[发明专利]一种废杂铜生产高纯低氧铜杆工艺中去除铍的方法

说明书

本发明提供了一种废杂铜生产高纯低氧铜杆工艺中去除铍的方法，属于废铜制杆及除杂技术领域。本发明以现有粗放式添加二氧化硅除杂工艺处理的铜水为试验对象，针对其局限性及不足，提供了一种先采用硅酸铝与偏硅酸钠预造渣然后加入石英砂与硼砂配合深度造渣去除铍元素的工艺方法。本发明解决了现有工艺无法高效去除铍元素的缺陷，处理方法操作简单方便、高效节能、易于工业化处理，本发明方法能够对废铜铜水中的铍元素深度除杂，有利于废铜制杆工艺，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于废铜制杆及除杂技术领域，具体涉及一种废杂铜生产高纯低氧铜杆工艺中去除铍的方法。

背景技术

铜杆是电缆行业的主要原料，根据生产工艺不同主要分为低氧铜杆和无氧铜杆；二者因原料及加工方法不同，其金相组织和氧的存在状态不同，性能上也存在差异。低氧铜杆一般由废紫杂铜加工而成，目前主要采用连铸连轧法加工生产低氧铜杆，其特点是将熔化后的铜液采用较大的冷却速度进行冷却，形成铸坯，然后进行多道次轧制，制备得到的低氧铜杆为热加工组织。

然而废紫杂铜中存在较多杂质元素——铍是其中较常见的一种杂质元素，其一般源于废旧仪器仪表拆解出的铍铜合金游丝中，在废紫杂铜熔化成铜水生产铜杆过程中，铍元素不可避免的掺杂进铜水中。而不论是金属铍，还是其化合物如氧化铍、氟化铍、氯化铍等均具有较高毒性；另一方面，当铜水中铍元素含量超过200ppm时就会造成制成的铜杆焊接性及机械加工性能大幅度降低，为了制作合格的高纯低氧铜杆，必须将生产过程中的铍元素的含量控制在50ppm以下。目前对废紫杂铜的除杂仍主要采用粗放式添加二氧化硅、氧化钙的处理方式，其主要针对废铜铜水中常规杂质元素例如锡、镍等，然而此类处理方式除杂深度有限且对铍元素的去除效果不佳。基于此，针对废紫杂铜中难以除去的铍元素及其危害，急需提供一种工艺方法降低铍在废铜中的含量。

发明内容

针对背景技术所提问题，本发明的目的在于提供一种废杂铜生产高纯低氧铜杆工艺中去除铍的方法，旨在解决废紫杂铜冶炼过程中铍元素无法高效去除及其影响铜杆制备的问题。

为实现上述目的，本发明具体采用如下技术方案：

本发明提供了一种废杂铜生产高纯低氧铜杆工艺中去除铍的方法，包括如下步骤：

1)取废紫杂铜熔化且经二氧化硅初造渣、扒渣处理后的铜水备用；

2)向步骤1)处理后所得铜水中加入硅酸铝与偏硅酸钠，鼓入空气充分搅拌10-12min，然后再向铜水中加入石英砂与硼砂，鼓入空气继续充分搅拌80-100min，停止通气、扒渣；

3)将步骤2)扒渣后的铜水加热至1220±15℃，鼓入氮气搅拌，扒渣、静置。

进一步地，步骤1)具体为将废紫杂铜加热至1130±30℃保持恒温，加入铜水质量1/800～1/600的二氧化硅搅拌造渣、扒渣，重复1-3次。

本发明以现有常规除杂工艺处理的铜水为试验对象，试验结果显示，采用二氧化硅进行初次造渣、扒渣后的铜水中常规杂质元素锡、镍等含量均显著降低，除杂效率约为75％-85％，而铍元素的含量基本保持不变；此外，经过重复2-3次造渣、扒渣后，铜水中常规杂质元素锡、镍等除杂效率也无法达到95％以上。

进一步地，步骤2)所述硅酸铝(Al₂SiO₅)与偏硅酸钠(NaSiO₂)的质量之比为(10-24)：1。

进一步地，硅酸铝与偏硅酸钠加入总量为铜水质量的1/600～1/500，加入硅酸铝与偏硅酸钠后鼓入空气的的压力值为1.2-1.8MPa。

进一步地，加入硅酸铝与偏硅酸钠后造渣的温度为1290±20℃。