热处理法去除铜带表面镀镍层的方法及热处理介质与流程

本发明涉及一种金属材料加工制造领域，尤其涉及一种镀镍铜带回收料中镀镍元素的处理方法。

背景技术：

铜及铜合金带材具有良好的机械力学、物理、化学性能，在国内外的电子电器元件中应用非常广泛。在铜带材表面镀覆厚度为2～5μm的镍，可提高铜带表面硬度、光学亮度和耐大气腐蚀性能，达到降低接触摩擦和接触电阻功效，已广泛应用于电子电器的插座连接器等产品的制造。

经过三十多年快速发展，我国铜加工材制品的生产规模和应用积累，已经进入铜制品循环再生利用阶段。国内铜加工业大量使用市场回收的废弃电子电器产品和生产过程中回收的废旧镀镍铜带，再加工制造铜及铜合金制品（如带材、线材、棒材等）。由于镀镍铜带的应用领域的不同，镀镍铜带的基材也不同，目前市场上的镀镍铜带涉及紫铜、青铜、黄铜等，因此在对镀镍铜带回收料再加工过程中，易出现镍元素超标，需对镀镍带表面的镍元素进行分离后再加工，尤其在承接高端铜及铜合金带材产品订单时，客户会有严格的成分限制要求。

近年来，随着国内铜加工制品循环利用过程的快速发展，铜及铜合金镀镍带材的镍元素分离技术已受到了国内众多企业的重视。对于镀镍铜带的回收料目前的处理方法，一是作为镍白铜的原料添加再生产镍白铜制品，二是采用化学工艺方法分离铜带和镍。方法一对紫铜镀镍带有效，对于其他铜基料（青铜带、黄铜带）则无法应用，而且由于镍元素与铜在熔炼过程中可形成无限固溶体，无法采用现有的精炼方法来消除；方法二是利用化学工艺除去带材表面的镀镍层。化学工艺方法需使用大量的酸、碱、盐等化学试剂，而产生二次污染排放(废水、废气、废杂)，对环境造成严重的污染，其受到国家环保政策的严厉限制。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明目的在于提供一种低成本、短流程、无二次污染的热处理法去除铜带表面镀镍层的方法；具体技术方案为：

一种热处理介质，由氯化钠（nacl）、氟化盐和石墨组成。

进一步，所述氟化盐为氟化钠（naf）、冰晶石（na3alf6）中的一种或两种组合。

进一步，其质量百分比含量为：氯化钠（nacl）60～70%、氟化钠（naf）0～20%、冰晶石（na3alf6）0～20%、余量为石墨。

进一步，所述石墨为石墨粉。

本发明还公开了一种采用上述的热处理介质的热处理法去除铜带表面镀镍层的方法，包含以下步骤：

（1）在分剪机上将回收的镀镍铜带分切；

（2）对镀镍铜带分切料进行清理；

（3）将镀镍铜带分切料和所述热处理介质放入加热炉并用覆盖剂覆盖后加热；

（4）对经过加热处理的镀镍铜带分切料分离、取出、冷却；

（5）对冷却的镀镍铜带分切料清理。

进一步，步骤（3）中所述加热温度为450～650℃。

进一步，步骤（3）中所述保温时间为90～150min。

进一步，步骤（4）中经过热处理的镀镍铜带分切料冷却方式为空冷或水冷。

将回收的镀镍铜带分切料，放入具有分离铜镍镀层功能的除镍添加剂中进行非真空加热处理，通过控制加热温度、保温时间和炉内气氛，将镀镍铜带与镀镍层（镍元素）分离，再采用冷却方法促进镀镍层（镍元素）的有效去除，经过上述热处理后的铜带可实现与镍元素分离，达到去除镀镍铜带表面镍元素的目的。

通过采用前述的除镍方法，铜带试样表面的镀镍去除效果较好，除镍后试样表面的化学成分：cu：93.35～98.9%；ni+杂质：1.1～6.65%，除镍率为93.35～98.9%。

