專(zhuān)利名稱(chēng)：從銅包鋁廢導(dǎo)線(xiàn)中分離銅和鋁的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬分離領(lǐng)域，具體涉及一種從銅包鋁廢導(dǎo)線(xiàn)中分離銅和鋁的方法。
背景技術(shù)：
銅包鋁導(dǎo)線(xiàn)是近年新興的復(fù)合導(dǎo)電材料，是由鋁芯線(xiàn)和緊密包覆其外的銅層構(gòu)成的雙金屬線(xiàn)。它發(fā)揮了這兩種金屬材料的特點(diǎn)，使銅的優(yōu)良導(dǎo)電性和鋁的重量輕的特點(diǎn)結(jié)合在一起，克服了鋁導(dǎo)線(xiàn)的缺點(diǎn)，形成具有導(dǎo)電性好、密度小、柔軟、耐腐蝕、易焊接、價(jià)錢(qián)低廉、利于施工等特點(diǎn)。它作為純銅導(dǎo)線(xiàn)的替代品，已運(yùn)用于信號(hào)傳輸和電傳輸?shù)阮I(lǐng)域。由于銅資源的日益緊張，導(dǎo)致銅價(jià)長(zhǎng)期趨勢(shì)走高，從而使銅包鋁導(dǎo)線(xiàn)的市場(chǎng)前景越來(lái)越廣闊。目前，我國(guó)的銅包鋁導(dǎo)線(xiàn)的年產(chǎn)量已達(dá)5萬(wàn)噸。隨著銅包鋁導(dǎo)線(xiàn)生產(chǎn)量的增加，生產(chǎn)中所產(chǎn)生的廢導(dǎo)線(xiàn)的回收利用顯得日益重要。對(duì)于直徑大于8mm的廢導(dǎo)線(xiàn)，可通過(guò)機(jī)械剝離的方法將銅、鋁分離。但成品生產(chǎn)中大部分的廢導(dǎo)線(xiàn)直徑往往小于3mm，對(duì)于這種導(dǎo)線(xiàn)，無(wú)法通過(guò)機(jī)械或物理的方法將這兩種金屬分離。由于廢導(dǎo)線(xiàn)中的兩種金屬材料無(wú)法分離，導(dǎo)致廢導(dǎo)線(xiàn)中的銅鋁難以回收利用，其價(jià)值與所含銅鋁的價(jià)值相比大大下降了，從而相應(yīng)地增加了成品的生產(chǎn)成本。
按我國(guó)目前銅包鋁導(dǎo)線(xiàn)年產(chǎn)量5萬(wàn)噸的規(guī)模，以廢品率5%計(jì)，每年廢導(dǎo)線(xiàn)的量為2500噸。現(xiàn)在，市場(chǎng)上銅的價(jià)格為3萬(wàn)元/噸，鋁的價(jià)格為1.2萬(wàn)元/噸。按此價(jià)格計(jì)算，廢導(dǎo)線(xiàn)中銅、鋁的價(jià)值約為4500萬(wàn)元(廢導(dǎo)線(xiàn)中銅的重量含量為三分之一)。如果廢導(dǎo)線(xiàn)中的銅鋁無(wú)法分離，那么廢導(dǎo)線(xiàn)就難以利用，其價(jià)值就會(huì)遠(yuǎn)低于其所含金屬的價(jià)值，這樣就造成資源的巨大浪費(fèi)。因此，如何將廢導(dǎo)線(xiàn)中的銅鋁分離回收已成為線(xiàn)纜生產(chǎn)行業(yè)迫切需要解決的問(wèn)題。由此也可看出，銅包鋁廢導(dǎo)線(xiàn)的銅鋁分離技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。
中國(guó)專(zhuān)利CN101240430A公開(kāi)了一種從銅包鋁導(dǎo)線(xiàn)廢料中回收銅和鋁的方法以及該方法的電解設(shè)備所用的陽(yáng)極裝置。該專(zhuān)利采用電解的方法將銅包鋁導(dǎo)線(xiàn)廢料中的銅和鋁進(jìn)行回收，設(shè)備復(fù)雜，電解條件苛刻，不適合大規(guī)模生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述問(wèn)題，提供一種工藝簡(jiǎn)單，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的從銅包鋁廢導(dǎo)線(xiàn)中分離銅和鋁的方法。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是 一種從銅包鋁廢導(dǎo)線(xiàn)中分離銅和鋁的方法，向裝有銅包
鋁廢導(dǎo)線(xiàn)的容器中加入雙氧水和硫酸混合反應(yīng)，控制反應(yīng)體系的溫度為8(TC 9(rC，反應(yīng)12min 18min后加入水，繼續(xù)反應(yīng)5min 15min，反應(yīng)后即可得到鋁線(xiàn)和硫酸銅溶液。
所述的雙氧水的濃度為30wt^ 40wt^，銅包鋁廢導(dǎo)線(xiàn)與雙氧水的重量比為l : 1 1 :
2. 5。
所述硫酸的濃度為l : 2. 5 1 : 3. 5，也即硫酸與水的重量比為l : 2. 5 1 : 3. 5;銅包鋁
廢導(dǎo)線(xiàn)與硫酸的重量比為l : 2 1 : 3。
所加入的水為蒸餾水或去離子水，銅包鋁廢導(dǎo)線(xiàn)與水的重量比為l : 2 1 : 2.5。其主要化學(xué)反應(yīng)式
Cu + H202 + H2S04 -CuS04 + 2H20
2H202 - 2H20 + 02
本發(fā)明具有積極的效果(1)本發(fā)明通過(guò)雙氧水和硫酸使導(dǎo)線(xiàn)中的銅與硫酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化
