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

【背景技術】
[0002] 生產銅漆包線所使用的原料本身是高純銅原料，其銅含量可以達到99. 999? 99. 9999%，而漆包線越細，銅品質越高。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，由于線細常規(guī)冶煉回收利用燒損率高，因此價格較低。通常使用陰極銅電解法、 化學法或水霧化生產銅粉，難生產成高純銅粉，要保持純度工藝過程及使用溶劑純度要求 都很高，基本都有氧化-再還原-破碎-篩分的過程，流程長，成本高、品質低、產量少，即， 所生產的銅粉品位較低，導致其使用價值和經濟價值低?，F(xiàn)有高純銅粉生產方法成本大都 超20萬元/噸。產品價格載350-450元/公斤，產量也較低。


【發(fā)明內容】

[0003] 為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供利用廢棄銅漆包線的高純銅粉 生產工藝，可實現(xiàn)用較短的流程、較低的成本生產出品位高的高純銅粉。
[0004] 本發(fā)明的目的采用如下技術方案實現(xiàn)：
[0005] 利用廢棄銅漆包線的高純銅粉生產工藝，包括以下步驟：
[0006] S1、對廢棄銅漆包線按順序進行分揀、清洗和甩干操作，其中，分揀操作是將直徑 為0. 04mm?0. 1mm的毛細銅漆包線進行挑揀；
[0007] S2、將挑揀出的毛細銅漆包線在密封、無氧的環(huán)境下送入熔析爐加熱熱解，熱解后 進行強制降溫；
[0008] S3、對熔析爐加熱熱解后再降溫形成的爐料進行破碎風選處理，使爐料被粗碎，并 使熱解產生的活性炭炭灰得到去除；
[0009] S4、將粗碎后的爐料按順序進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，將挑揀出的毛細銅漆包線密封裝入爐罐中，并對爐罐 中通入氮氣，實現(xiàn)毛細銅漆包線在密封、無氧的環(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，在熔析爐對毛細銅漆包線加熱熱解前期，采用壓力為0. 1?3kPa的氮氣 驅趕爐罐中的水汽2?3次，每次時長為20?40s。
[0013] 優(yōu)選地，對驅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，所述熔析爐對毛細銅漆包線加熱完畢后產生的油氣進行排出，該排出的 油氣先與天然氣混合燃燒，然后依次進行逆向噴淋洗滌、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，熱解后進行降溫所達到的溫度為150?300°C。
[0016] 相比現(xiàn)有技術，本發(fā)明的有益效果在于：
[0017] 本發(fā)明通過對銅漆包線進行壓力和溫度控制，并對銅漆包線形成密封、無氧的環(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，再依次通過破碎風 選系統(tǒng)除去焦炭和球磨或渦輪自冷卻粉碎、篩選生產出需求的各粒級銅含量為99. 999? 99. 9999 %的高純銅粉，其生產流程短，成本低；該較高品位的高純銅粉的使用價值和經濟 價值很高。而且，該工藝處理過程環(huán)保，節(jié)能，使廢棄的銅漆包線得到回收利用，熱解產出油 氣還可以作為加熱能源。
[0018] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細說明。

