利用廢棄銅漆包線的高純銅粉生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了利用廢棄銅漆包線的高純銅粉生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：S1、對(duì)廢棄銅漆包線按順序進(jìn)行分揀、清洗和甩干操作，其中，分揀操作是將直徑為0.04mm～0.1mm的毛細(xì)銅漆包線進(jìn)行挑揀；S2、將挑揀出的毛細(xì)銅漆包線在密封、無(wú)氧的環(huán)境下送入熔析爐加熱熱解，熱解后進(jìn)行強(qiáng)制降溫；S3、對(duì)熔析爐加熱熱解后再降溫形成的爐料進(jìn)行破碎風(fēng)選處理，使?fàn)t料被粗碎，并使熱解產(chǎn)生的活性炭炭灰得到去除；S4、將粗碎后的爐料按順序進(jìn)行球磨或渦輪自冷卻粉碎、篩選操作，得到高純銅粉。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)用較短的流程、較低的成本生產(chǎn)出品位高的高純銅粉。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及銅粉的生產(chǎn)工藝，具體涉及利用廢棄銅漆包線的高純銅粉生產(chǎn)工藝。 利用廢棄銅漆包線的高純銅粉生產(chǎn)工藝

【背景技術(shù)】
[0002] 生產(chǎn)銅漆包線所使用的原料本身是高純銅原料，其銅含量可以達(dá)到99. 999? 99. 9999%，而漆包線越細(xì)，銅品質(zhì)越高。目前一般的銅漆包線使用后，從廢舊五金拆解分揀 回收利用，由于線細(xì)常規(guī)冶煉回收利用燒損率高，因此價(jià)格較低。通常使用陰極銅電解法、 化學(xué)法或水霧化生產(chǎn)銅粉，難生產(chǎn)成高純銅粉，要保持純度工藝過(guò)程及使用溶劑純度要求 都很高，基本都有氧化-再還原-破碎-篩分的過(guò)程，流程長(zhǎng)，成本高、品質(zhì)低、產(chǎn)量少，即， 所生產(chǎn)的銅粉品位較低，導(dǎo)致其使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值低。現(xiàn)有高純銅粉生產(chǎn)方法成本大都 超20萬(wàn)元/噸。產(chǎn)品價(jià)格載350-450元/公斤，產(chǎn)量也較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供利用廢棄銅漆包線的高純銅粉 生產(chǎn)工藝，可實(shí)現(xiàn)用較短的流程、較低的成本生產(chǎn)出品位高的高純銅粉。
[0004] 本發(fā)明的目的采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0005] 利用廢棄銅漆包線的高純銅粉生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：
[0006] S1、對(duì)廢棄銅漆包線按順序進(jìn)行分揀、清洗和甩干操作，其中，分揀操作是將直徑 為0. 04mm?0. 1mm的毛細(xì)銅漆包線進(jìn)行挑揀；
[0007] S2、將挑揀出的毛細(xì)銅漆包線在密封、無(wú)氧的環(huán)境下送入熔析爐加熱熱解，熱解后 進(jìn)行強(qiáng)制降溫；
[0008] S3、對(duì)熔析爐加熱熱解后再降溫形成的爐料進(jìn)行破碎風(fēng)選處理，使?fàn)t料被粗碎，并 使熱解產(chǎn)生的活性炭炭灰得到去除；
[0009] S4、將粗碎后的爐料按順序進(jìn)行球磨或渦輪自冷卻粉碎、篩選操作，得到高純銅 粉。
[0010] 優(yōu)選地，在所述步驟S2中，將挑揀出的毛細(xì)銅漆包線密封裝入爐罐中，并對(duì)爐罐 中通入氮?dú)猓瑢?shí)現(xiàn)毛細(xì)銅漆包線在密封、無(wú)氧的環(huán)境下送入熔析爐加熱熱解。
[0011] 優(yōu)選地，在所述步驟S2中，控制熔析爐進(jìn)行加熱熱解的爐溫為800?900°C，并維 持 30 ?45min。
[0012] 優(yōu)選地，在熔析爐對(duì)毛細(xì)銅漆包線加熱熱解前期，采用壓力為0. 1?3kPa的氮?dú)?驅(qū)趕爐罐中的水汽2?3次，每次時(shí)長(zhǎng)為20?40s。
[0013] 優(yōu)選地，對(duì)驅(qū)趕完水汽后的爐罐加熱升壓至5?8X 105Pa，保壓20?30min。
[0014] 優(yōu)選地，所述熔析爐對(duì)毛細(xì)銅漆包線加熱完畢后產(chǎn)生的油氣進(jìn)行排出，該排出的 油氣先與天然氣混合燃燒，然后依次進(jìn)行逆向噴淋洗滌、石灰石中和、焦炭吸附后再排出外 界。
[0015] 優(yōu)選地，在所述步驟S2中，熱解后進(jìn)行降溫所達(dá)到的溫度為150?300°C。
[0016] 相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：
