專利名稱：從繞組回收銅的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從具有漆包膜的銅線即所謂的漆包線特別是卷繞狀態(tài)的漆包線即所謂「繞組(winding)」高效地同收純度高的銅而作為銅資源的方法。
在現(xiàn)有技術(shù)中常使用電動機(jī)來作為家庭電氣產(chǎn)品和生產(chǎn)機(jī)械的驅(qū)動源。近年來，隨著社會對環(huán)境保護(hù)和資源枯竭的關(guān)心的提高，急需開發(fā)與資源的有效利用和再生相關(guān)的技術(shù)，電動機(jī)也不例外。
在

圖1中用截面圖典型地表示在家庭電氣產(chǎn)品和生產(chǎn)機(jī)械中使用的電動機(jī)的構(gòu)成。如圖所示的那樣，電動機(jī)由定子1、轉(zhuǎn)子2、轉(zhuǎn)子2的軸3、軸承4、作為電動機(jī)外殼(機(jī)殼)的端架5和機(jī)架6等組成。定子1包括把在銅的線芯的外側(cè)包覆具有絕緣性能的漆包膜的漆包線7以預(yù)定的電氣形式繞制在鐵心10上而形成的繞組8。在電動機(jī)中，通過從外部給該繞組通電而產(chǎn)生電磁力，而在轉(zhuǎn)子2上產(chǎn)生動力。
為了繞組8的絕緣強(qiáng)化和機(jī)械的補(bǔ)強(qiáng)的目的，定子1通常要進(jìn)行浸漬處理。而且，對于例如室內(nèi)空調(diào)的風(fēng)扇電動機(jī)等，常使用以提高小型化、靜音化、可靠性為目的如圖2所示的，把定子1埋在樹脂9內(nèi)的，所謂模制電動機(jī)(molded motor)。在此基礎(chǔ)上，在吸塵器中使用整流子電動機(jī)作為驅(qū)動源，在該整流子電動機(jī)中，具有整流子的轉(zhuǎn)子(電樞)側(cè)具有繞組，其也進(jìn)行浸漬處理。
這些電動機(jī)的由漆包線7組成的繞組8通過浸漬被固化或被埋設(shè)在樹脂9內(nèi)，因此，難于從繞組8的鐵心10上實現(xiàn)分離和解體，因而，對作為廢棄物回收的電動機(jī)的金屬類進(jìn)行經(jīng)濟(jì)地資源回收是困難的。因此，被回收的電動機(jī)只能作為雜質(zhì)混入的金屬屑進(jìn)行處理，或作為工業(yè)廢棄物按原狀進(jìn)行填埋。特別是，在電動機(jī)等中所使用的繞組為了降低銅耗(copper loss，ohmicloss)而提高電動機(jī)效率，而這樣高純度(99.9重量％以上)的電氣用銅，使用價值較高。
因此，考慮使用這樣的方法把樹脂模鑄的轉(zhuǎn)子浸漬在強(qiáng)堿分解液中，用強(qiáng)堿來分解樹脂模鑄使之崩潰，至少分離繞組和鐵心等電磁部分的金屬部件(參照日本專利公開公報平8-340661號)。但是，在該方法中，不過是通過強(qiáng)堿分解來破壞電磁部件的樹脂模鑄而僅取得金屬部分，即使在該方法中，也存在樹脂殘存在金屬部件中的情況，則分離的金屬部件其結(jié)局也只能作為低品位的金屬屑處理。
因此，本發(fā)明提供一種從由漆包線構(gòu)成的繞組上高效地回收純度高的銅的方法。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種從繞組回收銅的方法，其特征在于，把由具有聚酯類和/或聚氨酯類的絕緣膜的漆包線所構(gòu)成的繞組浸漬在強(qiáng)堿溶液中，接著，除去附著(或殘存)在繞組上的強(qiáng)堿，然后，把繞組進(jìn)行高頻熔解。
在本發(fā)明中，所謂漆包線是指具有聚酯類和/或聚氨酯類的絕緣膜的銅線，把由這樣的漆包線所構(gòu)成的繞組浸漬在強(qiáng)堿溶液中來加水分解絕緣膜而進(jìn)行劣化，接著，在從繞組上除去強(qiáng)堿之后，進(jìn)行高頻熔解而再生銅。這樣的絕緣膜通常被熱固化。在本發(fā)明的工業(yè)應(yīng)用中，漆包線其外側(cè)非常薄，即使在其外側(cè)具有例如1～3μm左右的其他樹脂如聚酰胺的膜，也能得到本發(fā)明的效果，在本發(fā)明的實施中沒有問題。例如，漆包線為了提高其加工性而可以具有尼龍薄膜。
