本發(fā)明涉及一種含鉍黃銅的再生利用處理方法，具體為一種降低黃銅回收料中鉍含量的方法，涉及有色金屬材料加工制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：鉛黃銅具有良好的切削性能和低廉的價格優(yōu)勢，在國內(nèi)外得到了非常廣闊的應(yīng)用，但是鉛黃銅中含有1～3%的重金屬鉛，對人類生存環(huán)境存在極大的威脅。近年來，隨著人們對環(huán)境保護意識的不斷增強，鉛黃銅的應(yīng)用受到國內(nèi)外多數(shù)國家的限制，尤其在發(fā)達國家受限制更為嚴(yán)格。以無毒或低毒害物質(zhì)代替鉛，是減少鉛污染的主要途徑，目前國內(nèi)外開發(fā)的無鉛黃銅大多以鉍為主要的合金元素，如專利：200710098481.4（Bi0.1～1.0%）；200510050425.4（Bi0.3～1.5%）；200710035912.2（Bi0.2～1.5%）；200810181180.2（Bi0.1～2.5%）；200810090868.x（Bi0.3～4.0%）；200310109162.0（Bi0.1～3.5%）；200710067480.3（Bi0.6～2.5%）等，鉍黃銅已成為替代鉛黃銅研究開發(fā)和應(yīng)用的主要黃銅合金。但是，在廢舊黃銅的回收再利用過程中，鉍黃銅易與普通黃銅混料難以區(qū)分，而作為普通黃銅廢料送往加工廠熔煉鑄造，由于鉍熔點（271℃）大大低于銅、鋅，在凝固過程中分布于黃銅鑄錠的晶界上，而在加工過程中鑄錠出現(xiàn)開裂產(chǎn)生廢品，這對含鉍黃銅回收再生利用帶來了極大困難。因此，研究開發(fā)降低黃銅中鉍含量與再利用處理技術(shù)，對黃銅資源的回收再生利用具有重要的現(xiàn)實意義。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種能夠有效降低黃銅中鉍含量的方法；具體技術(shù)方案為：本發(fā)明提供了一種能夠有效降低含鉍黃銅中鉍含量的方法，具體步驟如下：1）在熔煉爐中加入含鉍黃銅，升溫熔化；2）并用覆蓋劑覆蓋；3）加入降低含鉍黃銅中鉍含量的添加劑，添加量為所述含鉍黃銅重量的1.0～3.5%，熔煉、合金化；4）加入除雜劑、保溫、靜置、扒雜；5）進行合金澆鑄。進一步，步驟2)中所述覆蓋劑為石墨、木炭、硼砂、冰晶石中的任一種或任幾種的組合，覆蓋劑的厚度為30～50毫米。進一步，步驟4）中所述除雜劑為氟化鈉或氟化鈣，或氟化鈉與氟化鈣的混合物。進一步，步驟3）中熔煉溫度為1000～1150℃，熔煉時間為30～40分鐘。進一步，步驟5）中澆鑄溫度不低于950℃。進一步，步驟5）中澆鑄溫度在950～1050℃之間。進一步，步驟4）中靜置時間為10～20分鐘。進一步，步驟4）中除雜劑的加入量為所述含鉍黃銅重量的0.1～0.5%。添加劑由主料、輔料和第二輔料組成；所述主料由鋰、鈣、鍶、鋇中的一種中間化合物或多種中間化合物的組成，主料占添加劑重量百分比為60～70%；所述輔料由稀土鈰、釔、鑭的氧化物中的一種或幾種混合組成，輔料占添加劑的重量百分比為10～30%；所述第二輔料由硼酸鈉、氯化鈉、碳酸鈉中的一種或幾種組成，第二輔料占添加劑的重量百分比為10～20%。本發(fā)明將物理冶金與合金化處理黃銅合金技術(shù)相結(jié)合，用于鉍黃銅回收與再生利用，該方法具有除鉍效果好、工藝簡單、處理成本低的特點，經(jīng)該技術(shù)處理后的鉍黃銅合金材料可用于再生產(chǎn)使用。本發(fā)明可用于含鉍黃銅廢舊料的回收處理和再生利用，是一種環(huán)境友好的循環(huán)經(jīng)濟處理方法，可解決現(xiàn)有的鉍黃銅材料加工難題，同時經(jīng)處理后的鉍黃銅可再應(yīng)用于機械制造領(lǐng)域，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。具體實施方式為更進一步闡述本發(fā)明為達到預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明的原理、特征以及功效詳細(xì)說明如后。本發(fā)明的降低黃銅中鉍含量的方法，是一種鉍黃銅回收與再生利用方法。