一種報(bào)廢汽車散熱器回收銅和鉛錫合金的方法
【專利摘要】一種報(bào)廢汽車散熱器回收銅和鉛錫合金的方法，包括報(bào)廢汽車散熱器進(jìn)行清洗、配置鉛錫焊料脫除液、加熱攪拌脫鉛錫合金、過濾、電積，得到銅散熱片和鉛錫合金。將報(bào)廢汽車散熱器清洗，去除其附著的油污和灰塵。配置鉛錫焊料脫除液，氫氧化鈉為50?260g/L、檸檬酸鈉為5?100g/L、3?硝基苯磺酸鈉為5?100g/L、雙氧水為20?200g/L。加熱溫度為40?100℃。鉛錫焊料脫除時(shí)間為0.5?3h。經(jīng)脫除鉛錫焊料的混合溶液過濾得到銅和鉛錫溶液。鉛錫溶液電積得到鉛錫合金。電積條件為：氫氧化鈉為50?200g/L、醋酸鈉為40?160g/L、電流密度為10?400A/m2、電壓為0.5?2.5V、陽極為不溶性陽極、陰極為不銹鋼板。本發(fā)明具有銅和鉛錫合金的回收率高、流程短、無污染等特點(diǎn)。
【專利說明】
一種報(bào)廢汽車散熱器回收銅和鉛錫合金的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及報(bào)廢汽車散熱器回收銅和鉛錫的方法，屬于廢物資源化領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。近十年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，汽車消費(fèi)量和保有量急劇增長。國家統(tǒng)計(jì)局顯示，截止到2014年，我國民用汽車擁有量14598.11萬輛。按年報(bào)廢5 %計(jì)，2014年汽車報(bào)廢量729.91萬輛。報(bào)廢汽車經(jīng)拆解得到的散熱器含有大量紫銅和少量的鉛錫焊料等，是再生銅、再生鉛和再生錫重要的原料。
[0003]汽車散熱器是紫銅薄沖壓、疊層、焊接得到的，焊料為鉛錫合金(見圖1)。報(bào)廢汽車散熱器如直接冶煉將導(dǎo)致資源價(jià)值下降，鉛錫回收率低、冶煉煙氣重金屬污染嚴(yán)重等問題。綠色高效脫除鉛錫合金是報(bào)廢汽車散熱器高值化回收銅的關(guān)鍵之一。中國發(fā)明專利“一種廢舊水箱散熱器拆解回收裝置(申請(qǐng)?zhí)?01310427234.X)”公開了一種廢舊水箱散熱器拆解回收裝置，包括破碎、磁選、震動(dòng)分選、除塵、進(jìn)料斗、出料斗和物料輸送帶等。該發(fā)明未涉及散熱器銅帶(箔)與焊料分離的技術(shù)。中國發(fā)明專利“散熱器分離機(jī)(ZL201110259421.2 )，，公開了一種散熱器分離機(jī)，有效解決了勞動(dòng)強(qiáng)度大、費(fèi)時(shí)費(fèi)力及分離時(shí)銅鋁的損耗問題，但沒有涉及去除鉛錫焊料技術(shù)。中國實(shí)用新型專利“廢舊散熱器回收生產(chǎn)線(ZL201320124837.8)”公開一種廢舊散熱器回收生產(chǎn)線，包括破碎機(jī)、輸送機(jī)、分選機(jī)、除塵裝置等。中國實(shí)用新型專利“一種干式廢舊水箱散熱器分離拆解回收設(shè)備(ZL201520071432.1)”公開了一種干式廢舊水箱散熱器分離拆解回收設(shè)備，包括輸送裝置、雙軸撕碎機(jī)、錘式破碎機(jī)、分選輸送裝置、震動(dòng)氣流分選裝置、旋風(fēng)集鋁除塵裝置、脈沖除塵裝置等。