一种带镀层的锌合金真空分离提纯方法技术

本发明专利技术涉及一种带镀层的锌合金废料真空分离提纯方法。本发明专利技术采用块状锌合金废料作为原料，原料中锌含量９０％～９８％，铝２％～５％，镀层金属铜、镍、铬总含量３％～５％。控制蒸馏温度５５０～７００℃，真空度５～１００Ｐａ，蒸馏处理时间８～１４小时，经过真空蒸馏可使锌合金废料脱锌，从而获得高纯锌；分离获得的金属残渣，通过湿法分离还可获得纯铜和镍。本发明专利技术用于带镀层的锌合金废料真空分离提纯回收高纯锌，同时可获得富含铜镍等金属的残渣，只需通过湿法分离即可获得纯铜和镍，此工艺大大降低了作业温度，经济效益显著，具有环境污染小、劳动强度低、设备占地小、工艺流程短等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属回收提纯领域，特别涉及一种带镀层的锌合金废料真空分离提纯技术。
技术介绍
锌合金具有较高的强度和硬度、良好的耐磨减擦性能、原材料和制造成本低廉 等优点以及其他一些独特的性能，用其替代铜合金具有明显的经济效益，在卫浴水暖等 行业应用广泛。该类合金基体成分为锌铝合金，表面电镀铜、镍和铬金属。目前该类锌合金废料提纯分离的传统工艺主要有隔焰炉法、常压蒸馏法。公知 的传统工艺提锌技术，流程长，作业温度高，能耗高，金属回收率低，劳动强度大且环 境污染严重。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服
技术介绍
的以上不足，提供一种卫浴水暖行业锌合金废 料的提纯分离方法。本专利技术的技术方案如下，包括以下步骤1、将带镀层的锌合金废料投入真空蒸馏炉，盖上密封盖；2、启动真空系统抽气，使炉内真空度达到IOOPa以下。打开加热器电源，加热 至550 700°C，维持温度8 14小时；3、维持真空度在5 lOOPa，降温冷却至290 310°C时关闭真空泵，温度降至 240 260°C左右时关闭冷凝水套中所通入的冷却水，打开蒸馏罐的密封盖，取出残渣； 打开冷凝器出料口，取出固体锌；4、对富含铜、镍和铬金属的残渣进行湿法分离，获得纯铜和镍。本专利技术所针对的是卫浴水暖行业锌合金废料，所述的带镀层的锌合金废料成分 一般为锌90% 98%，铝2% 5%，镀层金属中铜、镍、铬总含量3% 5%。本专利技术实现真空分离提纯的基本原理是在真空条件下，锌的蒸汽和铝、铜、 镍、铬等比值较大，550 700°C真空蒸馏时除锌外其他杂质元素不挥发，锌形成气体从 而与基体分离。由于真空中不存在氧化气氛，挥发的锌和不挥发的残渣元素均没有发生 氧化，仍为单质。挥发的锌经过冷凝后得到固体锌。与传统工艺相比，该方法具有以下明显优点1、流程短，设备简单，占地面积小；2、真空分离提纯技术，可大大降低作业温度达600 700°C，能耗较低。3、真空蒸馏得到的锌锭纯度很高，铝、铜等杂质含量低于0.01%。4、真空蒸馏作业过程无污染，安全、可靠。5、对富含铜镍金属的残渣进行湿法分离还可获得纯铜和镍。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图；图2为本专利技术采用的真空蒸馏炉结构简图。图中1-炉盖2-炉体3-隔热屏4-石墨料盘5-石墨加热器6-蒸气冷凝管7-接料盘具体实施例方式本专利技术的主要工艺流程如图1所示，采用的真空蒸馏炉如图2所示。以下结合具体工艺流程，对本专利技术的具体实施例做进一步详述。实施例一1、取原料0.5t，含铝2.2%，镀层金属铜、镍、铬总含量3.1%，锌余量，以固 体形式加入石墨坩埚中，再将坩埚装入真空炉，盖上密封盖。2、启动真空系统抽气，使炉内真空度达到lOOPa。打开加热器电源加热升温， 经过约3h的升温，温度达到600°C，维持温度8 10小时。3、维持真空度在50 lOOPa，降温冷却至300°C时关闭真空泵，温度降至250°C 左右时关闭冷凝水套中所通入的冷却水，打开蒸馏罐的密封盖，取出残渣。打开冷凝器 出料口，取出固体锌，完成一个冶炼过程。4、产锌 427.3kg，产渣 72.5kg，电耗约 1200 度 / 炉。实施例二1、取原料0.5t，含铝3.5%，镀层金属铜、镍、铬总含量4.1%，锌余量，以固 体形式加入石墨坩埚中，再将坩埚装入真空炉，盖上密封盖。2、启动真空系统抽气，使炉内真空度达到50Pa。打开加热器电源加热升温，经 过约3.3h的升温，温度达到650°C，维持温度10 12小时。