CN108277502A - 一种利用电解直接分离铜和锡合金混合物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用电解直接分离铜和锡合金混合物的方法，所述方法是将铜和锡合金混合物先压制成阳极板，然后将所述阳极板放入电解槽中与电解电源的正极相连，阴极板与电解电源的负极相连，进行铜的电解，使混合物中的铜电解为电解铜，从而使混合物中的锡合金从阳极上脱落进入电解液中，实现铜与锡合金的分离。采用本发明方法，不仅可以节省大量能源，而且没有熔化所致的污染问题，特别是以前排放到空气里的一些金属杂质现可得到资源化利用；相对于现有技术，本发明具有显著性进步和深远社会意义。

Description

一种利用电解直接分离铜和锡合金混合物的方法

技术领域

本发明涉及一种分离铜和锡合金混合物的方法，具体说，是涉及一种利用电解直接分离铜和锡合金混合物的方法。

背景技术

现在随着人民生活水平的不断提高，废旧家电的量也越来越大，废旧家电的回收技术也越来越多，其中一种方法就是采用粉碎的方法，将废旧线路板破碎后进行分离回收。粉碎后可以从中分离得到铜和锡合金如焊锡混合物，但这种混合物目前难以直接回收利用。只有将其中的焊锡和铜分离后才能得到有效地回收利用。虽然现有技术中也有相关的焊锡回收分离技术，如中国专利局于2014年10月06日申请的专利申请号为201410522965.7、发明名称为《一种电解分离铜和焊锡混合物的方法》，该方法虽然也可以达到分离铜和焊锡混合物的效果，但当电解到一定程度后，铜粉的颗粒度会越来越小，一方面会从网里漏到电解槽里，降低了铜的回收率；另一方面由于铜粉在混合物中的比例越来越少，必须提高电解电压才能保证电解的继续进行，从而提高了电解能耗。因此，现在急需一种操作方便、成本低廉、且环保可分离完全的分离铜和锡合金如焊锡混合物的方法。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题和需求，本发明的目的是提供一种可节省能源、成本低、工艺简单的利用电解直接分离铜和锡合金混合物的方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用电解直接分离铜和锡合金混合物的方法，所述方法是将铜和锡合金混合物先压制成阳极板，然后将所述阳极板放入电解槽中与电解电源的正极相连，阴极板与电解电源的负极相连，进行铜的电解，使混合物中的铜电解为电解铜，从而使混合物中的锡合金从阳极上脱落进入电解液中，实现铜与锡合金的分离。

现有技术是先将铜和锡合金混合物熔化后，通过高温的作用将其中的锡合金如焊锡中的锡、铅排入大气中，防止形成铜锡合金或锡铅合金，因为形成合金后将无法进行电解，然后浇铸成阳极板，进行电解。在铜和锡合金混合物熔化过程中会产生大量污染，例如：铜粉在熔化过程中要将其中的铅等杂质排放到空气中，会严重污染环境；同时，在熔化过程中会消耗大量能源；并且，在熔化过程中会使铜和锡合金混合物进行氧化，如：铜粉氧化成氧化铜，而氧化铜的价值要远低于金属铜。

而本发明采用压制成型的方法，将铜和锡合金混合物压制成阳极板，不仅保证了现有设备下电解的正常进行，而且同时可以节省大量能源，并且没有熔化所致的污染问题，特别是以前排放到空气里的一些金属杂质通过本发明可得到资源化利用；例如：从废旧线路板粉碎所得到的铜粉与焊锡粉的混合物，现有方法为了防止焊锡中的铅、锡与铜形成合金，造成电解钝化现象，通常是将焊锡中的铅、锡通过熔炼炉排放到空气中，不仅不能回收利用，而且形成了重金属污染；而通过采用本发明方法进行电解处理，由于焊锡中的铅、锡都不能再电解，在电解过程中会沉积到阳极泥中，从而可实现从阳极泥中回收利用，不仅没有了重金属污染，还可将焊锡中的铅、锡资源化回收利用。因此，本发明相对于现有技术，具有显著性进步和深远社会意义。

作为一种实施方案，以电解得到的金属作为阳极进行二次电解。由于铜和锡合金混合物来源广、成份复杂，一次电解所得到的产品质量可能达不到高纯度要求，因此，以第一次电解所得到的金属铜产品作为阳极进行第二次电解，可确保得到的金属纯度要求。

作为优选方案，铜和锡合金混合物在进行二次电解之前的一次电解时，采用不溶阳极材料作始极板。因为如果以第一次电解所得到的金属直接作为阳极进行二次电解，将会产生残极，因此以所述金属在一次电解时采用不溶阳极材料作始极板，则第一次电解所得到的金属就包裹在不溶阳极的始极板上，这样在进行第二次电解时就不会存在残极，可提高生产效率，降低电解成本。

作为优选方案，在所述阳极板里夹设有连接铜和锡合金混合物的连接网。由于阳极板的面积大，压制成的阳极板在电解过程中容易断裂，使电解过程无法完全完成。而在阳极板里夹设连接网后，连接网可保证阳极板在电解过程中不发生断裂。

