CN103740937B - 一种银氧化锡废料回收循环利用的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种银氧化锡废料回收循环利用的方法,具体为取银氧化锡废料置于电阻炉中,于真空度为0.01~0.05Mpa、600~700℃的条件下保温活化0.5~1h,冷却,然后在氢气气氛下升温至800~850℃保温2~5h,得到Ag-Sn合金。该方法先对银氧化锡废料进行活化,使银氧化锡废料在后序的还原步骤中更容易被还原,而且能够以较低的温度对银氧化锡废料进行还原,并且确保银氧化锡废料在还原过程中及还原后的物料均处于固体状态,避免了银氧化锡材料由于熔化挥发造成的损耗,因而回收率高;同时避免了(至少减少了)料舟、炉子中杂物对还原所得的Ag-Sn合金造成污染的可能性,确保了所得Ag-Sn合金的纯度。

Description

一种银氧化锡废料回收循环利用的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及金属基复合材料技术领域,具体涉及一种银氧化锡废料回收循环利用的方法。
背景技术
[0002] 随着2002年欧盟“RoHS”指令的颁布及实施,有毒的AgCdO触头材料的使用受到了越来越严格的限制,近年来作为AgCdO材料替代品的无毒环保AgSnO2材料的市场需求量增长很快,该市场成为了触头材料生产厂家争夺的重要领域,为了降低生产成本,银氧化锡(AgSnO2)触头材料在生产过程中产生的边角料的处理技术也成为热点研宄技术。
[0003] 公开号为CN101649394的发明专利,公开了一种Ag-SnC^t料回收循环利用的方法,采用还原剂对Ag-SnO2材料进行还原处理,得到Ag-Sn合金。具体的工艺有两种:其一采用AgSnO2废料+石墨粉置于中频感应炉中(气氛为:惰性或真空气氛),于1000〜1300°C保温15〜60分钟,得到AgSn合金;其二为将AgSnCyt料置于中频感应炉中(气氛为:氢气气氛),升温至1000〜1300°C保温0.5〜3小时,得到AgSn合金。公开号为CN101956075A的发明专利也公开了一种从银氧化锡材料中回收金属的方法,具体是将待回收的银氧化锡材料装入氢气还原电阻炉内,通入氨分解气体,升温至900〜950°C保温3〜10小时,最终形成金属合金块。上述专利公开的方法均实现了将银氧化锡电接触材料在生产过程中产生的边料进行回收再利用的目的,但它们存在以下不足:
[0004] (I)还原温度过高,银氧化锡系材料中,使用量最大的银氧化锡材料的氧化锡含量通常大于彡10wt%,其还原后得到的Ag-Sn合金高于860°C将会熔化,并且随者氧化锡含量的升高Ag-Sn合金恪化温度会下降,还原温度越高贵金属银的损耗越大,回收成本高;
[0005] (2)高温下Ag与多种金属形成合金,因此通常使用石墨或陶瓷材质的容器做为Ag-Sn合金料舟,处于熔融或为液体状态Ag-Sn合金,容易受到料舟、炉子中杂物污染,从而影响Ag-Sn合金的纯度,并且石墨或陶瓷材质较脆,使用过程中易损坏,不利于长时间大规模生产。
发明内容
[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种银氧化锡废料回收循环利用的方法。该方法在回收过程中损耗低、回收率高且回收的Ag-Sn合金更纯。
[0007] 为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
[0008] 一种银氧化锡废料回收循环利用的方法,取银氧化锡废料置于电阻炉中,于真空度为0.01〜0.05Mpa、600〜700°C的条件下保温活化0.5〜lh,冷却,向炉中通入氢气,在氢气气氛下升温至800〜850°C保温2〜5h,得到Ag-Sn合金。通过先对银氧化锡废料进行活化处理,使银氧化锡废料在后序的还原步骤中更容易被还原,而且能够以较低的温度对银氧化锡废料进行还原,并且确保银氧化锡废料在还原过程中以及还原后的物料均处于固体状态,避免了银氧化锡材料由于熔化挥发造成的损耗,因而回收率高;同时避免了(至少减少了)料舟、炉子中杂物对还原所得的Ag-Sn合金造成污染的可能性,确保了所得Ag-Sn合金的纯度。
[0009] 上述技术方案中,通常是将保温活化后冷却至100°C以下再向炉中通入氢气,优选是保温活化后冷却至常温至50°C的范围内再向炉中通入氢气。
[0010] 上述技术方案中,所述的银氧化锡废料包括银氧化锡边角料,以及含有氧化铋、氧化铟和氧化铜中的一种或两种以上的银氧化锡边角料。
[0011]由本发明所述方法所得的Ag-Sn合金可直接作为原料应用于银氧化锡触头材料的生产。
[0012] 与现有技术相比,本发明的特点在于:
[0013] 1、通过先对银氧化锡废料进行活化处理,使银氧化锡废料在后序的还原步骤中更容易被还原,而且能够以较低的温度对银氧化锡废料进行还原,并且确保银氧化锡废料在还原过程中以及还原后的物料均处于固体状态,避免了银氧化锡材料由于熔化挥发造成的损耗,因而回收率高;同时避免了(至少减少了)料舟、炉子中杂物对还原所得的Ag-Sn合金造成污染的可能性,确保了所得Ag-Sn合金的纯度。
[0014] 2、整个回收方法无污染,简单易操作,而且由于损耗低使得生产成本降低。
附图说明
[0015] 图1为本发明实施例1中所用的原料AgSnO2 (10)边角料的金相组织图;
[0016] 图2为本发明实施例1制得的Ag-Sn合金的金相组织图;
[0017] 图3为本发明实施例3中所用的原料AgSnO2 (10) CuO边角料的金相组织图;
