CN106834744A - 一种从镀锡废铜料中分离锡和铜的方法 - Google Patents

一种从镀锡废铜料中分离锡和铜的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种从镀锡废铜料中分离锡和铜的方法，将镀锡废铜料置于真空离心机的真空容器中的带有筛孔的空心离心转鼓，同时将柴油加入真空离心机的真空容器底部，柴油在真空容器中的液面控制在离心转鼓以下；对真空容器进行加热，升高温度至锡的熔点以上，柴油在真空条件下产生的挥发物在真空抽吸的作用下对上方的镀锡废铜料产生冲刷作用，通过离心机将镀锡废铜料上的锡镀层分离，锡镀层进入真空容器底部，柴油挥发物通过冷阱冷却，液化为柴油；收集分离得到的锡和转鼓中的废铜料。本发明使用的方法实现锡镀层与废铜料的高效分离，适用于工业化应用。

Description

一种从镀锡废铜料中分离锡和铜的方法
技术领域：
本发明属于二次资源回收利用领域，具体涉及一种从镀锡废铜料中分离锡和铜的方法。
技术背景：
进入21世纪以来，电子、通讯、汽车、电线电缆等行业发展迅猛，生产过程中镀锡边角废料和可回收的镀锡铜料日益增多，据统计，每年镀锡废铜料多达40-50万吨。镀锡废铜料一般含铜91-96.5％、锡1.5-3％，有的镀锡废铜料中的锡含量高达12％。
目前，镀锡废铜料的回收方法主要有火法、电解法、化学溶解法。火法没有预先回收锡，而是把镀锡废铜料当做铜废料处理，此举未能实现锡的回收，而且影响铜的精炼，能耗高，浪费严重；电解法需要大量的电解液，能耗较高，且回收的海绵锡需要洗涤并进行熔炼除杂；化学溶解法需要耗费大量的酸碱试剂，且采用置换试剂耗费大，成本较高，对环境容易造成二次污染。
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、回收率高的从镀锡废铜料中分离锡和铜的方法。
本发明一种从镀锡废铜料中分离锡和铜的方法，是采用下述方案实现的：将镀锡废铜料置于真空离心机的真空容器中的带有筛孔的空心离心转鼓，同时将柴油加入真空离心机的真空容器底部，柴油在真空容器中的液面控制在离心转鼓以下；对真空容器进行加热，升高温度至锡的熔点以上，柴油在真空条件下产生的挥发物在真空抽吸的作用下对上方的镀锡废铜料产生冲刷作用，通过离心机将镀锡废铜料上的锡镀层分离，锡镀层进入真空容器底部，柴油挥发物通过冷阱冷却，液化为柴油；收集分离得到的锡和转鼓中的废铜料。
本发明一种从镀锡废铜料中分离锡和铜的方法，所述真空容器加热至250-300℃。
本发明一种从镀锡废铜料中分离锡和铜的方法，所述冷阱温度为-20-0℃。
本发明一种从镀锡废铜料中分离锡和铜的方法，所述真空容器中的体系压力不高于25kpa。
本发明一种从镀锡废铜料中分离锡和铜的方法，所述离心机旋转转速为600-800rpm，旋转时间为10-20min。
本发明一种从镀锡废铜料中分离锡和铜的方法，所述真空容器中加入的柴油为轻柴油，沸点范围为180-370℃。
本发明一种从镀锡废铜料中分离锡和铜的方法的装置，包括真空离心机、冷阱、真空泵，所述真空离心机由离心机安装在真空容器上构成，所述真空离心机的带有筛孔的空心离心转鼓置于所述真空容器的空腔中；所述真空容器通过出气口用管道依次与冷阱和真空泵相连。
本发明一种从镀锡废铜料中分离锡和铜的方法的装置中，所述的真空离心机包括电机、旋转轴、带有筛孔的空心离心转鼓、真空容器，所述旋转轴一端设有带有筛孔的空心离心转鼓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，所述带有筛孔的空心离心转鼓为空心圆柱体，其侧面和底面设有筛孔。
采用上述技术方案的一种从镀锡废铜料中分离锡和铜的方法，其工作原理简述如下：
本发明将待处理的镀锡废铜料装入真空离心机中的带有筛孔的空心离心转鼓中，将真空容器上部的出气口通过管道依次与冷阱和真空泵相连。开启真空泵使得体系处于真空状态。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，真空容器底部的柴油(沸点：180-370℃)同时也不断挥发，真空离心机体系内既保持真空负压状态又持续对带有筛孔的空心离心转鼓中的镀锡废铜料有冲刷作用，此时启动电机，旋转带有筛孔的空心离心转鼓数分钟，废铜料表面的熔融锡在离心力作用、真空冲刷作用、真空抽吸作用的协同下，从废铜料表面脱离，并从筛孔中迅速泄出。柴油挥发物经冷阱冷凝后液化为柴油，收集后可重复利用。
申请人发现，真空加热熔融状态的锡再进行离心分离，从一定程度上能达到分离的效果，在实际试验过程中，加入柴油能聚集分离得到的锡，但出乎意料的是：在同样的条件下进行真空分离，加入柴油的分离效果明显优于未加入柴油的分离效果，通过分析发现，柴油在锡熔点温度以上时持续产生挥发物，在挥发物的冲刷作用下，真空容器内持续产生气流，在真空抽吸作用下，非常利于锡的分离。与现有技术相比，效果明显优、速度更快，得到了意想不到的技术效果。
本发明的有益效果是：
1、加入柴油进行真空分离回收，安全可靠、柴油挥发物冷凝可重复利用，整个过程无污染；
2、回收效率高，由于柴油的加入，在真空体系中进行离心分离，废铜料表面的锡镀层能最大限度地脱除，锡分离后进入真空容器底部，在柴油的作用下聚集，易于回收处理；
3、与单纯的真空离心分离相比，加热效果更均匀，分离效果更好，充分协同了真空抽吸作用；
4、与单纯的油浴离心分离相比，即镀锡废铜料浸泡在油中进行离心分离，分离阻力更小，本方法更加安全可靠，分离效果更好。
5、本发明采用的方法和装置简单、无污染、成本低、效率高，巧妙利用了柴油在锡熔点温度以上挥发对真空离心分离的积极作用，实现锡镀层与废铜料的高效分离，适用于工业化应用。
附图说明：
图1为一种从镀锡废铜料中分离锡和铜的方法的装置示意图；
图1中，A为真空离心机、1为带有筛孔的空心离心转鼓、2为真空容器、3为动密封套、4为电机、5为旋转轴、6为出气口、7为柴油、8为冷阱、9为真空泵。
具体实施方式：
实施例1
将1kg镀锡废铜料装入真空离心机的真空容器中的带有筛孔的空心离心转鼓，同时将500ml轻质柴油加入真空离心机的真空容器底部，柴油在真空容器中的液面控制在离心转鼓以下，将真空容器上部的出气口通过管道依次与冷阱和真空泵相连，冷阱温度设置为-20℃。
开启真空泵使得体系为25kpa，对真空容器加热，保持温度为300℃，开动电机，转速为800rpm，旋转时间10min；柴油挥发物通过冷阱冷却，液化为柴油；收集分离得到的锡和转鼓中的废铜料。
真空离心分离完成后，停止加热，关闭电机，待体系冷却至常温时关闭真空泵和冷阱。
技术效果：镀锡废铜料表面的锡镀层基本回收干净，目测废铜料表面无锡镀层；冷阱中得到液态柴油。
实施例2
将1kg镀锡废铜料装入真空离心机的真空容器中的带有筛孔的空心离心转鼓，同时将500ml轻质柴油加入真空离心机的真空容器底部，柴油在真空容器中的液面控制在离心转鼓以下，将真空容器上部的出气口通过管道依次与冷阱和真空泵相连，冷阱温度设置为0℃。
开启真空泵使得体系为25kpa，对真空容器加热，保持温度为250℃，开动电机，转速为600rpm，旋转时间20min；柴油挥发物通过冷阱冷却，液化为柴油；收集分离得到的锡和转鼓中的废铜料。
真空离心分离完成后，停止加热，关闭电机，待体系冷却至常温时关闭真空泵和冷阱。
技术效果：镀锡废铜料表面的锡镀层基本回收干净，目测废铜料表面无锡镀层；冷阱中得到液态柴油。

