本發明涉及再生銅精煉技術領域,尤其涉及一種再生銅精煉中快速氧化、除雜的方法。
背景技術:
目前,在再生銅精煉生產低氧銅桿過程中,在氧化期間需要持續加熱,維持銅水溫度1150~1170℃之間,進行打氧工序,以實現氧化、除雜的目的。傳統的這種氧化、除雜方式,存在除雜不徹底、能耗高、工序長等缺點,傳統方式一次除雜后常見雜質依然大幅度超標。為了剔除雜質,工序中就會繼續升溫、氧化,不停重復此工序。經測算每重復一次此工序能耗會增加天然氣200立方,液氧400立方,而最終產品的銅純度和電阻因違背雜質物理化學性質均不達標,單爐除雜質時間最長可達72小時,迫使不得不對原材料的雜質限量做出限制,即對原材料的純度要求較高。
技術實現要素:
本發明的目的就在于提供一種再生銅精煉中快速氧化、除雜的方法,以解決上述問題。
為了實現上述目的,本發明采用的技術方案是這樣的:一種再生銅精煉中快速氧化、除雜的方法,將銅液加熱到1095-1105℃后停火,然后對銅液進行打氧至5600PPM后持續10~30分鐘,并迅速除去產生的浮渣;再將銅液加熱到1190-1200℃后繼續打氧至飽和,剔除高熔點雜質進行后續操作。
作為優選的技術方案:銅液加熱到1100℃后停火。
作為優選的技術方案:再將銅液加熱到1200℃后繼續打氧至飽和。
本申請的發明人通過大量實驗,并基于圖1的銅-氧相圖,發現:氧在銅液中溶解度與溫度有關,且在1100~1200℃區間兩者成正比關系。傳統工序中,氧化期間持續加熱,維持銅水溫度1150~1170℃之間,進行打氧工序,在某一溫度期間,氧在銅液中溶解度固定,當繼續向銅液中通入氧氣時,會加速雜質氧化程度和速度并不會過多增加銅液氧含量;
對于氧化溫度和打氧量,是根據所含雜質的物理性質來確定的,氧化溫度與雜質在銅液中溶解度成正比,而雜質的氧化主要是通過銅液進行氧傳遞,因此原料中雜質含量越大所需氧化溫度也越高;打氧量直接影響雜質氧化的幾率,因此剔除的雜質含量也與打氧量成正比關系;
另外,根據雜質的化學性質加入不同造渣劑及劑量。
本申請優選將銅液加熱到1100℃后停火,然后對銅液進行打氧至5600PPM后持續一段時間并迅速扒去產生的浮渣,因為通過上圖中可知1100℃時,銅液中氧飽和度為5600PPM;優選再將銅液加熱到1200℃后繼續打氧至飽和,因為溫度超過1200℃后,未剔除盡雜質金屬氧化物會產生分解,重新變為單質,再進行后續操作。
經測試,采用本發明方法后單次工序能除掉92.7%以上的Sn,剔除91.4%以上的Pb,單爐周期縮短到8小時內。
與現有技術相比,本發明的優點在于:采用本發明的方法,具有除雜徹底、節能、縮短工序時間等優點,與傳統方法相比,本發明的方法對于pb的一次除雜率提高6%以上,對于Sn的一次除雜率提高8.7%以上;能耗減少,而且工序時間縮短85%以上。
附圖說明
圖1是銅-氧相圖。
具體實施方式
下面將結合實施例對本發明作進一步說明。
實施例1:根據圖1,一種再生銅精煉中快速氧化、除雜的方法,待除雜銅中雜質含量:Pb(鉛):901ppm,Sn(錫):636ppm,將銅液加熱到1095℃后停火,然后對銅液進行打氧至5600PPM后15min,并迅速除去產生的浮渣;再將銅液加熱到1190℃后繼續打氧至飽和,剔除高熔點雜質進行后續操作。
采用本實施例的方法,一次除雜后,銅液中雜質含量:Pb:65ppm,Sn:55ppm,不需要額外能耗;工序時間最多為8h。
而采用傳統方法,一次除雜后,銅液中雜質含量:Pb:120ppm,Sn:110ppm,本發明的方法對于pb的一次除雜率提高6%以上,對于Sn的一次除雜率提高8.7%以上;能耗減少,而且工序時間縮短85%以上,具體對比見表1
表1傳統工藝與實施例1的方法對比
實施例2:【是否能編一個其他雜質含量的例子,采用其他的氧化溫度】
一種再生銅精煉中快速氧化、除雜的方法,待除雜銅中雜質含量:Pb(鉛):856ppm,Sn(錫):533ppm,將銅液加熱到1100℃后停火,然后對銅液進行打氧至5600PPM后15min,并迅速除去產生的浮渣;再將銅液加熱到1200℃后繼續打氧至飽和,剔除高熔點雜質進行后續操作,對比見表2。
表2傳統工藝與實施例2的方法對比
采用本實施例的方法,一次除雜后,銅液中雜質含量:Pb:63.5ppm,Sn:46.2ppm,不需要額外能耗;工序時間最多為8h。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已,并不用以限制本發明,凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。