中國發(fā)明專利“一種銅水箱脫錫的方法及設(shè)備(申請(qǐng)?zhí)?01210435861.3)”公開了一種銅水箱脫錫的方法及設(shè)備。將銅水箱置于特定滾筒，利用不同金屬熔點(diǎn)的差異，直接加熱滾筒側(cè)壁至400?500°C實(shí)現(xiàn)銅錫的分離，但造成焊錫更大面積涂覆在散熱器表面。中國發(fā)明專利“一種鍍錫銅米分離回收金屬銅錫的方法和裝置(ZL201010279564)”通過硫酸銅的酸性溶液，采用置換方法實(shí)現(xiàn)銅和錫的分離。但該專利對(duì)鉛錫焊料去除不利，其原因是銅散熱片和焊接合金表面生成難溶物硫酸鉛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的主要解決報(bào)廢汽車散熱器的銅和鉛錫合金流程短高值回收問題。
[0005]本發(fā)明所述的報(bào)廢汽車散熱器回收銅和鉛錫合金的方法如下:
[0006]將報(bào)廢汽車散熱器進(jìn)行清洗放入溶液進(jìn)行鉛錫焊料脫除。溶液配方為:氫氧化鈉為50-260g/L、檸檬酸鈉為5-100g/L、3-硝基苯磺酸鈉為5-100g/L、雙氧水為20-200g/L。鉛錫焊料脫除工藝為:溫度為40-100°C、脫除時(shí)間為0.5-3h。經(jīng)脫除鉛錫焊料的混合溶液過濾得到銅和鉛錫溶液。鉛錫溶液電積得到鉛錫合金。電積工藝為:氫氧化鈉為50-200g/L、醋酸鈉為40-160g/L、電流密度為10-400A/m2、電壓為0.5-2.5V、陽極為不溶性陽極、陰極為不銹鋼板。
[0007]本發(fā)明利用3-硝基苯磺酸鈉含有氧化基團(tuán)[-NO2]，其氧化性比HNO3弱，反應(yīng)過程中[-NO2]既可將金屬氧化成離子、又不致因氧化性太強(qiáng)而腐蝕基體的特點(diǎn)。經(jīng)氧化還原反應(yīng)后，[-NO2]被還原成[-NO]。為提高反應(yīng)速度，檸檬酸鈉絡(luò)合劑，與鉛錫離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，使溶液中鉛錫的離子活度下降，平衡電位負(fù)移，加速氧化。反應(yīng)原理如下:
[0008]2C6H405NSNa+Pb+Sn^2C6H404NSNa+Pb0+Sn0[0009 ] Sn0+2Na0H+H20^Na2 [Sn(OH)4]
[0010] Pb0+2Na0H^Na2Pb02+H20
[0011 ] 2Na3C6H507.2H20+3Na2Pb02+6H20^3Pb.2(C6H5O7 )+12Na0H
[0012]總的反應(yīng)如下:
[0013]2Na3C6H507.2H20+6C6H405NSNa+3Pb+3Sn+6H2046C6H404NSNa+3Na2[Sn(0H)4]+3Pb.2(C6H5O7)
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本發(fā)明具有銅的回收率高、工藝簡單易行、原料廉價(jià)無毒、無重金屬氣體排放等特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0015]圖1報(bào)廢汽車散熱器回收銅的工藝流程圖
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但本發(fā)明不僅局限于以下實(shí)施例。
