一种铜合金除铝复合剂及其制备使用方法

摘要

本发明公开了一种铜合金除铝复合剂，包括25～30wt％硼酸钠、25～35wt％硅粉、25～40wt％碳酸钙和10～20wt％活性炭粉。本发明还提供了一种铜合金除铝复合剂的制备使用方法，将硼酸钠、硅粉、碳酸钙、活性炭粉分别经烘干、保温、冷却后按配料组成称重并搅拌均匀，放入薄壁紫铜管内后将紫铜管的两端封闭；将该紫铜管压至熔体底部后熔化并搅拌，静止10分钟后捞去上浮炉渣；在熔体表面均匀抛洒冰晶石，经电磁感应搅拌20分钟后捞去炉渣。本发明能有效结合铜熔体中的铝形成炉渣，造渣能力强，且渣更轻易聚集上浮，因此除铝效果好，可将废杂铜作为再生资源直接重熔利用。

权利要求

1.一种铜合金除铝复合剂的制备使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、将硼酸钠、硅粉、碳酸钙、活性炭粉分别经200℃烘干，保温1小时，然后取出冷却至室温；

B、将步骤A经烘干的粉料按25wt％硼酸钠、30wt％硅粉、30wt％碳酸钙、15wt％活性炭粉的配料组成称重，经充分搅拌均匀后，包装在直径为35mm、壁厚为1mm的薄壁紫铜管内，紫铜管长度不超过350mm，粉料压实后将紫铜管的两端封闭；

C、使用感应电炉为铜合金熔炼炉，将配好成分的废杂铜在熔炼炉内完全熔化并扒渣，熔体温度控制在980～1100℃；

D、将步骤B中装有按配比混合后的粉料的紫铜管压至熔体底部，紫铜管内粉料的加入量为2.5～4.5g/kg熔体,通过感应电流作用熔化和搅拌，待其在整个熔炼炉内充分混合，有效成分在高温作用下与铜液中的铝进行反应形成更轻的铝硅渣，静置 10分钟，捞去上浮炉渣；

E、在熔体表面均匀抛洒冰晶石，用量为0.5g/kg熔体，经电磁感应搅拌20分钟后捞去炉渣。

说明书

一种铜合金除铝复合剂及其制备使用方法

技术领域

[0001] 本发明涉及ー种铜合金除铝复合剂，具体说是一种用于废杂黄铜重熔直接生产黄铜制品的除铝复合剂，属于铜合金加工技术领域。

背景技术

[0002] 中国是铜加工和消费大国，但铜矿资源日趋紧缺，铜需求量与矿铜资源的差距不断扩大，合理利用再生铜资源是解决这一矛盾的有效途径。废杂铜直接重熔精炼是一种高效、环保、低能耗、低成本技术，正成为废杂铜再生利用的主要方法。但对于废杂铜来说，原料成分复杂，特别是铝替代铜产业的发展，在废杂铜中往往会掺杂一些镀铜的铝丝或小型铝件等，难以分拣，在配料过程中造成铝元素较大波动，制约了废杂铜直接重熔精炼制备黄铜。因此研制低成本和环保的铜合金除铝复合剂，成为迫切需要解决的技术问题之一。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种铜合金除铝复合剂，能有效结合铜熔体中的铝形成炉渣，造渣能力强，且渣更轻易于聚集上浮，因此除铝效果好，可将废杂铜作为再生资源直接重熔利用。

[0004] 为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种铜合金除铝复合剂，包括25～30wt％硼酸钠、25～35wt％硅粉、25～40wt％碳酸钙和10～20wt％活性炭粉。

[0005] 所述硼酸钠的含量为25wt％，硅粉的含量为30wt％、碳酸钙的含量为30wt％，活性炭粉的含量为15wt％。

[0006] 所述活性炭粉的粒度为20目，硅粉的粒度为50目，其他原料的粒度为100～150目。

[0007] 一种铜合金除铝复合剂的制备使用方法，包括以下步骤：

[0008] A、将硼酸钠、硅粉、碳酸钙、活性炭粉分别经200℃烘干，保温1小时，然后取出冷却至室温；

[0009] B、将步骤A经烘干的粉料按配料组成称重，经充分搅拌均匀后，包装在直径为35mm、壁厚为1mm的薄壁紫铜管内，紫铜管长度不超过350mm，粉料压实后将紫铜管的两端封闭；

