本發(fā)明涉及金屬材料的回收再利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬削的回收工藝。

背景技術(shù)：

電子行業(yè)使用的濺射鍍膜靶材，在加工過程中會產(chǎn)生大量的金屬削，上述金屬削一般被當(dāng)做普通材料直接回爐熔煉，重新利用價值低。

為了提高金屬削的利用價值，同時提高生產(chǎn)成本。研究者提出了了回收金屬削的多種方案。其中，以回收鈦料為例，傳統(tǒng)的鈦殘料預(yù)先經(jīng)過凈化處理、破碎，去油、去除氧化嚴(yán)重，低密度和高密度夾雜等，使用壓力為300～500MPa的油壓機(jī)將凈化后鈦回收料壓制成電極，電極密度必須大于3.2g/cm³；但是壓制好的單塊電極必須通過氬氣保護(hù)焊，通過組裝和焊接才能獲得所需的棒料橫截面積和長度，以滿足熔煉要求。將組裝好的電極安裝到真空自耗爐中進(jìn)行熔煉；真空自耗爐回收熔煉鈦料時，對電極自身的強(qiáng)度有著嚴(yán)格的要求，如：電極強(qiáng)度一般需10MPa以上，電極材料必須有良好的導(dǎo)電性能，電極不能在大電流下過熱而降低強(qiáng)度，整根電極必須有著良好的平置度，否則存在可能產(chǎn)生邊弧，擊穿坩堝，電極在焊接過程中存在被污染，焊接設(shè)備復(fù)雜、成本高、效率低，平直方向無法把控等技術(shù)難題。由上述回收方案可知，熔煉過程中的電極要求比較高，由此增加了回收金屬削的難度，且熔煉的金屬品質(zhì)不易控制。由此，本發(fā)明是設(shè)計(jì)一種金屬削的回收工藝，簡化電極的制作工序，降低設(shè)備投入，減少電極制作過程中的污染，并且對電極的密度、平直度、導(dǎo)電性無嚴(yán)格要求，降低生產(chǎn)成本，提高工作效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種金屬削的回收工藝，本申請?zhí)峁┑幕厥展に嚭唵吻一厥罩苽涞慕饘勹T錠純度較高。

有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N金屬削的回收工藝，包括以下步驟：

A)，將金屬削清洗后真空烘干；

B)，將步驟A)得到的金屬削進(jìn)行壓塊，得到金屬壓塊；

C)，將所述金屬壓塊進(jìn)行真空電子束熔煉，得到金屬鑄錠。

優(yōu)選的，所述清洗的過程為：

將金屬削采用堿液清洗后再在鹽酸、硫酸與水的混合溶液中浸泡，最后采用水清洗；所述鹽酸、硫酸與水的體積比為1：(3～5)：(18～22)，所述鹽酸的濃度為10wt％，所述硫酸的濃度為10wt％。

優(yōu)選的，所述壓塊采用設(shè)備為金屬液壓打包機(jī)。

優(yōu)選的，所述金屬壓塊的密度大于2.1g/cm³。

優(yōu)選的，所述金屬壓塊的密度大于2.2g/cm³且小于3.2g/cm³。

優(yōu)選的，所述真空烘干的真空度小于2000Pa，所述烘干的溫度為150～200℃，所述烘干的時間為3～8h。

優(yōu)選的，所述真空電子束熔煉的功率為200～220KW，速度為80～100kg/h，真空度為7*10^-3Pa～8*10^-4Pa。

優(yōu)選的，所述真空電子束熔煉采用轉(zhuǎn)錠方式，金屬鑄錠的速率為100～150kg/h。

優(yōu)選的，所述金屬削為鈦削。

本申請?zhí)峁┝艘环N金屬削的回收工藝，首先將金屬削進(jìn)行清洗且真空烘干，以將金屬削表面的油污等異物清洗干凈，然后將清洗干凈的金屬削進(jìn)行壓塊，以獲得金屬塊，最后將金屬塊進(jìn)行真空電子束熔煉，從而使金屬削得到回收。本申請?jiān)诨厥战饘傧鞯倪^程中，工藝簡單，且減少了回收過程中的污染，對金屬壓塊的密度、平直度以及導(dǎo)電性均沒有嚴(yán)格要求，降低了生產(chǎn)成本，且使回收的金屬削的純度較高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1金屬壓塊在電子束熔煉爐水平進(jìn)料倉的裝料方式示意圖。

