一种复杂黄铜精炼剂及废旧复杂黄铜的精炼方法技术

本发明专利技术提供了一种复杂黄铜精炼剂及废旧复杂黄铜的精炼方法。本发明专利技术的复杂黄铜精炼剂，包括Cu

【技术实现步骤摘要】
一种复杂黄铜精炼剂及废旧复杂黄铜的精炼方法


[0001]本专利技术属于金属回收利用
，具体涉及一种复杂黄铜精炼剂及废旧复杂黄铜的精炼方法。

技术介绍

[0002]目前，回收利用废杂铜的方法很多，主要可分为两大类：第一类是直接利用法：将回收铜直接冶炼成相近牌号的铜合金锭，然后加工成带、棒、线、管等，称作直接利用；第二类是间接利用法：将回收铜冶炼成阳极板后经电解精炼成电解铜后供用户使用，称为间接利用。相对由矿石冶炼
→
电解提纯
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加工而言，直接利用回收铜加工产品将节能80％以上，比电解提纯
→
加工产品节能约50％，且电解过程碳排放量极大。
[0003]用废旧黄铜直接制造黄铜制品，将会节省大量的电力和减少环境污染，但其技术难点在于杂质含量的控制。
[0004]相关技术中，再生铜直接利用比例低的主要原因是：再生铜的直接利用生产制备技术落后，产品质量和性能不满足高端需求，导致应用范围窄。以新能源汽车行业为例，其典型高质的用铜部件有：车载摄像头垫片、空压机多路管接件、线束端子连接器、驱动电机转子绕组线等，这些零部件所用铜材大多采用原生铜生产，不采用再生铜产品的原因包括：车载摄像头垫片车削精度要求极高，厚度公差要求
±
1μm，再生铅黄铜棒由于含有过量的Fe、Al，高速车削过程中刀具和工件发热厉害，导致公差精度下降；通过电解提纯，势必消耗大量的能源，且电解过程对环境污染严重。如何用最小的投资提高紫杂铜利用率及利用水平，减少金属损耗，减少环境污染，具有重要意义。
[0005]综上，仍需开发一种新的复杂黄铜精炼剂和废旧复杂黄铜的精炼方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本专利技术提供了一种复杂黄铜精炼剂，该精炼剂除铁、除铝、除铅能力强，脱氢能力强，精炼产物易于排除，不会污染黄铜液，大幅提高了铜液的冶金质量，同时残留的合金化元素能够有效细化铸态组织，改善合金的热、冷加工性能和力学性能。
[0007]本专利技术还提供了一种废旧复杂黄铜的精炼方法。
[0008]本专利技术的第一方面提供了一种复杂黄铜精炼剂，包括Cu
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Zr中间合金、硅黄铜、Cu
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B中间合金、Cu
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Ca中间合金和覆盖剂。
[0009]本专利技术关于复杂黄铜精炼剂的技术方案中的一个技术方案，至少具有以下有益效果：
[0010]本专利技术的复杂黄铜精炼剂，特别针对较难去除的含杂质铁、铝的复杂黄铜，除铁、除铝、除铅能力强，脱氢能力强，精炼产物易于排除，不会污染黄铜液，大幅提高了铜液的冶金质量，同时残留的合金化元素可以作为有益的元素，提能够有效细化铸态组织，改善合金的热、冷加工性能和力学性能。本专利技术的复杂黄铜精炼剂，既能有效清除目标杂质铁、铝等，
同时，精炼剂中残留的金属元素又可以作为有益的合金化元素，促进了复杂黄铜的直接回收利用。
[0011]本专利技术的复杂黄铜精炼剂，利用Zr和B作为精炼剂，Zr和铁可以形成一系列高温金属间化合物，如Fe2Zr的熔点1675℃，和铝形成一系列高熔点金属间化合物，如Al3Zr的熔点1560℃，AlZr3的熔点1250℃。B与Fe形成F2B(熔点1407℃)、FeB(熔点1650℃)，还形成Zr3Pb(熔点1400℃)、Ca2Pb(熔点1205℃)等一系列高熔点金属间化合物，这些高熔点金属间化合物和盐类精炼剂形成络合物上浮去除；残留的Zr和B则作为有效的合金化元素，可以显著细化合金的铸态组织，提升题冷热加工性能和力学性能。
[0012]本专利技术的复杂黄铜精炼剂，硅黄铜中的Si与Fe形成FeSi(1410℃)等高熔点金属间化合物，实现了Si与Fe的联合去除。
[0013]复杂黄铜，指为改善简单黄铜的性能而主要加入了铁、铝、铅等元素的合金。
[0014]根据本专利技术的一些实施方式，所述Cu
‑
Zr中间合金的锆含量为10％～15％。
