[发明专利]从铜包铝导线废料中回收铜和铝的方法以及该方法的电解设备所用的阳极装置

说明书

技术领域

本发明属于金属回收领域，具体涉及一种从铜包铝导线废料中回收铜和铝的方法以及该方法的电解设备所用的阳极装置。

背景技术

铜具有良好的导电性，其电阻率为0.01851Ω·mm²/m，且铜的标准电极电势较高，在自然界中不会因快速腐蚀而导致铜制品报废、失效。因此，铜一直被视为电缆内导体的首选材料。但铜的密度较高，铜资源比较稀少，且纯铜导体的价格较高。随着复合技术的不断发展与进步，在保证导电性能的前提下采用复合技术，用廉价的金属部分替代铜以降低生产成本，已经成为国内外研究开发人员努力的目标。其中铜包铝双金属复合线材是一种比较理想的替代品。铜包铝线的结构是外层为纯铜，其厚度较小，芯部为金属铝。铜包铝线较之纯铜线具有一定的优势：一是具有较好的延展性和可加工性，铜包铝线可像纯铜线一样进行拉拔和退火处理，还可进一步深加工成铜包漆包线及镀银、镀锡铜包铝线；二是具有独特的复合性能，铜包铝线同时具备铜的导电性和铝的密度小的复合特性；三是具备明显的经济效益，铜包铝线的密度仅为纯铜线的36.5％～41.6％，其长度是同等重量、同等直径的纯铜线的2.45～2.65倍；四是显著的社会效益和环境效益，铜包铝线能够节省大量的稀缺铜资源、减轻电缆重量，便于运输和施工、减轻工人劳动强度，而且包覆焊接法生产工艺也不会产生环境污染。因此，铜包铝线不仅具有广阔的市场前景，应用范围也在不断扩大。

然而由于铜包铝导线生产过程中的技术原因，会产生一定数量的废料。随着铜包铝导线的推广应用，其导线废料的回收利用已逐步成为行业性的难题，也成为我国电线电缆行业推广铜包铝导体的技术障碍。目前尚无铜包铝废料回收的相关报道。

发明内容

本发明的第一目的在于针对上述技术的不足，提出一种从铜包铝导线废料中回收铜和铝的方法。本发明的第二目的是，提出一种从铜包铝导线废料中回收铜和铝的电解设备所用的阳极装置。

实现本发明第一目的的技术方案是：一种从铜包铝导线废料中回收铜和铝的方法，具有以下步骤：①准备电解设备的阳极装置，该阳极装置具有金属钛件和铜包铝裸导线废料，金属钛件与铜包铝裸导线废料相互接触，且这种相互接触是可分离式的相互接触；②向电解槽中加入电解液，其中电解液成份为129g/L～148g/L的CuSO₄·5H₂O和150g/L～220g/L的H₂SO₄；将铜制板体作为阴极放入电解槽的电解液中，将步骤①中的阳极装置作为阳极放入电解槽的电解液中；③开始通直流电进行电解，其中电解槽电压为0.15V～0.3V，电流密度为200A/m²～300A/m²，电解温度为20℃～35℃，阴阳极之间的距离为2cm～3cm；当电解到电解槽电压明显增大时，停止电解，回收阳极装置中的铝和铜制板体上的铜。

上述步骤①中的阳极装置的金属钛件具有第一钛网和钛棒，阳极装置还具有塑料制成的阳极框，阳极框由孔率为35％～45％的多孔塑料板制成；第一钛网放置在阳极框中，铜包铝裸导线废料放置在第一钛网上而形成第一堆铜包铝裸导线，第一堆铜包铝裸导线中的各相邻铜包铝裸导线之间相互接触、且位于底部的铜包铝裸导线与第一钛网相互接触，钛棒插入第一堆铜包铝裸导线中而与第一堆铜包铝裸导线相接触、且钛棒也与第一钛网相互接触。

上述步骤①中的阳极装置的金属钛件还具有钛粒，这些钛粒分散在第一堆铜包铝裸导线的中间。

上述步骤①中的阳极装置还具有第二钛网和放置在第二钛网上的铜包铝裸导线废料，该放置在第二钛网上的铜包铝裸导线废料形成第二堆铜包铝裸导线；第二钛网放置在第一堆铜包铝裸导线的上面、其底部与第一堆铜包铝裸导线相接触，其上部则与第二堆铜包铝裸导线相接触；钛棒从上之下穿过并插置在第二堆铜包铝裸导线、第二钛网、第一堆铜包铝裸导线以及第一钛网中，而同时与第二堆铜包铝裸导线、第二钛网、第一堆铜包铝裸导线和第一钛网相接触；阳极装置的金属钛件还具有分散在第二堆铜包铝裸导线中间的钛粒。

上述步骤③中的电解槽电压为0.20V，电流密度为250A/m²，电解温度为25℃。

上述步骤①中所用的铜包铝裸导线废料是用废电解液浸除铜包铝导线废料上的部分可溶性杂质后得到、或去除铜包铝导线废料上的塑料包皮或绝缘漆膜得到。

实现本发明第二目的的技术方案是：一种从铜包铝导线废料中回收铜和铝的电解设备所用的阳极装置，具有金属钛件和铜包铝裸导线废料，金属钛件与铜包铝裸导线废料相互接触，且这种相互接触是可分离式的相互接触。