其原理是將降鉍的添加劑加入高溫熔化的黃銅中，添加劑可與鉍在液相中形成比重較小的固相化合物。隨著熔體溫度的降低，再添加具有凝聚作用的除雜劑，黃銅熔體中的固相化合物不斷增多，上浮至黃銅合金液面，聚集成顆粒較大的固態(tài)化合物，采用扒雜的方法去除化合物。因此，將回收的黃銅舊料和研制的降鉍添加劑加熱至1000～1150℃，在高溫物理冶金過程中進行熔煉、合金化技術(shù)處理，可達到降低鉍的含量和鉍黃銅回收再利用目的。其中添加劑由主料、輔料和第二輔料組成；所述主料由鋰、鈣、鍶、鋇中的一種中間化合物或多種中間化合物的組成，主料占添加劑重量百分比為60～70%；所述輔料由稀土鈰、釔、鑭的氧化物中的一種或幾種混合組成，輔料占添加劑的重量百分比為10～30%；所述第二輔料由硼酸鈉、氯化鈉、碳酸鈉中的一種或幾種組成，第二輔料占添加劑的重量百分比為10～20%。主料、輔料和第二輔料中成分內(nèi)部的相互替換均可以起到較好的除鉍效果。實施例1為了考察效果，首先對黃銅舊料的鉍含量進行檢測，經(jīng)測本批黃銅舊料鉍含量0.84%。添加劑由重量百分比為70%主料，重量百分比為20%的輔料和重量百分比為10%的第二輔料組成。除雜劑選用氟化鈉，也可以選用氟化鈣，或者將氟化鈉與氟化鈣以任意比例混合。覆蓋劑選用石墨片，也可以是粉狀的石墨，或者木炭、硼砂、冰晶石，可以使用其中一種，也可以將幾種以任意比例混合后使用。按如下步驟進行操作：1）在熔煉爐中加入鉍黃銅舊料，升溫熔化；2）用石墨片作為覆蓋劑覆蓋黃銅舊料熔液，覆蓋劑的厚度為30毫米；3）加入準(zhǔn)備好的添加劑，添加量為黃銅舊料重量的1.0%，一起熔煉、合金化，控制熔煉溫度為1050℃，熔煉30分鐘；熔煉過程中均勻攪拌促進合金化過程均勻；4）加入氟化鈉作為除雜劑，重量為黃銅舊料重量的0.2%、保溫靜置15分鐘，經(jīng)除氣、扒雜；5）降溫至950℃，也可以降溫到1000℃，澆鑄成鑄錠。取樣分析得到試樣中鉍含量為0.0417%，經(jīng)計算降鉍率為95%。表1為實施例中的工藝參數(shù)和降鉍效果。降鉍添加劑除雜劑熔煉溫度熔煉時間靜置時間降鉍率1.0%0.2%1050℃30min15min95%表1實施例2本批黃銅舊料鉍含量0.84%。配制添加劑，使用由重量百分比為70%的主料，重量百分比為10%的輔料和重量百分比為20%的第二輔料組成的添加劑。除雜劑選用氟化鈉，也可以選用氟化鈣，或者將氟化鈉與氟化鈣以任意比例混合。覆蓋劑選用石墨片，也可以是粉狀的石墨，或者木炭、硼砂、冰晶石，可以使用其中一種，也可以將幾種以任意比例混合后使用。按如下步驟進行操作：1）在熔煉爐中加入鉍黃銅舊料，升溫熔化；2）用石墨片作為覆蓋劑覆蓋黃銅舊料熔液，覆蓋劑的厚度為50毫米；3）加入準(zhǔn)備好的添加劑，添加量為黃銅舊料重量的1.5%，一起熔煉、合金化，控制熔煉溫度為1100℃，熔煉35分鐘；熔煉過程中均勻攪拌促進合金化過程均勻；4）加入氟化鈉作為除雜劑，重量為黃銅舊料重量的0.25%、保溫靜置10分鐘，經(jīng)除氣、扒雜；5）降溫至1000℃，也可降溫到1050℃，澆鑄成鑄錠。取樣分析得到試樣中鉍含量為0.0452%，經(jīng)計算降鉍率為94.6%。表2為實施例中的工藝參數(shù)和降鉍效果。降鉍添加劑除雜劑熔煉溫度熔煉時間靜置時間降鉍率1.5%0.25%1100℃35min10min94.6%表2實施例3本批黃銅舊料鉍含量0.78%。配制添加劑，使用由重量百分比為60%的主料，重量百分比為30%的輔料和重量百分比為10%的第二輔料組成的添加劑。除雜劑選用氟化鈉，也可以選用氟化鈣，或者將氟化鈉與氟化鈣以任意比例混合。覆蓋劑選用石墨片，也可以是粉狀的石墨，或者木炭、硼砂、冰晶石，可以使用其中一種，也可以將幾種以任意比例混合后使用。按如下步驟進行操作：1）在熔煉爐中加入鉍黃銅舊料，升溫熔化；2）用石墨片作為覆蓋劑覆蓋黃銅舊料熔液，覆蓋劑的厚度為50毫米；3）加入準(zhǔn)備好的添加劑，添加量為黃銅舊料重量的2.5%，一起熔煉、合金化，控制熔煉溫度為1150℃，熔煉30分鐘；熔煉過程中均勻攪拌促進合金化過程均勻；4）加入氟化鈉作為除雜劑，重量為黃銅舊料重量的0.3%、保溫靜置20分鐘，經(jīng)除氣、扒雜；5）降溫至950℃，也可降溫到1000℃，澆鑄成鑄錠。取樣分析得到鑄錠中鉍含量為0.0218%，經(jīng)計算降鉍率為97.2%。