一种磷铜合金助催化剂的制备方法

技术领域

本发明涉及有色铸造技术领域，具体为一种磷铜合金助催化剂的制备方法。

背景技术

磷铜合金作为一种优良的脱氧剂，在有色铸造领域有着非常重要的作用,它能有效的去除金属熔液里的氧粒子，有效提高铸件质量和成品率；其主要生产工艺是电解铜和红磷或白磷，经过高温合成，现有的生产都是直接将电解铜和红磷在高温下合成，但是生产出来的电解铜由于杂质较多，但是磷在高温环境下容易气化成为五氧化二磷逃逸在空气中造成空气污染和由于在炼制磷铜合金时，对磷的含量配比和电解铜的含量有合格要求，如果磷没有充分反应会导致后期磷铜合金中磷含量不合格。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种磷铜合金助催化剂的制备方法，解决了上述背景技术中所存在的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种磷铜合金助催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、通过空压机将外界空气抽取进入冷凝器内部，并且通过冷凝器对空气进行冷却降温；

S2、将冷却后的空气通入压力中，且压力罐可以通过电磁阀进行控制调节压力，电磁阀通过电气控制装置与压力表相连接；

S3、空气经过压力罐调节至预定压力后进入除水过滤器内，除水过滤器对空气中的水分进行去除；

S4、干燥后的空气进入氮氧分离器内部进行氮气氧气分离，氮氧分离器内部设有分子吸附塔，分子吸附塔通过碳分子与氧结合，进而对氮气进行富集；

S5、对富集的氮气进行收集储存至氮气储存罐，氮气储存罐外接氧气分析仪，氧气分析仪对氮气储存罐释放的氮气中氧含量进行检测；

S6、氧气分析仪外接双口连通阀，双口连通阀分别与氮氧分离器和喷气罐连通，当氧气分析仪监测出氮气储存罐释放的氮气中氧含量较高大于实用水平时，将不合格的氮气重新注入氮氧分离器内部进行分离，当达到合格需求时注入喷气罐内部使用；

S7、向冷却至室温的保温储存炉中通过喷气罐注入充分的氮气，通过氮气将保温储存炉中的空气进行排出，对保温储存炉进行密封，避免空气进入，然后向保温储存炉中注入适量的红磷；

S8、将电解铜投入熔解炉的内部，熔解炉包括柱状炉、反应炉或电磁感应炉，熔解炉通过燃烧高热量的气体使炉内温度在1150℃-1300℃之间，电解铜融化成溶液状态，电解铜溶液温度在1150℃-1260℃之间，然后将溶解炉内部的电解铜溶液倒入保温储存炉内部，让电解铜溶液与红磷进行反应，生成磷铜合金溶液；

S9、在电解铜溶液倒入保温储存炉内时，通过石墨棒对其进行搅拌；

S10、取出磷铜合金溶液，倒入模具进行浇筑。

优选的，所述S8步骤中，磷在高温时有一部分会被气化成气态磷逃逸成五氧化二磷，然后进入空气中造成环境污染，且会导致后期磷铜合金内的磷含量不合格，而氮气为惰性气体，气体质量较轻，会覆盖在保温储存炉的内部上方，对气态磷进行遮挡覆盖，进而让气态磷沉淀循环，重新与高温的电解铜溶液进行反应生成磷铜合金溶液，进而气态磷与电解铜溶液液在熔炼炉之间充分反应，避免气态磷的逃逸。

优选的，所述S7步骤中，由于氮气质量比空气轻，且氮气为惰性气体，红磷在注入到保温储存炉中时避免与空气接触反应，造成红磷数量减少。

优选的，所述S1步骤中，需要对空气进行预处理，避免空气中含有其他有害杂质。

优选的，所述步骤S4中，分子吸附塔的数量不低于两个，当一个分子吸附塔中的碳分子的接近饱和时，造成制出的氮气中含氧量会增加，此时通过电磁阀可以将该分子吸附塔关闭，让另外的分子吸附塔继续工作，保证氮气浓度的富集。

(三)有益效果

本发明提供了一种磷铜合金助催化剂的制备方法，具备以下有益效果：

本发明通过在将磷注入熔炼炉前添加含氧量合格的氮气，由于氮气为惰性气体，氮气化学性质很不活泼，因此在注入高温电解铜溶液后，高温使一部分磷气化逃逸成五氧化二磷，然后由于氮气的填补，让熔炼炉相对密闭，从而避免气化磷的浪费，重新与电解铜溶液反应生成磷铜合金，进而确保磷铜合金内的含磷量，避免五氧化二磷对空气的污染，且由于氮气的质量比氧气轻，可以起到排空空气的作用，进而避免磷与空气的接触反应。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案：一种磷铜合金助催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、通过空压机将外界空气抽取进入冷凝器内部，并且通过冷凝器对空气进行冷却降温，需要对空气进行预处理，避免空气中含有其他有害杂质；

S2、将冷却后的空气通入压力中，且压力罐可以通过电磁阀进行控制调节压力，电磁阀通过电气控制装置与压力表相连接；

S3、空气经过压力罐调节至预定压力后进入除水过滤器内，除水过滤器对空气中的水分进行去除；

S4、干燥后的空气进入氮氧分离器内部进行氮气氧气分离，氮氧分离器内部设有分子吸附塔，分子吸附塔通过碳分子与氧结合，进而对氮气进行富集；

S5、对富集的氮气进行收集储存至氮气储存罐，氮气储存罐外接氧气分析仪，氧气分析仪对氮气储存罐释放的氮气中氧含量进行检测；

S6、氧气分析仪外接双口连通阀，双口连通阀分别与氮氧分离器和喷气罐连通，当氧气分析仪监测出氮气储存罐释放的氮气中氧含量较高大于实用水平时，将不合格的氮气重新注入氮氧分离器内部进行分离，当达到合格需求时注入喷气罐内部使用；

S7、向冷却至室温的保温储存炉中通过喷气罐注入充分的氮气，通过氮气将保温储存炉中的空气进行排出，对保温储存炉进行密封，避免空气进入，然后向保温储存炉中注入适量的红磷；由于氮气质量比空气轻，且氮气为惰性气体，红磷在注入到保温储存炉中时避免与空气接触反应，造成红磷数量减少；

S8、将电解铜投入熔解炉的内部，熔解炉包括柱状炉、反应炉或电磁感应炉，熔解炉通过燃烧高热量的气体使炉内温度在1150℃-1300℃之间，电解铜融化成溶液状态，电解铜溶液温度在1150℃-1260℃之间，然后将溶解炉内部的电解铜溶液倒入保温储存炉内部，让电解铜溶液与红磷进行反应，生成磷铜合金溶液；

S9、在电解铜溶液倒入保温储存炉内时，通过石墨棒对其进行搅拌；

S10、取出磷铜合金溶液，倒入模具进行浇筑。

方法还设置有数量不低于两个的分子吸附塔，当一个分子吸附塔中的碳分子的接近饱和时，造成制出的氮气中含氧量会增加，此时通过电磁阀可以将该分子吸附塔关闭，让另外的分子吸附塔继续工作，保证氮气浓度的富集。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。