一种废紫杂铜精炼剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种废紫杂铜精炼剂及其应用，涉及金属冶炼领域。一种废紫杂铜精炼剂，包括化学组分的重量份数为：3.8～5.3份B，4.0～4.8份Mg，8.5～11份Ce，6.5～7.5份Pr，其特征在于，还包括化学组分的重量份数为：2～5份Y，2～5份La。一种废紫杂铜精炼剂的应用，步骤在于：将废紫杂铜加入反射炉进行熔炼，反射炉采用燃烧控制系统进行供热，控制液温度保持在1155～1165℃；加入精炼剂，对铜液进行除杂、脱氧、净化；将净化后的铜液置于静置炉进行静置再脱氧。本发明专利技术优点及有益效果：精炼剂配方中加入Y、La元素，协同改性，制备的复合精炼剂能够提高紫杂铜的除杂效果；热循环设计，大大减少工艺所需的时间，缩短反应周期。

A waste copper refining agent and its preparation and Application

The invention discloses a waste purplish copper refining agent and an application thereof, which relates to the field of metal smelting. The utility model relates to a waste copper refining agent, which comprises 3.8-5.3 parts B, 4.0-4.8 parts mg, 8.5-11 parts CE, 6.5-7.5 parts PR by weight of the chemical component, which is characterized in that it also comprises 2-5 parts y, 2-5 parts La by weight of the chemical component. The utility model relates to an application of a waste copper impurity refining agent, which comprises the following steps: adding the waste copper impurity to a reverberatory furnace for smelting, using a combustion control system for heating, and keeping the temperature of the control liquid at 1155-1165 \u2103; adding a refining agent to remove impurities, deoxidize and purify the copper liquid; and putting the purified copper liquid in a static furnace for static deoxidization. The invention has the advantages and beneficial effects that y and La elements are added into the refining agent formula, and the compound refining agent can improve the impurity removal effect of the copper; the thermal cycle design can greatly reduce the time required by the process and shorten the reaction period.

