[發(fā)明專利]一種降低復(fù)雜多元黃銅合金雜質(zhì)元素鐵的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910064686.3
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN109763005B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王成彥;劉偉;趙洪亮;郭淑梅;黃騰;楊東超;劉風(fēng)琴
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C1/06;C22C9/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發(fā)明公開了一種降低復(fù)雜多元黃銅合金中雜質(zhì)元素鐵的方法，屬于再生銅熔體凈化技術(shù)領(lǐng)域。主要處理工藝包括原料預(yù)處理—磁選—熔化—精煉—澆鑄處理。復(fù)雜多元廢雜黃銅原料首先經(jīng)過原料預(yù)處理，分離明顯非銅類雜質(zhì)，并經(jīng)過磁選分離一部分鐵，然后在感應(yīng)爐熔化后加入銅箔包覆的單質(zhì)硼或者銅硼合金保溫5?20min再加清渣劑(白云石等)保溫15?30min，澆鑄成錠。鑄錠黃銅合金中鐵含量下降了25％～60％，再生黃銅合金中鐵含量得到了合理的控制，鑄錠產(chǎn)品質(zhì)量得到提升。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于再生銅熔體凈化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種降低復(fù)雜多元黃銅合金雜質(zhì)元素鐵的方法。

技術(shù)背景

我國礦山銅資源量少和銅消費量居世界第一的矛盾十分明顯，再生資源的利用恰到好處的解決了資源短缺問題，同時由于再生利用經(jīng)濟成本低、企業(yè)效益高等優(yōu)勢，近年來我國再生銅行業(yè)發(fā)展迅速。直接利用法是企業(yè)最為青睞的方法，將收購回來的廢銅原料直接加入熔爐內(nèi)精煉后即可生產(chǎn)成銅合金產(chǎn)品，但是在直接利用法生產(chǎn)黃銅合金產(chǎn)品時鐵元素含量高，嚴重影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。

黃銅合金中的鐵能夠細化鑄錠組織，也能夠抑制再結(jié)晶時的晶粒長大，從而提高黃銅的力學(xué)性能和工藝性能。鐵與錳、錫、鎳、鉛相互配合時可提高黃銅的強度和硬度及在大氣和海水中的耐蝕性。同時存在鐵和硅時，會增加切削刀具磨損，使合金的加工性能變差。黃銅中的鐵含量一般不超過1.5％，含鐵過高時，富鐵相增加，會引起鐵的偏析，降低合金的耐蝕性，影響電鍍層表面質(zhì)量。實際中，再生黃銅中的鐵元素在存在鋅的情況下極難找到一種合適的精煉劑除去，因為鋅比鐵活潑，大多數(shù)可以除鐵的精煉劑首先會和鋅反應(yīng)，所以給黃銅精煉過程帶來了很多困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對上述復(fù)雜多元黃銅合金再生急需解決的技術(shù)難題，提出一種能降低其中有害元素鐵的方法，實現(xiàn)了將雜質(zhì)元素保持在發(fā)揮有益元素作用的范圍內(nèi)，實現(xiàn)了精煉過程除雜的目的，提高了產(chǎn)品的競爭力。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。

一種降低復(fù)雜多元黃銅合金雜質(zhì)元素鐵的方法，包括：原料預(yù)處理—磁選—熔化—精煉—澆鑄處理，其特征在于：

1)、廢雜黃銅原料要分揀預(yù)處理，挑選出明顯的非銅類雜質(zhì)，尤其是明顯的大塊鐵料；

2)、破碎后的廢雜銅原料通過磁選分離出第一步預(yù)處理未挑選的鐵制品；

3)、將經(jīng)過預(yù)處理的廢雜黃銅原料加入感應(yīng)爐內(nèi)加熱至完全熔化，溫度1100-1300℃，待原料熔化后攪拌并撈除浮渣；

4)加入精煉劑硼，將裹覆有銅箔的單質(zhì)硼或者銅硼合金加入熔體，待單質(zhì)硼或者銅硼合金熔化后并攪拌熔體，保溫一定時間后，使硼和原料中的鐵充分反應(yīng)生產(chǎn)硼化鐵；

5)、廢雜銅熔體中再加入清渣劑，攪拌熔體使反應(yīng)均勻，熔體中的硼化鐵會隨清渣劑一起上浮，保溫一定時間撈渣后澆鑄成錠。

進一步地，所述單質(zhì)硼或者銅硼合金中硼的加入量占比廢雜黃銅原料的0.2-0.5wt％.

進一步地，所述清渣劑的主要成分是白云石、碳酸鈣、氫氧化鈣，其配比為6:2:1。

進一步地，當精煉劑使用單質(zhì)硼時，將單質(zhì)硼與清渣劑混合后一起用銅箔包覆后加入黃銅合金熔體中。

進一步地，為更好的實現(xiàn)清渣效果，本發(fā)明加入清渣劑后另外還加入了添加劑，添加劑為碳酸鈉、氟化鈣、氟化鈉一種或幾種的組合，加入添加劑后保溫10-20min并撈渣。

進一步地，清渣劑加入量占比廢雜黃銅原料的0.1-2wt％，添加劑加入量占比廢渣黃銅原料的0.1-2wt％。

進一步地，銅硼合金加入量取決于其中硼的含量，保證硼的重量百分比占廢雜銅原料的0.2-0.5％。