[发明专利]一种循环使用硫化亚锡分离铜锡合金的方法

说明书

本发明涉及一种循环使用硫化亚锡分离铜锡合金的方法，属于有色金属冶金领域。在常压下将铜锡合金加热至合金熔化为液体，向铜锡合金溶液中添加硫化亚锡，将金属液升温，充分搅拌溶液，将反应后锡液降温进行捞渣，得到含Cu＜0.1％的粗锡合金及硫渣。根据硫渣中锡和硫含量，选择性向硫渣中添加或者不添加金属锡，将物料放入真空蒸馏炉内进行真空蒸馏，得到金属铜及硫化亚锡。本发明使用硫化亚锡进行铜锡分离，硫化亚锡在流程中可循环使用，降低了铜锡分离的成本，分离工艺为全火法，不会产生废水及废气。

技术领域

本发明涉及一种循环使用硫化亚锡分离铜锡合金的方法，属于有色金属冶金领域。

背景技术

铜锡合金，也称锡青铜是指含5％～15％的Sn，有的含有少量Zn的铜合金，属于最古老的工艺上可用的铜合金，具有较高的机械强度和硬度、抗腐蚀性，良好的铸造性能和加工性能，优良的承载性能，收缩系数小，较好的导电性和易于焊接等特性。广泛应用于铸造业、电子和通讯等领域，生产形状复杂、轮廓清晰、气密性要求不高的铸件，耐腐蚀性要求高的蒸汽锅炉、海船等零件，电子原件固定或者导电的器件。铜锡合金在电子和通讯工业中应用最广、用量最大，占总消费量一半以上。

铜锡合金使用过程中会产生大量的铜锡合金废料，如废弃锻造件、电子元件电子针脚、镀锡铜线、电子器件焊接废料。在有色金属冶炼过程中也会产生铜锡合金物料。在铜锡合金使用过程产生的铜锡合金废料及有色金属冶炼过程中产生的铜锡合金中含有大量的铜及锡，以及其它有价金属。随着铜、锡矿产储量的不断减少，如何回收利用铜锡合金物料中的铜和锡，实现铜锡资源的循环使用具有重大意义。

目前，国内主要采用火法、电解法、化学法处理铜锡合金。中国发明专利95111809.9利用火法在氧化钠、氯化钙和碳组成的熔融介质中回收锡，达到铜锡分离的目的，该方法存在能耗高，分离不彻底等问题。电解方法是将铜锡合金铸成电解铜板，通过电解达到铜锡分离目的，该方法存在工艺流程长，能耗高，生产成本高的缺点。化学方法利用铜、锡还原性不同来进行置换，加入锡粒就可以把铜置换出来，而且不带入杂质，但该法适合铜含量较低的物料，铜含量高需要大量的锡粒，增加处理成本。

中国发明专利201410448208.X中公开了一种镍锡铜合金废料的处理方法，该方法将镍铜锡合金加热至1600℃熔融，然后硫化脱锡，将脱锡后的熔融态废料电解得到铜，脱铜后的熔融态废料电解得到镍。该方法中物料熔融温度高，经两次电解分别获得铜和镍，电解对杂质含量要求严格，处理过程会产生废水。

发明内容

本发明目的是提供一种循环使用硫化亚锡分离铜锡合金的方法。

本发明所采用的技术方案包括以下步骤：

步骤一、在常压下将铜锡合金加热至合金熔化为液体，向铜锡合金溶液中添加硫化亚锡，将金属液升温，充分搅拌溶液，直至溶液表面不再产生金属浮渣，将反应后合金溶液降温进行捞渣，得到低铜含量的粗锡合金及硫渣。

步骤二、根据步骤一产出的硫渣中锡和硫含量，选择性向硫渣中添加或者不添加金属锡，将物料放入真空蒸馏炉内进行真空蒸馏，得到金属铜及硫化亚锡。

所述步骤一中硫化亚锡添加量为铜锡合金中铜与硫化亚锡反应生成硫化亚铜(即按照反应式一)理论需求量的1.2～1.5倍。此过程中硫化亚锡需过量，确保铜锡合金中铜能全部参与反应生成硫化亚铜，达到除铜的目的。加入的过量硫化亚锡在铜全部反应完后会挥发出来，收集后可重复使用。

所述步骤一反应所需硫化亚锡一次或者多次加入到合金溶液中，每次加入硫化亚锡后将合金溶液升温，进行充分搅拌，然后降温捞渣。

所述步骤一中搅拌温度为500℃～800℃，在此温度下使硫化亚锡与合金中的铜充分反应。

所述步骤一中硫化亚锡和铜锡合金溶液充分反应后，将合金溶液温度降至250℃～300℃捞渣，产出含Cu＜0.1％的粗锡合金及硫渣。