CN108091454A - 一种废镀锡电线的分离回收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种废镀锡电线的分离回收方法，首先利用切刀将废镀锡电线切断为2‑5cm的条状电线；然后置入铜米机处理分离得到塑料皮和镀锡铜米；将镀锡铜米在真空反应器中进行加热处理30‑60min，保持温度控制在165～230℃，反应器内部压力为25kpa；然后将热处理后的镀锡铜米迅速置入超声波振动筛中进行高频震荡30‑60min，镀锡铜米表层的锡与铜米分离；收集脱锡后的铜米直接作为精铜的原料；收集超声波振动筛底的锡粉作为锡金属加工原料。本发明设计构思巧妙，使用设备简单，操作安全可靠，可规模化回收应用。

Description

一种废镀锡电线的分离回收方法
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电线的分离回收方法。
技术背景：
当前，在废旧电线电缆行业，作为包覆保护层资料，从阻燃和经济角度考虑，很多采用以聚氯乙烯(PVC)为主体的含卤素外表皮材料。废旧电缆的不妥处置或不妥回收使用，会使有毒有害物质释放出来，危害环境和人体健康。废电缆燃烧处理，会发生氯化氢气体和烟雾，对人体和环境带来不良影响；废电缆填埋处理，外层表皮经常年老化、分解，其间的铅、镉、铬等重金属元素会溶出后向外搬迁污染土壤和水。废电缆回收的意义是非常重要的，不仅仅可以降低成本回收资源，而且可以防止其带来的环境问题。
锡作为稀贵金属,对废旧镀锡铜线中锡的回收不仅保护和节约锡资源，还可提高铜线的利用价值，同时降低能耗和环境负担，具有良好的社会和经济效益。2006年我国对镀锡铜线的市场需求量近15万吨，国内现有热镀锡生产线200多条，生产能力超过20万吨每年，加上电器、灯饰、通信等线缆用量保守超过20万吨。
对于废镀锡铜线，以往有三种传统的解决方法：1、将镀锡铜线直接送铜冶炼厂加工成电铜板，但铜消耗高达9％～20％，加工费为1200～1800元/吨，增加了电缆制造成本；2、用镀锡铜线生产锡青铜，而锡青铜的市场销售量有限；3、采用热盐酸剥离铜线上的锡层，铜线本身一部分也会被盐酸腐蚀，锡和铜都溶入酸很难回收，浪费资源且污染环境。
从近年来废镀锡电线电缆回收技术发展的情况来看，人们趋向于使用机械分离的方法脱除塑料皮得到废镀锡铜米，对于废镀锡铜米大多采用湿法剥离表层锡，再进行电化学回收或化学回收。涉及化学过程势必会消耗大量的化学试剂，存在二次污染和成本高等问题，且铜、锡资源也回收不彻底。如何有效将废镀锡电线的塑料、金属进行有效分离，是实现其资源化再利用的关键课题。
本发明在前期工作的基础上，创造性地提出了废镀锡电线的分离回收工艺流程，解决废镀锡电线的资源化再利用的问题。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是提供一种废镀锡电线的分离回收方法，实现塑料与金属的分离回收。
本发明一种废镀锡电线的分离回收方法，通过以下步骤实现：
1)、利用切刀将废镀锡电线切断为2-5cm的条状电线；
2)、然后将条状电线置入铜米机进行处理，分离得到塑料皮和镀锡铜米；
3)、将镀锡铜米在真空反应器中进行加热处理30-60min，保持温度控制在165～230℃，反应器内部压力为25kpa；
4)、将热处理后的镀锡铜米迅速置入超声波振动筛中进行高频震荡30-60min，镀锡铜米表层的锡在热应力作用、振荡作用和碰撞作用下与铜米分离，进入超声波振动筛筛底，脱锡后的铜米则保留在超声波振动筛的表面；
5)、收集脱锡后的铜米直接作为精铜的原料；收集超声波振动筛底的锡粉作为锡金属加工原料。
本发明一种废镀锡电线的分离回收方法，所述的步骤2)中的镀锡铜米线径为2-4mm。
本发明一种废镀锡电线的分离回收方法，所述的超声波振动筛的筛网孔径为1.5mm。
本发明一种废镀锡电线的分离回收方法，所述步骤2)中使用的铜米机为干式铜米机，由破碎设备和分选设备组成。
发明一种废镀锡电线的分离回收方法，所述步骤3)中使用的超声波振动筛由超声波发生器、换能器、共振环组成。
本发明一种废镀锡电线的分离回收方法，技术原理为：
废镀锡铜米表层的锡是单质锡，锡的熔点是231.89℃，锡在161℃以上，锡的晶体结构发生变化，白锡转变成具有斜方晶系的晶体结构的斜方锡。斜方锡很脆，一敲就碎，展性很差，很容易从铜基体上分离开来。本发明是利用165～230℃这个温度区间段锡的晶体结构改变、而铜非常问稳定，在锡的熔点以下的高温下进行超声波振动筛高频震荡处理，锡受热晶体结构变化导致变脆，在热应力作用、振荡作用和碰撞作用下与铜米基体分离，通过超声波振动筛的筛网进入超声波振动筛筛底。从而实现脱锡铜米和锡的分离回收。
本发明使用的超声波振动筛，包括1个超声波发生器，在使用过程中产生高频震荡，由换能器转换成高频正弦形式的纵向震荡波，这个震荡波传到共振环上使共振环产生共振，然后有共振环将振动均匀的传输至筛面，筛网上的镀锡铜米在做低频三次元振动的同时，叠加上超声波振动，产生一个低振幅、高频率的超声振动波(机械波)，在传统的振动筛基础上在筛网上引入超声波，脱锡铜米受到巨大的超声加速度，使得筛面上的镀锡铜米始终保持悬浮振动，强化了镀锡铜米锡的剥离过程。
正是因为锡“怕热”导致的锡金属晶体发生变化而松散，与铜米基体的粘附力变弱，结合超声波振动筛的强大外力作用，本发明实现了铜米和锡镀层高效分离。
本发明的有益效果是：
本发明对废镀锡铜线进行了全流程系统的分离回收，整个过程没有二次污染，避免化学试剂使用造成的成果高、回收效率低和焚烧带来的二次污染等问题。本发明首先采用机械的方式剥离废镀锡电线塑料皮，实现塑料和金属镀锡铜米的分离；然后将镀锡铜米进行高效处理，采用真空热处理，利用锡熔点以下的165～230℃这个温度区间段，锡的晶体结构改变导致锡的应力改变，与铜米基体的粘附力大大降低，引入超声波振动筛，在巨大的振动作用下锡和铜米实现高效分离，从而实现全组分的资源化回收。本发明设计构思巧妙，使用设备简单，操作安全可靠，可规模化回收应用。
附图说明：
图1为一种废镀锡电线的分离回收方法的工艺流程图。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
取镀锡铜线内芯直径范围为2-4mm的废镀锡电线，利用切刀将废镀锡电线切断为2-5cm的条状电线；然后将条状电线置入铜米机进行处理，分离得到塑料皮和镀锡铜米；
取镀锡铜米2kg，在真空反应器中进行加热处理30min，保持温度控制在165℃，反应器内部压力为25kpa；将热处理后的镀锡铜米迅速置入筛网孔径为1.5mm的超声波振动筛中，高频震荡30min，镀锡铜米表层的锡在热应力作用、振荡作用和碰撞作用下与铜米分离，进入超声波振动筛筛底，脱锡后的铜米则保留在超声波振动筛的表面；分别收集脱锡后的铜米锡粉作为再生原料。
技术效果：
1、塑料皮与镀锡铜米完全解离；
2、镀锡铜米经真空热处理和超声波震动筛分处理后，表面由银白色转变为金黄色，脱锡后的铜米中铜的纯度达到98.89％；
3、从超声波振动筛的筛底得到锡粉20.31g。
实施例2
取镀锡铜线内芯直径范围为2-4mm的废镀锡电线，利用切刀将废镀锡电线切断为2-5cm的条状电线；然后将条状电线置入铜米机进行处理，分离得到塑料皮和镀锡铜米；
取镀锡铜米2kg，在真空反应器中进行加热处理60min，保持温度控制在230℃，反应器内部压力为25kpa；将热处理后的镀锡铜米迅速置入筛网孔径为1.5mm的超声波振动筛中，高频震荡60min，镀锡铜米表层的锡在热应力作用、振荡作用和碰撞作用下与铜米分离，进入超声波振动筛筛底，脱锡后的铜米则保留在超声波振动筛的表面；分别收集脱锡后的铜米锡粉作为再生原料。
技术效果：
1、塑料皮与镀锡铜米完全解离；
2、镀锡铜米经真空热处理和超声波震动筛分处理后，表面由银白色转变为金黄色，脱锡后的铜米中铜的纯度达到99.10％；
3、从超声波振动筛的筛底得到锡粉20.54g。

