[发明专利]废杂黄铜除铝复合剂及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜合金除铝剂，特别是关于废杂黄铜的一种除铝复合剂及其制造方法。

背景技术

中国是铜消费大国，随着我国国民经济的持续快速发展，我国铜矿资源相对紧缺，铜需求量与矿铜产量之间的差距不断扩大。预计2012年中国的精铜消费将达到785万吨，比2011年增长6.4%，国内生产和消费之间的缺口维持在210万吨左右的水平。解决这一矛盾的有效途径就是合理利用再生铜资源，废杂铜的循环利用具有能量消耗低、生产成本低、环境条件较好以及可减缓天然资源的消耗量等众多优点。因此，废杂铜的回收循环利用成了弥补需求缺口的一条必由之路。此外，我国政府和有关企业对废杂铜的回收利用历来十分重视，国务院近期出台的有色金属行业振兴规划也提出了“要加大再生资源利用，促进资源综合回收”的口号。但是，对于废杂黄铜来说，原料成分复杂，在配料过程中，铝、铁等元素易出现较大波动，导致客户严格控制要求的铝、铁等化学元素超标，这样就大大限制了废杂黄铜资源的再生。研制一种废杂黄铜除铝剂就成为迫切需要解决的技术问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种废杂黄铜除铝复合剂，能有效结合铜熔体中铝，造渣能力强、炉渣含铜少、除铝效果好，能迅速聚集上浮炉渣。

本发明采用的技术方案是：废杂黄铜除铝复合剂，其组成含量为：20～40wt%硼酸盐或硼的氧化物、20～30wt%铜的氧化物、30～40wt%碳酸盐、5～10wt%氯化钠和5～10wt%冰晶石。

作为优选，废杂黄铜除铝复合剂，其组成含量为：25～35wt%硼酸盐或硼的氧化物、20～25wt%铜的氧化物、30～35wt%碳酸盐、5～10wt%氯化钠和5～10wt%冰晶石。

上述铜的氧化物可以是氧化铜或氧化亚铜的一种或二种；碳酸盐可以是碳酸钙或碳酸钠的一种或二种。

废杂黄铜除铝复合剂的制备方法包括以下步骤：

a）、将硼酸盐、铜的氧化物、碳酸盐、氯化钠和冰晶石分别放入烘箱的烘槽中烘干，烘干温度220～270℃，保温4～5小时；

b）、将上述经烘干原料分别进行球磨60～80目过筛；

c）、将上述经球磨的粉料按配料组成称重，在搅拌机内充分搅拌均匀，空气冷却后包装。

废杂黄铜除铝复合剂的使用方法，废杂黄铜在熔炼炉内熔化完全并扒渣后，将除铝复合剂均匀铺洒在熔体表面，通过人工搅拌，使其在整个熔炉内充分混合，捞去上浮炉渣。

在废杂黄铜熔炼作业中，铜合金熔化后，向铜熔体中添加本发明的除铝复合剂后，有效成分在高温时能在铜液中将铝进行氧化，同时，该有效成分在高温时的稳定性要高于氧化锌，可避免锌的氧化。

除铝剂在铜液中发生复杂的物理化学反应，熔剂中有效成分硼酸盐或硼的氧化物在除铝过程中主要发生的反应：

（1）硼酸盐或硼的氧化物除铝主要反应：

Al+O₂→Al₂O₃

B+O₂→B₂O₃

B₂O₃+Al→B+Al₂O₃

氧化铝在高温时的稳定性要高于氧化硼，氧化硼在高温时能在铜液中将铝进行氧化。

（2）氧化亚铜除铝主要反应：

Cu+O₂→Cu₂O

Al+O₂→Al₂O₃

Cu₂O+Al→Cu+Al₂O₃              

 Cu₂O+Zn→Cu+ ZnO            

（3）氯化钠除了降低炉渣熔点，另外，部分氯化钠与熔体中铝反应，生成的氯化铝在高温下易挥发，并促进了化学反应向右进行；

    （4）碳酸盐在高温下快速分解产生微小气泡，增大炉渣的浮力和流动性，排除铜熔体中夹杂氧化铝；

    （5）冰晶石熔点1000℃左右，熔解后的冰晶石可以除去氧化物氧化膜媒壳，能增强熔剂中有效成分对铝的化学作用。

     利用本发明的复合除铝剂产生的炉渣轻且蓬松，操作容易，炉渣含铜量在10%以下，再生黄铜中铝含量明显下降。而且本复合剂的制备和使用都符合环保要求，安全可靠。

具体实施方式