[0015]根据本专利技术的一些实施方式，所述硅黄铜的硅含量为3％～6％。
[0016]根据本专利技术的一些实施方式，硅黄铜为废旧硅黄铜，一方面实现了除铁的目标，另一方面还实现了废旧硅黄铜的有效利用。
[0017]根据本专利技术的一些实施方式，所述Cu
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B中间合金的硼含量为2％～6％。
[0018]根据本专利技术的一些实施方式，所述Cu
‑
Ca中间合金的钙含量为8％～12％。
[0019]根据本专利技术的一些实施方式，所述覆盖剂包括石灰、碳酸钠、焦性硼砂、硫酸钡、萤石、碳酸钡和冰晶石。
[0020]根据本专利技术的一些实施方式，所述覆盖剂包括：
[0021]石灰：10份～15份；
[0022]碳酸钠：10份～25份；
[0023]焦性硼砂：15份～30份；
[0024]硫酸钡：10份～35份；
[0025]萤石：2份～5份；
[0026]碳酸钡：5份～10份；
[0027]冰晶石：2份～5份。
[0028]根据本专利技术的一些实施方式，所述硼砂为焦性硼砂。
[0029]覆盖剂中：
[0030]石灰的作用是造渣。
[0031]碳酸钠的作用是造渣。
[0032]硼砂的作用是脱氧。
[0033]硫酸钡的作用是造渣。
[0034]萤石的作用是造渣。
[0035]碳酸钡的作用是造渣。
[0036]冰晶石的作用是造渣。
[0037]根据本专利技术的一些实施方式，复杂黄铜精炼剂包括重量份计的以下组分：
[0038]Cu
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Zr中间合金：1.0份～5.0份，
[0039]硅黄铜：1.0份～3.0份，
[0040]Cu
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B中间合金：0.5份～5.0份，
[0041]Cu
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Ca中间合金：0.1份～0.5份，
[0042]覆盖剂：50份～125份。
[0043]本专利技术的第二方面提供了一种废旧复杂黄铜的精炼方法，所述精炼方法为：将废旧复杂黄铜熔化后，加入所述的复杂黄铜精炼剂中除了覆盖剂以外的组分，熔融后，加入所述覆盖剂，保温并吹入氮气。
[0044]本专利技术关于废旧复杂黄铜的精炼方法中的一个技术方案，至少具有以下有益效果：
[0045]本专利技术的废旧复杂黄铜的精炼方法，可有效去除杂质铁和铝等，实现废旧复杂黄铜的有效利用，精炼剂中残留的金属元素又可以作为有益的合金化元素，提高复杂黄铜的综合性能。
[0046]本专利技术的废旧复杂黄铜的精炼方法，铁的去除率达60％以上，铝的去除率达55％以上，铅的去除率达65％以上。
[0047]根据本专利技术的一些实施方式，所述保温的温度为1180℃～1230℃。
[0048]根据本专利技术的一些实施方式，所述保温的时间为15min～30min。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复杂黄铜精炼剂，其特征在于，包括Cu
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Zr中间合金、硅黄铜、Cu
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B中间合金、Cu
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Ca中间合金和覆盖剂。2.根据权利要求1所述的复杂黄铜精炼剂，其特征在于，所述Cu
‑
Zr中间合金的锆含量为10％～15％。3.根据权利要求1所述的复杂黄铜精炼剂，其特征在于，所述硅黄铜的硅含量为3％～6％。4.根据权利要求1所述的复杂黄铜精炼剂，其特征在于，所述Cu
‑
B中间合金的硼含量为2％～6％。5.根据权利要求1所述的复杂黄铜精炼剂，其特征在于，所述Cu
‑
Ca中间合金的钙含量为8％～12％。6.根据权利要求1所述的复杂黄铜精炼剂，其特征在于，所述覆盖剂包括石灰、碳酸钠、焦性硼砂、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李周，邱文婷，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：