[0018] 图4为本发明实施例3制得的Ag-Sn合金的金相组织图;
[0019] 图5为本发明实施例4中所用的原料AgSnO2⑶CuOBi2O3边角料的金相组织图;
[0020] 图6为本发明实施例4制得的Ag-Sn合金的金相组织图。
具体实施方式
[0021] 下面以具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明并不局限于这些实施例。
[0022] 实施例1
[0023] 取1kg AgSnO2(1)边角料(SnO^含量为10wt%)置于真空电阻炉中,抽真空至0.0lMPa,升温至600°C保温lh,冷却至90°C,通入氢气,升温至850°C保温3h,得到Ag-Sn
I=I O
[0024] 申请人分别对放入真空电阻炉之前的AgSnO2 (10)边角料和经过真空电阻炉活化、还原处理后得到的Ag-Sn合金分别进行金相分析,它们的金相组织分别如图1和图2所示。图1中的黑色质点是金属氧化物组织,从图2可见金属氧化物组织已经消失形成了银锡合金组织。
[0025] 由本实施例制得的Ag-Sn合金总重损失0.03%。
[0026] 可见采用本发明所述方法可以将银氧化锡废料进行有效还原,且回收率高。
[0027] 以本实施例制得的Ag-Sn合金为原料制备AgSnO2材料,具体工艺为:(将Ag-Sn合金投入到雾化制粉装置中制成Ag-Sn合金粉,然后在700°C,0.6MPa的氧压条件下对Ag-Sn合金粉进行氧化,将氧化后的Ag-Sn合金粉等静压成型(200Mpa)得到压坯锭,接着将压坯锭于890°C条件下烧结2小时,将烧结后的锭进行常规挤压和拉拔,得到AgSnO2材料。对制得的AgSnO2材料进行测试,其中SnOj^含量为10wt%,拉伸强度为270MPa,电阻率为2.13 μ Ω.cm,断后伸长率为27%。
[0028] 实施例2
[0029] 取1kg AgSnO2 (12)边角料说02的含量为12wt%)置于真空电阻炉中,抽真空至
0.05MPa,升温至700°C保温0.5h,冷却至50°C,通入氢气,升温至800°C保温5h,得到Ag-Sn
I=I O
[0030] 由本实施例制得的Ag-Sn合金总重损失0.02%。
[0031] 以本实施例制得的Ag-Sn合金为原料制备AgSnO2MW,具体工艺同实施例1。对制得的AgSnO2MW进行测试,其中SnO 2的含量为12.01wt%,拉伸强度为280MPa,电阻率为2.20 μ Ω.cm,断后伸长率为25%。
[0032] 实施例3
[0033]取 1kg AgSnO2 (10) CuO 边角料(SnOjA含量为 10wt%、Cu0 的含量为 0.5wt%)置于真空电阻炉中,抽真空至0.04MPa,升温至650°C保温0.8h,冷却至30°C,通入氢气,升温至830°C保温4h,得到含有Cu的Ag-Sn合金。
[0034] 申请人分别对放入真空电阻炉之前的AgSnO2 (10) CuO边角料和经过真空电阻炉活化、还原处理后得到的含有Cu的Ag-Sn合金分别进行金相分析,它们的金相组织分别如图3和图4所示。图3中的黑色质点是金属氧化物组织,从图4可见金属氧化物组织已经消失形成了银锡合金组织。
[0035] 由本实施例制得的Ag-Sn合金总重损失0.02%。
[0036] 以本实施例制得的Ag-Sn合金为原料制备含有CuO的AgSnO2材料,具体工艺同实施例I。对制得的AgSnOj^if进行测试,其中SnO2的含量为10.02wt%,拉伸强度为265MPa,电阻率为2.12 μ Ω.cm,断后伸长率为26%。
[0037] 实施例4
[0038]取 1kg AgSnO2 (8) CuOBi2O3边角料(SnO 2的含量为 8wt%、CuO 的含量为 0.5wt%、Bi2O3的含量为0.5wt%)置于真空电阻炉中,抽真空至0.03MPa,升温至700°C保温lh,冷却至90°C,通入氢气,升温至820°C保温2h,得到含有Cu和Bi的Ag-Sn合金。
[0039] 申请人分别对放入真空电阻炉之前的AgSnO2 (S)CuOBi2O3边角料和经过真空电阻炉活化、还原处理后得到的含有Cu和Bi的Ag-Sn合金分别进行金相分析,它们的金相组织分别如图5和图6所示。图5中的黑色质点是金属氧化物组织,从图6可见金属氧化物组织已经消失形成了银锡合金组织。
[0040] 由本实施例制得的Ag-Sn合金总重损失0.02%。
[0041] 以本实施例制得的Ag-Sn合金为原料制备含有CuO和Bi2O3的AgSnO 2材料,具体工艺同实施例1。对制得的AgSnO2材料进行测试,其中SnO 2的含量为8wt%,拉伸强度为255MPa,电阻率为2.08 μ Ω.cm,断后伸长率为26%。

Claims (3)

1.一种银氧化锡废料回收循环利用的方法,其特征在于:取银氧化锡废料置于电阻炉中,于真空度为0.0l〜0.05Mpa、600〜700°C的条件下保温活化0.5〜lh,冷却,向炉中通入氢气,在氢气气氛下升温至800〜85CTC保温2〜5h,得到Ag-Sn合金。
2.根据权利要求1所述的银氧化锡废料回收循环利用的方法,其特征在于:保温活化后冷却至100°C以下再向炉中通入氢气。
3.根据权利要求1或2所述的银氧化锡废料回收循环利用的方法,其特征在于:所述的银氧化锡废料包括银氧化锡边角料,以及含有氧化铋、氧化铟和氧化铜中的一种或两种以上的银氧化锡边角料。
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