[0017] 本發(fā)明通過(guò)對(duì)銅漆包線進(jìn)行壓力和溫度控制，并對(duì)銅漆包線形成密封、無(wú)氧的環(huán) 境，則在熔析爐中加熱熱解，利用氫在高溫高壓下在銅固態(tài)溶解度成倍提高的原理，再被降 溫后使氫氣迅速析出，實(shí)現(xiàn)氫脆粉碎，形成銅含量很高的易碎的銅爐料，再依次通過(guò)破碎風(fēng) 選系統(tǒng)除去焦炭和球磨或渦輪自冷卻粉碎、篩選生產(chǎn)出需求的各粒級(jí)銅含量為99. 999? 99. 9999 %的高純銅粉，其生產(chǎn)流程短，成本低；該較高品位的高純銅粉的使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì) 價(jià)值很高。而且，該工藝處理過(guò)程環(huán)保，節(jié)能，使廢棄的銅漆包線得到回收利用，熱解產(chǎn)出油 氣還可以作為加熱能源。
[0018] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為本發(fā)明利用廢棄銅漆包線的高純銅粉生產(chǎn)工藝的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 如圖1所示的利用廢棄銅漆包線的高純銅粉生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：
[0021] S1、對(duì)廢棄銅漆包線按順序進(jìn)行分揀、清洗和甩干操作，其中，分揀操作是將直徑 為0. 04mm?0. 1mm的毛細(xì)銅漆包線進(jìn)行挑揀；由于銅漆包線越細(xì)，銅品質(zhì)越高，因此，該直 徑條件下的毛細(xì)銅漆包線所制得的高純銅粉的品位將很高；而且，經(jīng)洗滌可去除灰塵污染， 除漆以外無(wú)其他污染物；
[0022] S2、將挑揀出的毛細(xì)銅漆包線在密封、無(wú)氧的環(huán)境下送入熔析爐加熱熱解，熱解后 進(jìn)行強(qiáng)制降溫；
[0023] S3、對(duì)熔析爐加熱熱解后再降溫形成的爐料進(jìn)行破碎風(fēng)選處理，使?fàn)t料被粗碎，并 使熱解產(chǎn)生的活性炭炭灰得到去除；
[0024] S4、將粗碎后的爐料按順序進(jìn)行球磨或渦輪自冷卻粉碎、篩選操作，得到高純銅 粉。
[0025] 在所述步驟S2中，將挑揀出的毛細(xì)銅漆包線密封裝入爐罐中，并對(duì)爐罐中通入氮 氣，實(shí)現(xiàn)毛細(xì)銅漆包線在密封、無(wú)氧的環(huán)境下送入熔析爐加熱熱解。爐罐中通入氮?dú)饪珊?jiǎn)單 實(shí)現(xiàn)無(wú)氧環(huán)境，并可使強(qiáng)制降溫后析出的氫氣充分與銅接觸。
[0026] 其中，控制熔析爐進(jìn)行加熱熱解的爐溫為800?900°C，并維持30?45min，優(yōu)選 為40min。在該熔析爐對(duì)毛細(xì)銅漆包線加熱熱解的前期，采用壓力為0. 1?3kPa的氮?dú)怛?qū) 趕爐罐中的水汽2?3次，每次時(shí)長(zhǎng)為20?40s，優(yōu)選為30s。對(duì)驅(qū)趕完水汽后的爐罐加熱 升壓至5?8X 105Pa，保壓20?30min，優(yōu)選為30min。熱解后進(jìn)行降溫所達(dá)到的溫度為 150?300°C，優(yōu)選為200°C。該強(qiáng)制降溫冷卻的作用是：（1)爐罐內(nèi)的銅降溫至300°C，不 會(huì)被氧化。（2)降溫使銅溶氫迅速析出，氫脆產(chǎn)生。（3)當(dāng)爐罐采用不銹鋼材質(zhì)制成時(shí)，強(qiáng) 制冷卻使不銹鋼熱處理，晶粒細(xì)化，不會(huì)使（2520不銹鋼）奧氏體粗化，影響不銹鋼強(qiáng)度。
[0027] 氫脆的原理為：銅中的原子是按一定的規(guī)則周期性地排列起來(lái)的，稱為晶格。氫 原子一般處于銅原子之間的空隙中，晶格中發(fā)生原子錯(cuò)排的局部地方稱為位錯(cuò)，氫原子易 于聚集在位錯(cuò)附近。銅材料受外力作用時(shí)，材料內(nèi)部的應(yīng)力分布是不均勻的，在材料外形迅 速過(guò)渡區(qū)域或在材料內(nèi)部缺陷和微裂紋處會(huì)發(fā)生應(yīng)力集中。在應(yīng)力梯度作用下氫原子在晶 格內(nèi)擴(kuò)散或跟隨位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)向應(yīng)力集中區(qū)域，由于氫和銅原子之間的交互作用使銅原子間的 結(jié)合力變?nèi)酰@樣在高氫區(qū)會(huì)萌生出裂紋并擴(kuò)展，導(dǎo)致了脆斷。另外，由于氫在應(yīng)力集中區(qū) 富集促進(jìn)了該區(qū)域塑性變形，從而產(chǎn)生裂紋并擴(kuò)展。還有，在晶體中存在著很多的微裂紋， 氫向裂紋聚集時(shí)有吸附在裂紋表面，使表面能降低，因此裂紋容易擴(kuò)展。增加銅中氫的溶解 量，就是增加氫脆的程度，增加粉碎程度。把銅置于氫氣氣流中，加熱熱解，使銅充分氫脆， 再經(jīng)破碎風(fēng)選和球磨篩選機(jī)粉碎篩選，合格的高純銅粉就制成。