[0017]實(shí)施例1
[0018]報(bào)廢汽車散熱器進(jìn)行清洗，去除其附著的油污和灰塵。配置鉛錫焊料脫除液，氫氧化鈉為50g/L、檸檬酸鈉為5g/L、3-硝基苯磺酸鈉為5g/L、雙氧水為20g/L。報(bào)廢汽車散熱器在鉛錫焊料脫除液中加熱攪拌，溫度為100°C，脫除時(shí)間為0.5h。經(jīng)脫除鉛錫焊料的混合溶液過濾得到銅和鉛錫溶液。鉛錫溶液經(jīng)成分調(diào)整為氫氧化鈉50g/L、醋酸鈉為40g/L后，進(jìn)行堿性條件下電積，電流密度為ΙΟΑ/m2、電壓為2.5V、陽極為石墨、陰極為不銹鋼板。鉛錫合金在沉積在不銹鋼陰極板上，經(jīng)剝離得到鉛錫合金。
[0019]實(shí)施例2
[0020]報(bào)廢汽車散熱器進(jìn)行清洗，去除其附著的油污和灰塵。配置鉛錫焊料脫除液，氫氧化鈉為75g/L、檸檬酸鈉為15g/L、3-硝基苯磺酸鈉為15g/L、雙氧水為30g/L。報(bào)廢汽車散熱器在鉛錫焊料脫除液中加熱攪拌，溫度為90°C，脫除時(shí)間為1.0h。經(jīng)脫除鉛錫焊料的混合溶液過濾得到銅和鉛錫溶液。鉛錫溶液經(jīng)成分調(diào)整為氫氧化鈉75g/L、醋酸鈉為60g/L后，進(jìn)行堿性條件下電積，電流密度為50A/V、電壓為2.0V、陽極為鈦棒、陰極為不銹鋼板。鉛錫合金在沉積在不銹鋼陰極板上，經(jīng)剝離得到鉛錫合金。
[0021]實(shí)施例3
[0022]報(bào)廢汽車散熱器進(jìn)行清洗，去除其附著的油污和灰塵。配置鉛錫焊料脫除液，氫氧化鈉為100g/L、檸檬酸鈉為25g/L、3-硝基苯磺酸鈉為25g/L、雙氧水為50g/L。報(bào)廢汽車散熱器在鉛錫焊料脫除液中加熱攪拌，溫度為80°C，脫除時(shí)間為2.0h。經(jīng)脫除鉛錫焊料的混合溶液過濾得到銅和鉛錫溶液。鉛錫溶液經(jīng)成分調(diào)整為氫氧化鈉100g/L、醋酸鈉為80g/L后，進(jìn)行堿性條件下電積，電流密度為100A/m2、電壓為1.5V、陽極為鈦棒、陰極為不銹鋼板。鉛錫合金在沉積在不銹鋼陰極板上，經(jīng)剝離得到鉛錫合金。
[0023]實(shí)施例4
[0024]報(bào)廢汽車散熱器進(jìn)行清洗，去除其附著的油污和灰塵。配置鉛錫焊料脫除液，氫氧化鈉為125g/L、檸檬酸鈉為50g/L、3-硝基苯磺酸鈉為50g/L、雙氧水為75g/L。報(bào)廢汽車散熱器在鉛錫焊料脫除液中加熱攪拌，溫度為70°C，脫除時(shí)間為1.5h。經(jīng)脫除鉛錫焊料的混合溶液過濾得到銅和鉛錫溶液。鉛錫溶液經(jīng)成分調(diào)整為氫氧化鈉125g/L、醋酸鈉為100g/L后，進(jìn)行堿性條件下電積，電流密度為150A/V、電壓為1.0V、陽極為石墨、陰極為不銹鋼板。鉛錫合金在沉積在不銹鋼陰極板上，經(jīng)剝離得到鉛錫合金。
[0025]實(shí)施例5
[0026]報(bào)廢汽車散熱器進(jìn)行清洗，去除其附著的油污和灰塵。配置鉛錫焊料脫除液，氫氧化鈉為150g/L、檸檬酸鈉為75g/L、3-硝基苯磺酸鈉為60g/L、雙氧水為100g/L。報(bào)廢汽車散熱器在鉛錫焊料脫除液中加熱攪拌，溫度為60°C，脫除時(shí)間為1.0h。經(jīng)脫除鉛錫焊料的混合溶液過濾得到銅和鉛錫溶液。鉛錫溶液經(jīng)成分調(diào)整為氫氧化鈉150g/L、醋酸鈉為120g/L后，進(jìn)行堿性條件下電積，電流密度為200A/V、電壓為1.0V、陽極為鉑板、陰極為不銹鋼板。鉛錫合金在沉積在不銹鋼陰極板上，經(jīng)剝離得到鉛錫合金。