表3為實施例中的工藝參數(shù)和降鉍效果。降鉍添加劑除雜劑熔煉溫度熔煉時間靜置時間降鉍率2.5%0.3%1150℃30min20min97.2%表3實施例4本批黃銅舊料鉍含量0.68%。配制添加劑，使用由重量百分比為65%的主料，重量百分比為15%輔料和重量百分比為20%的第二輔料組成的添加劑。除雜劑選用氟化鈉，也可以選用氟化鈣，或者將氟化鈉與氟化鈣以任意比例混合。覆蓋劑選用石墨片，也可以是粉狀的石墨，或者木炭、硼砂、冰晶石，可以使用其中一種，也可以將幾種以任意比例混合后使用。按如下步驟進行操作：1）在熔煉爐中加入鉍黃銅舊料，升溫熔化；2）用重量比為1:1的石墨片和冰晶石混合作為覆蓋劑覆蓋黃銅舊料熔液，覆蓋劑的厚度為50毫米；3）加入準(zhǔn)備好的添加劑，添加量為黃銅舊料重量的2%，一起熔煉、合金化，控制熔煉溫度為1000℃，熔煉40分鐘；熔煉過程中均勻攪拌促進合金化過程均勻；4）加入氟化鈉作為除雜劑，重量為黃銅舊料重量的0.5%、保溫靜置10分鐘，經(jīng)除氣、扒雜；5）降溫至950℃，也可降溫到1000℃，澆鑄成鑄錠。取樣分析得到試樣中鉍含量為0.0453%，經(jīng)計算降鉍率為93.3%。表4為實施例中的工藝參數(shù)和降鉍效果。降鉍添加劑除雜劑熔煉溫度熔煉時間靜置時間降鉍率2.0%0.5%1000℃40min10min93.3%表4實施例5本批黃銅舊料鉍含量0.70%。配制添加劑，使用由重量百分比為70%的主料，重量百分比為10%輔料和重量百分比為20%的第二輔料組成的添加劑。除雜劑選用氟化鈉，也可以選用氟化鈣，或者將氟化鈉與氟化鈣以任意比例混合。覆蓋劑選用石墨片，也可以是粉狀的石墨，或者木炭、硼砂、冰晶石，可以使用其中一種，也可以將幾種以任意比例混合后使用。按如下步驟進行操作：1）在熔煉爐中加入鉍黃銅舊料，升溫熔化；2）用重量比為1:1的石墨片和硼砂混合作為覆蓋劑覆蓋黃銅舊料熔液，覆蓋劑的厚度為40毫米；3）加入準(zhǔn)備好的添加劑，添加量為黃銅舊料重量的3.5%，一起熔煉、合金化，控制熔煉溫度為1100℃，熔煉35分鐘；熔煉過程中均勻攪拌促進合金化過程均勻；4）加入氟化鈉作為除雜劑，重量為黃銅舊料重量的0.4%、保溫靜置15分鐘，經(jīng)除氣、扒雜；5）降溫至950℃，也可降溫到1000℃，取樣分析，澆鑄成鑄錠。鑄錠中鉍含量為0.0259%，經(jīng)計算降鉍率為96.3%。表5為實施例中的工藝參數(shù)和降鉍效果。降鉍添加劑除雜劑熔煉溫度熔煉時間靜置時間降鉍率3.5%0.4%1100℃35min15min96.3%表5本發(fā)明一種降低黃銅中鉍含量的方法，具有以下優(yōu)點：本發(fā)明將物理冶金與合金化處理黃銅合金技術(shù)相結(jié)合，用于鉍黃銅回收與再生利用，該方法具有除鉍效果好、工藝簡單、處理成本低的特點，經(jīng)該技術(shù)處理后的鉍黃銅合金材料可用于再生產(chǎn)使用。本發(fā)明可用于含鉍黃銅廢舊料的回收處理和再生利用，是一種環(huán)境友好的循環(huán)經(jīng)濟處理方法，可解決現(xiàn)有的鉍黃銅材料加工難題，同時經(jīng)處理后的鉍黃銅可再應(yīng)用于機械制造領(lǐng)域，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。上述示例只是用于說明本發(fā)明，除此之外，還有多種不同的實施方式，而這些實施方式都是本領(lǐng)域技術(shù)人員在領(lǐng)悟本發(fā)明思想后能夠想到的，故，在此不再一一列舉。除非另有說明，本文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語與本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員通常理解的含義相同，文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語只是為了說明描述具體實施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明的范圍。除有特別說明，本發(fā)明中所用到的各種試劑、原料均為市場上購買的商品或可以通過告知的方法制得的產(chǎn)品。當(dāng)前第1頁1 2 3