[0028] 利用本高純銅其溶氫易碎特性，其脆性可以通過(guò)溫度壓力調(diào)節(jié)，因?yàn)殂~的氫溶解 量隨溫度變化，隨壓力增加而增加，而且氫脆是不可逆的。在控制熱解溫度為500°C，在氫氣 存在下是現(xiàn)有生產(chǎn)銅粉的"清脆方法"，本工藝控制為800?900°C，且壓力為5 X 105Pa可以 使其易碎程度提升十倍，再結(jié)合使用毛細(xì)廢漆包線，可以確保其銅品位達(dá)99. 9999% Cu，其 粒級(jí)更易保證。而且毛細(xì)廢漆包線用于其它冶煉方法基本就燒損，回收率極低。
[0029] 熔析爐對(duì)毛細(xì)銅漆包線加熱完畢后產(chǎn)生的油氣進(jìn)行排出，該排出的油氣先與天然 氣混合燃燒，然后依次進(jìn)行逆向噴淋洗滌、石灰石中和、焦炭吸附后再排出外界，已達(dá)到國(guó) 家排放標(biāo)準(zhǔn)。油氣經(jīng)過(guò)天然氣混合燃燒，用于去除可燃?xì)怏w，防爆，再經(jīng)逆向噴淋洗滌，用于 控制PH值，經(jīng)石灰石中和掉少量氯化氫等鹵化物或硫化氫，再經(jīng)焦炭吸附凈化，最后排出 外界，其氯化氫、硫化氫、固體顆粒等排放量小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)10%。
[0030] 上述實(shí)施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，不能以此來(lái)限定本發(fā)明保護(hù)的范圍， 本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上所做的任何非實(shí)質(zhì)性的變化及替換均屬于本發(fā)明所 要求保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 利用廢棄銅漆包線的高純銅粉生產(chǎn)工藝，其特征在于包括以下步驟： 51、 對(duì)廢棄銅漆包線按順序進(jìn)行分揀、清洗和甩干操作，其中，分揀操作是將直徑為 0. 04mm?0. 1mm的毛細(xì)銅漆包線進(jìn)行挑揀； 52、 將挑揀出的毛細(xì)銅漆包線在密封、無(wú)氧的環(huán)境下送入熔析爐加熱熱解，熱解后進(jìn)行 強(qiáng)制降溫； 53、 對(duì)熔析爐加熱熱解后再降溫形成的爐料進(jìn)行破碎風(fēng)選處理，使?fàn)t料被粗碎，并使熱 解產(chǎn)生的活性炭炭灰得到去除； 54、 將粗碎后的爐料按順序進(jìn)行球磨或渦輪自冷卻粉碎、篩選操作，得到高純銅粉。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢棄銅漆包線的高純銅粉生產(chǎn)工藝，其特征在于：在所 述步驟S2中，將挑揀出的毛細(xì)銅漆包線密封裝入爐罐中，并對(duì)爐罐中通入氮?dú)猓瑢?shí)現(xiàn)毛細(xì) 銅漆包線在密封、無(wú)氧的環(huán)境下送入熔析爐加熱熱解。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用廢棄銅漆包線的高純銅粉生產(chǎn)工藝，其特征在于：在所 述步驟S2中，控制熔析爐進(jìn)行加熱熱解的爐溫為800?900°C，并維持30?45min。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用廢棄銅漆包線的高純銅粉生產(chǎn)工藝，其特征在于：在熔 析爐對(duì)毛細(xì)銅漆包線加熱熱解前期，采用壓力為〇. 1?3kPa的氮?dú)怛?qū)趕爐罐中的水汽2? 3次，每次時(shí)長(zhǎng)為20?40s。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用廢棄銅漆包線的高純銅粉生產(chǎn)工藝，其特征在于：對(duì)驅(qū) 趕完水汽后的爐罐加熱升壓至5?8X 105Pa，保壓20?30min。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢棄銅漆包線的高純銅粉生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述 熔析爐對(duì)毛細(xì)銅漆包線加熱完畢后產(chǎn)生的油氣進(jìn)行排出，該排出的油氣先與天然氣混合燃 燒，然后依次進(jìn)行逆向噴淋洗滌、石灰石中和、焦炭吸附后再排出外界。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢棄銅漆包線的高純銅粉生產(chǎn)工藝，其特征在于：在所 述步驟S2中，熱解后進(jìn)行降溫所達(dá)到的溫度為150?300°C。
【文檔編號(hào)】B22F9/00GK104096842SQ201410340031
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】闕南平, 闕龍翔, 韓藝嬌 申請(qǐng)人:闕龍翔