一种镀锡铜米的高值化回收方法技术

本发明专利技术提供了一种镀锡铜米的高值化回收方法，首先将钢球、废镀锡铜米、硅油按照一定比例加入立式搅拌球磨机进行球磨；经筛分后得到脱锡后的铜米和硅油与铜、锡粉末的混合物；将硅油与铜、锡粉末的混合物加入一定量的硅油，然后加热至锡熔化，启动搅拌装置搅拌2‑3h，锡粉熔化后在搅拌剪切力作用下，在硅油中均匀解离成细小的液态物质；冷却，静置，离心分离，分别得到纯净的硅油和纳米锡粉末；将纳米锡送入管式炉中，管式炉中纳米锡与空气接触，加热至300‑320℃，保温30min后冷却，得到纳米二氧化锡粉末。本发明专利技术工艺简单高效，使用的设备是常见的工业设备，操作安全方便容易实现。

【技术实现步骤摘要】
一种镀锡铜米的高值化回收方法
：本专利技术属于二次资源回收利用领域，具体涉及一种镀锡铜米的高值化回收方法。技术背景：现有废镀锡电线电缆大部分采用铜米机进行处理，铜米机是用于对废旧铜线粉碎将铜和塑料分离的机械。废镀锡电线电缆经铜米机处理后得到废镀锡铜米。镀锡铜米是废线缆生产的一种新的工业原料，它的分离回收不仅可以提高金属的使用率，提高再生资源的附加值，而且可以避免对坏境的污染。镀锡铜米是废线缆生产的一种新的工业原料，镀锡铜的使用已经超过了精铜的使用量。镀锡铜米分离回收，可以提高金属的使用率，避免对坏境的污染。从现有技术来看，镀锡铜米的回收方法来看，主要有酸浸法和电解法两种，例如中国专利技术专利200910090636.9提出硫酸铜-堆浸工艺回收废旧镀锡铜线中的铜和锡，中国专利技术专利201010279564.5采用专用浸出设备处理后再电解等工艺，这些方法从铜米中回收锡均存在回收成本高、工艺流程长等问题。凡是用化学试剂处理的方法存在二次污染问题，且成果高、流程长，批量化回收效果均不理想。因此，需要研发一种更加高效、低成本且经济友好的方法，解决废镀锡铜米的分离回收问题。因此，需要研发一种更加高效、低成本且经济友好的方法，解决有效分离铜米上的锡，提高废镀锡铜米的资源化处理效率。申请人前期研发了利用锡熔点低的特点开发的系列技术，如：在锡熔点以上温度时，利用摩擦的方式或利用离心分离的方式分离铜米表面的锡，达到锡和铜分离的目的。这些方法解决了现有技术存在二次污染的问题，且回收效率较高，但还存在能耗较高、批量回收困难等问题，本专利技术在前期研究的基础上，采用纯物理的方式分步对镀锡铜米处理，采用较为简单的处理手段，得到了意想不到的回收处理效果，开发了一种镀锡铜米的高值化回收方法。
技术实现思路
：本专利技术所要解决的技术问题是提供一种镀锡铜米的高值化回收方法，深度脱除镀锡铜米表层的锡，实现铜和锡的高值化回收。本专利技术一种镀锡铜米的高值化回收方法，通过以下步骤实现：1)、将钢球、废镀锡铜米、硅油按照一定比例加入立式搅拌球磨机，以300r/min的转速处理20-30min，废镀锡铜米表面的锡和少量的铜在钢球的物理摩擦作用下被刮离；2)、将步骤1)中得到的球磨产物收集，经筛分后得到脱锡后的铜米和硅油与铜、锡粉末的混合物；3)、将步骤2)中得到的硅油与铜、锡粉末的混合物置入带有搅拌装置的容器中，再向容器中加入一定量的硅油，然后将容器加热至锡熔化，启动搅拌装置搅拌2-3h，锡粉熔化后在搅拌剪切力作用下，在硅油中均匀解离成细小的液态物质；4)、在不停止搅拌操作的同时，停止加热，直至容器冷却至室温，细小的液态锡转化为固态锡颗粒悬浮在硅油中；停止搅拌，静置5-10min，铜粉沉于容器底部，从容器上部倒出含有固态锡颗粒的硅油，并收集容器底部的铜粉；5)、将硅油送入离心机中进行离心分离，分别得到纯净的硅油和纳米锡粉末；将纳米锡送入管式炉中，管式炉中纳米锡与空气接触，加热至300-320℃，保温30min后冷却，得到纳米二氧化锡粉末。