【技术实现步骤摘要】
一种废紫杂铜精炼剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及金属冶炼领域，具体涉及一种废紫杂铜精炼剂及其制备方法和应用。
技术介绍
随着国民经济的迅速发展，我国对铜及铜合金产品的需求日益增加。目前，我国已成为全球最大的铜消费国，铜消费量为全球的40％。但是，我国的铜矿资源十分稀缺，铜资源储量只占全球的5％，必须依靠进口铜精矿和电解铜、铜材和废铜等途径获取金属铜，其成本相对较高。其实，铜是一种再生性能较好的金属材料，改进和提高废铜的再生利用技术是缓解铜资源匮乏的有效途径。紫杂铜作为含铜量较高的废杂铜，可直接用于生产铜合金和低氧、无氧铜杆。一般利用紫杂铜生产低氧或无氧铜杆时，由于原料中存在氧、硫、锡、碲、铋、铅、铝、铁、镍、锑、锌等杂质元素，易使产品出现晶粒粗大、组织疏松、气孔和夹杂等铸造缺陷，从而降低了铜的导热性、导电性和抗拉强度，浇铸过程中铸坯开裂，从而导致铜杆断头或拉丝断线。因此，在生产低氧及无氧铜杆时，常采取向铜液中添加精炼剂的方法，有效降低紫杂铜中的杂质含量，从而提高产品的综合性能。我国紫杂铜原料的来源非常广泛，主要包括折旧的电机、变压器和电线电缆等，这些原料中铜的纯度较高，其杂质主要是表面的夹杂物；另外，还包括加工铜件，如油管、换热器铜管、铜板带边角料、铸件以及高铜合金等，这些材料在外观上与纯铜接近，其杂质种类相对复杂且含量较高。紫杂铜中的杂质元素主要有O、S、P、Bi、Fe、Pb、Sn、Ni、Te、Zn等，其中Fe、Bi、Te、Ni、Pb去除困难较大。通常，可将紫杂铜熔体中的杂质分为可溶解的气体、金属、非金属及不熔的固体夹杂物。其中，不熔的固体夹杂物可通过氧化扒渣除去，但可溶解的气体、金属和非金属夹杂必须通过使用精炼剂才能加以去除。当利用紫杂铜再生技术生产低氧、无氧铜杆时，关键是要解决脱氧和去除其他杂质的问题。上述添加精炼剂的方法可以改善产品的性能，但是现有技术仍然存在改进和提升的空间。传统精炼剂除杂效果差，导致产品耐腐蚀性能，力学性能及流动性不佳；传统精炼工艺存在操作复杂、精炼时间长、精炼效果不佳等缺点。因此，获取更高综合性能的精炼剂和提升精炼剂应用效果是满足工业生产需求亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是传统精炼剂除杂效果差，传统精炼工艺存在精炼时间长、精炼效果不佳等缺点。目的在于提供一种废紫杂铜精炼剂及其制备方法和应用，解决上述问题。本专利技术通过下述技术方案实现：一种废紫杂铜精炼剂，包括化学组分的重量份数为：3.8～5.3份B，4.0～4.8份Mg，8.5～11份Ce，6.5～7.5份Pr，还包括化学组分的重量份数为：2～5份Y，2～5份La。现有技术中公布含有B、Mg、Ce、Pr组分的精炼剂，该组分按照上述的配比能取得优异效果，该组分基础上再单独加入Y或La也属于现有技术，本专利技术基于现有技术，向含有B、Mg、Ce、Pr组分的精炼剂中同时加入Y和La，让Y和La组分产生协同作用，进一步增强精炼剂的除杂效果。进一步优化，其化学组分的重量份数为：3.2份Y，3.2份La。对精炼剂配方进一步优化，采用该配方的精炼剂，效果最佳。所述的一种废紫杂铜精炼剂的制备方法，步骤在于：S1将纯度为99.99％～99.999％的电解铜放置在真空熔炼炉，电解铜熔化后控制熔体温度在1150-1200℃，抽真空至10-2Pa～10-3Pa；S2停止抽真空，并通入纯度为99.999％的高纯惰性气体，控制炉内压力为1.0个大气压；S3将以下重量份数的合金放入铜熔体内：25～30％份Mg的Cu-Mg合金，25～30％份B的Cu-B合金，50～65％份Ce的Cu-Ce合金，35～50％份Y的Cu-Y合金，35～50％份Pr的Cu-Pr合金和35～50％份La的Cu-La合金，控制炉内压力1.0个大气压不变；S4在1150-1200℃温度范围内保温20min，浇入水冷铁模中得到紫杂铜的精炼剂。一种废紫杂铜精炼剂的制备方法在合金的加入前后对温度和压强进行控制，温度稳定在1150-1200℃，压强控制为1.0个大气压，反应条件稳定，提高紫杂铜精炼剂的质量稳定性。一种废紫杂铜精炼剂的制备方法，制备的精炼剂重量份数为：3.8～5.3份B，4.0～4.8份Mg，8.5～11份Ce，6.5～7.5份Pr，3.2份Y，3.2份La。该方法制备的精炼剂配方为上述优选配方，去杂效果优异。一种废紫杂铜精炼剂的应用，其应用特征的步骤在于：S1将废紫杂铜加入反射炉进行熔炼，反射炉采用燃烧控制系统进行供热，控制液温度保持在1155～1165℃；S2加入精炼剂，对铜液进行除杂、脱氧、净化；S3将净化后的铜液置于静置炉进行静置再脱氧，静置时间不少于35分钟。一种废紫杂铜精炼剂的应用，该应用控制简单，反应周期短，提高工作效率。进一步优化，反射炉由两个炉体组成。一个炉体在运行时，另一个可以进行预热，大大减少工艺所需的时间，缩短反应周期。进一步优化，燃烧控制系统连接反射炉和静置炉,燃烧控制系统、反射炉和静置炉之间的热量可以通过循环系统进行控制，装置之间形成热量循环。一个装置运行时，多余或损失的热量通过循环系统传递到另一个装置，能够将热量充分利用，节约能源。进一步优化，燃烧控制系统采用氧气和天然气作为原料。传统的工艺采用天然气和压缩空气燃烧，压缩空气中含有不能燃烧的惰性气体，它既降低了燃烧过程中的温度，又大大的增加了烟气排放量。进一步优化，静置炉内腔为球形，内腔内表面覆盖200mm厚的钢化木炭层。铜液流入静置炉内腔被内腔内的钢化木炭层包附，静置炉内腔为球形，能够完全包附，静止过程中进行再脱氧，脱氧充分。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、本专利技术一种废紫杂铜精炼剂，现有精炼剂配方中同时加入Y和La，使其对现有配方进行协同改进，并对配方工艺进行了改进，制备的复合精炼剂能够提高紫杂铜的除杂效果，提高耐腐蚀能力，提高力学性能；2、本专利技术一种废紫杂铜精炼剂的应用，反射炉由两个炉体组成，一个炉体在运行时，另一个可以利用损失或多余的热量进行预热，当一个炉体完成精炼过程，另一个炉体已经预热完成，大大减少工艺所需的时间，缩短反应周期；3、本专利技术一种废紫杂铜精炼剂的应用，燃烧控制系统连接反射炉和静置炉,装置之间构成热循环系统，能够将损失或多余热量充分利用，节约能源；4、本专利技术一种废紫杂铜精炼剂的应用，由于传统的工艺采用天然气和压缩空气燃烧，压缩空气中含有不能燃烧的惰性气体，燃烧不完全，升温慢，不完全燃烧还会产生更多的烟气，本专利技术燃烧控制系统采用氧气和天然气作为原料，升温快，产生烟气少，保护环境；5、本专利技术一种废紫杂铜精炼剂的应用，静置炉内腔为球形，内腔内表面覆盖200mm厚的钢化木炭层，静置炉内腔为球形，铜液流入静置炉内腔被内腔内的钢化木炭层完全包附，脱氧反应充分。具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废紫杂铜精炼剂，包括化学组分的重量份数为：3.8～5.3份B，4.0～4.8份Mg，8.5～11份Ce，6.5～7.5份Pr，其特征在于，还包括化学组分的重量份数为：2～5份Y，2～5份La。/n

