5％。

优选地，S2中，所述精炼剂的制备方法为：按上述重量百分含量将弗硅酸钠、无水硼砂、氟化钙、冰晶石、石英、氧化锂和二氧化钛加入到不锈钢坩埚中，在温度为250-270℃下保温2-4h，用球磨机在300-400r/min的转速下研磨3-5h，浇注后得到精炼剂。