CN106811606A - 一种废镀锡铜米的资源回收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种废镀锡铜米的资源回收方法，首先将废镀锡铜米和研磨瓷球按照一定比例混合，得到混合物；然后将混合物置于真空容器中加热搅拌，通过研磨瓷球与废镀锡铜米的搅拌摩擦作用以及废镀锡铜米自身的摩擦作用将废镀锡铜米表面的熔融状态的锡剥离，实现锡与铜米的分离；停止对真空容器加热，继续搅拌，锡从废镀锡铜米表面刮离后在摩擦作用下冷却为粉末，少量铜在摩擦作用下形成粉末，得到铜锡混合粉末；然后通过电力分选和筛分分别分离研磨瓷球、废镀锡铜米和铜锡混合粉末。本发明利用锡低熔点的物理特性，采用纯物理分离方法，在真空状态下通过搅拌分离，工艺简单，效果好、成本低，无二次污染。

Description

一种废镀锡铜米的资源回收方法
技术领域：
本发明属于二次资源回收利用领域，具体涉及一种废镀锡铜米的资源回收方法。
技术背景：
随着电力通讯事业的飞速发展，社会对电线电缆的需求日益增加，随之而来的废电线电缆也与日俱增，加上金属资源日益匮乏，国际铜、锡价格高居不下，废电线电缆的回收对经济和社会都具有重要意义。由于传统的导体铜线在高温挤塑时会有部分氧化，且易在导线连接时容易出现接触不良，因此，现有的铜导线普遍在表面镀锡以使其具有良好的抗腐蚀性能和焊接性能。
镀锡铜米是废线缆生产的一种新的工业原料，镀锡铜米的使用已经超过了精铜的使用量。镀锡铜米分离回收，可以提高金属的使用率，避免对坏境的污染。
对于大多数废镀锡铜线，由于很难剥线或剥线效率低，通常采用粉碎技术处理。粉碎技术是通过切断机和粉碎机等机械设备将废电线电缆直接破碎成颗粒状，再通过分选设备将塑料和金属分离开来。可以看出，现有的废电线电缆的回收技术着重于分离铜和塑料，而对铜导线上的锡镀层的分离回收无能为力。由此产生大量的废镀锡铜米，即切断产生的一段一段的铜线，表面的锡镀层仍未脱离。从现有技术来看，镀锡铜米的回收方法来看，主要有酸浸法和电解法两种，例如中国发明专利200910090636.9提出硫酸铜-堆浸工艺回收废旧镀锡铜线中的铜和锡，中国发明专利201010279564.5采用专用浸出设备处理后再电解等工艺，这些方法从铜米中回收锡均存在回收成本高、工艺流程长等问题。
因此，需要研发一种更加高效、低成本且经济友好的方法，解决镀锡废铜料的分离回收问题。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是提供一种方法简单、无污染、成本低、回收率高的废镀锡铜米的资源回收方法。
本发明一种废镀锡铜米的资源回收方法，通过以下步骤实现：
1)、将废镀锡铜米和研磨瓷球按照一定比例混合，得到混合物；
2)、将步骤1)中得到的混合物置于真空容器中，通过外部加热装置对真空容器加热控制温度在250-300℃，通过搅拌装置对真空容器中的混合物搅拌50-60min，通过研磨瓷球与废镀锡铜米的搅拌摩擦作用以及废镀锡铜米自身的摩擦作用将废镀锡铜米表面的熔融状态的锡剥离，实现锡与铜米的分离；
3)、停止对真空容器加热，继续搅拌，直至真空容器内部的温度降至200℃，停止搅拌，锡从废镀锡铜米表面刮离后在摩擦作用下冷却为粉末，少量铜在摩擦作用下形成粉末，得到铜锡混合粉末；
