UA64966A - Method for production of the powder - Google Patents
Method for production of the powder Download PDFInfo
- Publication number
- UA64966A UA64966A UA2003042832A UA2003042832A UA64966A UA 64966 A UA64966 A UA 64966A UA 2003042832 A UA2003042832 A UA 2003042832A UA 2003042832 A UA2003042832 A UA 2003042832A UA 64966 A UA64966 A UA 64966A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- powder
- copper
- scrap
- hydrogen
- temperature
- Prior art date
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 13
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 6
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 6
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 3
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 3
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 for example Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical class [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101150115489 MPK7 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 1
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 210000004443 dendritic cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000005592 electrolytic dissociation Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-OUBTZVSYSA-N nitrogen-15 Chemical compound [15N] QJGQUHMNIGDVPM-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Винахід відноситься до порошкової металургії, а саме, до одержання порошку міді і може бути використаний у переробці брухту міді.The invention relates to powder metallurgy, namely, to the production of copper powder and can be used in the processing of copper scrap.
Відомо спосіб одержання мідного порошку електролізом, завдяки якому порошок одержують з водних розчинів сірчанокислої міді під дією постійного електричного струму. Процес складається з виплавляння мідних анодів з первинної або вторинної сировини, електролітичної дисоціації, у результаті чого на катодах осаджується мідний порошок. Катоди періодично витягають, і шкребками очищають порошок. Потім порошок промивають гарячою водою для видалення залишків електроліту, промивають розчином господарського мила для захисту від корозії і сушать, після чого подрібнюють у млинах і розсіюють на фракції. Процес тривалий, трудомісткий, енергоємний і багатоопераційний.There is a known method of obtaining copper powder by electrolysis, thanks to which the powder is obtained from aqueous solutions of copper sulfate under the action of a constant electric current. The process consists of smelting copper anodes from primary or secondary raw materials, electrolytic dissociation, as a result of which copper powder is deposited on the cathodes. Cathodes are periodically pulled out, and the powder is cleaned with scrapers. Then the powder is washed with hot water to remove electrolyte residues, washed with a solution of household soap to protect against corrosion and dried, after which it is crushed in mills and dispersed into fractions. The process is long, time-consuming, energy-intensive and multi-operational.
Відомо також спосіб одержання порошку міді з брухту мідних провідників струму (див. деклараційний пат.A method of obtaining copper powder from scrap copper current conductors is also known (see declaratory patent
України, Ме47841А, МПК7 В22 Г9/02, НОТ В15/00, опубл. Бюл. Мо7 2002р.|, який полягає в тому, що брухт мідних провідників струму відпалюють у водневомісткому середовищі ЗОхв. при температурі 700-750"С, у результаті чого мідь стає крихкою, оксиди відновлюються до чистої міді, а ізоляція розкладається і легко відокремлюється від поверхні провідників. Провідники подрібнюють на волокна довжиною від 1 до 20мм, аеросепарацією видаляють залишки ізоляції, а отриману чисту мідь розмелюють у порошок. Цей спосіб обраний за прототип.of Ukraine, Me47841A, MPK7 B22 G9/02, NOT B15/00, publ. Bul. Mo7 2002|, which consists in the fact that scrap copper current conductors are annealed in a hydrogen-containing medium ЗОхв. at a temperature of 700-750"C, as a result of which the copper becomes brittle, the oxides are reduced to pure copper, and the insulation decomposes and easily separates from the surface of the conductors. The conductors are chopped into fibers from 1 to 20 mm long, the remains of the insulation are removed by air separation, and the resulting pure copper ground into powder.This method is chosen as a prototype.