[0010] C、使用感应电炉为铜合金熔炼炉，将配好成分的废杂铜在熔炼炉内完全熔化并扒渣，熔体温度控制在980～1100℃；

[0011] D、将步骤B中装有按配比混合后的粉料的紫铜管压至熔体底部，紫铜管内粉料的加入量为2.5～4.5g/kg熔体,通过感应电流作用熔化和搅拌，待其在整个熔炼炉内充分混合，有效成分在高温作用下与铜液中的铝进行反应形成更轻的铝硅合金渣，静止10分钟，捞去上浮炉渣；

[0012] E、在熔体表面均匀抛洒冰晶石，用量为0.5g/kg熔体，经电磁感应搅拌20分钟后捞去炉渣。

[0013] 本发明的有益效果是：硼酸钠可以加速铝与本发明的有效成分结合形成渣，硅粉与铜合金熔体中的铝结合成较轻的铝硅渣并上浮，碳酸钙在高温下分解产生微小气泡，促进铝硅渣上浮和流动性，消除铜熔体中夹杂的铝硅渣；活性炭粉与硅粉组合作用，有利于吸附溶体中残留的硅粉上浮，降低铜合金熔体中硅粉的残留，薄壁紫铜管能将本发明的粉料包裹在内，方便压至熔体底部，使得粉料在熔体内会慢慢反应，不至于一下子散开，同时紫铜管自身熔化成为熔体的一部分起到补充熔体的作用，冰晶石熔点在1000℃左右，可以加速浮至表面的铝和硅元素成渣，利用本发明产生的炉渣轻且蓬松，炉渣含铜量低，再生黄铜中铝含量明显下降，且制备和使用都符合环保要求，安全可靠。

具体实施方式

[0014] 下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

[0015] 实施例1：

[0016] ー种铜合金除铝复合剂，其百分比组成为：25wt％硼酸钠、30wt％硅粉、30wt％碳酸钙、15wt％活性炭粉，其中活性炭粉的粒度为20目，硅粉的粒度为50目，其他原料的粒度为120目。将所用配料分别经200℃烘干，保温1小时，取出后冷却至室温，按配料组成称取各种原料经充分搅拌后，包装在直径为35mm、壁厚为1mm、长度为310mm的紫铜管内，压实后两端封闭。使用时，待配好成分的废杂铜在熔炼炉内熔化完全并扒渣后，熔体温度控制在1000℃左右，将装有本发明的除铝复合剂的紫铜管压至熔体底部，加入量为3.2g/kg熔体,通过感应电流作用熔化和搅拌，待其充分混合，静止10分钟，捞去炉渣，再在熔体表面均匀抛洒冰晶石，用量为0.5g/kg熔体，经感应电流搅拌20分钟后捞去炉渣。期间熔体温度不可超过1050℃，用于含铝量0.5％的废杂黄铜，其含铝量由0.5％降至0.21％，硅残留量为0.013％。

[0017] 实施例2：

[0018] ー种铜合金除铝复合剂，其百分比组成为：25wt％硼酸钠、25wt％硅粉、35wt％碳酸钙、15wt％活性炭粉，其中活性炭粉的粒度为20目，硅粉的粒度为50目，其他原料的粒度为100目。将所用配料分别经200℃烘干，保温1小时，取出后冷却至室温，按配料组成称取各种原料经充分搅拌后，包装在直径为35mm、壁厚为1mm、长度为320mm的紫铜管内，压实后两端封闭。使用时，待配好成分的废杂铜在熔炼炉内熔化完全并扒渣后，熔体温度控制在980℃左右，将装有本发明的除铝复合剂的紫铜管压至熔体底部，加入量为4.5g/kg熔体,通过感应电流作用熔化和搅拌，待其在整个熔炼炉内充分混合，静止10分钟，捞去炉渣，再在熔体表面均匀抛洒冰晶石，用量为0.5g/kg熔体，经感应电流搅拌20分钟后捞去炉渣。期间熔体温度不可超过1050℃，用于含铝量0.55％的废杂黄铜，其含铝量由0.55％降至0.25％，硅残留量为0.010％。