本发明热处理法去除铜带表面镀镍层的方法，具有在非真空加热过程中将镀镍铜带表面镀镍层和铜带分离的功效，从而达到去除镀镍铜带表面镍元素的目的。

本发明热处理法去除镀镍铜带表面镍元素方法，与化学工艺相比具有工艺简单、处理成本低、无二次污染等特点。

本发明可用于镀镍铜废旧料的回收处理和再生利用领域，是一种环境友好的铜资源循环再生利用的处理方法，可解决现有的镀镍铜回收料处理技术难题，经处理的镀镍铜回收料可再应用于铜加工制造领域，具有较好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为未经处理的镀镍铜带试样照片；

图2为本发明实施例1提供的镀镍铜带试样处理结果照片；

图3为本发明实施例2提供的镀镍铜带试样处理结果照片；

图4为本发明实施例3提供的镀镍铜带试样处理结果照片；

图5为图1的黑白照片；

图6为图2的黑白照片；

图7为图3的黑白照片；

图8为图4的黑白照片。

具体实施方式

下面利用实施例对本发明进行更全面的说明。本发明可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。

除有特别说明，本发明中所用到的各种试剂、原料均为市场上购买的商品或可以通过公知的方法制得的产品。

实施例1

（1）在分剪机上将回收的镀镍铜带分切，镀镍铜带分切大小可根据加热炉炉膛尺寸确定，所述步骤（2）根据镀镍铜带分切料表面情况，采用风吹或水洗清理镀镍铜带分切料表面的泥沙；

（2）对镀镍铜带分切成料采用风吹清理镀镍铜带分切料表面的泥沙，也可以采用水洗清理镀镍铜带分切料表面的泥沙；

（3）将镀镍铜带分切料和热处理介质放入加热炉，并覆盖木炭加热至450℃后，进行保温，保温时间为90min；木炭加入量为铜带重量的5%。

（4）可以用工具钳、金属筛网等工具将经过加热的镀镍铜带分切料与热处理介质分离、取出；

（5）将分离的镀镍铜带分切料在空气中自然冷却，也可以采用气冷、水冷方式强制冷却；

（6）将冷却后的镀镍铜带分切料表面的添加剂残留物擦净。

实施例中的镀镍铜带镀镍厚度约为5μm；

所述步骤（3）中的热处理介质组成（重量百分比）为：氯化钠（nacl）60%、氟化钠（naf）10%、冰晶石（na3alf6）10%、石墨粉20%。

由处理后的试样照片可知，经本实施方案处理的试样表面留有一定量的氧化物，镀镍层大部分已去除，达到去除铜带表面镀镍层的功效。

实施例2

本实施例与实施例1的步骤基本相同，区别为热处理介质组成（重量百分比）为：氯化钠（nacl）70%、氟化钠（naf）20%、冰晶石（na3alf6）0%、石墨粉10%。

步骤（3）加热温度为650℃。

步骤（3）中所述保温时间为120min。

步骤（3）中木炭加入量为铜带重量的10%。

步骤（4）用工具钳将镀镍铜带分切料与热处理介质分离、取出。

步骤（5）中将分离、取出的镀镍铜带分切料放入水中冷却。

步骤（6）对经过冷却处理后的镀镍铜带分切料表面进行清理，并把冷却水晾干。

由处理后的试样照片可知，经本实施方案处理的试样表面的镀镍层已去除，达到去除铜带表面镀镍层的功效，可用于循环再生利用加工。

实施例3

本实施例与实施例2的步骤基本相同，区别为热处理介质氯化钠（nacl）70%、氟化钠（naf）0%、冰晶石（na3alf6）20%、石墨粉10%。

所述步骤（3）加热温度为550℃。

所述步骤（3）中所述保温时间为150min。

由处理后的试样照片可知，经本实施方案处理的试样表面留有少量的氧化物，镀镍层大部分已去除。达到去除铜带表面镀镍层的功效，可用于循环再生利用加工。

上述示例只是用于说明本发明，除此之外，还有多种不同的实施方式，而这些实施方式都是本领域技术人员在领悟本发明思想后能够想到的，故，在此不再一一列举。