4)、冷却真空容器至室温，关闭真空泵，取出真空容器内部的物料，通过电力分选将研磨瓷球分离回收，得到废镀锡铜米和铜锡混合粉末；
5)、将废镀锡铜米和铜锡混合粉末通过筛分装置分离，得到脱锡后的铜米和铜锡混合粉末。
本发明一种废镀锡铜米的资源回收方法，所述废镀锡铜米和研磨瓷球的质量比为10:1。
本发明一种废镀锡铜米的资源回收方法，所述步骤1)中，废镀锡铜米的线径为2-4mm,长度为5-12mm；研磨瓷球为耐磨氧化铝瓷球，直径为5mm。
本发明一种废镀锡铜米的资源回收方法，所述步骤2)和步骤3)中，真空容器的体系压力不高于25kpa。
本发明一种废镀锡铜米的资源回收方法，所述步骤2)和步骤3)中，搅拌装置搅拌的转速为300-600rpm。
本发明一种废镀锡铜米的资源回收方法的装置，包括电机、旋转轴、真空容器，所述所述旋转轴一端设有搅拌桨并延伸至真空容器的空腔中，另一端与电机主轴连接；在所述真空容器和电机之间的旋转轴上设有套装在旋转轴上的动密封套，所述真空容器的上方设置了出气口。
采用上述技术方案的一种废镀锡铜米的资源回收方法，其工作原理简述如下：
本发明将待处理的废镀锡铜米加入研磨瓷球，混合后一同装入真空容器中，对真空容器加热，当温度达到锡的熔点(232℃)以上时，锡呈熔融状态，在真空条件下通过搅拌外力作用，通过研磨瓷球与废镀锡铜米的搅拌摩擦作用以及废镀锡铜米自身的摩擦作用将废镀锡铜米表面的熔融状态的锡剥离，实现锡与铜米的分离，同时，由于机械摩擦，导致少量的铜也被从废镀锡铜米表面刮离，得到铜、锡混合粉末。
申请人发现，通过物理过程将废镀锡铜米表面的锡在熔融状态下实现分离，通过在真空容器降温过程持续搅拌直至温度降低至锡的熔点以下，锡在搅拌过程中，从液态变为固态，在剪切力的作用下变为固体粉末，通过研磨瓷球的摩擦作用，使分离的锡不再与废镀锡铜米重新结合，而是变成固态的粉末物质。
本发明的有益效果是：
1、巧妙地利用锡低熔点的物理特性，采用纯物理分离方法，在真空状态下通过搅拌分离，加入研磨瓷球，铜米表面的锡镀层能最大限度地脱除，分离过程相对于现有技术的酸浸工艺或电解工艺简单，成本低；
2、本发明采用的方法和装置简单、无污染、成本低、效率高，实现锡镀层与废铜米的高效分离；
3、分离后的锡铜粉末直接用于微电解填料的制备，无须再进行下一步分离，处理过程简单，附加值高；
4、本工艺过程创造性地提出了镀锡铜米的资源化回收流程，能充分发挥工艺优势和原料可利用性，得到了意想不到的技术效果。
附图说明：
图1为一种废镀锡铜米的资源回收方法的工艺流程图；
图2为一种废镀锡铜米的资源回收方法的装置示意图；
图2中，1为电机、2为真空容器顶盖、3为真空容器、4为动密封套、5为出气口、6为搅拌桨、7为旋转轴。
具体实施方式：
实施例1
1)取线径为2-4mm、长度为5-12mm废镀锡铜米2kg，加入直径为5mm的耐磨氧化铝瓷球200g，充分混合；
2)将混合物至于真空容器中，通过外部加热装置对真空容器加热控制温度在300℃，真空容器的体系压力为25kpa，通过搅拌装置对真空容器中的混合物搅拌60min，搅拌转速600rpm，通过研磨瓷球与废镀锡铜米的搅拌摩擦作用以及废镀锡铜米自身的摩擦作用将废镀锡铜米表面的熔融状态的锡剥离，实现锡与铜米的分离；
3)停止对真空容器加热，继续搅拌，直至真空容器内部的温度降至200℃，停止搅拌，锡从废镀锡铜米表面刮离后在摩擦作用下冷却为粉末，少量铜在摩擦作用下形成粉末，得到铜锡混合粉末；
