一种铜铝复合材料的分离方法技术

本发明专利技术涉及了一种铜铝复合材料的分离方法，包括以下步骤：1)将铜铝复合材料加热至430～540℃，保温至铜铝复合材料的剥离强度为3N/mm以下，冷却，剥离；2)将剥离后的铜复合层放入碱溶液中，浸泡至铜复合层的复合面呈现出铜单质的颜色。本发明专利技术的铜铝复合材料的分离方法，分离效率高，且分离效果好。通过对铜铝复合材料的进行热处理，使得铜铝复合材料的铜和铝之间的结合强度急剧下降，使得铝基体更易于从复合材料上剥离，提高了分离效率；同时减少了铜复合层上残留铝的量，提高了回收率。

A method of separation of copper and aluminum composites

The invention relates to a separation method of copper and aluminum composite material, including the following steps: 1) heating copper aluminum composite material to 430~540 C, heat insulation to copper aluminum composite material under 3N/mm, cooling, peeling; 2) the peeled copper composite layer is put into the alkali solution, and the composite surface of the copper composite layer is presented. The color of the copper single. The separation method of the copper aluminum composite material has high separating efficiency and good separation effect. Through the heat treatment of copper aluminum composite material, the bonding strength between copper and aluminum in the copper aluminum composite material decreases sharply, making the aluminum matrix easily stripped from the composite material and improving the separation efficiency; at the same time, the amount of residual aluminum on the copper composite layer is reduced and the recovery yield is increased.