Недоліком відомого способу є те, що при відпалюванні у водневомісткому середовищі частина міді охрупчуєтся в меншому ступені, ніж основна маса. Обсяг цієї частина в різних партіях брухту, складає від 0 до 2090. Така мідь при обробці в дробарці кульовій або ножовій, руйнується на волокна довжиною від 1 до 20мм, але погано піддається подальшому порібнюванню в порошок. Збільшується час порібнювання, а частина волокон збивається в безформні грудки і взагалі не подрібнюється. Причина більш високої пластичності частини міді полягає в наступному.The disadvantage of the known method is that during firing in a hydrogen-containing environment, part of the copper embrittles to a lesser degree than the main mass. The volume of this part in different batches of scrap is from 0 to 2090. Such copper, when processed in a ball or knife crusher, breaks into fibers with a length of 1 to 20 mm, but does not lend itself well to further crushing into powder. The grinding time increases, and some of the fibers are beaten into shapeless lumps and are not crushed at all. The reason for the higher plasticity of the copper part is as follows.
Природа крихкості міді після відпалювання у водневомісткому середовищі є результатом розвитку так званої «водневої хвороби». Вона полягає в тім що водень дифундує в мідь і взаємодіє з киснем, що утримується в ній, при цьому утворюються пари води, що створюють усередині металу тиск, що приводить до утворення мікротріщин. Мікротріщини порушують суцільність металу, є концентраторами напруг і така мідь руйнується під дією зовнішньої сили. Однак «воднева хвороба» виявляється при вмісті в міді більш 0,0595 кисню і збільшується з підвищенням його концентрації. Брухт, що надходить на переробку, містить різноманітні сорти міді, як з високим так і з низьким вмістом кисню, що після відпалювання у водневомісткому середовищі, має більш високу пластичність.The brittle nature of copper after annealing in a hydrogen-containing environment is the result of the development of the so-called "hydrogen disease". It consists in the fact that hydrogen diffuses into the copper and interacts with the oxygen contained in it, while water vapor is formed, which creates pressure inside the metal, which leads to the formation of microcracks. Microcracks disrupt the integrity of the metal, are stress concentrators, and such copper is destroyed under the action of an external force. However, "hydrogen disease" is detected when the content of copper is more than 0.0595 oxygen and increases with increasing its concentration. The scrap received for processing contains various grades of copper, both with high and low oxygen content, which after annealing in a hydrogen-rich environment, has a higher plasticity.
В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу одержання порошку міді з брухту провідників струму шляхом попереднього відпалювання брухту в кисневмісному середовищі, при температурі 500-800С, у результаті чого ізоляція згоряє, поверхня мідних провідників очищається й активно взаємодіє з киснем, що дифундує вглиб металу й окислює його. При наступному відпалюванні у водневомісткому середовищі оксиди міді відновлюються, а в насиченій киснем міді розвивається «воднева хвороба», чому сприяє висока температура процесу і тривала витримка. Крім того, підвищення температури і часу витримки відпалювання ведуть до зростання зерен міді, що також підвищує її схильність до крихкого руйнування.The invention is based on the task of improving the method of obtaining copper powder from scrap current conductors by preliminary firing the scrap in an oxygen-containing environment at a temperature of 500-800C, as a result of which the insulation burns, the surface of the copper conductors is cleaned and actively interacts with oxygen, which diffuses deep into the metal and oxidizes him. During subsequent firing in a hydrogen-containing environment, copper oxides are restored, and in oxygen-saturated copper, "hydrogen disease" develops, which is facilitated by the high temperature of the process and long exposure. In addition, an increase in the temperature and duration of annealing leads to the growth of copper grains, which also increases its susceptibility to brittle failure.
Зазначена задача досягається тим, що в способі одержання порошку міді який полягає в тім, що брухт мідних провідників струму відпалюється у водневомісткому середовищі при температурі 700-750"С, Зохв., аеросепарацією видаляють обвуглену ізоляцію, дроблять у кульовому млині на волокна і розмелюють у порошок, відповідно до винаходу, брухт мідних провідників струму спочатку обпалюють у безкиснемісткому середовищі при температурі 500-800"С з наступним відпалюванням у водневомісткому середовищі при температурі не нижче 800- 850"С и витримкою не менш 90хв., а потім подрібнюють і розмелюють у порошок.The specified task is achieved by the fact that in the method of obtaining copper powder, which consists in the fact that scrap copper current conductors are annealed in a hydrogen-containing environment at a temperature of 700-750 "C, storage, charred insulation is removed by air separation, crushed in a ball mill into fibers and ground into powder, according to the invention, scrap copper current conductors are first fired in an oxygen-free environment at a temperature of 500-800"C, followed by annealing in a hydrogen-containing environment at a temperature not lower than 800-850"C and a duration of at least 90 minutes, and then crushed and ground in powder.