具體實(shí)施方式

為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案 進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的限制。

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種金屬削的回收工藝，包括以下步驟：

A)，將金屬削清洗后真空烘干；

B)，將步驟A)得到的金屬削進(jìn)行壓塊，得到金屬壓塊；

C)，將所述金屬壓塊進(jìn)行真空電子束熔煉，得到金屬鑄錠。

本申請?zhí)峁┝艘环N金屬削的回收工藝，包括清洗烘干、壓制成塊以及熔煉的過程。本申請?zhí)峁┑幕厥展に囋谌蹮挼倪^程中，金屬壓塊無需焊接，無焊接設(shè)備投入無污染引入，且對熔煉過程中金屬壓塊的密度、強(qiáng)度導(dǎo)電性、平直度無嚴(yán)格要求，降低了工藝復(fù)雜性；另外在較高的真空度下進(jìn)行熔煉，提高了產(chǎn)品的純度，且熔煉工藝一邊將原料熔化，一邊進(jìn)行鑄錠，減少了揮發(fā)量，提高鑄錠成材率。

按照本發(fā)明，首先將金屬削進(jìn)行清洗，其后進(jìn)行真空烘干。本申請優(yōu)選采用以下清洗方式：

首先將所述金屬削進(jìn)行堿洗，堿洗后再在鹽酸、硫酸和水的混合溶液進(jìn)行浸泡，最后采用水清洗。

采用上述清洗方法能夠?qū)⒔饘傧鞅砻娴挠臀邸⒀趸锏犬愇锴逑锤蓛?。上述清洗過程中，所述鹽酸、硫酸與水的體積比優(yōu)選為1：(3～5)：(18～22)，所述鹽酸的濃度為10wt％，所述硫酸的濃度為10wt％。根據(jù)所清洗的金屬削的情況可以適當(dāng)調(diào)節(jié)鹽酸、硫酸與水的體積比。

上述過程中，所述真空烘干的真空度優(yōu)選小于2000Pa，或優(yōu)選在氬氣保護(hù)進(jìn)下進(jìn)行，所述烘干的溫度優(yōu)選為150～200℃，所述烘干的時間優(yōu)選為3～8h。烘干之后則進(jìn)行冷卻，為了避免金屬削表面的殘留水漬影響后續(xù)的工藝，本申請優(yōu)選在冷卻之后檢測金屬削表面的水分含量，要求水分含量低于0.3wt％。

本申請然后將清洗后的金屬削進(jìn)行壓塊，得到金屬壓塊，本申請所述壓塊優(yōu)選采用金屬液壓打包機(jī)進(jìn)行。金屬液壓打包機(jī)可以將各種金屬邊角料、鋼刨花、廢鋼、廢鋁、廢銅等擠壓成長方形、圓柱形、八角形等各種形狀的合格爐料。本申請所述金屬削進(jìn)過金屬液壓打包 機(jī)打包后，制作成橫截面積相同但是長度不一的金屬壓塊。本申請所述金屬壓塊的密度優(yōu)選大于2.1g/cm³，更優(yōu)選大于2.2g/cm³且小于3.2g/cm³；若金屬壓塊密度過小，則壓塊不結(jié)實(shí)，在搬運(yùn)或運(yùn)料過程中容易斷裂，若密度過大，則在容量過程中受熱膨脹、容易變形、松散。

按照本發(fā)明，最后將金屬壓塊進(jìn)行真空電子束熔煉，則得到金屬鑄錠。所述真空電子束熔煉是高溫難熔與提純的專用設(shè)備，電子束熔煉在高真空下進(jìn)行，熔煉時的過熱溫度高，維持液態(tài)的時間長，使材料的精煉提純作用得以有效地進(jìn)行。本申請所述真空電子束熔煉具體按照下述過程進(jìn)行：