[0027]實(shí)施例6
[0028]報(bào)廢汽車散熱器進(jìn)行清洗，去除其附著的油污和灰塵。配置鉛錫焊料脫除液，氫氧化鈉為175g/L、檸檬酸鈉為100g/L、3-硝基苯磺酸鈉為75g/L、雙氧水為120g/L。報(bào)廢汽車散熱器在鉛錫焊料脫除液中加熱攪拌，溫度為50°C，脫除時(shí)間為0.5h。經(jīng)脫除鉛錫焊料的混合溶液過濾得到銅和鉛錫溶液。鉛錫溶液經(jīng)成分調(diào)整為氫氧化鈉17 5g/L、醋酸鈉為140g/L后，進(jìn)行堿性條件下電積，電流密度為260A/V、電壓為1.0V、陽極為鉑板、陰極為不銹鋼板。鉛錫合金在沉積在不銹鋼陰極板上，經(jīng)剝離得到鉛錫合金。
[0029]實(shí)施例7
[0030]報(bào)廢汽車散熱器進(jìn)行清洗，去除其附著的油污和灰塵。配置鉛錫焊料脫除液，氫氧化鈉為200g/L、檸檬酸鈉為90g/L、3-硝基苯磺酸鈉為100g/L、雙氧水為150g/L。報(bào)廢汽車散熱器在鉛錫焊料脫除液中加熱攪拌，溫度為40°C，脫除時(shí)間為0.5h。經(jīng)脫除鉛錫焊料的混合溶液過濾得到銅和鉛錫溶液。鉛錫溶液經(jīng)成分調(diào)整為氫氧化鈉200g/L、醋酸鈉為160g/L后，進(jìn)行堿性條件下電積，電流密度為300A/m2、電壓為0.5V、陽極為石墨、陰極為不銹鋼板。鉛錫合金在沉積在不銹鋼陰極板上，經(jīng)剝離得到鉛錫合金。
[0031 ] 實(shí)施例8
[0032]報(bào)廢汽車散熱器進(jìn)行清洗，去除其附著的油污和灰塵。配置鉛錫焊料脫除液，氫氧化鈉為230g/L、檸檬酸鈉為100g/L、3-硝基苯磺酸鈉為90g/L、雙氧水為175g/L。報(bào)廢汽車散熱器在鉛錫焊料脫除液中加熱攪拌，溫度為55°C，脫除時(shí)間為1.0h。經(jīng)脫除鉛錫焊料的混合溶液過濾得到銅和鉛錫溶液。鉛錫溶液經(jīng)成分調(diào)整為氫氧化鈉180g/L、醋酸鈉為150g/L后，進(jìn)行堿性條件下電積，電流密度為340A/m2、電壓為0.5V、陽極為鈦棒、陰極為不銹鋼板。鉛錫合金在沉積在不銹鋼陰極板上，經(jīng)剝離得到鉛錫合金。
[0033]實(shí)施例9
[0034]報(bào)廢汽車散熱器進(jìn)行清洗，去除其附著的油污和灰塵。配置鉛錫焊料脫除液，氫氧化鈉為260g/L、檸檬酸鈉為60g/L、3-硝基苯磺酸鈉為80g/L、雙氧水為200g/L。報(bào)廢汽車散熱器在鉛錫焊料脫除液中加熱攪拌，溫度為75°C，脫除時(shí)間為1.5h。經(jīng)脫除鉛錫焊料的混合溶液過濾得到銅和鉛錫溶液。鉛錫溶液經(jīng)成分調(diào)整為氫氧化鈉200g/L、醋酸鈉為130g/L后，進(jìn)行堿性條件下電積，電流密度為360A/m2、電壓為1.5V、陽極為石墨、陰極為不銹鋼板。鉛錫合金在沉積在不銹鋼陰極板上，經(jīng)剝離得到鉛錫合金。
[0035]實(shí)施例10
