本发明属于资源回收技术领域,涉及一种废料的回收利用方法,具体是指一种铜石墨废料回收再利用的方法。
背景技术:
铜石墨材料常用作电接触材料、自润滑材料以及电刷等,在生产过程中不可避免会产生边角料和废品。对于铜石墨废品,方法一采用酸溶解铜后过滤石墨,实现铜和石墨的分离回收。铜在被酸溶解后,化学法回收粗铜,熔炼铸成铜锭再电解成高纯度铜粉。而石墨需要清洗成无酸性,再烘干利用。这样的回收工艺缺点主要是利用硝酸将铜和石墨进行分离,不利于环保,同时石墨不溶于硝酸,对于硝酸铜溶液具有很强的吸附性,即使石墨粉用水反复冲洗仍然残留部分硝酸铜。
另一种方法是铜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氧化铜角料。对于挤压棒状、挤压圆柱饼状废品需要先在1080℃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氧化铜角料。这种回收工艺的缺点一是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,温室气体不利于环保;三是铜粉脱碳过程氧化无法直接回收利用
因此需要开发一种新的铜石墨废料回收工艺,避免使用化学试剂进行分离回收,从而避免了废水废气的排放和处理,有利于环保;同时避免脱碳工艺,减少二氧化碳气体排放,有利于环保,回收再利用石墨粉和铜,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,而提供一种铜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,回收铜和石墨粉,材料回收利用率高。
为实现上述目的,本发明的技术方案是一种铜石墨废料回收再利用的方法,包括以下步骤:
s1、破碎:将铜石墨废料投入真空连铸炉的耐高温容器中加热熔炼,并伴随搅拌,使铜石墨废料破碎成熔融状态的铜液和铜石墨粉i;
s2、分离:熔融状态的铜液下沉并通过连铸炉下引铸成铜材i,耐高温容器内的铜石墨粉i通过向真空熔炼炉内充入高纯氮气冷却,冷却至室温,取出铜石墨粉i;
s3、筛铜石墨粉:将步骤s2分离和冷却后的铜石墨粉i在气流磨中过筛,得到铜石墨粉ii;
s4、铜角料回收:步骤s3完成后,将气流磨设备中无法过筛的铜角料取出设备,投入真空熔炼炉中熔铸成铜材ii。
进一步设置是所述的铜石墨废料是粉状、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1080℃-1400℃。
进一步设置是所述的步骤s3中气流磨的分级轮频率100-150hz,压缩空气压力0.1-0.2mpa。
本发明的创新机理是:将铜石墨废料投入熔炼炉中,感应加热废料温度升至1080℃-1400℃之间,铜石墨废料中铜开始熔化,在自身重力和搅拌作用下,铜液汇聚在坩埚底部,在失去部分铜后的铜石墨块状角料破碎成粉状,在密度差作用下,铜石墨粉i上浮在铜液上。铜液通过真空连铸炉下引铸成铜材i,铜石墨粉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。
上浮在铜液上的铜石墨粉i是铜粉和石墨粉相互混合,铜粉被石墨粉阻碍熔化流动,无法汇聚成铜液,因此在铜石墨粉i冷却后,石墨粉中混合有铜粉,但经过高温影响的铜粉,部分颗粒大小和形貌已经改变。因此,需要经过气流磨过筛分选后,获得满足产品要求的铜石墨粉ii,剩余无法过筛铜角料真空熔炼成铜材ii。将气流磨分选得到的铜石墨粉ii经过铜含量检测后,重新称重配料生产铜石墨产品。铜材i和铜材ii按国标铜锭的检测,合格品可以作为铜材原材料投入生产。