[0019] 实施例3：

[0020] ー种铜合金除铝复合剂，其百分比组成为30wt％硼酸钠、35wt％硅粉、25wt％碳酸钙、10wt％活性炭粉，其中活性炭粉的粒度为20目，硅粉的粒度为50目，其他原料的粒度为150目。将所用配料分别经200℃烘干，保温1小时，取出后冷却至室温，按配料组成称取各种原料经充分搅拌后，包装在直径为35mm、壁厚为1mm、长度为350mm的紫铜管内，压实后两端封闭。使用时，待配好成分的废杂铜在熔炼炉内熔化完全并扒渣后，将熔体温度控制在1020℃左右，将装有本发明的除铝复合剂的紫铜管压至熔体底部，加入量为2.8g/kg熔体,通过感应电流作用熔化和搅拌，待其在整个熔炼炉内充分混合，静止10分钟，捞去炉渣，再在熔体表面均匀抛洒冰晶石，用量为0.5g/kg熔体，经感应电流搅拌20分钟后捞去上浮炉渣。期间熔体温度1050℃，用于含铝量0.35％的废杂黄铜，其含铝量由0.35％降至0.18％，硅残留量为0.012％。

[0021] 实施例4：

[0022] ー种铜合金除铝复合剂，其百分比组成为25wt％硼酸钠、25wt％硅粉、40wt％碳酸钙、10wt％活性炭粉，其中活性炭粉的粒度为20目，硅粉的粒度为50目，其他原料的粒度为140目。将所用配料分别经200℃烘干，保温1小时，取出后冷却至室温，按配料组成称取各种原料经充分搅拌后，包装在直径为35mm、壁厚为1mm、长度为300mm的紫铜管内，压实后两端封闭。使用时，待配好成分的废杂铜在熔炼炉内熔化完全并扒渣后，熔体温度控制在1100℃左右，将装有本发明的除铝复合剂的紫铜管压至熔体底部，加入量为2.5g/kg熔体,通过感应电流作用熔化和搅拌，待其在整个熔炼炉内充分混合，静止10分钟，捞去上浮炉渣，再在熔体表面均匀抛洒冰晶石，用量为0.5g/kg熔体，经感应电流搅拌20分钟后捞去炉渣。用于含铝量0.15％的废杂黄铜，其含铝量由0.15％降至0.05％，硅残留量为0.017％。

[0023] 实施例5：

[0024] ー种铜合金除铝复合剂，其百分比组成为30wt％硼酸钠、25wt％硅粉、25wt％碳酸钙、20wt％活性炭粉，其中活性炭粉的粒度为20目，硅粉的粒度为50目，其他原料的粒度为110目。将所用配料分别经200℃烘干，保温1小时，取出后冷却至室温，按配料组成称取各种原料经充分搅拌后，包装在直径为35mm、壁厚为1mm、长度为340mm的紫铜管内，压实后两端封闭。使用时，待配好成分的废杂黄铜在熔炼炉内熔化完全并扒渣后，熔体温度控制在1040℃左右，将装有本发明的除铝复合剂的紫铜管压至熔体底部，加入量为4.0g/kg熔体,通过感应电流作用熔化和搅拌，待其在整个熔炼炉内充分混合，静止10分钟，捞去炉渣，再在熔体表面均匀抛洒冰晶石，用量为0.5g/kg熔体，经感应电流搅拌20分钟后捞去炉渣。用于含铝量0.15％的废杂黄铜，其含铝量由0.15％降至0.065％，硅残留量为0.010％。

[0025] 以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。