[0036]報(bào)廢汽車散熱器進(jìn)行清洗，去除其附著的油污和灰塵。配置鉛錫焊料脫除液，氫氧化鈉為160g/L、檸檬酸鈉為60g/L、3-硝基苯磺酸鈉為30g/L、雙氧水為135g/L。報(bào)廢汽車散熱器在鉛錫焊料脫除液中加熱攪拌，溫度為65°C，脫除時(shí)間為2.0h。經(jīng)脫除鉛錫焊料的混合溶液過濾得到銅和鉛錫溶液。鉛錫溶液經(jīng)成分調(diào)整為氫氧化鈉190g/L、醋酸鈉為100g/L后，進(jìn)行堿性條件下電積，電流密度為380A/m2、電壓為1.5V、陽極為鉑板、陰極為不銹鋼板。鉛錫合金在沉積在不銹鋼陰極板上，經(jīng)剝離得到鉛錫合金。
[0037]實(shí)施例11
[0038]報(bào)廢汽車散熱器進(jìn)行清洗，去除其附著的油污和灰塵。配置鉛錫焊料脫除液，氫氧化鈉為90g/L、檸檬酸鈉為40g/L、3-硝基苯磺酸鈉為40g/L、雙氧水為160g/L。報(bào)廢汽車散熱器在鉛錫焊料脫除液中加熱攪拌，溫度為55°C，脫除時(shí)間為3.0h。經(jīng)脫除鉛錫焊料的混合溶液過濾得到銅和鉛錫溶液。鉛錫溶液經(jīng)成分調(diào)整為氫氧化鈉160g/L、醋酸鈉為90g/L后，進(jìn)行堿性條件下電積，電流密度為400A/V、電壓為2.0V、陽極為石墨、陰極為不銹鋼板。鉛錫合金在沉積在不銹鋼陰極板上，經(jīng)剝離得到鉛錫合金。
[0039]實(shí)施例12
[0040]報(bào)廢汽車散熱器進(jìn)行清洗，去除其附著的油污和灰塵。配置鉛錫焊料脫除液，氫氧化鈉為60g/L、檸檬酸鈉為30g/L、3-硝基苯磺酸鈉為55g/L、雙氧水為60g/L。報(bào)廢汽車散熱器在鉛錫焊料脫除液中加熱攪拌，溫度為75°C，脫除時(shí)間為3.0h。經(jīng)脫除鉛錫焊料的混合溶液過濾得到銅和鉛錫溶液。鉛錫溶液經(jīng)成分調(diào)整為氫氧化鈉140g/L、醋酸鈉為50g/L后，進(jìn)行堿性條件下電積，電流密度為280A/m2、電壓為2.5V、陽極為鈦棒、陰極為不銹鋼板。鉛錫合金在沉積在不銹鋼陰極板上，經(jīng)剝離得到鉛錫合金。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種報(bào)廢汽車散熱器銅和鉛錫合金回收的方法，其特征在于:包括報(bào)廢汽車散熱器進(jìn)行清洗、配置鉛錫焊料脫除液、加熱攪拌脫鉛錫合金、過濾、電積，得到銅散熱片和鉛錫合金。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)廢汽車散熱器銅和鉛錫合金回收的方法，其特征在于:鉛錫焊料脫除液成分為:氫氧化鈉為50-260g/L，檸檬酸鈉為5-100g/L，3-硝基苯磺酸鈉為5-100g/L，雙氧水為20-200g/L;鉛錫焊料脫除工藝為:加熱溫度為40-100 V，脫除時(shí)間為0.5-3h。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)廢汽車散熱器銅和鉛錫合金回收的方法，其特征在于:鉛錫溶液電積工藝為:氫氧化鈉為50-200g/L，醋酸鈉為40-160g/L，電流密度為10-400A/V，電壓為0.5-2.5V，不溶性陽極為石墨、鈦和鉑。
【文檔編號(hào)】C22B25/06GK105907970SQ201610225080
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月12日
【發(fā)明人】張深根, 李彬, 劉波
【申請(qǐng)人】北京科技大學(xué)