在金屬壓塊進(jìn)入真空電子束熔煉爐中，將其裝載進(jìn)水平進(jìn)料倉中，并使上面的金屬壓塊壓緊固定下面金屬壓塊，固定在水平加料倉中，并與后面的推料器連接；

然后啟動真空機(jī)組，真空度達(dá)到要求后進(jìn)行引束，成功引束后，將電子束的功率和參數(shù)調(diào)整至工藝值，拖動加料器，將整根電極向前推送，使電子束一部分能照射到物料上將物料熔化滴落至鑄錠坩堝當(dāng)中，一部分電子束照射在鑄錠坩堝中，維持液面溫度，進(jìn)行鑄錠工作，并使用轉(zhuǎn)錠功能，減少鑄錠部位存在的陰影。

在上述真空電子束熔煉的過程中，功率優(yōu)選為200～220KW，速度優(yōu)選為80～100kg/h，真空度優(yōu)選為7*10^-3Pa～8*10^-4Pa。上述轉(zhuǎn)錠過程中，金屬鑄錠的速率優(yōu)選為100～150kg/h。

本申請上述金屬削優(yōu)選為鈦料。

本申請?zhí)峁┝艘环N金屬削的回收工藝，本申請?jiān)诨厥战饘傧鞯倪^程中，金屬壓塊的制作即為電極的制作過程，其制作工序簡單，因而降低了設(shè)備的投入，減少了電極制作過程中的污染，并對電極的密度、平直度、導(dǎo)電性沒有嚴(yán)格要求，降低了生產(chǎn)成本，且使制備的金屬鑄錠的純度較高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明制備的鈦錠的純度高于99.95％。

為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明提供的金屬削的回收工藝進(jìn)行詳細(xì)說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍不受以下實(shí)施例的限制。

實(shí)施例1

將鈦料在堿液中清洗后采用體積比為4:16:80的鹽酸、硫酸與水的混合溶液浸泡4h后采用凈化水進(jìn)行清洗，鹽酸的濃度為10wt％，硫酸的濃度為10wt％，將清洗后的鈦料在氬氣保護(hù)下進(jìn)行烘干，烘干的溫度為180℃，時間為6h，然后開爐冷卻至室溫，檢測水分含量低于0.3wt％；

將清洗并烘干后的鈦料，加入定制的金屬液壓打包機(jī)料倉當(dāng)中，每次添加原料30～40公斤不等，啟動液壓打包機(jī)，壓力為160t，將鈦料制作成200*200*(300～500)的金屬塊，金屬塊的密度為2.1g/cm³；

將壓制好的金屬塊按照圖1的方式裝載進(jìn)電子束熔煉爐的水平進(jìn)料倉中，采用上面的壓塊壓緊固定下面包塊的形式，固定在水平加料倉中，并與后面的推料器連接，根據(jù)熔煉要求和加料倉的容積，單次可以加料1.5～2.0t原料，關(guān)閉爐門和加料箱密封板，啟動真空機(jī)組，當(dāng)真空度為7*10^-3Pa，進(jìn)行引束；

成功引束后，電子束的功率為220KW，熔煉速度80～100公斤/h，推動加料器，將金屬塊緩慢向前推送，使電子束一部分能照射到物料上將物料熔化滴落到鑄錠坩堝當(dāng)中去，一部分電子束照射在鑄錠坩堝中，維持液面溫度，進(jìn)行鑄錠工作，并使用轉(zhuǎn)錠功能，減少鑄錠部位存在的陰影，鑄錠速率為120Kg/h；