本专利技术一种镀锡铜米的高值化回收方法，所述废镀锡铜米的线径为2-4mm，长度为5-12mm；钢球的直径为20mm。本专利技术一种镀锡铜米的高值化回收方法，所述步骤1)中，钢球、镀锡铜米、介质油的质量比为2:1:0.1。本专利技术一种镀锡铜米的高值化回收方法，所述步骤3)中，容器内的硅油与铜、锡混合粉末的质量比为10ml：1g。本专利技术一种镀锡铜米的高值化回收方法，所述步骤3)中，通过外部加热装置加热控制容器温度为240-250℃。本专利技术一种镀锡铜米的高值化回收方法，所述步骤3)和4)中，搅拌装置搅拌时的转速为500-1000rpm。本专利技术一种镀锡铜米的高值化回收方法，所述步骤5)中，硅油进行离心分离的转速为5000-10000rpm。本专利技术的技术原理为：1、首先将废镀锡铜米通过球磨的方式进行物理刮擦，将废镀锡铜米表面的锡分离干净，在球磨过程中，加入了硅油，硅油充当球磨的缓冲剂，在球磨机中的钢球撞击过程中，由于硅油的加入保护了已脱锡的铜米上的铜，能尽可能少地剥离铜米上的铜，实现锡的全部剥离。2、将剥离的铜粉、锡粉和硅油在一个容器内加热持续搅拌，由于加热至锡的熔点以上，此时铜没有熔化，仅是锡熔化，在搅拌作用下液态锡被不断剪切，切分为更为细小的液态个体；由于镀锡铜米浸没在大量的硅油中，锡在硅油中的单位体积质量分数很低，液态锡很容易分散在大量的硅油里面，特别是持续的搅拌剪切作用，使得液态锡在不断运动的硅油中均匀分布；在温度降低至锡的熔点以下的过程中，搅拌作用一直持续，硅油具有高粘稠度，液态细小的锡液粒相互聚合在一起的概率很低，冷却至锡熔点以下，锡液粒转变为固态锡颗粒，由于颗粒的粒径非常小(纳米级)，悬浮在硅油中；待冷却至室温，停止搅拌，静止5min，铜粉沉于容器底部，固态锡颗粒分散在硅油之中。3、将含有固态锡颗粒的硅油进行离心分离，实现硅油与固态锡颗粒的分离；将纳米锡置入管式炉中进行，与空气接触、300-320℃的温度下管式炉中的纳米锡高温氧化，表层的硅油受热分解，纳米锡与氧气反应生成纳米二氧化锡。首先通过球磨的方式脱除锡，不使用加热熔化锡的方式从镀锡铜米表层剥离锡，将剥离的锡和少量过量剥离的铜与硅油进行后续处理，处理的量会更大，更加有利于工业化放大生产。由于加热含有铜粉、锡粉的硅油溶液，通过配置合适的硅油加入比例，设置搅拌的方式和搅拌的时间，利用搅拌剪切力的作用将锡分散在硅油中，特别是在降温的过程中，持续搅拌作用维持熔化锡颗粒的状态冷却至锡熔点以下，则转化为固态锡颗粒。在此之前的技术方案中，获得的锡和铜粉，加入少量的介质油(粘稠度低的柴油)，搅拌少量的时间，使熔化的锡能在油中相互融合，冷却至室温时结合成块状的金属锡。本专利技术则是通过相反的路径，利用物理剪切的原理，将熔化的锡尽可能分散在粘稠度高、质量比例大的介质油中，通过冷却即可实现纳米锡的制备。利用熔化锡在搅拌作用下，不断剪切成若干细小的部分，特别是在大量的粘稠的硅油中，不断被剪切的液态锡能很好的分散，一旦温度降至熔点以下，即可获得纳米级的锡颗粒。在本专利技术中，在铜粉、锡粉和硅油的分散体系中，铜粉一直没有发生熔化和剪切，一般搅拌停止，即可沉入容器底部，而锡则一直被搅拌剪切作用，不断被细化和分散，最终形成纳米颗粒。