一种从铜包铝排加工废料中回收铜、铝的方法与流程

本发明涉及湿法冶金技术领域，特别是指一种从铜包铝排加工废料中回收铜、铝的方法。

背景技术：

铜包铝排复合材料(CCA)以纯铝为芯体，外层包覆纯铜，使两种金属在界面形成原子间结合而成为一个整体金属线材，同时兼顾铜和铝的优点，具有低密度、低成本和易钎焊等特点。导体在传输交变电流时的“趋肤效应”使得铜包铝复合材料在高频信号传输和大电流输送方面的应用前景广阔。但在铜包铝排生产过程中，由于产品的成型率较低，产生大量的残次废料(铜包铝废坯料及导线排)，造成资源的重大浪费及生产成本的增加，因此从铜包铝排加工废料中回收有价金属铜、铝具有重要的意义。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种从铜包铝排加工废料中回收铜、铝的方法，实现从废料中直接提取得到金属铝及铜。

该方法的处理对象是铜包铝排加工废料，具体包括步骤如下：

(1)以空气为氧化剂，含铜离子及氨水的硫酸铵溶液为浸出剂浸出铜包铝排加工废料，浸出完成后通过液固分离得到金属铝块及含铜的浸出液；

(2)以LIX984N为萃取剂、煤油为稀释剂的有机相萃取步骤(1)得到的浸出液，得到含铜的负载有机相及萃余液；

(3)将步骤(2)得到的负载有机相洗涤、反萃，得到含铜的反萃液及有机相；

(4)将步骤(3)得到的含铜反萃液电积，得到阴极铜产品；

(5)将步骤(4)得到的电积后液返回步骤(3)反萃负载有机相使用；

(6)将步骤(1)得到的铝块返回铜包铝排加工重新使用；

(7)将步骤(2)得到的萃余液返回步骤(1)使用；

(8)将步骤(3)得到的有机相返回步骤(2)使用。

其中，步骤(1)中处理的铜包铝排加工废料为为铜包铝排加工过程中产生的铜包铝废坯料及导线排，浸出温度为10～50℃，浸出时间为1～24h，溶液硫酸铵浓度为50～300g/L、铜离子浓度为0.5～10g/L、氨水浓度5～100g/L，空气通入量为0.1～5L/(minL溶液)。

步骤(2)中萃取的相比O/A＝1～5:1，有机相LIX984N的体积浓度为10～30％，萃取级数2～3级，混合时间为1～3min。

步骤(3)中洗涤的相比O/A＝10～20:1，洗涤级数1～2级，反萃相比O/A＝1～5:1，反萃级数2～3级，硫酸浓度100～200g/L。

步骤(4)中铜电积的电流密度为100～500A/m²，温度10～50℃，阳极为不溶阳极Pb-Ca-Sn合金或Pb-Ag合金，阴极为永久阴极。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

硫酸铵浸出剂可循环使用，浸出过程主要消耗空气、少量氨水，铜电积后液及萃取剂均可循环使用，试剂消耗少，产生废液少。能直接得到金属铝及金属铜。采用湿法冶金的方法，能耗低，满足清洁生产的环保要求。

附图说明

图1为本发明的从铜包铝排加工废料中回收铜、铝的方法工艺流程图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明提供一种从铜包铝排加工废料中湿法回收铜、铝的方法。如图1所示，为该方法的工艺流程图。该方法具体包括浸出、萃取、洗涤、反萃、电积等步骤，下面结合具体实施例予以说明。

实施例1

浸出：52g废铜包铝坯料，浸出剂为200g/L硫酸铵溶液，体积为3L，溶液铜离子浓度为3g/L，氨浓度为60g/L，空气通入量为1.0L/(minL溶液)，浸出温度30℃，浸出时间3h，铜浸出率达99.8％。

萃取：萃取的相比O/A＝3:1，有机相LIX984N的体积浓度为20％，萃取级数3级，混合时间为3min，铜萃取率达99.5％。

洗涤、反萃：洗涤的相比O/A＝15:1，洗涤级数2级，反萃相比O/A＝3:1，反萃级数3级，硫酸浓度150g/L，铜反萃率达99.6％。

电积：以Pb-Ca-Sn合金为不溶阳极，采用永久阴极，在电流密度为250A/m²、温度25℃条件下电积，电流效率达93.5％。

实施例2

浸出：58g废铜包铝坯料，浸出剂为250g/L硫酸铵溶液，体积为3L，溶液铜离子浓度为5g/L，氨浓度为30g/L，空气通入量为2.0L/(minL溶液)，浸出温度20℃，浸出时间6h，铜浸出率达99.2％。

萃取：萃取的相比O/A＝2:1，有机相LIX984N的体积浓度为30％，萃取级数2级，混合时间为2min，铜萃取率达99.6％。

洗涤、反萃：洗涤的相比O/A＝20:1，洗涤级数2级，反萃相比O/A＝4:1，反萃级数3级，硫酸浓度170g/L，铜反萃率达99.7％。

电积：以Pb-Ag合金为不溶阳极，采用永久阴极，在电流密度为200A/m²、温度30℃条件下电积，电流效率达94.1％。

实施例3

浸出：46g废铜包铝排，浸出剂为200g/L硫酸铵溶液，体积为2L，溶液铜离子浓度为3g/L，氨浓度为40g/L，空气通入量为1.0L/(minL溶液)，浸出温度20℃，浸出时间10h，铜浸出率达99.1％。

萃取：萃取的相比O/A＝4:1，有机相LIX984N的体积浓度为30％，萃取级数2级，混合时间为3min，铜萃取率达99.7％。

洗涤、反萃：洗涤的相比O/A＝10:1，洗涤级数1级，反萃相比O/A＝2:1，反萃级数3级，硫酸浓度170g/L，铜反萃率达99.4％。

电积：以Pb-Ag合金为不溶阳极，采用永久阴极，在电流密度为300A/m²、温度25℃条件下电积，电流效率达93.2％。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。