再生铜熔炼除铅技术研究

发布时间：2020-04-05 23:35

【摘要】：铜具有优良的再生能力,是可以反复利用的资源。我国铜精矿的自给率低,与发达国家差距较大,铜资源的严重不足是制约我国铜熔炼和加工业的主要因素之一。拼资源、拼消耗的发展方式难以为继。金属的再生循环利用能够实现“资源—产品—消费—再生资源”,符合新型工业化发展方向。本文研究废杂紫铜再生除铅,通过热力学分析表明:在1357～1509K之间,Cu2O与Pb作用生成PbO,PbO与SiO2造渣,除铅标准吉布斯自由能均为负值。在熔炼温度1403～1473K下,可以除去废杂紫铜含有的杂质铅元素。因此,选择了 Cu2O为氧化剂,SiO2为精炼剂。实验室试验研究3种不同表面形貌的SiO2精炼剂的除铅效果。具有密集微型多孔蜂窝状结构的3#SiO2除铅效果最好,Pb含量从0.5%降至0.210%,除Pb率达到58%。工业试验采用氧化亚铜、碳酸钠、硅砂和氧化硼氧化精炼熔体,采用煤基还原剂还原。对比了不同废杂紫铜Pb含量,Cu2O加入量和氧化造渣时间对除杂效果的影响。Pb含量0.143%,可以降到0.115%,除Pb率为19.6%。增加氧化剂作用时间,对除铅效果影响不大。增加氧化剂使用量能够提高除Pb效果,可使0.0067%Pb含量降至0.0050%,达到普通T2铜对铅含量的要求。工业试验过程中经过喷粉精炼处理,熔体含氧量均不超过0.03%,达到工业要求。当含氧量为339.37ppm时,导电率最高达到96.78%IACS。
【图文】：

合金相图,合金相图

由Ｃｕ－Ｐｂ相图１．２中可以看出，Ｐｂ不固溶于Ｃｕ，在铜合金中固溶度也很小，形成易熔共晶组织微量（Ｃｕ＋Ｐｂ），含Ｐｂ在０？３８％范围的铜、液态的铅，与Ｃｕ互不凝固时形成偏晶组织；固态下，铅以单质状态分布于铜中，呈黑色颗粒状［６］。此黑依附于铜晶内和晶界生长，，热处理过程中，发生相变，晶界的铅可以转移到晶内。及其合金导电和导热性能无显著影响，铅质点为软相，所以含铅铜具有良好的切削

表面形貌,铅元素,铸锭,除铅

１．８．２研究内容逡逑本论文在工频感应炉上，采用喷粉精炼方法，提高废杂紫铜熔体质量。没有采用除铅逡逑效果好的磷酸盐，原因在于磷酸盐会降低金属导电率。也没有采用影响炉衬寿命的稀土净逡逑化熔体。而是采用Ｃｕ２０和Ｓｉ０２净化熔体，去除熔体杂质Ｐｂ。逡逑（１）对废杂紫铜再生除铅进行热力学分析，为氧化剂和精炼剂的选择提供理论依据。逡逑（２）实验室试验采用Ｓｉ０２作为精炼剂。选择了三种不同的Ｓｉ０２精炼剂，通过ＳＥＭ逡逑观察３种不同的３１０２表面形貌，研宄其对废杂紫铜除铅的效果影响。逡逑（３）研究废杂紫铜中不同成分Ｐｂ含量，对废杂紫铜除铅效果的影响，并且对其进行逡逑热力学分析。逡逑（４）研究氧化剂作用时间对废杂紫铜除铅效果的影响，以及熔体氧化精炼过程的氧逡逑含量变化。研究氧化剂使用对除铅效果的影响以及对熔体含氧量和导电率的影响。逡逑
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TF812

【参考文献】