Claims (5)

1.一种废镀锡电线的分离回收方法，其特征在于：通过以下步骤实现：
1)、利用切刀将废镀锡电线切断为2-5cm的条状电线；
2)、然后将条状电线置入铜米机进行处理，分离得到塑料皮和镀锡铜米；
3)、将镀锡铜米在真空反应器中进行加热处理30-60min，保持温度控制在165～230℃，反应器内部压力为25kpa；
4)、将热处理后的镀锡铜米迅速置入超声波振动筛中进行高频震荡30-60min，镀锡铜米表层的锡在热应力作用、振荡作用和碰撞作用下与铜米分离，进入超声波振动筛筛底，脱锡后的铜米则保留在超声波振动筛的表面；
5)、收集脱锡后的铜米直接作为精铜的原料；收集超声波振动筛底的锡粉作为锡金属加工原料。
2.根据权利要求1或2所述的一种废镀锡电线的分离回收方法，其特征在于：所述的步骤2)中，镀锡铜米线径为2-4mm。
3.根据权利要求2所述的一种废镀锡电线的分离回收方法，其特征在于：所述的超声波振动筛的筛网孔径为1.5mm。
4.根据权利要求3所述的一种废镀锡电线的分离回收方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述的铜米机为干式铜米机，由破碎设备和分选设备组成。
5.根据权利要求4所述的一种废镀锡电线的分离回收方法，其特征在于：所述步骤3)中，所述的超声波振动筛由超声波发生器、换能器、共振环组成。
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