Claims (6)

1.一种从镀锡废铜料中分离锡和铜的方法，其特征在于：将镀锡废铜料置于真空离心机的真空容器中的带有筛孔的空心离心转鼓，同时将柴油加入真空离心机的真空容器底部，柴油在真空容器中的液面控制在离心转鼓以下；对真空容器进行加热，升高温度至锡的熔点以上，柴油在真空条件下产生的挥发物在真空抽吸的作用下对上方的镀锡废铜料产生冲刷作用，通过离心机将镀锡废铜料上的锡镀层分离，锡镀层进入真空容器底部，柴油挥发物通过冷阱冷却，液化为柴油；收集分离得到的锡和转鼓中的废铜料。
2.根据权利要求1所述的一种从镀锡废铜料中分离锡和铜的方法，其特征在于：所述真空容器加热至250-300℃。
3.根据权利要求1所述的一种从镀锡废铜料中分离锡和铜的方法，其特征在于：所述冷阱温度为-20-0℃。
4.根据权利要求1所述的一种从镀锡废铜料中分离锡和铜的方法，其特征在于：所述真空容器中的体系压力不高于25kpa。
5.根据权利要求1所述的一种从镀锡废铜料中分离锡和铜的方法，其特征在于：所述离心机旋转转速为600-800rpm，旋转时间为10-20min。
6.根据权利要求1所述的一种从镀锡废铜料中分离锡和铜的方法，其特征在于：所述真空容器中加入的柴油为轻柴油，沸点范围为180-370℃。
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