CN113436807B - 一种铜线生产制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜线生产制造工艺，包括如下步骤：步骤S1、覆铜板铜提取：将覆铜板上的单质铜转化为铜离子，并采用结晶法中回收硫酸铜，最后将硫酸铜制成铜粗料；步骤S2、铜粗料精炼：将铜粗料加入到加料氧化区内，熔融得到铜液，向铜液中通入氧化气体，使铜液中杂质元素氧化生成氧化精炼渣，排出氧化精炼渣，并使氧化后的铜液流入还原区内，在还原区内加入还原剂，使氧化后的铜液进行还原反应，最后使还原后的铜液流入浇铸区内，制成铜板。本发明以废旧覆铜板为原材料生产的铜板来成型铜丝，可以达到对废旧资源重复利用的目的，实现环境友好和可持续性发展，可以弥补日益稀缺的铜资源。
Description
技术领域
本发明涉及铜线生产技术领域，具体为一种铜线生产制造工艺。
背景技术
随着近年来电子信息产业的飞速发展和居民购买力的不断提高，电气和电子设备的需求正在迅速增加。电子电气设备已深深融入人们生活的方方面面，并成为淘汰最快的产品。当这些电子电器产品不再使用时必将产生大量的电子废弃物。电子废弃物主要指的是在工业生产或者维修过程中被淘汰的电子产品以及人们不再使用的电子设备、零部件等。电路板是绝大部分电子电气产品的最基础部分，大到大型工厂电器设备，小到移动通讯设备，电路板都是其中必不可少的部分。覆铜板(Copper Clad Laminate，CCL)是制造线路板的关键原材料，铜的使用是必不可少的，废覆铜板中金属铜资源的含量在15％-70％，具有极大的回收再利用价值。
现有技术中的铜线生产制造工艺，一般直接以成品铜作为原材料，不能对废旧资源进行重复利用，而且成型工艺复杂。因此，设计一种铜线生产制造工艺是很有必要的。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种铜线生产制造工艺，本发明以废旧覆铜板为原材料生产的铜板来成型铜丝，可以达到对废旧资源重复利用的目的，实现环境友好和可持续性发展，可以弥补日益稀缺的铜资源。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铜线生产制造工艺，包括如下步骤：
步骤S1、覆铜板铜提取：将覆铜板上的单质铜转化为铜离子，并采用结晶法中回收硫酸铜，最后将硫酸铜制成铜粗料；
步骤S2、铜粗料精炼：将铜粗料加入到加料氧化区内，熔融得到铜液，向铜液中通入氧化气体，使铜液中杂质元素氧化生成氧化精炼渣，排出氧化精炼渣，并使氧化后的铜液流入还原区内，在还原区内加入还原剂，使氧化后的铜液进行还原反应，最后使还原后的铜液流入浇铸区内，制成铜板；
步骤S3、铜板分选：采用超声波探伤方式将铜板原料分选出无分层缺陷和有分层缺陷的铜板原料，对有分层缺陷的铜板原料进行组织致密化处理，形成无分层缺陷原料；
步骤S4、铜杆成型：将分层缺陷原料分切成设计宽度的铜条，对铜条进行异型规圆加工处理，制成圆形铜杆；
步骤S5、低温退火：将圆形铜杆放置到退火机内部以260～300℃保温1h，消除圆形铜杆的内应力，防止圆形铜杆在进行拉丝作业中发生断裂的现象；
步骤S6、圆形铜杆拉丝：将消除内应力的圆形铜杆送入拉丝机构，经过拉拨模头后输出，得到铜丝；
步骤S7、铜丝检测入库：对成型后的铜丝进行随机取样检查，测量铜线的的尺寸和材料特性，检查是否满足生产需求，合格品入库存储。
优选的，所述覆铜板铜提取的步骤包括：
1)将覆铜板浸泡在含有氧化硫硫杆菌的溶液中，在有氧条件下，通过氧化硫硫杆菌将Fe2+氧化为Fe3+，由于Fe3+是强氧化剂，Fe3+能够与覆铜板上的铜发生氧化还原反应，将Cu氧化为Cu2+，实现将覆铜板上的单质铜转化为铜离子，得到覆铜板浸出液；