Спосіб реалізують наступним чином. Брухт мідних провідників струму піддають візуальному контролю, і видаляють прироблення і паяні ділянки, завантажують у контейнер, що герметизують за допомогою піщаного затвора. Контейнер поміщають у піч нагріту до температури 600-800"С і продувають кисневмісним газом, наприклад повітрям 30-60хв. Після цього контейнер продувають інертним газом, наприклад, азотом, а потім подають водневомісткий газ. Після витримки при температурі 800-850" 60-90хв. контейнер дістають з печі і прохолоджують на повітрі до температури 30-40"С, після чого відключають подачу газу і відкривають контейнер.The method is implemented as follows. Scrap copper current conductors are subjected to visual inspection, and solder and soldered areas are removed, loaded into a container that is sealed with a sand seal. The container is placed in a furnace heated to a temperature of 600-800"C and blown with an oxygen-containing gas, for example, air for 30-60 minutes. After that, the container is blown with an inert gas, for example, nitrogen, and then a hydrogen-containing gas is supplied. After holding at a temperature of 800-850" 60- 90 min. the container is removed from the oven and cooled in the air to a temperature of 30-40"C, after which the gas supply is turned off and the container is opened.
Отримана мідь легко розмелюється в порошок.The obtained copper is easily ground into powder.
Приклад:Example:
Брухт мідних провідників струму, у тому числі з електродвигунів, що вийшли з ладу, трансформаторів, приладів, обрізки телефонних проводів і кабелів, відпалювали по режиму:Scrap copper current conductors, including those from failed electric motors, transformers, devices, clippings of telephone wires and cables, were burned according to the following regime:
Завантаження контейнера з брухтом у піч при температурі 600"С, нагрів до 800"С продуванням повітрям на протязі бОхв., продування азотом - 15хв., продування водневомістким генераторним газом 9Охв. при температурі 800-850"С, охолодження контейнера на повітрі до 40"С. Після віджимання провідники струму подрібнювали па ножовій дробарці на волокна довжиною 3-17мм, продували повітрям для видалення залишків згорілої ізоляції і розмелювали в порошок на молотковому млині. У таблицях 1, 2 наведено властивості мідного порошку, отриманого з брухту, а також електролітичних порошків за ДСТ 4960-75.Loading of the container with scrap into the furnace at a temperature of 600"C, heating to 800"C by blowing with air for 20 minutes, blowing with nitrogen - 15 minutes, blowing with hydrogen-containing generator gas for 9 hours. at a temperature of 800-850"C, cooling the container in air to 40"C. After wringing out, the current conductors were crushed by a knife crusher into fibers 3-17 mm long, blown with air to remove the remains of burnt insulation and ground into powder on a hammer mill. Tables 1 and 2 show the properties of copper powder obtained from scrap, as well as electrolytic powders according to DST 4960-75.
Дані таблиці свідчать, що порошок, отриманий із брухту міді, має не гірші властивості, порівняно з властивостями електролітичних порошків. Порошок використовували для виготовлення антифрикційних порошкових деталей.These tables show that the powder obtained from scrap copper has no worse properties compared to the properties of electrolytic powders. The powder was used for the production of anti-friction powder parts.
