[发明专利]一种含锌废料制备锌基合金的方法

说明书

本发明提供一种含锌废料制备锌基合金的方法。本发明提供的含锌废料制备锌基合金的方法利用含锌废料为原料制备得到氧化锌，解决了废料中锌回收难度大的问题；以含锌废料直接生产锌合金，无需采购氧化锌粉或者锌锭就可以直接生产高纯度氧化锌，达到锌基合金生产工艺要求；再将氧化锌制备成锌液，无需先制成锌锭再熔炼，而是直接在锌液中加入合金原料制成锌基合金，节省了制备工艺，确保合金成分更加均匀，合金质量更高。实验结果表明，本发明提供的方法过程简单，制备得到的ZnAl₄Cu₃铸造用锌合金成分满足GB/T8738‑2006要求。

技术领域

本发明涉及金属材料回收利用技术领域，特别涉及一种含锌废料制备锌基合金的方法。

背景技术

锌及锌合金的用途很广，在国民经济中占据重要地位。特别是近年来，这种金属在镀锌、合金、铸件、化合物、锌板、化工、冶金、航天、汽车以及人体健康等方面的应用更加引人注目。锌合金是锌与其他合金元素组成的合金，在锌的应用中占有重要地位。锌合金的纯度对于合金性能有较大的影响，因此，现有生产锌合金技术是直接采用高纯度氧化锌或者锌锭为原料，与其他合金元素共同熔炼。

随着世界经济的持续发展，全球的锌消费量显著增加，锌合金的需求量日益增加，而地球上的锌矿产资源有限，单纯依靠传统原料已无法满足生产需求。并且，高纯度氧化锌与锌锭的成本较高，而现有技术中含锌废料回收时存在产物纯度低的问题，用于制备锌基合金会导致合金杂质含量高，质量较差，不能满足使用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含锌废料制备锌基合金的方法。本发明提供的方法无需采购氧化锌粉或者锌锭，以含锌废料为原料直接生产锌基合金，制备的锌基合金成分均匀，质量好。

本发明提供了一种含锌废料制备锌基合金的方法，包括以下步骤：

(1)将含锌废料与水混合后制球，得到原料湿球；

(2)将所述步骤(1)得到的原料湿球进行焙烧，得到原料干球；

(3)将所述步骤(2)得到的原料干球进行煅烧，得到氧化锌粉；

(4)将所述步骤(3)得到的氧化锌粉与水制球后干燥，得到氧化锌干球；

(5)将所述步骤(4)得到的氧化锌干球在还原剂作用下进行还原反应后冷凝，得到锌液；

(6)将所述步骤(5)得到的锌液与合金原料混合后熔炼，得到锌基合金。

优选的，所述步骤(1)中含锌废料中的锌含量为35％以上。

优选的，所述步骤(1)中原料湿球的含水量为20～25％。

优选的，所述步骤(1)中制球的成球速率为0.06～0.94mm·min^-1，制球的时间为18～23min。

优选的，所述步骤(2)中焙烧的温度为1100～1300℃，焙烧的时间为30～60min。

优选的，所述述步骤(2)中的焙烧在富氧环境下进行。

优选的，所述步骤(3)中煅烧的温度为1100～1300℃，煅烧的时间为60～90min。

优选的，所述步骤(4)中氧化锌干球的粒径为5～10mm。

优选的，所述步骤(5)中的还原剂包括煤粉，CO，以及CO与CO₂的混合气体中的一种。

优选的，所述步骤(5)中还原反应的温度为1000～1300℃，还原反应的时间为60～90min。