一种银石墨废料回收和再利用的方法与流程

    专利2022-07-08  170


    本发明属于贵金属回收领域,具体是指一种银石墨废料回收和再利用的方法。



    背景技术:

    银石墨电接触材料具有优越的抗熔焊性和较低的电阻率,在低压电器中得到广泛应用,采用粉末冶金工艺生产,在生产过程中不可避免会产生边角料和废品。对于银石墨废品,在电工合金行业通常采用脱碳工艺回收银,生产过程中切割产生的银石墨粉状废品,直接在500-800℃空气炉中,在高温和氧气作用下脱碳获得银角料。对于挤压棒状、挤压圆柱饼状废品需要先在960℃以上气氛保护高温炉中进行合金块膨胀破裂,然后再在500-800℃空气炉中,在高温和氧气作用下脱碳获得银角料。

    以上方案的缺点一是石墨在高温和氧气作用下脱碳生产工艺时间较长;二是脱碳过程是石墨与氧气作用生成二氧化碳,二氧化碳是温室气体大量排放不利于环境保护;三是脱碳后的银粉在长时间高温烧结后无法作为银粉再利用。

    因此需要开发一种新的银石墨废料回收工艺,避免脱碳工艺,减少二氧化碳气体排放,回收再利用石墨粉和银,降低回收和生产成本。



    技术实现要素:

    本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足,而提供一种银石墨废料回收再利用的方法,该方法避免脱碳工艺,减少二氧化碳气体排放,回收再利用银粉和石墨粉。

    为实现上述的第一个目的是提供一种银石墨废料回收方法,其技术方案包括以下步骤:

    s1、破碎:将银石墨废料投入坩埚中加热熔炼,并伴随搅拌,使银石墨废料破碎成银石墨粉i和熔液状态的银液;

    s2、分离:先取出上浮在银液上的银石墨粉i,然后再将银液浇铸成银锭i,取出的银石墨粉i冷却至室温;

    s3、筛银石墨粉:设定气流磨分级轮频率a,压缩空气压力a,将冷却后的银石墨粉i在气流磨中过筛,得到银石墨粉ii;所述的分级轮频率a是100-150hz,压缩空气压力a0.1-0.2mpa;

    s4、筛银粉:设定气流磨分级轮频率b,压缩空气压力b,气流磨继续过筛,得到银粉i,分级轮频率b是10-25hz,压缩空气压力b是0.6-0.7mpa;

    s5、银角料回收:将气流磨设备中无法过筛的银角料取出设备,投入坩埚中熔炼浇铸成银锭ii。

    进一步设置是所述的银石墨废料是粉状、丝状、棒状、圆柱饼状一种或多种混合。

    进一步设置是所述的步骤s1中熔炼温度是960℃-1400℃。

    此外,本发明的还提供一种基于所述回收方法所得回收材料的再利用方法,将所述银石墨粉ii检测银含量后,与银粉、石墨粉按照比例配方配料,投料生产银石墨产品;将检测合格的银粉i投料作为电触头复层产品银层;将检测合格的银锭i和银锭ii作为纯银锭原材料投入生产银基电触头产品。

    本发明的创新机理是:将银石墨废料投入熔炼炉中,感应加热废料温度升至960℃-1400℃之间,银石墨废料中银开始熔化,在自身重力和搅拌作用下,银液汇聚在坩埚底部,在失去部分银后的银石墨块状角料破碎成粉状,在密度差作用下,银石墨粉i上浮在银液上。银液浇铸成银锭i,银石墨粉i冷却至室温。

    由于石墨粉熔点在3000℃以上,颗粒大小基本不会发生改变,有部分石墨粉与空气接触发生氧化后颗粒变小,因此石墨粉可以回收再利用。

    上浮在银液上的银石墨粉i是银粉和石墨粉相互混合,银粉被石墨粉阻碍熔化流动,无法汇聚成银液,因此在银石墨粉i冷却后,石墨粉中混合有银粉,但经过高温影响的银粉,颗粒大小和形貌已经不适合直接用于生产银石墨产品。因此,需要经过气流磨过筛分选后,分别获得满足产品要求的银石墨粉ii、银粉i,剩余无法过筛银角料熔炼成纯银锭ii。

    将气流磨分选得到的银石墨粉ii经过银含量检测后,与银粉、石墨粉按照比例配方配料,投料生产银石墨产品,产品金相如图2所示,作为对比图3是未投料生产过的新石墨粉生产的银石墨产品金相图,二者金相组织相当,均为合格品。

    将气流磨分选得到的银粉i用于生产电触头复层产品银层,银粉杂质检测结果如表1所示,金相如图4所示,作为对比图5是未投料生产过的新银粉生产的电触头复层产品银层金相图,二者金相组织相当,均为合格品。

    表1银粉①化学成分检测

    银锭i和银锭ii检测结果分别如表2和表3所示,满足银锭国标检测结果,因此可以作为纯银锭原材料投入生产银基电触头产品。

    表2银锭①化学成分检测

    表3银锭②化学成分检测

    与现有技术相比,本发明具有的优点和积极效果:1、银石墨废料回收避免了脱碳工艺,减少二氧化碳气体排放,利于环境保护;2、回收再利用石墨粉和银,降低回收和生产成本。

    附图说明

    为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

    图1为工艺路线图;

    图2为银石墨粉ii生产的银石墨产品金相图;

    图3为新石墨粉生产的银石墨产品金相图;