Таблиця 1Table 1
Насипнаbulk
Вміст міді, й й я о яCopper content, y y i o i
Й г/смAnd g/cm
Отриманийізбрухту )|99,7-99,9| 23-27 | 651 | | 324 | | 18 | 07 (Електролітичний ПМО-1| 99,5 | 1,25-1.9 | | 00,5 | 95,5 | 90 | | 65-80Received scrap )|99.7-99.9| 23-27 | 651 | | 324 | | 18 | 07 (Electrolytic PMO-1 | 99.5 | 1.25-1.9 | | 00.5 | 95.5 | 90 | | 65-80
ПМС - У ДСТ 4960-75 2,427 | ЮК | 575 | 3445 | -:ХЬ | 25-35 | 10-25PMS - In DST 4960-75 2,427 | UK | 575 | 3445 | -:ХХ | 25-35 | 10-25
Таблиця 2Table 2
Пікнометрична щільність ЩільністьPycnometric density Density
Марка порошку порошку, г/см Форма часток утрясання, г/см3 частина - осколкова 8,74-8,77 (Дендритнчаї//-/-:/ (| (4Brand of powder powder, g/cm Shape of shaking particles, g/cm3 part - fragmentary 8.74-8.77 (Dendritic cells//-/-:/ (| (4
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA2003042832A UA64966A (en) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | Method for production of the powder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA2003042832A UA64966A (en) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | Method for production of the powder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA64966A true UA64966A (en) | 2004-03-15 |
Family
ID=34515583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UA2003042832A UA64966A (en) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | Method for production of the powder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA64966A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103769592A (en) * | 2014-01-15 | 2014-05-07 | 北京科技大学 | Preparation method of spherical TiC/Fe metal-ceramic compound particles |
-
2003
- 2003-04-01 UA UA2003042832A patent/UA64966A/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103769592A (en) * | 2014-01-15 | 2014-05-07 | 北京科技大学 | Preparation method of spherical TiC/Fe metal-ceramic compound particles |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CZ320298A3 (en) | Method of controlled influencing of oxygen volume in metallic materials for components of electronic valves | |
JP2011094228A (en) | Method for recovering lithium | |
JP2010538417A (en) | Waste manganese battery and alkaline battery recycling apparatus and method | |
CN107352818A (en) | A kind of Special high-temperature fused magnesium oxide powder and preparation method thereof | |
JP7417852B2 (en) | How to treat covered wires | |
CN110723730B (en) | High-specific-volume high-cycle-performance artificial graphite material and preparation method and application thereof | |
CN109742380A (en) | A kind of preparation method of lithium-rich manganese-based anode material | |
UA64966A (en) | Method for production of the powder | |
CN111455407A (en) | Method for treating cyanide in overhaul slag of aluminum electrolytic cell | |
CN111470508A (en) | Carbon compounding method of biological silicon monoxide and product thereof | |
KR20150043640A (en) | Method for manufacturing fullerene for electrode materials | |
CN108039467B (en) | Spongy silicon powder, preparation method thereof and lithium ion battery applying spongy silicon powder | |
CN114146635A (en) | Pre-granulation method of graphite negative electrode material | |
AU2019426739B2 (en) | Process for recovering non-ferrous precious metals by pelletisation and calcination of leaching activated carbon powder | |
CN109487087B (en) | Method and device for extracting magnesium metal by using waste magnesia carbon bricks | |
TW201710181A (en) | Carbonaceous material for electronic materials | |
JPS605892A (en) | Method for recovering lead | |
CN108011091B (en) | Method for preparing ferrosilicon powder by coating magnesium-silicon-iron particles with indium-bismuth alloy and ferrosilicon powder | |
JP2021161525A (en) | Valuable metal recovery method | |
CN112981467A (en) | Method for reducing carbon pollution in molten salt electrolysis process | |
JPS641522B2 (en) | ||
KR20230054902A (en) | Process for the production of silicon particles of selected granulometric distribution | |
JP2006219305A (en) | Method and apparatus for producing porous carbon material | |
CN117206531B (en) | Crushing method of waste solid hard alloy | |
JPH01309907A (en) | Destruction of ferroalloy |