本發(fā)明涉及濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域,特別是指一種從銅包鋁排加工廢料中回收銅、鋁的方法。
背景技術(shù):
銅包鋁排復(fù)合材料(CCA)以純鋁為芯體,外層包覆純銅,使兩種金屬在界面形成原子間結(jié)合而成為一個整體金屬線材,同時兼顧銅和鋁的優(yōu)點,具有低密度、低成本和易釬焊等特點。導(dǎo)體在傳輸交變電流時的“趨膚效應(yīng)”使得銅包鋁復(fù)合材料在高頻信號傳輸和大電流輸送方面的應(yīng)用前景廣闊。但在銅包鋁排生產(chǎn)過程中,由于產(chǎn)品的成型率較低,產(chǎn)生大量的殘次廢料(銅包鋁廢坯料及導(dǎo)線排),造成資源的重大浪費及生產(chǎn)成本的增加,因此從銅包鋁排加工廢料中回收有價金屬銅、鋁具有重要的意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種從銅包鋁排加工廢料中回收銅、鋁的方法,實現(xiàn)從廢料中直接提取得到金屬鋁及銅。
該方法的處理對象是銅包鋁排加工廢料,具體包括步驟如下:
(1)以空氣為氧化劑,含銅離子及氨水的硫酸銨溶液為浸出劑浸出銅包鋁排加工廢料,浸出完成后通過液固分離得到金屬鋁塊及含銅的浸出液;
(2)以LIX984N為萃取劑、煤油為稀釋劑的有機相萃取步驟(1)得到的浸出液,得到含銅的負(fù)載有機相及萃余液;
(3)將步驟(2)得到的負(fù)載有機相洗滌、反萃,得到含銅的反萃液及有機相;
(4)將步驟(3)得到的含銅反萃液電積,得到陰極銅產(chǎn)品;
(5)將步驟(4)得到的電積后液返回步驟(3)反萃負(fù)載有機相使用;
(6)將步驟(1)得到的鋁塊返回銅包鋁排加工重新使用;
(7)將步驟(2)得到的萃余液返回步驟(1)使用;
(8)將步驟(3)得到的有機相返回步驟(2)使用。
其中,步驟(1)中處理的銅包鋁排加工廢料為為銅包鋁排加工過程中產(chǎn)生的銅包鋁廢坯料及導(dǎo)線排,浸出溫度為10~50℃,浸出時間為1~24h,溶液硫酸銨濃度為50~300g/L、銅離子濃度為0.5~10g/L、氨水濃度5~100g/L,空氣通入量為0.1~5L/(minL溶液)。
步驟(2)中萃取的相比O/A=1~5:1,有機相LIX984N的體積濃度為10~30%,萃取級數(shù)2~3級,混合時間為1~3min。
步驟(3)中洗滌的相比O/A=10~20:1,洗滌級數(shù)1~2級,反萃相比O/A=1~5:1,反萃級數(shù)2~3級,硫酸濃度100~200g/L。
步驟(4)中銅電積的電流密度為100~500A/m2,溫度10~50℃,陽極為不溶陽極Pb-Ca-Sn合金或Pb-Ag合金,陰極為永久陰極。
本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
硫酸銨浸出劑可循環(huán)使用,浸出過程主要消耗空氣、少量氨水,銅電積后液及萃取劑均可循環(huán)使用,試劑消耗少,產(chǎn)生廢液少。能直接得到金屬鋁及金屬銅。采用濕法冶金的方法,能耗低,滿足清潔生產(chǎn)的環(huán)保要求。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的從銅包鋁排加工廢料中回收銅、鋁的方法工藝流程圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合附圖及具體實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
本發(fā)明提供一種從銅包鋁排加工廢料中濕法回收銅、鋁的方法。如圖1所示,為該方法的工藝流程圖。該方法具體包括浸出、萃取、洗滌、反萃、電積等步驟,下面結(jié)合具體實施例予以說明。
實施例1
浸出:52g廢銅包鋁坯料,浸出劑為200g/L硫酸銨溶液,體積為3L,溶液銅離子濃度為3g/L,氨濃度為60g/L,空氣通入量為1.0L/(minL溶液),浸出溫度30℃,浸出時間3h,銅浸出率達(dá)99.8%。
萃取:萃取的相比O/A=3:1,有機相LIX984N的體積濃度為20%,萃取級數(shù)3級,混合時間為3min,銅萃取率達(dá)99.5%。
洗滌、反萃:洗滌的相比O/A=15:1,洗滌級數(shù)2級,反萃相比O/A=3:1,反萃級數(shù)3級,硫酸濃度150g/L,銅反萃率達(dá)99.6%。
電積:以Pb-Ca-Sn合金為不溶陽極,采用永久陰極,在電流密度為250A/m2、溫度25℃條件下電積,電流效率達(dá)93.5%。
實施例2
浸出:58g廢銅包鋁坯料,浸出劑為250g/L硫酸銨溶液,體積為3L,溶液銅離子濃度為5g/L,氨濃度為30g/L,空氣通入量為2.0L/(minL溶液),浸出溫度20℃,浸出時間6h,銅浸出率達(dá)99.2%。
萃?。狠腿〉南啾萇/A=2:1,有機相LIX984N的體積濃度為30%,萃取級數(shù)2級,混合時間為2min,銅萃取率達(dá)99.6%。
洗滌、反萃:洗滌的相比O/A=20:1,洗滌級數(shù)2級,反萃相比O/A=4:1,反萃級數(shù)3級,硫酸濃度170g/L,銅反萃率達(dá)99.7%。
電積:以Pb-Ag合金為不溶陽極,采用永久陰極,在電流密度為200A/m2、溫度30℃條件下電積,電流效率達(dá)94.1%。
實施例3
浸出:46g廢銅包鋁排,浸出劑為200g/L硫酸銨溶液,體積為2L,溶液銅離子濃度為3g/L,氨濃度為40g/L,空氣通入量為1.0L/(minL溶液),浸出溫度20℃,浸出時間10h,銅浸出率達(dá)99.1%。
萃?。狠腿〉南啾萇/A=4:1,有機相LIX984N的體積濃度為30%,萃取級數(shù)2級,混合時間為3min,銅萃取率達(dá)99.7%。
洗滌、反萃:洗滌的相比O/A=10:1,洗滌級數(shù)1級,反萃相比O/A=2:1,反萃級數(shù)3級,硫酸濃度170g/L,銅反萃率達(dá)99.4%。
電積:以Pb-Ag合金為不溶陽極,采用永久陰極,在電流密度為300A/m2、溫度25℃條件下電積,電流效率達(dá)93.2%。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。