【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及真空熔炼，尤其涉及一种弥散铜精炼除杂剂的制备方法。
技术介绍
1、在铜合金旧料的回收过程中，如何有效去除铜液中的杂质成为提高铜品质和生产效率的关键。
2、高性能氧化铝弥散强化铜合金是一种在纯铜基体中弥散分布具有强度高、热稳定性好、尺寸小、且具有阻碍错位和晶界运动的纳米级al2o3颗粒，从而提高铜合金的综合性能，使合金具备良好力学性能与物理性能的结构功能一体化材料，具有较高的强度、导电导热、高温抗软化等一系列优异的性能。由于弥散铜产品在产业化生产过程中成品率较低，难免会产生大量的还有al2o3颗粒和al元素的废料，无法直接回收利用，只能低价出售，造成大量的成本浪费。
3、传统的铜合金旧料熔炼工艺多采用高温熔炼技术，这在去除铜合金旧料中的大部分杂质方面有效，但对于弥散强化铜合金旧料，其中附着着一些难以去除的三氧化二铝氧化物。三氧化二铝的存在不仅降低铜的导电性和机械性能，还对后续的铸造工艺产生不利影响。由于这些杂质的存在，对于氧化铝弥散强化铜合金旧料回收并无成熟的技术，二次铜冶炼的产出往往无法满足高纯度铜的市场需求。
4、为了提高铜的纯度，研究人员提出了使用精炼剂的方案。这些精炼剂的基本原理是通过化学反应或物理吸附的方式，将铜液中的杂质转化为易于去除的化合物或物质。这一方法不仅能够在非真空条件下操作，还能有效降低生产成本和能耗。
5、现有的除杂剂种类繁多，包括氧化物、氟化物、硫化物等。然而，现有技术中除杂剂的制备和使用方法仍存在一些问题，如：
6、反应效率低：某
7、高成本：一些除杂剂原材料价格昂贵，增加了生产成本。
8、环境影响：部分除杂剂在反应过程中可能产生有害副产品，对环境造成负担。
9、在这一背景下，本专利技术的弥散铜精炼除杂剂的制备方法及其应用应运而生，旨在解决现有除杂剂在使用中的不足之处，通过科学的成分配比和精确的熔炼铸造流程，实现对铜液中杂质的高效去除，提高铜的回收利用率和经济效益。这不仅能推动铜冶炼技术的进步，也为资源的可持续利用贡献一份力量。
技术实现思路
1、基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种弥散铜精炼除杂剂的制备方法。
2、本专利技术提出的一种弥散铜精炼除杂剂，包括原料和配方比例：
3、原材料：氧化钙、氟化钙、氟化钙、氧化镁、高纯镁砂和白刚玉；
4、配方比例：
5、氧化钙(cao)：50-60％
6、氟化钙(caf2)：20-25％
7、氧化镁(mgo)：5-10％
8、高纯镁砂(mgo):2-5％
9、白刚玉(al2o3)：5％-8％
10、其他添加剂(如碳酸钠等)：2-5％。
11、各组分经过称量后，在均匀混合器中充分混合，然后干燥至水分含量小于0.1％，即制得本专利技术的除杂剂。
12、一种弥散铜精炼除杂剂的制备方法,将锯切后废旧氧化铝弥散铜合金旧料(100kg)制成焊接用合金牌号为t1的高纯紫铜，包括如下步骤：
13、s1：预处理:根据氧化铝弥散铜合金旧料的特点(表面含水，含油，含氧化皮)。对于三种不同类型的合金旧料，采用不同的预处理办法：包括除水、脱油和除氧化皮；
14、s2：熔炼：采用非真空熔炼，将废旧铜料在非真空感应炉中加热至1100-1200℃，以确保铜料完全熔化；
15、s3：在线成分检测1：铜料完全熔化后，使用取样坩埚取少量经充分搅拌后的铜液,采用直读光谱仪进行成分检测，根据三氧化二铝以及其他杂质的含量确定添加的精炼剂成分；
16、s4：添加精炼除杂剂：在铜液达到所需温度后，逐渐加入按上述配比制备的除杂剂，添加量约为铜液总重量的0.5-1.0％。添加过程需要控制搅拌速度在30-50rpm，以确保除杂剂在铜液中均匀分布；
17、s5：铜液精炼：维持铜液温度在1150℃左右，并保持搅拌，精炼时间控制在15-20分钟，以达到最佳除杂效果。在此过程中，三氧化二铝等杂质与除杂剂中的成分发生化学反应生成可漂浮的氧化物(可加入氩气吹扫促进渣的上浮)；
18、s6：在线成分检测2：使用取样坩埚取少量经充分精炼后的铜液，采用直读光谱仪进行成分检测，判断成分是否符合内控标准，如不符合按下述公式添加精炼剂再次进行铜液精炼：
19、m除杂剂＝m铜液×(0.5％+k×[al含量])
20、其中为m除杂剂为除杂剂添加量，m铜液为铜液质量，[al含量]为原料中的铝含量，k为经验系数(0.1-0.5)；
21、s7：扒渣：如成分检测合格，使用扒渣勺进行扒渣。
22、s8：半连续铸造：所述半连续铸造包括如下步骤：
23、a:放流：打开塞棒，放流至铜水液面距结晶器上沿高度；
24、b:稳定拉铸：保持浇铸温度1150-1200℃，浇铸速度为50mm/min。每间隔5min测温调整保温炉功率。同时保证铸造参数稳定；