本专利技术中，若采用的介质油比例较少，镀锡铜米的熔融态锡在介质油中碰撞的概率很大，会在相互的张力作用下聚合，冷却至锡熔点以下则形成更大尺寸的单质锡；若采用的介质油为粘稠度低的柴油等，熔融态的锡很难分散在介质油中，在重力作用下沉在介质油底部，在底部的区域相互碰撞的概率也会很大，冷却至锡熔点以下温度时形成大尺寸锡；此外，若没有持续搅拌作用，介质油很难形成分散体系，熔融态的锡能持续受到剪切作用，直到剪切到极限尺寸，在介质油中形成分散的颗粒体系。本专利技术取得的纳米锡是在硅油中离心分离得到的，回收得到的锡颗粒外部包裹了一层硅油，随后进行的热氧化过程中，硅油首先受热分解，避免了现有技术制备纳米二氧化锡过程中存在的团聚现象。现有技术制备纳米二氧化锡，一般采用锡源用SnCl4.5H2O或SnCl2.2H2O，通过一系列的湿法化学反应，最后烘干得到，很容易出现团聚现象，这是因为在烘干的过程中由于水的表面张本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镀锡铜米的高值化回收方法，其特征在于：通过以下步骤实现：1)、将钢球、废镀锡铜米、硅油按照一定比例加入立式搅拌球磨机，以300r/min的转速处理20‑30min，废镀锡铜米表面的锡和少量的铜在钢球的物理摩擦作用下被刮离；2)、将步骤1)中得到的球磨产物收集，经筛分后得到脱锡后的铜米和硅油与铜、锡粉末的混合物；3)、将步骤2)中得到的硅油与铜、锡粉末的混合物置入带有搅拌装置的容器中，再向容器中加入一定量的硅油，然后将容器加热至锡熔化，启动搅拌装置搅拌2‑3h，锡粉熔化后在搅拌剪切力作用下，在硅油中均匀解离成细小的液态物质；4)、在不停止搅拌操作的同时，停止加热，直至容器冷却至室温，细小的液态锡转化为固态锡颗粒悬浮在硅油中；停止搅拌，静置5‑10min，铜粉沉于容器底部，从容器上部倒出含有固态锡颗粒的硅油，并收集容器底部的铜粉；5)、将硅油送入离心机中进行离心分离，分别得到纯净的硅油和纳米锡粉末；将纳米锡送入管式炉中，管式炉中纳米锡与空气接触，加热至300‑320℃，保温30min后冷却，得到纳米二氧化锡粉末。

【技术特征摘要】
1.一种镀锡铜米的高值化回收方法，其特征在于：通过以下步骤实现：1)、将钢球、废镀锡铜米、硅油按照一定比例加入立式搅拌球磨机，以300r/min的转速处理20-30min，废镀锡铜米表面的锡和少量的铜在钢球的物理摩擦作用下被刮离；2)、将步骤1)中得到的球磨产物收集，经筛分后得到脱锡后的铜米和硅油与铜、锡粉末的混合物；3)、将步骤2)中得到的硅油与铜、锡粉末的混合物置入带有搅拌装置的容器中，再向容器中加入一定量的硅油，然后将容器加热至锡熔化，启动搅拌装置搅拌2-3h，锡粉熔化后在搅拌剪切力作用下，在硅油中均匀解离成细小的液态物质；4)、在不停止搅拌操作的同时，停止加热，直至容器冷却至室温，细小的液态锡转化为固态锡颗粒悬浮在硅油中；停止搅拌，静置5-10min，铜粉沉于容器底部，从容器上部倒出含有固态锡颗粒的硅油，并收集容器底部的铜粉；5)、将硅油送入离心机中进行离心分离，分别得到纯净的硅油和纳米锡粉末；将纳米锡送入管式炉中，管式炉中纳米锡与空气接触，加热至3...

【专利技术属性】
技术研发人员：易师，
申请(专利权)人：长沙汇聚环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43