铜石墨废料回收再利用的方法

857 编辑：中冶有色技术网来源：温州伟达贵金属粉体材料有限公司

2024-01-09 14:27:43

权利要求书： 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。

说明书：一种铜石墨废料回收再利用的方法技术领域[0001] 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[0002] 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。[0003] 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[0004] 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。发明内容[0005] 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。[0006] 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：[0007] 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；[0008] 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；[0009] 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；[0010] 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。[0011] 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。[0012] 进一步设置是所述的步骤S1中熔炼温度是1080℃?1400℃。[0013] 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。

[0014] 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。[0015] 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。[0016] 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。[0017] 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[0018] 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。[0019] 图1本发明的工艺流程图。具体实施方式[0020] 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。[0021] 实施例一[0022] (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；[0023] (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；[0024] (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％；

[0025] (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；[0026] (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％；[0027] (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。[0028] 实施例二[0029] (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；[0030] (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；[0031] (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％；

[0032] (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；[0033] (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％；[0034] (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。[0035] 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。