[發(fā)明專利]一種帶鍍層的鋅合金真空分離提純方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010548109.0
• 申請日: 2010-11-17
• 公開（公告）號: CN102011006A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧曉軍;黃文輝;秦如德;李祥;劉永紅;胡紅;馮凌集
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門火炬特種金屬材料有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B19/00;C22B15/00;C22B23/00
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 李雁翔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬回收提純領(lǐng)域，特別涉及一種帶鍍層的鋅合金廢料真空分離提純技術(shù)。

背景技術(shù)

鋅合金具有較高的強度和硬度、良好的耐磨減擦性能、原材料和制造成本低廉等優(yōu)點以及其他一些獨特的性能，用其替代銅合金具有明顯的經(jīng)濟效益，在衛(wèi)浴水暖等行業(yè)應(yīng)用廣泛。該類合金基體成分為鋅鋁合金，表面電鍍銅、鎳和鉻金屬。

目前該類鋅合金廢料提純分離的傳統(tǒng)工藝主要有隔焰爐法、常壓蒸餾法。公知的傳統(tǒng)工藝提鋅技術(shù)，流程長，作業(yè)溫度高，能耗高，金屬回收率低，勞動強度大且環(huán)境污染嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服背景技術(shù)的以上不足，提供一種衛(wèi)浴水暖行業(yè)鋅合金廢料的提純分離方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種帶鍍層的鋅合金真空分離提純方法，包括以下步驟：

1、將帶鍍層的鋅合金廢料投入真空蒸餾爐，蓋上密封蓋；

2、啟動真空系統(tǒng)抽氣，使?fàn)t內(nèi)真空度達到100Pa以下。打開加熱器電源，加熱至550～700℃，維持溫度8～14小時；

3、維持真空度在5～100Pa，降溫冷卻至290～310℃時關(guān)閉真空泵，溫度降至240～260℃左右時關(guān)閉冷凝水套中所通入的冷卻水，打開蒸餾罐的密封蓋，取出殘渣；打開冷凝器出料口，取出固體鋅；

4、對富含銅、鎳和鉻金屬的殘渣進行濕法分離，獲得純銅和鎳。

本發(fā)明所針對的是衛(wèi)浴水暖行業(yè)鋅合金廢料，所述的帶鍍層的鋅合金廢料成分一般為：鋅90％～98％，鋁2％～5％，鍍層金屬中銅、鎳、鉻總含量3％～5％。

本發(fā)明實現(xiàn)真空分離提純的基本原理是在真空條件下，鋅的蒸汽和鋁、銅、鎳、鉻等比值較大，550～700℃真空蒸餾時除鋅外其他雜質(zhì)元素不揮發(fā)，鋅形成氣體從而與基體分離。由于真空中不存在氧化氣氛，揮發(fā)的鋅和不揮發(fā)的殘渣元素均沒有發(fā)生氧化，仍為單質(zhì)。揮發(fā)的鋅經(jīng)過冷凝后得到固體鋅。

與傳統(tǒng)工藝相比，該方法具有以下明顯優(yōu)點：

1、流程短，設(shè)備簡單，占地面積小；

2、真空分離提純技術(shù)，可大大降低作業(yè)溫度達600～700℃，能耗較低。

3、真空蒸餾得到的鋅錠純度很高，鋁、銅等雜質(zhì)含量低于0.01％。

4、真空蒸餾作業(yè)過程無污染，安全、可靠。

5、對富含銅鎳金屬的殘渣進行濕法分離還可獲得純銅和鎳。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工藝流程圖；

圖2為本發(fā)明采用的真空蒸餾爐結(jié)構(gòu)簡圖。

圖中：1-爐蓋??2-爐體??3-隔熱屏??4-石墨料盤

5-石墨加熱器??6-蒸氣冷凝管??7-接料盤

具體實施方式

本發(fā)明的主要工藝流程如圖1所示，采用的真空蒸餾爐如圖2所示。以下結(jié)合具體工藝流程，對本發(fā)明的具體實施例做進一步詳述。

實施例一

1、取原料0.5t，含鋁2.2％，鍍層金屬銅、鎳、鉻總含量3.1％，鋅余量，以固體形式加入石墨坩堝中，再將坩堝裝入真空爐，蓋上密封蓋。

2、啟動真空系統(tǒng)抽氣，使?fàn)t內(nèi)真空度達到100Pa。打開加熱器電源加熱升溫，經(jīng)過約3h的升溫，溫度達到600℃，維持溫度8～10小時。

3、維持真空度在50～100Pa，降溫冷卻至300℃時關(guān)閉真空泵，溫度降至250℃左右時關(guān)閉冷凝水套中所通入的冷卻水，打開蒸餾罐的密封蓋，取出殘渣。打開冷凝器出料口，取出固體鋅，完成一個冶煉過程。

4、產(chǎn)鋅427.3kg，產(chǎn)渣72.5kg，電耗約1200度/爐。

實施例二

1、取原料0.5t，含鋁3.5％，鍍層金屬銅、鎳、鉻總含量4.1％，鋅余量，以固體形式加入石墨坩堝中，再將坩堝裝入真空爐，蓋上密封蓋。

2、啟動真空系統(tǒng)抽氣，使?fàn)t內(nèi)真空度達到50Pa。打開加熱器電源加熱升溫，經(jīng)過約3.3h的升溫，溫度達到650℃，維持溫度10～12小時。

3、維持真空度在20～50Pa，降溫冷卻至300℃時關(guān)閉真空泵，溫度降至250℃左右時關(guān)閉冷凝水套中所通入的冷卻水，打開蒸餾罐的密封蓋，取出殘渣。打開冷凝器出料口，取出固體鋅，完成一個冶煉過程。

4、產(chǎn)鋅418.5kg，產(chǎn)渣81.3kg，電耗約1400度/爐。

實施例三

1、取原料0.5t，含鋁4.9％，銅、鎳、鉻等鍍層金屬總含量4.95％，鋅余量，以固體形式加入石墨坩堝中，再將坩堝裝入真空爐，蓋上密封蓋。

2、啟動真空系統(tǒng)抽氣，使?fàn)t內(nèi)真空度達到20Pa。打開加熱器電源加熱升溫，經(jīng)過約3.8h的升溫，溫度達到700℃，維持溫度12～14小時。