【專利附圖】

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

【具體實施方式】
[0020] 如圖1所示的利用廢棄銅漆包線的高純銅粉生產工藝，包括以下步驟：
[0021] S1、對廢棄銅漆包線按順序進行分揀、清洗和甩干操作，其中，分揀操作是將直徑 為0. 04mm?0. 1mm的毛細銅漆包線進行挑揀；由于銅漆包線越細，銅品質越高，因此，該直 徑條件下的毛細銅漆包線所制得的高純銅粉的品位將很高；而且，經洗滌可去除灰塵污染， 除漆以外無其他污染物；
[0022] S2、將挑揀出的毛細銅漆包線在密封、無氧的環(huán)境下送入熔析爐加熱熱解，熱解后 進行強制降溫；
[0023] S3、對熔析爐加熱熱解后再降溫形成的爐料進行破碎風選處理，使爐料被粗碎，并 使熱解產生的活性炭炭灰得到去除；
[0024] S4、將粗碎后的爐料按順序進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，將挑揀出的毛細銅漆包線密封裝入爐罐中，并對爐罐中通入氮 氣，實現(xiàn)毛細銅漆包線在密封、無氧的環(huán)境下送入熔析爐加熱熱解。爐罐中通入氮氣可簡單 實現(xiàn)無氧環(huán)境，并可使強制降溫后析出的氫氣充分與銅接觸。
[0026] 其中，控制熔析爐進行加熱熱解的爐溫為800?900°C，并維持30?45min，優(yōu)選 為40min。在該熔析爐對毛細銅漆包線加熱熱解的前期，采用壓力為0. 1?3kPa的氮氣驅 趕爐罐中的水汽2?3次，每次時長為20?40s，優(yōu)選為30s。對驅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。熱解后進行降溫所達到的溫度為 150?300°C，優(yōu)選為200°C。該強制降溫冷卻的作用是：（1)爐罐內的銅降溫至300°C，不 會被氧化。（2)降溫使銅溶氫迅速析出，氫脆產生。（3)當爐罐采用不銹鋼材質制成時，強 制冷卻使不銹鋼熱處理，晶粒細化，不會使（2520不銹鋼）奧氏體粗化，影響不銹鋼強度。
[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)生原子錯排的局部地方稱為位錯，氫原子易 于聚集在位錯附近。銅材料受外力作用時，材料內部的應力分布是不均勻的，在材料外形迅 速過渡區(qū)域或在材料內部缺陷和微裂紋處會發(fā)生應力集中。在應力梯度作用下氫原子在晶 格內擴散或跟隨位錯運動向應力集中區(qū)域，由于氫和銅原子之間的交互作用使銅原子間的 結合力變弱，這樣在高氫區(qū)會萌生出裂紋并擴展，導致了脆斷。另外，由于氫在應力集中區(qū) 富集促進了該區(qū)域塑性變形，從而產生裂紋并擴展。還有，在晶體中存在著很多的微裂紋， 氫向裂紋聚集時有吸附在裂紋表面，使表面能降低，因此裂紋容易擴展。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， 再經破碎風選和球磨篩選機粉碎篩選，合格的高純銅粉就制成。
[0028] 利用本高純銅其溶氫易碎特性，其脆性可以通過溫度壓力調節(jié)，因為銅的氫溶解 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，再結合使用毛細廢漆包線，可以確保其銅品位達99. 9999% Cu，其 粒級更易保證。而且毛細廢漆包線用于其它冶煉方法基本就燒損，回收率極低。
[0029] 熔析爐對毛細銅漆包線加熱完畢后產生的油氣進行排出，該排出的油氣先與天然 氣混合燃燒，然后依次進行逆向噴淋洗滌、石灰石中和、焦炭吸附后再排出外界，已達到國 家排放標準。油氣經過天然氣混合燃燒，用于去除可燃氣體，防爆，再經逆向噴淋洗滌，用于 控制PH值，經石灰石中和掉少量氯化氫等鹵化物或硫化氫，再經焦炭吸附凈化，最后排出 外界，其氯化氫、硫化氫、固體顆粒等排放量小于國家標準10%。
[0030] 上述實施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，不能以此來限定本發(fā)明保護的范圍， 本領域的技術人員在本發(fā)明的基礎上所做的任何非實質性的變化及替換均屬于本發(fā)明所 要求保護的范圍。
【權利要求】
1. 利用廢棄銅漆包線的高純銅粉生產工藝，其特征在于包括以下步驟： 51、 對廢棄銅漆包線按順序進行分揀、清洗和甩干操作，其中，分揀操作是將直徑為 0. 04mm?0. 1mm的毛細銅漆包線進行挑揀； 52、 將挑揀出的毛細銅漆包線在密封、無氧的環(huán)境下送入熔析爐加熱熱解，熱解后進行 強制降溫； 53、 對熔析爐加熱熱解后再降溫形成的爐料進行破碎風選處理，使爐料被粗碎，并使熱 解產生的活性炭炭灰得到去除； 54、 將粗碎后的爐料按順序進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)權利要求1所述的利用廢棄銅漆包線的高純銅粉生產工藝，其特征在于：在所 述步驟S2中，將挑揀出的毛細銅漆包線密封裝入爐罐中，并對爐罐中通入氮氣，實現(xiàn)毛細 銅漆包線在密封、無氧的環(huán)境下送入熔析爐加熱熱解。
3. 根據(jù)權利要求2所述的利用廢棄銅漆包線的高純銅粉生產工藝，其特征在于：在所 述步驟S2中，控制熔析爐進行加熱熱解的爐溫為800?900°C，并維持30?45min。
4. 根據(jù)權利要求3所述的利用廢棄銅漆包線的高純銅粉生產工藝，其特征在于：在熔 析爐對毛細銅漆包線加熱熱解前期，采用壓力為〇. 1?3kPa的氮氣驅趕爐罐中的水汽2? 3次，每次時長為20?40s。
5. 根據(jù)權利要求4所述的利用廢棄銅漆包線的高純銅粉生產工藝，其特征在于：對驅 趕完水汽后的爐罐加熱升壓至5?8X 105Pa，保壓20?30min。
6. 根據(jù)權利要求1所述的利用廢棄銅漆包線的高純銅粉生產工藝，其特征在于：所述 熔析爐對毛細銅漆包線加熱完畢后產生的油氣進行排出，該排出的油氣先與天然氣混合燃 燒，然后依次進行逆向噴淋洗滌、石灰石中和、焦炭吸附后再排出外界。
7. 根據(jù)權利要求1所述的利用廢棄銅漆包線的高純銅粉生產工藝，其特征在于：在所 述步驟S2中，熱解后進行降溫所達到的溫度為150?300°C。
【文檔編號】B22F9/00GK104096842SQ201410340031
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權日:2014年7月16日
【發(fā)明者】闕南平, 闕龍翔, 韓藝嬌 申請人:闕龍翔