【技术特征摘要】
1.一种废紫杂铜精炼剂，包括化学组分的重量份数为：3.8～5.3份B，4.0～4.8份Mg，8.5～11份Ce，6.5～7.5份Pr，其特征在于，还包括化学组分的重量份数为：2～5份Y，2～5份La。


2.根据权利要求1所述的一种废紫杂铜精炼剂，其特征在于，其化学组分的重量份数为：3.2份Y，3.2份La。


3.根据权利要求1或2所述的一种废紫杂铜精炼剂的制备方法，步骤在于：
S1将纯度为99.99％～99.999％的电解铜放置在真空熔炼炉，电解铜熔化后控制熔体温度在1150-1200℃，抽真空至10-2Pa～10-3Pa；
S2停止抽真空，并通入纯度为99.999％的高纯惰性气体，控制炉内压力为1.0个大气压；
S3将以下重量份数的合金放入铜熔体内：25～30％份Mg的Cu-Mg合金，25～30％份B的Cu-B合金，50～65％份Ce的Cu-Ce合金，35～50％份Y的Cu-Y合金，35～50％份Pr的Cu-Pr合金和35～50％份La的Cu-La合金，控制炉内压力1.0个大气压不变；
S4在1150-1200℃温度范...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵小平，黄伟萍，饶红，张代强，
申请(专利权)人：四川博鑫铜业有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51