4)冷却真空容器至室温，关闭真空泵，取出真空容器内部的物料，通过电力分选将研磨瓷球分离回收，得到废镀锡铜米和铜锡混合粉末；
5)将废镀锡铜米和铜锡混合粉末通过筛分装置分离，得到脱锡后的铜米和铜锡混合粉末。
技术效果：废镀锡铜米表面的锡镀层分离干净，铜米表面由处理前的银白色转变为铜黄色。
实施例2
1)取线径为2-4mm、长度为5-12mm废镀锡铜米2kg，加入直径为5mm的耐磨氧化铝瓷球200g，充分混合；
2)将混合物至于真空容器中，通过外部加热装置对真空容器加热控制温度在250℃，真空容器的体系压力为25kpa，通过搅拌装置对真空容器中的混合物搅拌50min，搅拌转速300rpm，通过研磨瓷球与废镀锡铜米的搅拌摩擦作用以及废镀锡铜米自身的摩擦作用将废镀锡铜米表面的熔融状态的锡剥离，实现锡与铜米的分离；
3)停止对真空容器加热，继续搅拌，直至真空容器内部的温度降至200℃，停止搅拌，锡从废镀锡铜米表面刮离后在摩擦作用下冷却为粉末，少量铜在摩擦作用下形成粉末，得到铜锡混合粉末；
4)冷却真空容器至室温，关闭真空泵，取出真空容器内部的物料，通过电力分选将研磨瓷球分离回收，得到废镀锡铜米和铜锡混合粉末；
5)将废镀锡铜米和铜锡混合粉末通过筛分装置分离，得到脱锡后的铜米和铜锡混合粉末。
技术效果：废镀锡铜米表面的锡镀层分离干净，铜米表面由处理前的银白色转变为铜黄色。

Claims (6)

1.一种废镀锡铜米的资源回收方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)、将废镀锡铜米和研磨瓷球按照一定比例混合，得到混合物；
2)、将步骤1)中得到的混合物置于真空容器中，通过外部加热装置对真空容器加热控制温度在250-300℃，通过搅拌装置对真空容器中的混合物搅拌50-60min，通过研磨瓷球与废镀锡铜米的搅拌摩擦作用以及废镀锡铜米自身的摩擦作用将废镀锡铜米表面的熔融状态的锡剥离，实现锡与铜米的分离；
3)、停止对真空容器加热，继续搅拌，直至真空容器内部的温度降至200℃，停止搅拌，锡从废镀锡铜米表面刮离后在摩擦作用下冷却为粉末，少量铜在摩擦作用下形成粉末，得到铜锡混合粉末；
4)、冷却真空容器至室温，关闭真空泵，取出真空容器内部的物料，通过电力分选将研磨瓷球分离回收，得到废镀锡铜米和铜锡混合粉末；
5)、将废镀锡铜米和铜锡混合粉末通过筛分装置分离，得到脱锡后的铜米和铜锡混合粉末。
2.根据权利要求1所述的一种废镀锡铜米的资源回收方法，其特征在于：所述废镀锡铜米和研磨瓷球的质量比为10:1。
3.根据权利要求1或2所述的一种废镀锡铜米的资源回收方法，其特征在于：废镀锡铜米的线径为2-4mm，长度为5-12mm。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种废镀锡铜米的资源回收方法，其特征在于：研磨瓷球为耐磨氧化铝瓷球，直径为5mm。
5.根据权利要求1所述的一种废镀锡铜米的资源回收方法，其特征在于：真空容器的体系压力不高于25kpa。
6.根据权利要求1所述的一种废镀锡铜米的资源回收方法，其特征在于：搅拌装置搅拌的转速为300-600rpm。
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