[发明专利]镀锡废料中锡回收的方法及其专用加热炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种从镀锡废料中回收锡，尤其是从镀锡铜线中回收锡的方法，及该方法的专用加热炉。

背景技术

锡的熔点为232℃，极富延展性，耐蚀性好，常用于其他金属特别是铜的电镀。随着我国工业化的飞速发展，工业用镀锌铜件被大量使用，随之而来的镀锡铜件被废弃的现象大量存在，再加上国际铜锡资源价格高居不下，回收铜锡等再生资源会对经济和社会产生显著的效益。目前，从镀锡废料中回收锡的工业方法有以下几种：

1 真空加热法

将镀锡铜件打捆放入真空电炉中，利用铜锡的熔点不同(锡的熔点为232℃，铜的熔点为1083℃)将其加热至300℃左右，使其表面的锡熔化并滴到炉底，汇集后回收。显然，应用真空电炉成本高，经济效益不好，但若不用真空电炉而用一般电炉，铜容易被空气氧化。而铜又往往在镀锡铜件中占了主要成分，故生产效果并不好。

2 硫酸和硫酸铜混合加热法

根据中山大学雷勇强等人的研究(《有色金属(冶金部分)》2004年第六期)，可配置置换反应液组，该液组的组成为含CuSO4 30g/L、95％-98％的浓硫酸100mL/L，放入镀锡铜件后，由Arrennius公式推算出来和经实验测量得到的处理温度均为50-60℃，而且锡是以SnO₂粉末的方式来回收的，不仅纯度高而且回收率也高。但该方法并不适合于工业应用，浓硫酸加热使操作的难度加大，并且最终产物会污染环境。

3 电化学法

利用滚筒退镀、提篮退镀等设备进行电化学退镀。此法可在不侵蚀铜基体的情况下获得纯度为99.9％的锡，但由于是电化学退镀，耗能极大，且电解加工设备价格昂贵，总体成本过高。

4 油浴法

专利号为01105413.1的中国专利《从镀锡、浸锡和焊锡的金属废料回收锡的方法及其装置》中用煤油作为铜锡分离的介质，并加热到280℃-310℃左右。由于煤油在加热时，易被人体吸入，造成神经性中毒，此法操作性较差。

此外还有一种盐浴脱锡的方法。虽然也有不少研究人员提出过各种各样的盐浴配方，但都存在着环境温度高(多为中高温盐浴)、熔盐重复利用性差、操作危险性大(尤其是硝酸盐盐浴)等不足。这在一定程度上限制了盐浴法在工业中的应用。申请号为95111809.9的中国专利《一种镀锡铜线废料和锡铝废渣的再生工艺及用装置》中使用的熔盐还原剂是碳粉，碳粉防老化效果不好。

发明内容

针对现有从镀锡废料中回收锡的各种方法存在的脱锡效果差、操作难度大、设备成本高、环境污染等问题，本发明提供一种环境温度低、成本低、效果好的镀锡废料中锡回收的方法。同时提供一种用于该方法的专用加热炉。

本发明的镀锡废料中锡回收的方法是：

(1)按质量比取NaCl:ZnCl₂：石墨片：硅胶＝20：66：12：2，将其中的NaCl和ZnCl₂混合均匀制成混合盐，将混合盐在100℃-110℃下烘干2小时-5小时；

(2)将石墨片和硅胶与烘干后的混合盐均匀混合，成为熔盐介质，然后将熔盐介质加热至300℃--370℃，使其完全熔化；

(3)将镀锡废料放入上述熔化的熔盐介质中，镀锡废料中的锡化为锡液沉淀，然后排出，凝固成形。

上述熔盐介质中ZnCl₂是主要成分(ZnCl₂易潮解，故使用前必须烘干)，其熔点为283℃。NaCl的加入一方面是为了降低成本(ZnCl₂的价格较NaCl高)，另一方面也可以降低熔盐介质的熔点，进而减少加热能耗，节约资源。当NaCl与ZnCl₂质量比为20：66时，熔盐介质有低共熔点262℃，为防止熔盐老化，须给熔盐提供一个还原性环境。本发明的方法应用碎石墨片作为防老化剂。硅胶的吸水性强，且吸水后变蓝色，可指示ZnCl₂中水分，同时和石墨片配合提供还原环境，具有环境温度低、成本低、效果好的特点。

本发明的镀锡废料中锡回收专用加热炉采用以下技术方案：

该专用加热炉包括圆柱筒型壳体和加热器，壳体安装在加热器上，壳体内部粘附耐火材料，壳体侧面设置保护气入口和热电偶，壳体上端设有密封盖，壳体下部设有窥视孔，壳体底面呈3-5°倾斜，壳体最低处设有放流口，壳体内部设有2-3层铜网，两层铜网之间设置碎石墨片及硅胶颗粒，铜网孔径小于两种颗粒的直径。多层铜网的设计能回收铜屑，使分离效果更好。

上述加热炉能够控制加热温度以及保证脱锡效果，结构简单，便于加工，成本低廉。

附图说明