3、维持真空度在20 50Pa，降温冷却至300°C时关闭真空泵，温度降至250°C 左右时关闭冷凝水套中所通入的冷却水，打开蒸馏罐的密封盖，取出残渣。打开冷凝器 出料口，取出固体锌，完成一个冶炼过程。4、产锌 418.5kg，产渣 81.3kg，电耗约 1400 度 / 炉。实施例三1、取原料0.5t，含铝4.9%，铜、镍、铬等镀层金属总含量4.95%，锌余量，以 固体形式加入石墨坩埚中，再将坩埚装入真空炉，盖上密封盖。2、启动真空系统抽气，使炉内真空度达到20Pa。打开加热器电源加热升温，经 过约3.8h的升温，温度达到700°C，维持温度12 14小时。3、维持真空度在5 20Pa，降温冷却至300°C时关闭真空泵，温度降至250°C左 右时关闭冷凝水套中所通入的冷却水，打开蒸馏罐的密封盖，取出残渣。打开冷凝器出 料口，取出固体锌，完成一个冶炼过程。4、产锌 407.5kg，产渣 92.3kg，电耗约 1600 度 / 炉。可以看出，真空蒸馏法提锌的直收率可达90%，此外，对金属残渣进行湿法分 离即可得到纯铜和镍，因此经济效益显著，达到了废料的有效利用。 以上所述，仅为本专利技术较佳实施例而已，故不能依此限定本专利技术实施的范围. 即依本专利技术专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本专利技术涵盖的范围 内。权利要求1.一种带镀层的锌合金废料真空分离提纯方法，包括以下步骤(1)、将带镀层的锌合金废料投入真空蒸馏炉，盖上密封盖；(2)、启动真空系统抽气，使炉内真空度达到IOOPa以下；打开加热器电源，废料在 蒸馏料盘中加热使锌形成锌蒸气，并在冷凝器中冷凝回收，其中蒸馏料盘加热至550 700°C,维持温度8 14小时；冷凝器内腔温度250 300°C ；(3)、维持真空度在5 lOOPa，降温冷却至290 310°C时关闭真空泵，温度降至 240 260°C左右时关闭冷凝水套中所通入的冷却水，打开蒸馏罐的密封盖，取出残渣； 打开冷凝器出料口，取出固体锌；(4)、对富含铜、镍和铬金属的残渣进行湿法分离，获得纯铜和镍。2.如权利要求1所述的一种带镀层的锌合金废料真空分离提纯方法，其特征在于，所 述的带镀层的锌合金废料成分为锌90% 98%，铝2% 5%，镀层金属中铜、镍、铬 总含量3% 5%。全文摘要本专利技术涉及一种带镀层的锌合金废料真空分离提纯方法。本专利技术采用块状锌合金废料作为原料，原料中锌含量90％～98％，铝2％～5％，镀层金属铜、镍、铬总含量3％～5％。控制蒸馏温度550～700℃，真空度5～100Pa，蒸馏处理时间8～14小时，经过真空蒸馏可使锌合金废料脱锌，从而获得高纯锌；分离获得的金属残渣，通过湿法分离还可获得纯铜和镍。本专利技术用于带镀层的锌合金废料真空分离提纯回收高纯锌，同时可获得富含铜镍等金属的残渣，只需通过湿法分离即可获得纯铜和镍，此工艺大大降低了作业温度，经济效益显著，具有环境污染小、劳动强度低、设备占地小、工艺流程短等优点。文档编号C22B15/00GK102011006SQ201010548109公开日2011年4月13日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年11月17日专利技术者冯凌集, 刘永红, 卢晓军, 李祥, 秦如德, 胡红, 黄文辉 申请人:厦门火炬特种金属材料有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带镀层的锌合金废料真空分离提纯方法，包括以下步骤：（１）、将带镀层的锌合金废料投入真空蒸馏炉，盖上密封盖；（２）、启动真空系统抽气，使炉内真空度达到１００Ｐａ以下；打开加热器电源，废料在蒸馏料盘中加热使锌形成锌蒸气，并在冷凝器中冷凝回收，其中蒸馏料盘加热至５５０～７００℃，维持温度８～１４小时；冷凝器内腔温度２５０～３００℃；（３）、维持真空度在５～１００Ｐａ，降温冷却至２９０～３１０℃时关闭真空泵，温度降至２４０～２６０℃左右时关闭冷凝水套中所通入的冷却水，打开蒸馏罐的密封盖，取出残渣；打开冷凝器出料口，取出固体锌；（４）、对富含铜、镍和铬金属的残渣进行湿法分离，获得纯铜和镍。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卢晓军，黄文辉，秦如德，李祥，刘永红，胡红，冯凌集，
申请(专利权)人：厦门火炬特种金属材料有限公司，
类型：发明
国别省市：92