[发明专利]一种降低黄铜合金多种杂质元素的复合精炼方法

说明书

本发明公开了一种降低黄铜合金多种杂质元素的复合精炼方法，属于再生铜熔体净化技术领域。主要处理工艺包括原料预处理—破碎—分选—熔化—净化—浇铸。废杂铜原料经过筛捡，挑选出黄杂铜一类废料，黄杂铜原料经破碎后成小于50mm的小块，经过磁选等方式分选杂物，然后在感应炉熔化后加入六硼化钙、白云石、碳酸钙、氟化钙和氟化钠的混合物，保温15‑30min，捞渣后浇铸成锭。铸锭黄铜合金中铅、锡、铁、镍含量分别下降了10％～60％，此方法使再生黄铜合金中杂质元素的含量得到控制，解决了废杂铜原料中杂质元素难以控制的问题。

技术领域

本发明属于再生铜熔体净化技术领域，特别涉及一种降低黄铜合金多种杂质元素的方法。

技术背景

近年来中国铜消费量已经接近全球总消费量的50％，但是中国铜资源只有世界的4.35％，矿产和消费之间的巨大矛盾刺激再生铜行业快速发展，尤其是2000年以后，中国的再生铜保持了年均大于15％的增长率。目前，中国再生铜占比远高于世界水平，2010年接近40％，近几年有所下降，但也保持在25％以上。

中国再生铜对进口依赖度极高，2012年以前进口再生铜占再生铜总量的90％左右，近年来有所下滑。将包括以回收铜为主的废电机等(包括废电机、电线、电缆、五金电器)等16个品种固体废物，从《限制进口类可用作原料的固体废物目录》调入《禁止进口固体废物目录》，自2018年12月31日起执行。上述规定将对中国废杂铜原料的进口产生较大影响，会加速国内废杂铜原料需求的大幅增加。比较来看，中国废杂铜尚未制定较为详细的废杂铜分类标准，分类程度和水平较低，导致中国废杂铜原料成份波动较大，杂质元素含量较高，这将对废杂铜熔炼、熔体净化及铸造过程带来较大影响。

废杂黄铜再生过程中，Pb、Sn、Fe和Ni是最为常见的四种元素，对再生黄铜的性能有着重要的影响，当杂质元素含量过高时，常会产生裂纹、硬质点、面变异物等缺陷，影响产品质量。但由于废杂黄铜中杂质含量高，成分复杂，限制因素多，使得目前常用的通用精炼剂不能十分有效的脱除其中的杂质元素。因此，针对废杂铜“多元”、“高杂”的特点，亟需开发针对性的高效精炼复合方法。

发明内容

本发明的目的是针对我国再生黄铜生产急需解决的技术难题，提出了一种降低黄铜合金多种杂质元素的方法，实现了杂质元素含量的降低，提高了黄铜合金的品位，为下一步深加工提供了优质的原材料。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种降低黄铜合金多种杂质元素的方法，包括：原料预处理—破碎—分选—熔化—净化—浇铸，其特征在于：

1)废杂铜原料中挑选出颜色特征明显的黄杂铜废料，并去油污；

2)黄杂铜原料破碎至50mm以下；

3)通过磁选、重选等方式初步分离铁、塑料等杂质成分；

4)预处理后的黄杂铜原料加入感应炉内至完全熔化，温度控制在1100-1300℃；

5)精炼：加入精炼剂，并加入一定的添加剂，待熔化后搅拌熔体使反应均匀，保温15-30min；

6)待反应渣上浮后充分捞渣，浇铸成锭。

进一步地，所述精炼过程的精炼剂由六硼化钙、白云石、碳酸钙、氟化钙和氟化钠组成，六硼化钙、白云石、碳酸钙、氟化钙和氟化钠要充分混合，六硼化钙加入量与废杂黄铜原料中需要除铅锡量摩尔比的总和大于1。

所述白云石与碳酸钙总和加入量为废杂铜量的1％(重量百分比)，其中白云石与碳酸钙的重量配比为3:1。

进一步地，所述氟化钙和氟化钠加入量总和为废杂铜量的1％(重量百分比)，其中氟化钙和氟化钠的重量配比为1:1。

进一步地，所述添加剂为碳酸钠、氢氧化钙、氟化铝一种或几种的组合，加入添加剂后保温10-20min并捞渣。