    图4为银粉i生产的电触头复层产品银层金相图;

    图5为本发明工艺回收的银粉生产的电触头复层产品银层金相图。

    具体实施方式

    为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

    实施例一

    (1)将银石墨废品投入感应熔炼炉中加热,观察到银熔化,搅拌使银石墨废品破碎成银石墨粉;

    (2)停止搅拌,停止加热,将银石墨粉①从熔炼炉中取出冷却;

    (3)将熔炼炉中银液浇铸成银锭①,出模水冷后取样按银锭国标检测杂质,并加测c%含量,c%不高于0.0030%;

    (4)银石墨粉①冷却至室温,投入气流磨中过筛,设定分级轮频率为100hz,压缩空气压力0.1mpa,获得银石墨粉②,设备过筛运行一段时间后,取样检测气流磨设备中的银石墨粉,当石墨含量低于0.0030%时停止过筛;

    (5)更换装料桶,设定分级轮频率为15hz,压缩空气压力0.6mpa,继续在气流磨设备中过筛,获得银粉①,取样按银锭国标检测杂质,并加测c%含量,c%不高于0.0030%;

    (6)将无法过筛的银角料取出设备,投入熔炼炉中浇铸成银锭②,出模水冷后取样按银锭国标检测杂质,并加测c%含量,c%不高于0.0030%;

    (7)将银石墨粉②检测银含量后,与银粉、石墨粉按照配方配料,投料生产银石墨产品;将检测合格的银粉①投料作为电触头复层产品银层;将检测合格的银锭①和银锭②作为纯银锭原材料投入生产银基电触头产品。

    实施例二

    (1)将银石墨废品投入感应熔炼炉中加热,观察到银熔化,搅拌使银石墨废品破碎成银石墨粉;

    (2)停止搅拌,停止加热,将银石墨粉①从熔炼炉中取出冷却;

    (3)将熔炼炉中银液浇铸成银锭①,出模水冷后取样按银锭国标检测杂质,并加测c%含量,c%不高于0.0030%;

    (4)银石墨粉①冷却至室温,投入气流磨中过筛,设定分级轮频率为120hz,压缩空气压力0.2mpa,获得银石墨粉②,设备过筛运行一段时间后,取样检测气流磨设备中的银石墨粉,当石墨含量低于0.0030%时停止过筛;

    (5)更换装料桶,设定分级轮频率为20hz,压缩空气压力0.7mpa,继续在气流磨设备中过筛,获得银粉①,取样按银锭国标检测杂质,并加测c%含量,c%不高于0.0030%;

    (6)将无法过筛的银角料取出设备,投入熔炼炉中浇铸成银锭②,出模水冷后取样按银锭国标检测杂质,并加测c%含量,c%不高于0.0030%;

    (7)将银石墨粉②检测银含量后重新配料,投料生产银石墨产品;将检测合格的银粉①投料作为电触头复层产品银层;将检测合格的银锭①和银锭②作为纯银锭原材料投入生产银基电触头产品。

    以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。


    技术特征:

    1.一种银石墨废料回收方法,其特征在于包括以下步骤:

    s1、破碎:将银石墨废料投入坩埚中加热熔炼,并伴随搅拌,使银石墨废料破碎成银石墨粉i和熔液状态的银液;

    s2、分离:先取出上浮在银液上的银石墨粉i,然后再将银液浇铸成银锭i,取出的银石墨粉i冷却至室温;

    s3、筛银石墨粉:设定气流磨分级轮频率a,压缩空气压力a,将冷却后的银石墨粉i在气流磨中过筛,得到银石墨粉ii;所述的分级轮频率a是100-150hz,压缩空气压力a是0.1-0.2mpa;

    s4、筛银粉:设定气流磨分级轮频率b,压缩空气压力b,气流磨继续过筛,得到银粉i,分级轮频率b是10-25hz,压缩空气压力b是0.6-0.7mpa;

    s5、银角料回收:将气流磨设备中无法过筛的银角料取出设备,投入坩埚中熔炼浇铸成银锭ii。

    2.根据权利要求1所述的银石墨废料回收方法,其特征在于:所述的银石墨废料是粉状、丝状、棒状、圆柱饼状一种或多种混合。

    3.根据权利要求1所述的银石墨废料回收方法,其特征在于:所述的步骤s1中熔炼温度是960℃-1400℃。

    4.一种基于权利要求1的回收方法所得回收材料的再利用方法,其特征在于:将所述银石墨粉ii检测银含量后,与银粉、石墨粉按照比例配方配料,投料生产银石墨产品;将检测合格的银粉i投料作为电触头复层产品银层;将检测合格的银锭i和银锭ii作为纯银锭原材料投入生产银基电触头产品。

    技术总结
    本发明公开了一种银石墨废料回收和再利用的方法,该方法包括以下步骤:将银石墨废料通过熔炼破碎、分离、浇铸和过筛等步骤制取银石墨粉、银粉和银锭,分别投入各类产品使用。本发明优点是银石墨废料回收避免了脱碳工艺,减少二氧化碳气体排放,利于环境保护,同时回收再利用了石墨粉和银,降低回收和生产成本。

    技术研发人员:周克武;张秀芳;代林涛;金扬灯;黄钟;杨昌麟;宋振阳;林应涛;王达武
    受保护的技术使用者:温州伟达贵金属粉体材料有限公司
    技术研发日:2020.11.02
    技术公布日:2021.03.12

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