坡莫合金的退銅溶液及回收坡莫合金的方法與流程

文檔序號：11507278閱讀：491來源：國知局

導(dǎo)航： X技術(shù)> 最新專利>金屬材料;冶金;鑄造;磨削;拋光設(shè)備的制造及處理,應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明涉及一種坡莫合金的退銅溶液及回收坡莫合金的方法，屬于合金回收處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

坡莫合金指鐵鎳合金，其含鎳量的范圍很廣，在35％～90％之間。坡莫合金的最大特點(diǎn)是具有很高的弱磁場導(dǎo)磁率，它們的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度一般在0.6～1.0t之間。由于坡莫合金化學(xué)活性較強(qiáng)，因此，坡莫合金零件在加工好后使用時一般在坡莫合金零件表面需要鍍一層銅，以防止其氧化，而在廢舊的坡莫合金回收過程中往往要退除外面的銅鍍層，從而對內(nèi)層中鐵鎳合金加以回收再利用。

坡莫合金基體上的銅鍍層退除，通常采用機(jī)械打磨法或化學(xué)方法比如：間硝基苯磺酸鈉和氰化鈉、濃硝酸。機(jī)械打磨法不易把握打磨的力度往往不僅打磨掉外層的銅鍍層，而且對合金本體也有所磨損；而化學(xué)方法下，在強(qiáng)堿性條件下煮退、陽極法或濃硝酸法退除銅鍍層的反應(yīng)速率不易控制，同時對基體本身金屬也會產(chǎn)生腐蝕作用，造成合金基體上不可避免地產(chǎn)生麻子狀腐蝕，退銅后的合金要重新拋光后才能繼續(xù)使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是如何提供一種快速、有效并且不會影響內(nèi)層合金回收使用的方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

在飽和硝酸銅溶液中加入6～15mol/l的濃硝酸。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：濃硝酸控制在7～15mol/l之間。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：濃硝酸與飽和硝酸銅的體積比為2:1～3:1。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：包含以下步驟，按比例配制坡莫合金的退銅溶液，將銅鍍坡莫合金浸泡于退銅溶液中，控溫反應(yīng)，同時控制退銅溶液中濃硝酸的含量；反應(yīng)結(jié)束后，用飽和石灰水沖洗坡莫合金的表面，并烘干保存。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：加入的銅鍍坡莫合金與退銅溶液的體積比為1:25～1:40。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：銅鍍坡莫合金在退銅溶液中的反應(yīng)溫度為5～30℃。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：銅鍍坡莫合金在退銅溶液中銅鍍層的消耗速率為0.01～0.03mm/h。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：反應(yīng)時間為10～40min。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：坡莫合金的烘干的溫度為100～120℃，烘干時間為2～3h。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步是：

本發(fā)明將銅鍍坡莫合金浸泡于特制的一種退銅溶液中，通過控制濃硝酸的濃度和反應(yīng)的溫度，能夠保證坡莫合金外層銅鍍層溶解；同時，里層的合金基體形狀和性能不被破壞。本發(fā)明的工藝回收坡莫合金方法簡單、獨(dú)特，利用本方法能夠方便地退除坡莫合金外層的銅鍍層。

本發(fā)明中利用銅與濃硝酸的化學(xué)反應(yīng)性質(zhì)，同時在體系中加入了飽和的硝酸銅溶液，避免了單純的濃硝酸溶液與銅鍍層反應(yīng)的速度過快，反應(yīng)不易控制的現(xiàn)象。濃硝酸的濃度在7～15mol/l，反應(yīng)的溫度控制在5～30℃范圍之內(nèi)，能夠使得濃硝酸能夠完全腐蝕坡莫合金外的銅鍍層，而不會對內(nèi)部的鐵鎳合金有腐蝕。因此，既退除了坡莫合金的銅鍍層，也保證了坡莫合金的形狀和性能都得到完好保留。

本發(fā)明配制的退銅溶液中含有飽和的硝酸銅溶液，反應(yīng)過程中沉積下來的硝酸銅都是由坡莫合金的銅鍍層反應(yīng)得到。通過對反應(yīng)生成物硝酸銅的收集、稱量，可以推到得到坡莫合金的中銅鍍層的質(zhì)量，結(jié)合反應(yīng)前、后的體積對比，可以得出消耗掉的銅鍍層厚度。方便了通過對沉淀下來的硝酸銅質(zhì)量的控制，進(jìn)而預(yù)計(jì)消耗銅鍍層的厚度，增加了回收過程中對反應(yīng)程度的可控性。

本發(fā)明在回收過程定期取出沉積在底部的硝酸銅，這些硝酸銅可以再次作為退銅溶液配置原料；同時，沉積下來的硝酸銅純度很高能夠達(dá)到hg/t3443-2014化學(xué)試劑標(biāo)準(zhǔn)，可以作為副產(chǎn)品銷售。

具體實(shí)施方式

下面對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明：

本發(fā)明中的退銅溶液中含有濃度為6～15mol/l的濃硝酸和飽和硝酸銅溶液，濃硝酸與飽和硝酸銅加入的體積比為2:1～3:1。

本發(fā)明中回收坡莫合金的方法如下：首先，按照銅鍍坡莫合金與退銅溶液體積比為1:25～1:40，保證將銅鍍坡莫合金能夠完全浸泡于退銅溶液中，控溫反應(yīng)溫度為5～30℃反應(yīng)10～40min；然后，取出坡莫合金，用水沖洗坡莫合金的表面并烘干保存。坡莫合金的烘干的溫度為100～120℃，烘干時間為2～3h。根據(jù)反應(yīng)系統(tǒng)的大小，定期取出沉積在反應(yīng)器底部的硝酸銅，硝酸銅可以繼續(xù)用作配制退銅溶液的原料；同時，按照本發(fā)明的方法產(chǎn)生的硝酸銅能達(dá)到hg/t3443-2014化學(xué)試劑標(biāo)準(zhǔn)，也可以作為化學(xué)試劑銷售，產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明將反應(yīng)體系中生成的二氧化氮?dú)怏w利用吸收塔進(jìn)行吸收，避免了對環(huán)境的污染。

本發(fā)明中可以通過稱量沉積下來的硝酸銅質(zhì)量，可以推出消耗掉的銅鍍層厚度。根據(jù)下述步驟可以計(jì)算得到：

1)通過沉積出的硝酸銅推算出參加反應(yīng)的銅質(zhì)量m銅，由于退銅溶液中含有飽和的硝酸銅，沉積得到的硝酸銅都是由坡莫合金外層的銅鍍層反應(yīng)得到的；

2)通過下述關(guān)系式，可以得到反應(yīng)掉的銅鍍層的厚度：

m銅＝ρ銅(v前-v后)

v前—反應(yīng)前銅鍍坡莫合金的體積；

v后—反應(yīng)后坡莫合金的體積；

根據(jù)計(jì)算得出銅鍍層的消耗速度為0.01～0.03mm/h。

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明：

實(shí)施例1、

配制含有6mol/l硝酸的飽和硝酸銅溶液中，加入的濃硝酸與飽和硝酸銅的體積比為2:1，預(yù)先測得反應(yīng)前銅鍍坡莫合金的體積v前，將與退銅溶液體積比為1:25的坡莫合金浸泡于上述的退銅溶液中；控制反應(yīng)的溫度為5℃下，反應(yīng)40min后將合金取出，用水沖洗干凈并置于100℃下烘干3小時，測得反應(yīng)后坡莫合金的體積v后，根據(jù)計(jì)算得到銅鍍層的消耗速率為0.01mm/h。