2)将覆铜板浸出液加热至60℃，在搅拌条件下加入纯碱中和，控制溶液pH值控制在5.5～6.0，得到的为兰绿色氢氧化铜沉淀，将沉淀进行透析除去杂质离子，用稀硫酸溶解得到兰色澄清溶液，将兰色澄清溶液加热浓缩，然后进行结晶，冷却后，过滤得粗硫酸铜，将粗硫酸铜用去离子水洗涤多次，然后进行蒸发结晶，即得五水硫酸铜；
3)将五水硫酸铜加热至650～700℃，分解得到CuO，在对CuO与还原剂在高温条件下反应生成铜单质。
优选的，所述步骤S3中对分层缺陷的铜板原料进行组织致密化处理的步骤为：
将有分层缺陷的铜板原料加热至550～800℃，保温15～45min，接着将铜板出炉后立即送入热轧机单道次轧制，以200～1000℃/min的冷却速度从轧制结束时温度骤冷至200℃以下的温度，轧制变形率为20～50％，得到无分层缺陷的铜板。
优选的，所述步骤S6还包括圆形铜杆的表面处理，圆形铜杆的表面处理包括去除圆形铜杆表面的杂质和涂上润滑油。
本发明的有益效果为：
1、以废旧覆铜板为原材料生产的铜板来成型铜丝，可以达到对废旧资源重复利用的目的，实现环境友好和可持续性发展，可以弥补日益稀缺的铜资源；
2、采用生物法提取废旧覆铜板中的铜，具有投资少，成本低，金属回收率高，无污染等优点，且无需添加大量酸等化学物质，具有良好的经济效益和环境效益；
3、在铜杆拉丝前需要对铜板进行检测，并对有分层缺陷的铜板原料进行组织致密化处理，防止内部有缺陷的铜原料影响影响铜丝的生产质量。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明铜线生产制造工艺的整体流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。
由图1给出，本发明提供如下技术方案：一种铜线生产制造工艺，包括如下步骤：
步骤S1、覆铜板铜提取：将覆铜板上的单质铜转化为铜离子，并采用结晶法中回收硫酸铜，最后将硫酸铜制成铜粗料；
步骤S2、铜粗料精炼：将铜粗料加入到加料氧化区内，熔融得到铜液，向铜液中通入氧化气体，使铜液中杂质元素氧化生成氧化精炼渣，排出氧化精炼渣，并使氧化后的铜液流入还原区内，在还原区内加入还原剂，使氧化后的铜液进行还原反应，最后使还原后的铜液流入浇铸区内，制成铜板；
步骤S3、铜板分选：采用超声波探伤方式将铜板原料分选出无分层缺陷和有分层缺陷的铜板原料，对有分层缺陷的铜板原料进行组织致密化处理，形成无分层缺陷原料；
步骤S4、铜杆成型：将分层缺陷原料分切成设计宽度的铜条，对铜条进行异型规圆加工处理，制成圆形铜杆；
步骤S5、低温退火：将圆形铜杆放置到退火机内部以260～300℃保温1h，消除圆形铜杆的内应力，防止圆形铜杆在进行拉丝作业中发生断裂的现象；
步骤S6、圆形铜杆拉丝：将消除内应力的圆形铜杆送入拉丝机构，经过拉拨模头后输出，得到铜丝；
步骤S7、铜丝检测入库：对成型后的铜丝进行随机取样检查，测量铜线的的尺寸和材料特性，检查是否满足生产需求，合格品入库存储。
优选的，覆铜板铜提取的步骤包括：
1)将覆铜板浸泡在含有氧化硫硫杆菌的溶液中，在有氧条件下，通过氧化硫硫杆菌将Fe2+氧化为Fe3+，由于Fe3+是强氧化剂，Fe3+能够与覆铜板上的铜发生氧化还原反应，将Cu氧化为Cu2+，实现将覆铜板上的单质铜转化为铜离子，得到覆铜板浸出液；
2)将覆铜板浸出液加热至60℃，在搅拌条件下加入纯碱中和，控制溶液pH值控制在5.5～6.0，得到的为兰绿色氢氧化铜沉淀，将沉淀进行透析除去杂质离子，用稀硫酸溶解得到兰色澄清溶液，将兰色澄清溶液加热浓缩，然后进行结晶，冷却后，过滤得粗硫酸铜，将粗硫酸铜用去离子水洗涤多次，然后进行蒸发结晶，即得五水硫酸铜；
3)将五水硫酸铜加热至650～700℃，分解得到CuO，在对CuO与还原剂在高温条件下反应生成铜单质。
