CN109300629A - 一种废镀锡铜米的分离回收方法 - Google Patents

一种废镀锡铜米的分离回收方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种废镀锡铜米的分离回收方法，首先连接一套密封搅拌装置：在容器的底部上方设置筛网，将容器分隔成两个腔体；在筛网以上的腔体中设置搅拌装置；在容器顶部设置水冷装置；将废镀锡铜米和柴油加入到容器中，柴油进入容器中筛网下方的空腔中，废镀锡铜米落入筛网以上的空腔中，对容器加热，对容器中的铜米搅，废镀锡铜米表层的熔化的锡不断被刮落，被刮落的锡在液态柴油向下流动的带动作用下，与柴油一同通过筛网流入容器底部；停止加热和搅拌，待容器冷却至室温后，从容器筛网上方取出脱锡铜米和少量铜粉，在容器筛网下方取出柴油和锡块。本发明能在一个装置中实现铜和锡的完全分离。

Description

一种废镀锡铜米的分离回收方法
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铜米的分离回收方法。
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。
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。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。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。
申请人曾经研发了一种废镀锡铜米的资源回收方法(申请号为：201710003581.8)，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。申请人发现，虽然这种方法能有效剥离镀锡铜米表层的锡，但这种方法还存在主要的问题在于：在真空状态下加热融化铜米表层的锡，再通过研磨搅拌的方式剥落锡，再冷却至锡熔点以下搅拌刮落锡，在这个过程中，因为熔化的锡存在表面张力作用容易跟铜米粘附在一起，导致分离过程中从铜米表层脱落的锡还粘附在铜米上，虽然大部分锡脱落，但通过显微镜观察，还是有少量的锡残留在铜米表面，分离效果不彻底；此外这种方法还需要进一步分离锡、铜粉，处理成本较高。
因此，本发明鉴于申请号201710003581.8存在的技术问题，研发一种更加高效、低成本且经济友好的方法，解决废镀锡铜米的分离回收问题。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是提供一种能彻底分离废镀锡铜米的锡和铜的方法。
本发明一种废镀锡铜米的分离回收方法，通过以下步骤实现：
1)、连接一套密封搅拌装置：在容器的底部上方设置筛网，将容器分隔成两个腔体；在筛网以上的腔体中设置搅拌装置；在容器顶部设置水冷装置；
2)、将废镀锡铜米和柴油加入到容器中，柴油进入容器中筛网下方的空腔中，废镀锡铜米落入筛网以上的空腔中，通过外部加热装置对容器加热，温度控制在240-260℃，通过搅拌装置对容器中的铜米搅拌20-30min，容器底部的柴油受热挥发，气态的挥发物自下而上从容器底部通过废镀锡铜米、到达并接触容器顶部的冷凝装置，柴油挥发物冷凝为液态落到废镀锡铜米上，在重力作用下从上而下通过镀锡铜米流入容器底部；在搅拌作用下，废镀锡铜米表层的熔化的锡不断被刮落，同时由于柴油不断地自下而上挥发、被冷凝为液态后又自上而下不断地冲刷废镀锡铜米，使得被刮落的锡在液态柴油向下流动的带动作用下，与柴油一同通过筛网流入容器底部；
3)、停止加热和搅拌，待容器冷却至室温后，从容器筛网上方取出脱锡铜米和少量铜粉，在容器筛网下方取出柴油和锡块。
本发明一种废镀锡铜米的分离回收方法，所述废镀锡铜米的线径为2-4m，长度为5-12mm。
本发明一种废镀锡铜米的分离回收方法，所述搅拌装置的搅拌转速为600-800rpm。
本发明一种废镀锡铜米的分离回收方法，所述柴油加入容器底部后液面高度不超过筛网。
本发明一种废镀锡铜米的分离回收方法，所述筛网由孔径为1mm的泡沫镍制作而成。
本发明一种废镀锡铜米的分离回收方法的装置，包括电机(1)、旋转轴(3)、容器(4)，所述旋转轴(3)一端设有搅拌桨(8)并延伸至容器的空腔中，另一端依次通过水冷套(7)和动密封套(5)与电机(1)连接；所述水冷套(7)设置在容器的顶部，所述水冷套(7)分别设置了进水口(2)和出水口(6)，所述容器的底部设置了筛网(9)。
采用上述技术方案的一种废镀锡铜米的分离回收方法，其工作原理简述如下：
本发明将镀锡铜米和柴油置入容器中，由于容器底部设置了筛网，柴油加入后流入容器底部，整个容器处于密封状态，通过加热至锡熔化，在搅拌作用下，熔融态锡被刮落，加热至焊锡熔化的温度时，柴油受热挥发，挥发物到达容器顶部时冷凝为液态，液态柴油落在镀锡铜米上，镀锡铜米中被刮落的熔化锡在柴油的带动下，以及不断搅拌作用运动到容器底部，液态的柴油和熔融液态锡通过筛网，进入容器底部，实现锡的分离回收；在这个过程中，铜不可避免被刮落一部分，但由于是固态物质，落在筛网上方；待停止加热、冷却至室温后，铜和锡实现分离，落入筛网下方的液态锡聚合在一起，冷却后形成锡块。
相对于现有技术，特别是申请号201710003581.8的技术方案来说，本申请能避免脱落的锡粘附在铜米上、导致锡和铜米无法实现完全分离，本发明能在一个装置中实现铜和锡的完全分离，充分利用柴油挥发冲刷作用和搅拌作用，将锡落入容器底部，实现锡的完全分离。
本发明的有益效果是：
利用锡低熔点和柴油挥发的特点，采用纯物理方法，在密封状态下，实现锡和铜的彻底分离；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彻底分离，无须再进行下一步分离，处理过程简单；本发明的装置和方法创造性地提出了镀锡铜米的分离回收，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分离回收方法的装置示意图；
图1中，1为电机、2为进水口、3为旋转轴、4为容器、5为动密封套、6为出水口、7为水冷套、8为搅拌桨、9为筛网。
具体实施方式：
连接一种废镀锡铜米的分离回收方法的装置，包括电机(1)、旋转轴(3)、容器(4)，所述旋转轴(3)一端设有搅拌桨(8)并延伸至容器的空腔中，另一端依次通过水冷套(7)和动密封套(5)与电机(1)连接；所述水冷套(7)设置在容器的顶部，所述水冷套(7)分别设置了进水口(2)和出水口(6)，所述容器的底部设置了筛网(9)，筛网(9)由孔径为1mm的泡沫镍制作而成。
将线径为2-4m，长度为5-12mm的1Kg废镀锡铜米和100mL柴油加入到容器中，柴油进入容器中筛网下方的空腔中，柴油加入容器底部后液面高度不超过筛网，废镀锡铜米落入筛网以上的空腔中，通过外部加热装置对容器加热，温度控制在260℃，通过搅拌装置对容器中的铜米搅拌30min，，搅拌转速为800rpm，容器底部的柴油受热挥发，气态的挥发物自下而上从容器底部通过废镀锡铜米、到达并接触容器顶部的冷凝装置，柴油挥发物冷凝为液态落到废镀锡铜米上，在重力作用下从上而下通过镀锡铜米流入容器底部；在搅拌作用下，废镀锡铜米表层的熔化的锡不断被刮落，同时由于柴油不断地自下而上挥发、被冷凝为液态后又自上而下不断地冲刷废镀锡铜米，使得被刮落的锡在液态柴油向下流动的带动作用下，与柴油一同通过筛网流入容器底部；停止加热和搅拌，待容器冷却后，从容器筛网上方取出脱锡铜米和少量铜粉，在容器筛网下方取出柴油和锡块。
技术效果：脱锡后的铜米经抽样采用显微镜观察，铜米表面无白色锡镀层残留；目测脱锡铜米中无锡残留或粘连在铜米上；脱锡后的铜米和铜粉重量为：989.52g；锡块重量为：10.31g。