25、c:铸造结束：关闭塞棒，停止浇铸调整铸造速度至30mm/min，其余参数不变，待铸锭出结晶器下沿后，关闭冷却水等设备。继续等待40min，移开铸造小车，水管浇水冷却铸锭，吊运至铸锭存放区。
26、优选地，所述半连续铸造前需进行以下步骤检测，以保证铸锭质量完好：
27、s1：引锭头与结晶器对中；
28、s2：结晶器表面均匀涂抹涂料，晾干时间≥8min；
29、s3：引锭头伸入结晶器；
30、s4：结晶器与保温炉对中；
31、s5：结晶器、浇管烘烤。
32、优选地，所述除水方法包括气流干燥法，利用高速气流将水分蒸发并带走，并可以结合加热以提高干燥效率，气流干燥法使用氮气，设置氮气流速为1-5m/s，每10kg级废料提升一级，同时设定加热温度为60-120℃，时间从1h到10h不等，根据所干燥旧料而定。
33、优选地，所述除油包括低氧热脱油，通过在低氧环境中加热，使油污在一定温度下与氧气反应或分解，促使油污炭化和脱落，该方法第一步需要将反应室充入惰性气体(如氮气)，将氧气浓度降低到10％以下；第二步将材料放入加热炉中，设定加热温度为400℃至600℃之间。加热时间根据油污的性质和厚度，从0.5h到3h不等。
34、优选地，该方法需注意冷却阶段要随炉冷却，避免冷却过快造成应力集中，如合金旧料同时含有油污，按上述步骤先除水，再除油。
35、优选地，所述除氧化皮包括：第一步利用高压喷射砂粒，物理冲击去除合计旧料的氧化皮，如此方法仍未除净，转移至超声波清洗室，利用超声波在清洗液中产生的微小气泡，通过气泡的崩溃去除氧化层。
36、本专利技术中的有益效果为：
37、1.通过以上步骤和特定除杂剂配比的使用，可显著降低铜液中的三氧化二铝含量，从而获得纯本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种弥散铜精炼除杂剂，其特征在于，包括原料和配方比例：
2.根据权利要求1所述的一种弥散铜精炼除杂剂的制备方法，其特征在于,将锯切后废旧氧化铝弥散铜合金旧料(100kg)制成焊接用合金牌号为T1的高纯紫铜，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种弥散铜精炼除杂剂的制备方法，其特征在于，所述半连续铸造前需进行以下步骤检测，以保证铸锭质量完好：
4.根据权利要求2所述的一种弥散铜精炼除杂剂的制备方法，其特征在于，所述除水方法包括气流干燥法，利用高速气流将水分蒸发并带走，并可以结合加热以提高干燥效率，气流干燥法使用氮气，设置氮气流速为1-5m/s，每10kg级废料提升一级，同时设定加热温度为60-120℃，时间从1h到10h不等，根据所干燥旧料而定。
5.根据权利要求4所述的一种弥散铜精炼除杂剂的制备方法，其特征在于，所述除油包括低氧热脱油，通过在低氧环境中加热，使油污在一定温度下与氧气反应或分解，促使油污炭化和脱落，该方法第一步需要将反应室充入惰性气体(如氮气)，将氧气浓度降低到10％以下；第二步将材料放入加热炉中，设定加热温度
6.根据权利要求5所述的一种弥散铜精炼除杂剂的制备方法，其特征在于，该方法需注意冷却阶段要随炉冷却，避免冷却过快造成应力集中，如合金旧料同时含有油污，按上述步骤先除水，再除油。
7.根据权利要求5所述的一种弥散铜精炼除杂剂的制备方法，其特征在于，所述除氧化皮包括：第一步利用高压喷射砂粒，物理冲击去除合金旧料的氧化皮，如此方法仍未除净，转移至超声波清洗室，利用超声波在清洗液中产生的微小气泡，通过气泡的崩溃去除氧化层。
...【技术特征摘要】
1.一种弥散铜精炼除杂剂，其特征在于，包括原料和配方比例：
2.根据权利要求1所述的一种弥散铜精炼除杂剂的制备方法，其特征在于,将锯切后废旧氧化铝弥散铜合金旧料(100kg)制成焊接用合金牌号为t1的高纯紫铜，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种弥散铜精炼除杂剂的制备方法，其特征在于，所述半连续铸造前需进行以下步骤检测，以保证铸锭质量完好：
4.根据权利要求2所述的一种弥散铜精炼除杂剂的制备方法，其特征在于，所述除水方法包括气流干燥法，利用高速气流将水分蒸发并带走，并可以结合加热以提高干燥效率，气流干燥法使用氮气，设置氮气流速为1-5m/s，每10kg级废料提升一级，同时设定加热温度为60-120℃，时间从1h到10h不等，根据所干燥旧料而定。
5.根据权利要求4所述的一种弥散铜精炼除杂剂的制...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜帅，贺玲慧，曹先杰，张睿，肖柱，姜业欣，
申请(专利权)人：湖南高创科惟新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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