优选的，步骤S3中对分层缺陷的铜板原料进行组织致密化处理的步骤为：
将有分层缺陷的铜板原料加热至550～800℃，保温15～45min，接着将铜板出炉后立即送入热轧机单道次轧制，以200～1000℃/min的冷却速度从轧制结束时温度骤冷至200℃以下的温度，轧制变形率为20～50％，得到无分层缺陷的铜板。
优选的，步骤S6还包括圆形铜杆的表面处理，圆形铜杆的表面处理包括去除圆形铜杆表面的杂质和涂上润滑油。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种铜线生产制造工艺，其特征在于：包括如下步骤：
步骤S1、覆铜板铜提取：将覆铜板上的单质铜转化为铜离子，并采用结晶法中回收硫酸铜，最后将硫酸铜制成铜粗料；所述覆铜板铜提取的步骤包括：
1）将覆铜板浸泡在含有氧化硫硫杆菌的溶液中，在有氧条件下，通过氧化硫硫杆菌将Fe2+氧化为Fe3+，由于Fe3+是强氧化剂，Fe3+能够与覆铜板上的铜发生氧化还原反应，将Cu氧化为Cu2+，实现将覆铜板上的单质铜转化为铜离子，得到覆铜板浸出液；
2）将覆铜板浸出液加热至60℃，在搅拌条件下加入纯碱中和，控制溶液pH值控制在5.5～6.0，得到的为兰绿色氢氧化铜沉淀，将沉淀进行透析除去杂质离子，用稀硫酸溶解得到兰色澄清溶液，将兰色澄清溶液加热浓缩，然后进行结晶，冷却后，过滤得粗硫酸铜，将粗硫酸铜用去离子水洗涤多次，然后进行蒸发结晶，即得五水硫酸铜；
3）将五水硫酸铜加热至650～700℃，分解得到CuO，在对CuO与还原剂在高温条件下反应生成铜单质。
2.根据权利要求1所述的一种铜线生产制造工艺，其特征在于：还包括如下步骤：
步骤S2、铜粗料精炼：将铜粗料加入到加料氧化区内，熔融得到铜液，向铜液中通入氧化气体，使铜液中杂质元素氧化生成氧化精炼渣，排出氧化精炼渣，并使氧化后的铜液流入还原区内，在还原区内加入还原剂，使氧化后的铜液进行还原反应，最后使还原后的铜液流入浇铸区内，制成铜板；
步骤S3、铜板分选：采用超声波探伤方式将铜板原料分选出无分层缺陷和有分层缺陷的铜板原料，对有分层缺陷的铜板原料进行组织致密化处理，形成无分层缺陷原料；
步骤S4、铜杆成型：将分层缺陷原料分切成设计宽度的铜条，对铜条进行异型规圆加工处理，制成圆形铜杆；
步骤S5、低温退火：将圆形铜杆放置到退火机内部以260～300℃保温1h，消除圆形铜杆的内应力，防止圆形铜杆在进行拉丝作业中发生断裂的现象；
步骤S6、圆形铜杆拉丝：将消除内应力的圆形铜杆送入拉丝机构，经过拉拨模头后输出，得到铜丝；
步骤S7、铜丝检测入库：对成型后的铜丝进行随机取样检查，测量铜线的的尺寸和材料特性，检查是否满足生产需求，合格品入库存储。
3.根据权利要求2所述的一种铜线生产制造工艺，其特征在于：所述步骤S3中对分层缺陷的铜板原料进行组织致密化处理的步骤为：
将有分层缺陷的铜板原料加热至550～800℃，保温15～45min，接着将铜板出炉后立即送入热轧机单道次轧制，以200～1000℃/min的冷却速度从轧制结束时温度骤冷至200℃以下的温度，轧制变形率为20～50%，得到无分层缺陷的铜板。
4.根据权利要求2所述的一种铜线生产制造工艺，其特征在于：所述步骤S6还包括圆形铜杆的表面处理，圆形铜杆的表面处理包括去除圆形铜杆表面的杂质和涂上润滑油。
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| CN206349184U (zh) * | 2016-12-19 | 2017-07-21 | 福建上杭太阳铜业有限公司 | 一种用于铜线电缆降温的降温装置 |
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