為硫酸銅，而鋁由于與硫酸反應(yīng)速度比較緩慢，因此在30min內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)銅和鋁的完全分離，分離后的鋁導(dǎo)線(xiàn)可以用于鋁材或鋁線(xiàn)的生產(chǎn)，硫酸銅也是應(yīng)用最廣泛的銅鹽之一。這樣既實(shí)現(xiàn)了銅包鋁廢導(dǎo)線(xiàn)自身價(jià)值的充分挖掘，又大大緩解了銅包鋁廢導(dǎo)線(xiàn)對(duì)環(huán)境的污染。(2)本發(fā)明的方法工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，設(shè)備簡(jiǎn)單，特別適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)利用。
具體實(shí)施方式
(實(shí)施例l)
將434g的銅包鋁廢導(dǎo)線(xiàn)裝入燒杯中，加入930g濃度為30wt。/。的雙氧水和1090g的硫酸(硫酸與水的重量比為l : 3)混合反應(yīng)，控制反應(yīng)體系的溫度為86'C。反應(yīng)中有大量熱量產(chǎn)生，為防止液體暴沸，在反應(yīng)進(jìn)行12min后，向反應(yīng)體系中加入1000g的蒸餾水冷卻，繼續(xù)反應(yīng)llmin。反應(yīng)后得到銀白色的鋁線(xiàn)和硫酸銅溶液，將它們分離，并將硫酸銅溶液蒸發(fā)結(jié)晶制取五水合硫酸銅晶體。(實(shí)施例2)
將500g的銅包鋁廢導(dǎo)線(xiàn)裝入燒杯中，加入1100g濃度為30wt。/。的雙氧水和1050g的硫酸(硫酸與水的重量比為l : 3)混合反應(yīng)，控制反應(yīng)體系的溫度為9(TC。反應(yīng)中有大量熱量產(chǎn)生，為防止液體暴沸，在反應(yīng)進(jìn)行18min后，向反應(yīng)體系中加入1000g的蒸餾水冷卻，繼續(xù)反應(yīng)
45min。反應(yīng)后得到銀白色的鋁線(xiàn)和硫酸銅溶液，將它們分離，并將硫酸銅溶液蒸發(fā)結(jié)晶制取五水合硫酸銅晶體。(實(shí)施例3)
將500g的銅包鋁廢導(dǎo)線(xiàn)裝入燒杯中，加入680g濃度為30wt。/。的雙氧水和1200g的硫酸(硫酸與水的重量比為l : 3)混合反應(yīng)，控制反應(yīng)體系的溫度為82'C。反應(yīng)中有大量熱量產(chǎn)生，為防止液體暴沸，在反應(yīng)進(jìn)行15min后，向反應(yīng)體系中加入1000g的蒸餾水冷卻，繼續(xù)反應(yīng)13min。反應(yīng)后得到銀白色的鋁線(xiàn)和硫酸銅溶液，將它們分離，并將硫酸銅溶液蒸發(fā)結(jié)晶制取五水合硫酸銅晶體。
權(quán)利要求
1、一種從銅包鋁廢導(dǎo)線(xiàn)中分離銅和鋁的方法，其特征在于向裝有銅包鋁廢導(dǎo)線(xiàn)的容器中加入雙氧水和硫酸混合反應(yīng)，控制反應(yīng)體系的溫度為80℃～90℃，反應(yīng)12min～18min后加入水，繼續(xù)反應(yīng)5min～15min，反應(yīng)后即可得到鋁線(xiàn)和硫酸銅溶液。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的從銅包鋁廢導(dǎo)線(xiàn)中分離銅和鋁的方法，其特征在于所述的雙氧水的濃度為30wt^ 40wt^，銅包鋁廢導(dǎo)線(xiàn)與雙氧水的重量比為l : 1 1 : 2.5。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的從銅包鋁廢導(dǎo)線(xiàn)中分離銅和鋁的方法，其特征在于所述硫酸的濃度為l : 2. 5 1 : 3.5;銅包鋁廢導(dǎo)線(xiàn)與硫酸的重量比為1 : 2 1 : 3。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的從銅包鋁廢導(dǎo)線(xiàn)中分離銅和鋁的方法，其特征在于所加入的水為蒸餾水或去離子水，銅包鋁廢導(dǎo)線(xiàn)與水的重量比為l : 2 1 : 2.5。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種從銅包鋁廢導(dǎo)線(xiàn)中分離銅和鋁的方法，向裝有銅包鋁廢導(dǎo)線(xiàn)的容器中加入雙氧水和硫酸混合反應(yīng)，控制反應(yīng)體系的溫度為80℃～90℃，反應(yīng)12min～18min后加入水，繼續(xù)反應(yīng)5min～15min，反應(yīng)后即可得到鋁線(xiàn)和硫酸銅溶液。所述的雙氧水的濃度為30wt％～40wt％，銅包鋁廢導(dǎo)線(xiàn)與雙氧水的重量比為1∶1～1∶2.5。所述硫酸的濃度為1∶2.5～1∶3.5，也即硫酸與水的重量比為1∶2.5～1∶3.5；銅包鋁廢導(dǎo)線(xiàn)與硫酸的重量比為1∶2～1∶3。所加入的水為蒸餾水或去離子水，銅包鋁廢導(dǎo)線(xiàn)與水的重量比為1∶2～1∶2.5。本發(fā)明的方法工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，設(shè)備簡(jiǎn)單，適合大規(guī)模生產(chǎn)利用。
文檔編號(hào)C22B15/00GK101560605SQ20091030291
公開(kāi)日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2009年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月4日
發(fā)明者姚國(guó)勝, 揚(yáng) 蘇, 覃榮森, 陳建欣 申請(qǐng)人:常州工學(xué)院