鑄錠完成，關(guān)閉電子槍、電源和真空機(jī)組，冷卻8～12個小時，破真空，將鑄造完成的錠通過專門的夾具取出。

檢測制備的鈦錠表面的C<50ppm；N<40ppm；O<350ppm；金屬純度為99.98％。

實(shí)施例2

將鈦料在堿液中清洗后采用體積比為4:16:80的鹽酸、硫酸與水的混合溶液浸泡4h后采用凈化水進(jìn)行清洗，鹽酸的濃度為10wt％，硫酸的濃度為10wt％，將清洗后的鈦料在氬氣保護(hù)下進(jìn)行烘干，烘干的溫度為150℃，時間為8h，然后開爐冷卻至室溫，檢測水分含量低于0.3wt％；

將清洗并烘干后的鈦料，加入定制的金屬液壓打包機(jī)料倉當(dāng)中，每次添加原料30～40公斤不等，啟動液壓打包機(jī)，壓力為160t，將鈦料制作成200*200*(300～500)的金屬塊，金屬塊的密度為2.6g/cm³；

將壓制好的金屬塊按照圖1的方式裝載進(jìn)電子束熔煉爐的水平進(jìn)料倉中，采用上面的壓塊壓緊固定下面包塊的形式，固定在水平加料倉中，并與后面的推料器連接，根據(jù)熔煉要求和加料倉的容積，單次可以加料1.5～2.0t原料，關(guān)閉爐門和加料箱密封板，啟動真空機(jī)組，當(dāng)真空度為8*10^-3Pa，進(jìn)行引束；

成功引束后，電子束的功率為200KW，熔煉速度100公斤/h，推動加料器，將金屬塊緩慢向前推送，使電子束一部分能照射到物料上將物料熔化滴落到鑄錠坩堝當(dāng)中去，一部分電子束照射在鑄錠坩堝中，維持液面溫度，進(jìn)行鑄錠工作，并使用轉(zhuǎn)錠功能，減少鑄錠部位存在的陰影，鑄錠速率為120Kg/h；

鑄錠完成，關(guān)閉電子槍、電源和真空機(jī)組，冷卻8～12個小時，破真空，將鑄造完成的錠通過專門的夾具取出。

檢測制備的鈦錠表面的C<50ppm；N<40ppm；O<350ppm；金屬純度為99.99％。

實(shí)施例3

將鈦料在堿液中清洗后采用體積比為4:16:80的鹽酸、硫酸與水的混合溶液浸泡4h后采用凈化水進(jìn)行清洗，鹽酸的濃度為10wt％，硫酸的濃度為10wt％，將清洗后的鈦料在氬氣保護(hù)下進(jìn)行烘干，烘干的溫度為180℃，時間為6h，然后開爐冷卻至室溫，檢測水分含量低于0.3wt％；

將清洗并烘干后的鈦料，加入定制的金屬液壓打包機(jī)料倉當(dāng)中，每次添加原料30～40公斤不等，啟動液壓打包機(jī)，壓力為160t，將鈦料制作成200*200*(300～500)的金屬塊，金屬塊的密度為3.2g/cm³；

將壓制好的金屬塊按照圖1的方式裝載進(jìn)電子束熔煉爐的水平進(jìn)料倉中，采用上面的壓塊壓緊固定下面包塊的形式，固定在水平加料倉中，并與后面的推料器連接，根據(jù)熔煉要求和加料倉的容積，單次 可以加料1.5～2.0t原料，關(guān)閉爐門和加料箱密封板，啟動真空機(jī)組，當(dāng)真空度為7.5*10^-3Pa，進(jìn)行引束；

成功引束后，電子束的功率為220KW，熔煉速度90公斤/h，推動加料器，將金屬塊緩慢向前推送，使電子束一部分能照射到物料上將物料熔化滴落到鑄錠坩堝當(dāng)中去，一部分電子束照射在鑄錠坩堝中，維持液面溫度，進(jìn)行鑄錠工作，并使用轉(zhuǎn)錠功能，減少鑄錠部位存在的陰影，鑄錠速率為120Kg/h；

鑄錠完成，關(guān)閉電子槍、電源和真空機(jī)組，冷卻8h，破真空，將鑄造完成的錠通過專門的夾具取出。

檢測制備的鈦錠表面的C<50ppm；N<40ppm；O<350ppm；金屬純度為99.97％。

以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。

對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。