作为进一步优选方案，所述阳极板包括挂钩和金属板，所述连接网与挂钩固定连接，所述金属板是由连接网及压制在连接网表面的铜和锡合金混合物形成。

作为进一步优选方案，所述的连接网采用不溶阳极材料。由于不溶阳极材料在电解过程中不参与电解，故可以反复使用，可进一步降低生产成本。

作为进一步优选方案，所述不溶阳极材料为金属钛或钛合金。因为钛金属或钛合金具有强度高、化学性能稳定、使用寿命长等优点。

作为优选方案，在电解槽上安装清洗装置，使在电解过程中，对阳极板进行表面清洗，以保持阳极板表面的清洁度。由于铜和锡合金混合物中含有大量杂质，杂质在电解过程中会附着在阳极板表面，影响电解的正常进行，而对阳极板表面进行清洗，可保证电解的正常进行。

作为优选方案，在所述阳极或/和阴极上套设有保护网套，所述的保护网套可以让电解液通过而固体颗粒不能通过。由于铜和锡合金混合物的来源广、成份复杂，在电解过程中会产生很多固体颗粒杂质。通过在阳极或/和阴极上套设保护网套，可将固体杂质收集在网套里而不进入到电解液里，从而提高产品质量；同时可以从网套里将固体杂质收集起来回收锡合金。同样，在阴极上套设保护网套，可以防止固体颗粒杂质进入到阴极表面，也可提高产品质量。

作为进一步优选方案，所述清洗装置为高压冲洗装置或/和毛刷清洗装置。

作为优选方案，所述阳极板由二块或二块以上拼接而成。因为若阳极板面积太大，对压制设备的要求会很高，如果采用二块或二块以上拼接而成，可以降低对压制设备的要求，容易实现工业化，但并不影响电解效果。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1)节省能源：由于在整个精炼过程中没有现有方法的熔化工艺，故可以节省一半以上的能源；

2)没有污染：由于在整个精炼过程中没有熔化铜和锡合金混合物的工艺，故没有污染排放；

3)节省成本：因减少了熔化工艺，故可降低一半以上的成本；

4)资源化利用：铜和锡合金混合物中的锡合金可得到回收利用。

附图说明

图1是实施例提供的一种阳极板的侧面结构示意图；

图2是实施例提供的阳极板中挂钩与连接网连接在一起的正面结构示意图；

图3是实施例提供的阳极板中挂钩与连接网连接在一起的侧面结构示意图。

图中标号示意如下：1、挂钩；2、连接网；3、铜和锡合金混合物。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细阐述：

实施例

图1所示为本实施例提供的一种阳极板的侧面结构示意图，由图1可见：所述阳极板包括挂钩1、连接网2和金属板3，所述连接网2与挂钩1固定连接，所述金属板3是由连接网2及压制在连接网2表面的铜和锡合金混合物形成。连接网2起到了骨架作用，将两面由铜和锡合金混合物压制形成的金属板3牢牢地粘接在一起，因此可保证金属板在电解中不会断裂脱落。

图2是本实施例提供的阳极板中挂钩与连接网连接在一起的正面结构示意图；图3是本实施例提供的阳极板中挂钩与连接网连接在一起的侧面结构示意图，参见图2和图3所示：由金属铜铸造的挂钩1与由金属钛制成的连接网2相连，两者之间的连接非常牢固。

本实施例中的连接网2由金属钛制成，因钛化学性质稳定，在电解过程中属于不溶阳极材料，在电解过程中不参与铜的电解，故保证了连接网2可以反复使用。当电解结束后，挂钩1及连接网2又可以重新反复使用，也大大节约了成本。

最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种利用电解直接分离铜和锡合金混合物的方法，其特征是：所述方法是将铜和锡合金混合物先压制成阳极板，然后将所述阳极板放入电解槽中与电解电源的正极相连，阴极板与电解电源的负极相连，进行铜的电解，使混合物中的铜电解为电解铜，从而使混合物中的锡合金从阳极上脱落进入电解液中，实现铜与锡合金的分离。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：以电解得到的铜作为阳极进行二次电解。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征是：铜和锡合金混合物在进行二次电解之前的一次电解时，采用不溶阳极材料作始极板。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是：在所述阳极板里夹设有连接铜和锡合金混合物的连接网。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征是：所述阳极板包括挂钩和金属板，所述连接网与挂钩固定连接，所述阳极板是由连接网及压制在连接网表面的铜和锡合金混合物形成。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征是：所述连接网是由不溶阳极材料制成。

7.根据权利要求3或6所述的方法，其特征是：所述的不溶阳极材料为钛金属或钛合金。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征是：在电解槽上安装清洗装置，使在电解过程中，对阳极板进行表面清洗，以保持阳极板表面的清洁度。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征是：在所述阳极或/和阴极上套设有保护网套。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述阳极板由二块或二块以上拼接而成。