[發明專利]一種復合線分離工藝及其設備

有效

• 申請號: 201410374513.9
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN104120486A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 龔衛紅;彭建兵
• 申請（專利權）人: 湖南匯博金屬材料有限責任公司
• 主分類號: C25F5/00
• 分類號: C25F5/00;C25F7/02
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏

技術領域

本發明涉及一種復合線分離工藝及其設備。

背景技術

以集束拉拔方法生產金屬纖維近幾年由于應用領域不斷拓展，市場需求量逐年增加，市場應用較為廣泛的金屬纖維是不銹鋼纖維和鐵鉻鋁纖維。在以集束拉拔方法生產金屬纖維的工藝中，先把金屬絲材、隔離材料、包覆材料集束后經過多次減徑拉拔和退火后制造出復合線，再將復合線中的隔離材料和包覆材料去除后制造金屬纖維。復合線連續分離工藝是生產高品質金屬纖維的常用工藝，現有的復合線連續分離工藝都是采用電化學電解工藝，復合線中的銅通過電解的方法轉移到陰極，從而達到把復合線中的銅除去的目的，該工藝由于需要把復合線作為陽極，電流需要從復合線上通過，復合線是在移動狀態下接觸式導電，高電流會燒壞導電觸點和復合線，造成電解電流密度低，所以電化學電解工藝產量低。復合線在電解過程中由于金屬絲材逐漸散開，金屬絲材之間的導電并不均勻，并且陰陽極的極距也不均勻，極距近的金屬絲材先電解，所以造成復合線電解不均勻影響金屬纖維的產品質量。電化學電解工藝的陽極是復合線呈線條狀，陰極板上的電解銅會形成銅柱或銅瘤，如果清理不及時會掛斷復合線，需要經常停機清理銅柱和銅瘤，從而降低金屬纖維產量。陰極板上的生產的電解銅外觀不平整，降低了電解銅的品質。電解銅生產到一定量后需要停機取出電解銅，也會降低金屬纖維的產量。

發明內容

本發明的目的是解決上述復合線分離工藝中的金屬纖維的產量低、質量差和生產連續性不高的問題。

為實現上述目的，本發明采用一種復合線分離工藝，包括以下步驟：(a)分離：使用含有含量為40-50?g/L的三價鐵離子的分離液氧化除去復合線中的銅得到金屬纖維，分離液的溫度為80-90?℃，分離液中氫離子的含量為0.5-1?g/L；(b)氧化：使用氧化劑將步驟(a)完成后的分離液中的二價鐵離子氧化成三價鐵離子；(c)萃取：將步驟(b)完成后的分離液中二價銅離子萃取到有機相并與水相分離；(d)加熱：萃取后的水相經加熱后重新成為分離液。

進一步地，所述萃取后的有機相再經過反萃、電積得到銅。

進一步地，所述分離液中的平衡陰離子優選硫酸根離子。

進一步地，所述分離液中二價鐵離子含量為1-10?g/L、二價銅離子含量為1-15?g/L。

進一步地，所述步驟(b)中的氧化劑為雙氧水、臭氧、純氧、空氣，優選雙氧水。

本發明還提供一種適合上述復合線分離工藝的設備，由分離槽、氧化槽、萃取箱和加熱槽組成，分離槽、氧化槽、萃取箱和加熱槽依次單向連接并形成循環。

進一步地，在上述設備的萃取箱上連接反萃箱和電積槽，其中反萃箱與萃取箱、電積槽均為雙向連接且均形成循環。

所述分離液中的三價鐵離子使復合線中的銅氧化成二價銅離子，同時三價鐵離子被還原成二價鐵離子，在氧化槽內用雙氧水把二價鐵離子氧化成三價鐵離子，并在萃取箱使用萃取劑內分離出二價銅離子，三價鐵離子的溶液經過加熱槽加熱重新回到分離槽成為分離液。

經萃取后，二價銅離子存在于萃取箱的有機相中；在反萃箱中遇到高濃度的酸，萃取劑與氫重新結合再生，重新進入萃取箱用于萃取，二價銅離子重新進入水相中流入電積槽；在電積槽電解沉積出銅，同時產生氧氣和氫離子，氫離子再進入反萃箱用于反萃。

所述分離為連續分離，氧化槽內的氧化反應以及萃取箱中二價銅離子的萃取都不會進行得徹底，故分離液中還含二價鐵離子：1-10?g/L、二價銅離子：1-15?g/L。

集束拉拔方法生產金屬纖維的工藝中的隔離材料、包覆材料常常選用銅，為氧化除去銅，復合線中金屬絲材的抗氧化能力需比銅強，常用的材質為不銹鋼和鐵鉻鋁。

本發明的有益效果在于：復合線分離工藝生產連續，分離速度快；分離效果好，生產的金屬纖維無腐蝕；無工業污染，綠色環保。解決了電化學分離工藝中的生產不連續，生產產量低，需要停機清理電解銅，部分金屬纖維電解腐蝕等問題。

附圖說明

圖1：實施本發明工藝的裝置示意圖。

圖中：1、分離槽，2、加熱槽，3、氧化槽，4、萃取箱，5、反萃箱，6、電積槽，7、復合線，8、金屬纖維。

具體實施方式

下面結合附圖、對比例和實施例來說明本發明的特點和技術效果，但本發明不限于具體實施例。實施例中所述萃取劑是荷蘭科寧(Cognis)公司銅萃取劑Lix984N；實施例與對比例中所述分離槽的尺寸僅長度不同，分離槽內復合線的數目均為24根。

對比例：