专利名称：废杂黄铜除铝复合剂及其制造方法
技术领域：
本发明涉及ー种铜合金除铝剂，特别是关于废杂黄铜的ー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ロ维持在210万吨左右的水平。解决这ー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ロ的一条必由之路。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”的ロ号。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ー种废杂黄铜除铝复合剤，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 40被％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ー种或ニ种；碳酸盐可以是碳酸钙或碳酸钠的ー种或ニ种。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°C，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，同吋，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
(I)硼酸盐或硼的氧化物除铝主要反应
AI+O2 — Al2O3B+O2 — B2O3B203+A1 — B+A1203
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+02 — Cu2O
AI+O2 — Al2O3Cu20+A1 — Cu+A1203Cu20+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，増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°C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。
具体实施例方式所用硼酸盐、铜的氧化物、碳酸盐、氯化钠和冰晶石均为市售エ业纯。实施例I :废杂黄铜除铝复合剂，其配料重量百分组成为25%硼酸钠、25%氧化铜、35%碳酸钙、5%氯化钠、10%冰晶石。将所用配料原料分别放入烘箱内的不锈钢槽中，烘干温度270°C，保温4小时，取出后进行球磨60目过筛，按配料组成称取各种原料装入搅拌机，在搅拌机内充分搅拌，取出空冷即可包装。使用时，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，搅拌20min后捞去上浮炉渣。用于含铝量0. 70%的废杂黄铜，其含铝量由0. 70%降至0. 51%。实施例2 :废杂黄铜除铝复合剂，其配料重量百分组成为25%氧化硼、5%硼酸钠、25%氧化亚铜、30%碳酸韩、7%氯化钠和8%冰晶石。将所用配料原料分别放入烘箱内的不锈钢槽中，烘干温度250°C，保温5小时，取出后进行球磨60目过筛。按配料组成称取各种原料装入搅拌机，在搅拌机内充分搅拌，取出空冷即可包装。使用时，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，搅拌20min后捞去上浮炉渣。用于含铝量I. 13%的废杂黄铜，其含铝量由I. 13%降至0. 82%。实施例3 :废杂黄铜除铝复合剂，其配料重量百分组成为35%氧化硼、25%氧化铜、30%碳酸钠、5%氯化钠和5%冰晶石。
将所用配料原料分别放入烘箱内的不锈钢槽中，烘干温度240°C，保温4. 5小吋，取出后进行球磨60目过筛。按配料组成称取各种原料装入搅拌机，在搅拌机内充分搅拌，取出空冷即可包装。使用时，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，搅拌20min后捞去上浮炉渣。用于含铝量0. 57%的废杂黄铜，其含铝量由0. 57%降至0. 32%。实施例4 :废杂黄铜除铝复合剂，其配料重量百分组成为30%硼酸钠、20%氧化铜、20%碳酸钠、15%碳酸钙、8%氯化钠和7%冰晶石。将所用配料原料分别放入烘箱内的不锈钢槽中，烘干温度230°C，保温5小时，取出后进行球磨80目过筛。按配料组成称取各种配料装入搅拌机，在搅拌机内充分搅拌，取出空冷即可包装。使用时，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，搅拌20min后捞去上浮炉渣。用于含铝量0. 13%的废杂黄铜，其含铝量由0. 13%降至0. 02%。实施例5 :废杂黄铜除铝复合剂，其配料重量百分组成为25%硼酸钠、5%氧化硼、25%氧化亚铜、25%碳酸钠、1%氯化钠和10%冰晶石。将所用配料原料分别放入烘箱内的不锈钢槽中，烘干温度245°C，保温5. 5小吋，取出后进行球磨80目过筛。按配料组成称取各种原料装入搅拌机，在搅拌机内充分搅拌，取出空冷即可包装。使用时，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，搅拌20min后捞去上浮炉渣。用于含铝量0. 58%的废杂黄铜，其含铝量由0. 58%降至0. 16%。实施例6 :废杂黄铜除铝复合剂，其配料重量百分组成为35%氧化硼、15%氧化铜、10%氧化亚铜、30%碳酸钠、5%氯化钠和5%冰晶石。将所用配料原料分别放入烘箱内的不锈钢槽中，烘干温度260°C，保温4. 5小吋，取出后进行球磨80目过筛。按配料组成称取各种原料装入搅拌机，在搅拌机内充分搅拌，取出空冷即可包装。使用时，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，搅拌20min后捞去上浮炉渣。用于含铝量0. 58%的废杂黄铜，其含铝量由0. 58%降至0. 16%。
权利要求
1.废杂黄铜除铝复合剂，其特征是组成含量为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；所述铜的氧化物可以是氧化铜或氧化亚铜的ー种或ニ种；碳酸盐为碳酸钙或碳酸钠的ー种或ニ种。
2.根据权利要求I所述的废杂黄铜除铝复合剤，其特征是组成含量为25 35被％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；所述铜的氧化物可以是氧化铜或氧化亚铜的ー种或ニ种；碳酸盐为碳酸钙或碳酸钠的ー种或ニ种。
3.根据权利要求I所述的废杂黄铜除铝复合剂的制备方法，其特征包括以下步骤 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230 270°C，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。
4.根据权利要求3所述的废杂黄铜除铝复合剂的使用方法，其特征是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。
全文摘要
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，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。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。
文档编号C22B7/00GK102650001SQ20121017015
公开日2012年8月29日 申请日期2012年5月29日 优先权日2012年5月29日
发明者巢国辉, 张学士, 张煜, 张翼, 朱鹏飞, 李密, 洪燮平, 王永如, 邵德忠 申请人:宁波金田铜业(集团)股份有限公司