[发明专利]一种高纯铜及低氧光亮铜杆的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高纯铜及低氧光亮杆的生产方法。

背景技术

铜是一种重要的有色金属，因具有优良的综合性能，如导电性、导热性、耐蚀性及良好的工艺性而广泛应用于各个工业部门。极少量杂质如铅、锑、锡、铍等的存在都会严重影响铜的导电性以及其它性能，即使是不同领域对铜的纯度都有着严格的要求，例如电解领域对铜要求是其纯度至少不小于99.95％；不论是采用传统热压法还是采用连铸连轧法生产铜杆，都需要用1号电解铜作为原料(A级铜更好)。

目前，高纯铜的制备主要有火法冶炼和湿法冶炼两种工艺路线。火法冶炼通常是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石，通过选矿提高到20～30％，作为铜精矿，在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼，产出的熔锍(冰铜)接着送入转炉进行吹炼成粗铜，再在另一种反射炉内经过氧化造渣过程将杂质除去，氧化造渣主要是指将粗铜熔化后吹入氧气和加入石英砂使铜中含的杂质反应生成亚氧化物，生成的亚氧化物和二氧化硅反应转变成漂浮在铜液表面的硅酸盐浮渣，硅酸盐浮渣通过扒渣即可除去，一般氧化造渣很容易将硫、锌、铁等杂质除去，锡也基本能脱除，但是铅则很少脱除，这是由于铅比重比铜大很多，一般熔化后，氧化亚铅就会沉到炉底，所以在氧化时，不易被搅起，针对这种情况，采用了在每次加料前适当向炉底撒入一些石英沙，使沉在炉底的氧化铅熔化后能与二氧化硅形成PbSiO3漂浮到铜液表面被扒除，但是这种方法根本不起作用，因为当铜熔化后成为铜液，石英砂的比重轻，早就浮到上面了，也产生不了硅酸铅(即浮渣)，生产出的高纯铜中铅含量严重超标。

现代湿法冶炼有硫酸化焙烧-浸出-电积，浸出-萃取-电积，细菌浸出等法可制备纯度较高(大于99.95％)的铜，但是该冶炼方法复杂、不易控制、耗电和污染环境、成本较高。

采用连铸连压法生产光亮铜杆的工艺，由于其生产出的铜杆与传统的热轧法生产的铜杆相比，具有长度长、节能节量，产品质量稳定、性能均一、表面光亮等特点，已逐渐取代传统的热轧法，它主要采用紫杂铜为原料，紫杂铜经过熔化、氧化、还原、出铜，进入连铸连轧设备进行浇铸得到铜杆。由于在进行浇铸之前，未能将其中的铅含量超标，最后得到的铜杆达不到国家标准和绿色环保的要求，而且产品的成品率低，油耗和电耗也比较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种操作简单、生产成本低的高纯铜的生产方法。

本发明还要提供一种低氧光亮铜杆的生产方法，成品率高、油耗和电耗低、生产成本低。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种高纯铜的生产方法，以铜的质量含量大于90％的废杂铜为原料，依次经过熔炼扒渣、插木还原和冷却结晶得到高纯铜，其中熔炼扒渣具体包括以下步骤：

①、将所述的废杂铜加热到1080～1120摄氏度使铜熔化得到铜液，将混在所述铜液中的不熔的杂质扒渣除去；

②、将经步骤①处理后的所述铜液升温至1150～1200摄氏度，加入石英砂，石英砂的加入量以将所述铜液的表面全部覆盖住为准，再向该铜液中吹入过量氧气，产生浮在铜液表面的浮渣和沉在炉底部的氧化亚铅，其中的浮渣通过扒渣除去；

③、向经步骤②处理后的所述铜液中吹入压力为0.5～1.0MPa的氧气，使氧化亚铅在铜液内翻腾并与石英砂反应，生成浮渣，该浮渣通过扒渣除去。

废杂铜优选为紫杂铜。

一种低氧光亮铜杆的生产方法，以紫杂铜为原料，依次经过熔炼扒渣、插木还原、出铜，进入连铸连轧设备进行浇铸，制得所述的低氧光亮铜杆，其特征在于：所述的熔炼扒渣具体包括如下步骤：

①、将所述的废杂铜加热到1080～1120摄氏度使铜熔化得到铜液，将混在所述铜液中的不熔杂质通过扒渣除去；

②、将经步骤①处理后的所述铜液升温至1150～1200摄氏度，加入石英砂，石英砂的加入量以将所述铜液的表面全部覆盖住为准，再向该铜液中吹入过量氧气，产生浮在铜液表面的浮渣和沉在炉底部的氧化亚铅，其中的浮渣通过扒渣除去；

③、向经步骤②处理后的所述铜液中吹入压力为0.5～1.0MPa的氧气，使所述的氧化亚铅在铜液内翻腾并与石英砂反应，生成浮渣，该浮渣通过扒渣除去，

在所述的插木还原步骤中，直至铜液中含氧量小于200ppm终止；

在所述的出铜步骤中，在铜液表面覆盖一层木炭；

在所述的浇铸步骤时，铜液温度为1120～1130摄氏度。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：