Claims (6)

1.一种废镀锡铜米的分离回收方法，其特征在于：通过以下步骤实现：
1)、连接一套密封搅拌装置：在容器的底部上方设置筛网，将容器分隔成两个腔体；在筛网以上的腔体中设置搅拌装置；在容器顶部设置水冷装置；
2)、将废镀锡铜米和柴油加入到容器中，柴油进入容器中筛网下方的空腔中，废镀锡铜米落入筛网以上的空腔中，通过外部加热装置对容器加热，温度控制在240-260℃，通过搅拌装置对容器中的铜米搅拌20-30min，容器底部的柴油受热挥发，气态的挥发物自下而上从容器底部通过废镀锡铜米、到达并接触容器顶部的冷凝装置，柴油挥发物冷凝为液态落到废镀锡铜米上，在重力作用下从上而下通过镀锡铜米流入容器底部；在搅拌作用下，废镀锡铜米表层的熔化的锡不断被刮落，同时由于柴油不断地自下而上挥发、被冷凝为液态后又自上而下不断地冲刷废镀锡铜米，使得被刮落的锡在液态柴油向下流动的带动作用下，与柴油一同通过筛网流入容器底部；
3)、停止加热和搅拌，待容器冷却至室温后，从容器筛网上方取出脱锡铜米和少量铜粉，在容器筛网下方取出柴油和锡块。
2.根据权利要求1所述的一种废镀锡铜米的分离回收方法，其特征在于：所述废镀锡铜米的线径为2-4m，长度为5-12mm。
3.根据权利要求1所述的一种废镀锡铜米的分离回收方法，其特征在于：所述搅拌装置的搅拌转速为600-800rpm。
4.根据权利要求1所述的一种废镀锡铜米的分离回收方法，其特征在于：所述柴油加入容器底部后液面高度不超过筛网。
5.根据权利要求1所述的一种废镀锡铜米的分离回收方法，其特征在于：所述筛网由孔径为1mm的泡沫镍制作而成。
6.根据权利要求1所述的一种废镀锡铜米的分离回收方法的装置，其特征在于：包括电机(1)、旋转轴(3)、容器(4)，所述旋转轴(3)一端设有搅拌桨(8)并延伸至容器的空腔中，另一端依次通过水冷套(7)和动密封套(5)与电机(1)连接；所述水冷套(7)设置在容器的顶部，所述水冷套(7)分别设置了进水口(2)和出水口(6)，所述容器的底部设置了筛网(9)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2795912C1 (ru) * 2022-07-11 2023-05-15 Аркадий Нахимович Фейгельман Способ переработки луженых отходов меди

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