【技术实现步骤摘要】
一种铜铝复合材料的分离方法
本专利技术涉及复合材料领域，具体涉及一种铜铝复合材料的分离方法。
技术介绍
随着社会经济的快速发展，有色金属材料的需求增长迅速，我国已经成为有色金属材料的消费大国。由于铜的导电性、导热性能优良，具有较强的耐腐蚀性能，一直是导电、导热体的首选材料；同时，随着人们生活水平的提高，铜及其合金因为色泽大气、厚重，被广泛的应用在高档装饰行业。世界铜资源比较丰富，但是可开采矿藏相对稀少，我国的可开采矿藏更是相对匮乏。截至2013年，我国已探明铜储量仅占世界的4.35％，而消耗量约占世界消耗总量的40％，到2020年我国铜消耗量将接近1000万吨，铜材已成为我国仅次于石油的重要战略物资。铜铝复合材料是近几年新兴的一种高性价比的多金属复合材料，主要应用于导电、导热、建筑及装饰等领域。铜铝复合材料的生产方法主要有“模铸法”、“爆炸复合”、“轧制复合”、“铸轧法”、“电磁连铸法”等方法，其最终都是需要保证铜铝的结合强度以满足应用需求，因此对产品废料进行回收时会很难分离。现有的回收方法主要是熔炼成铜铝合金或者机械分离。由于铜铝合金用量较小，而主要采用机械分离，但是采用机械分离的效率极低，回收率低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种效率高、回收率高的铜铝复合材料的分离方法。为了实现以上目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种铜铝复合材料的分离方法，包括以下步骤：1)将铜铝复合材料加热至430～540℃，保温至铜铝复合材料的剥离强度为3N/mm以下，冷却，剥离；2)将剥离后的铜复合层放入碱溶液中，浸泡至铜复合层的复合面呈现出铜单质的颜色。本专利技术的铜铝复合材料的分离方法，分离效率高，且分离效果好。通过对铜铝复合材料的进行热处理，使得铜铝复合材料的铜和铝之间的结合强度急剧下降，使得铝基体更易于从复合材料上剥离，提高了分离效率；分离过程中，将铜铝复合材料加热到430～540℃，会在铜铝复合材料的铝复合层的剥离表面形成多种金属间化合物，主要为Cu9Al4和CuAl2，这些大量生成的化合物能够显著降低铜铝复合材料的结合强度。将剥离后的铜复合层采用碱溶液清洗，可以有效的去除残留在铜复合层表面的铝，提高分离效果。优选的，步骤1)中，所述铜铝复合材料为以冶金复合方式结合的铜铝复合材料。如铜铝复合板、铜铝复合板带、铜包铝排、铜铝单面复合板等。所述铜铝复合材料的剥离强度是在室温下检测得到的。优选的，步骤1)中，所述保温的时间为2～10h。进一步优选的，所述保温的时间为4～10h。所述剥离是通过机械振动或在端部撬动的方式将铜铝复合材料分离。优选的，步骤2)中，所述碱溶液为烧碱溶液。采用烧碱溶液能够降低铜铝复合材料分离的成本。优选的，所述烧碱溶液的质量浓度为5～10％。浸泡铜复合层时，如果浸泡较长时间，铜复合层表面仍有较多铝残留，可以在浸泡液中添加适量的烧碱。为了提高分离的效率，还可以采用温度高于常温的碱溶液。优选的，所述烧碱溶液的温度为40～80℃，所述浸泡的时间为3～8min。具体实施方式以下结合具体实施方式对本专利技术的技术方案作进一步说明。实施例1本实施例的铜铝复合材料为洛阳铜一金属材料发展有限公司生产的铜铝复合板，规格为6.0*500*2000mm，铜复合层体积比例为10％，重量2500Kg，初始剥离强度为21N/mm。本实施例的铜铝复合材料的分离方法，包括以下步骤：1)将铜铝复合材料放置于罩式光亮退火炉中，在540℃条件下保温8h，冷却，经检测铜铝复合材料的剥离强度降至2.5N/mm，通过在端部撬动的方式分离；2)再将铜复合层放入温度为60℃，质量浓度为5％的烧碱溶液中浸泡3min，铜复合层的复合面呈现出铜单质的颜色。最终产出铜材672Kg、铝材1810Kg。实施例2本实施例的铜铝复合材料为宝鸡申奥金属材料有限公司生产的爆炸复合铜铝复合板，规格为4.0*300*400mm，铜复合层体积比例为45％，重量为35Kg，初始剥离强度为19N/mm。本实施例的铜铝复合材料的分离方法，包括以下步骤：1)将铜铝复合材料放置于马弗炉中，在470℃条件下保温4h，冷却，经检测铜铝复合材料的剥离强度降至2.3N/mm，通过在端部撬动的方式分离；2)再将铜复合层放入温度为40℃，质量浓度为10％烧碱溶液浸泡5min，铜复合层的复合面呈现出铜单质的颜色。最终产出铜材25.5Kg、铝材5.5Kg。实施例3本实施例的铜铝复合材料为烟台孚信达双金属股份有限公司生产的铜包铝排，规格为8.0*80*2500mm，铜复合层体积比例为35％，重量105Kg，初始剥离强度为20N/mm。本实施例的铜铝复合材料的分离方法，包括以下步骤：1)将铜铝复合材料切断成400mm左右的小段，放置于马弗炉中，在490℃条件下保温5h，冷却，经检测铜铝复合材料的剥离强度为1.9N/mm，通过在端部撬动的方式分离；2)再将铜复合层放入温度为80℃，质量浓度为8％烧碱溶液浸泡5min。最终产出铜材67Kg、铝材37.5Kg。实施例4本实施例的铜铝复合材料为洛阳铜一金属材料发展有限公司生产的铜铝复合板，规格为10.0*40*500mm，铜复合层体积比为20％，重量370Kg，初始剥离强度为25N/mm。本实施例的铜铝复合材料的分离方法，包括以下步骤：1)将铜铝复合材料放置于罩式光亮退火炉中，在400℃条件下保温7h，冷却，经检测铜铝复合材料的剥离强度19N/mm，随后又将重新放置于罩式光亮退火炉中在430℃下保温5h，冷却，经检测铜铝复合材料的剥离强度下降至2.0N/mm，通过在端部撬动的方式分离；2)再将铜复合层放入温度为40℃，质量浓度为8％烧碱溶液浸泡8min，铜复合层的复合面呈现出铜单质的颜色。最终产出铜材166.5Kg、铝材201.5Kg。本实施例在对铜铝复合板进行分离时，首先在400℃(430～540℃的温度范围以外)对铜铝复合板保温7h，冷却后的铜铝复合板并不能满足剥离的条件，而在430℃保温5h就能将铜铝复合板的剥离强度降至2.0N/mm，再通过端部撬动的方式就能将铜铝复合板进行分离。由此可知，采用本专利技术的铜铝复合材料的分离方法能够提高分离的效率。实施例5本实施例的铜铝复合材料为洛阳铜一金属材料发展有限公司生产的单面铜铝复合材料，具体是规格为3.0*600*C的卷材，铜复层体积比为10％，重量为678Kg，初始剥离强度为21N/mm。本实施例的铜铝复合材料的分离方法，包括以下步骤：1)将铜铝复合材料放置于罩式光亮退火炉中，在430℃条件下保温7h，冷却，经检测铜铝复合材料的剥离强度下降至1.8N/mm，通过在端部撬动的方式分离；2)再将铜复合层放入温度为80℃，质量浓度为6％烧碱溶液浸泡6min，铜复合层的复合面呈现出铜单质的颜色。最终产出铜材181Kg、铝材495Kg。实施例6本实施例的铜铝复合材料为洛阳铜一金属材料发展有限公司生产的铜铝单面复合板，规格为4.0*500*1500mm，铜复合层体积比为15％，初始剥离强度为22N/mm，重量为1500Kg。本实施例的铜铝复合材料的分离方法，包括以下步骤：1)将铜铝复合材料放置于罩式光亮退火炉中，在440℃条件下保温9h，冷却，经检测铜铝复合材料的剥离强度下降至3N/mm，通过机械振动的方式分离；2)再本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜铝复合材料的分离方法，其特征在于：包括以下步骤：1)将铜铝复合材料加热至430～540℃，保温至铜铝复合材料的剥离强度为3N/mm以下，冷却，剥离；2)将剥离后的铜复合层放入碱溶液中，浸泡至铜复合层的复合面呈现出铜单质的颜色。

【技术特征摘要】
1.一种铜铝复合材料的分离方法，其特征在于：包括以下步骤：1)将铜铝复合材料加热至430～540℃，保温至铜铝复合材料的剥离强度为3N/mm以下，冷却，剥离；2)将剥离后的铜复合层放入碱溶液中，浸泡至铜复合层的复合面呈现出铜单质的颜色。2.根据权利要求1所述的铜铝复合材料的分离方法，其特征在于：步骤1)中，所述铜铝复合材料为以冶金复合方式结合的铜铝复合材料。3.根据权利要求1所述的铜铝复合材料的分离方法，其特征在于：步骤1)中，所述保温的时间为2～10h。4.根据权利要求3所述的铜铝复合材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：王项，范国栋，符利强，符会文，张涛，
申请(专利权)人：洛阳铜一金属材料发展有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41