与现有技术相比,本发明具有的优点和积极效果:1、避免使用化学试剂进行分离回收,从而避免了废水废气的排放和处理,有利于环保;2、避免脱碳工艺,减少二氧化碳气体排放,有利于环保,回收再利用石墨粉和铜,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本发明的工艺流程图。
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)将铜石墨废品投入真空连铸熔炼炉中加热,观察到铜熔化,搅拌使铜石墨废品破碎成铜石墨粉;
(2)停止搅拌,停止加热,将下沉的铜液通过连铸炉下引铸成铜锭i,铜液全部铸成铜锭后,坩埚内的铜石墨粉i通过向真空熔炼炉内充入高纯氮气冷却,冷却至室温,取出铜石墨粉i;
(3)铜锭i出模水冷后取样按铜锭国标检测杂质,并加测c%含量,c%不高于0.0030%;
(4)铜石墨粉i冷却至室温后,投入气流磨中过筛,设定分级轮频率为110hz,压缩空气压力0.1mpa,获得铜石墨粉ii,设备过筛运行一段时间后,取样检测气流磨设备中的铜石墨粉,当石墨含量低于0.0030%时停止过筛;
(5)将无法过筛的铜角料取出设备,投入真空熔炼炉坩埚中浇铸成铜锭ii,出模水冷后取样按铜锭国标检测杂质,并加测c%含量,c%不高于0.0030%;
(6)将气流磨分选得到的铜石墨粉ii经过铜含量检测后,重新称重配料生产铜石墨产品。铜锭i和铜锭ii按铜锭国标检测,合格品可以作为铜锭原材料投入生产。
实施例二
(1)将铜石墨废品投入真空连铸熔炼炉中加热,观察到铜熔化,搅拌使铜石墨废品破碎成铜石墨粉;
(2)停止搅拌,停止加热,将下沉的铜液通过连铸炉下引铸成铜锭i,铜液全部铸成铜锭后,坩埚内的铜石墨粉i通过向真空熔炼炉内充入高纯氮气冷却,冷却至室温,取出的铜石墨粉i;
(3)铜锭i出模水冷后取样按铜锭国标检测杂质,并加测c%含量,c%不高于0.0030%;
(4)铜石墨粉i冷却至室温后,投入气流磨中过筛,设定分级轮频率为130hz,压缩空气压力0.15mpa,获得铜石墨粉ii,设备过筛运行一段时间后,取样检测气流磨设备中的铜石墨粉,当石墨含量低于0.0030%时停止过筛;
(5)将无法过筛的铜角料取出设备,投入真空熔炼炉坩埚中熔铸成铜锭ii,出模水冷后取样按铜锭国标检测杂质,并加测c%含量,c%不高于0.0030%;
(6)将气流磨分选得到的铜石墨粉ii经过铜含量检测后,重新称重配料生产铜石墨产品。铜锭i和铜锭ii按铜锭国标检测,合格品可以作为铜锭原材料投入生产。
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。
1.一种铜石墨废料回收再利用的方法,其特征在于包括以下步骤:
s1、破碎:将铜石墨废料投入真空连铸炉的耐高温容器中加热熔炼,并伴随搅拌,使铜石墨废料破碎成熔融状态的铜液和铜石墨粉i;
s2、分离:熔融状态的铜液下沉并通过连铸炉下引铸成铜材i,耐高温容器内的铜石墨粉i通过向真空熔炼炉内充入氮气冷却,冷却至室温,取出铜石墨粉i;
s3、筛铜石墨粉:将步骤s2分离和冷却后的铜石墨粉i在气流磨中过筛,得到铜石墨粉ii;
s4、铜角料回收:步骤s3完成后,将气流磨设备中无法过筛的铜角料取出设备,投入真空熔炼炉中熔铸成铜材ii。
2.根据权利要求1所述的一种铜石墨废料回收再利用的方法,其特征在于:所述的铜石墨废料是粉状、丝状、棒状、圆柱饼状一种或多种混合。
3.根据权利要求1所述的一种铜石墨废料回收再利用的方法,其特征在于:所述的步骤s1中熔炼温度是1080℃-1400℃。
4.根据权利要求1所述的一种铜石墨废料回收再利用的方法,其特征在于:所述的步骤s3中气流磨的分级轮频率100-150hz,压缩空气压力0.1-0.2mpa。
技术总结