由于本發(fā)明以由具有在強(qiáng)堿溶液中可以加水分解的薄膜材料的漆包線所構(gòu)成的繞組為對象，就能容易地得到通過強(qiáng)堿溶液處理而使薄膜劣化的繞組，最好是在除去了薄膜的繞組。這樣，由于對這樣的繞組使用了高頻熔解法，就能在鐵屑等混入和漆包膜殘渣較少的狀態(tài)下取出相當(dāng)于包含在使用的繞組中的銅的總量的銅。由于使用僅對取出的繞組進(jìn)行選擇性的加熱熔融的高頻熔解法，就能以高回收率經(jīng)濟(jì)地再生純度高的銅。
在本發(fā)明的方法中，只要由漆包線所構(gòu)成的繞組的繞組形態(tài)的銅線具有聚酯類和/或聚氨酯類的絕緣膜，就能從任意的來源得到。這樣的繞組可以是用于繞制具有聚酯類和/或聚氨酯類的絕緣膜的漆包線的例如電動機(jī)的定子或轉(zhuǎn)子的繞組，也可以是變壓器的繞組。在本發(fā)明中，漆包線并不是必須是繞制狀態(tài)的，可以是任意形態(tài)的。而且，如果在繞制狀態(tài)下，由于銅以高密度地存在，就能夠增加回收的效率。例如，代替繞制狀態(tài)，如在下述實施形態(tài)中使用的那樣，可以把繞組狀態(tài)的漆包線切成幾塊。
在本發(fā)明中，聚酯類和/或聚氨酯類的絕緣膜的術(shù)語，在電氣機(jī)器的領(lǐng)域中一般作為漆包線的薄膜所使用的絕緣樹脂中，只要在強(qiáng)堿存在下能夠進(jìn)行加水分解，而沒有特別的限定。這樣的樹脂可以是熱固性的。薄膜可以在這樣的樹脂中進(jìn)一步含有著色劑、潤滑劑(石蠟)等。
作為構(gòu)成例如家庭電氣產(chǎn)品和小型生產(chǎn)機(jī)械的電動機(jī)等的繞組的漆包線，一般可以使用聚酯包覆電線(PEW)、聚氨酯包覆電線(UEW)、聚酰亞胺酯包覆電線(EIW)、聚酰胺酰亞胺包覆電線(AIW)、聚酰亞胺包覆電線(PIW)等。把在這些電線中所使用的包覆進(jìn)行組合而構(gòu)成為兩層，或這樣這些包覆和其他材料進(jìn)行變性的繞組，而適合于與耐熱性和/或其用途結(jié)合使用。
本發(fā)明的方法之所以可以方便地使用，是因為是在上述漆包線中包含有PEW、UEW和變性PEW的銅線。其中，該「變性PEW」的術(shù)語作為代表把基本成分的分子骨骼的一部分置換成其他的分子構(gòu)造來改變合成樹脂的性質(zhì)的術(shù)語來使用。這些銅線廣泛地作為一般的漆包線來使用，這些銅線的薄膜包含加水分解性的某種酯結(jié)合作為分了骨骼的主體，由于幾乎沒有在耐熱耐化學(xué)性上不具有特別優(yōu)勢的亞胺結(jié)合，而能夠提高銅的回收的回收率。
作為在本發(fā)明的方法中使用的強(qiáng)堿溶液，只要是能夠把漆包線的絕緣薄膜進(jìn)行加水分解的材料就行，而沒有特別的限定。一般，適用于0.1～10N(規(guī)定)、最好3～5N的強(qiáng)堿，例如NaOH、KOH的水溶液。如果強(qiáng)堿的濃度是極端低的低濃度，則加水分解的進(jìn)行就會變得非常慢，則銅回收的效率大大降低。另一方面，如果是過度高濃度，則液體的黏度變高，向薄膜中的浸透性變低，因而實質(zhì)上也不會看到由提高濃度所產(chǎn)生的顯著的效果。
而且，由于加水分解在常溫下具有而需要時間，因此，為了促進(jìn)加水分解，可以對強(qiáng)堿溶液加溫。對于該加溫，只考慮加水分解的速度，則溫度越高越好，這樣，可以在強(qiáng)堿溶液的沸點或其附近的溫度下來實施加水分解。但是，還要考慮其他的因素，例如提高溫度所產(chǎn)生的設(shè)備費(fèi)用增大、能量問題等。這樣，就需要全面考慮相關(guān)的全部因素來選擇適當(dāng)?shù)募铀纸鉁囟取Ｒ话阍?0～100℃、最好在80～100℃下把繞組浸漬在強(qiáng)堿溶液中。
為了提高強(qiáng)堿溶液向包覆內(nèi)的浸透性，可以利用使用水和酒精(例如甲醇、乙醇等)的混合物的強(qiáng)堿溶液來代替水。
強(qiáng)堿溶液最好以保持浸漬間、繞組完全浸入溶液中的狀態(tài)這樣的量來使用。即，以繞組的露出薄膜一直維持與強(qiáng)堿溶液接觸的狀態(tài)的量來使用。
在向強(qiáng)堿溶液中的浸漬所產(chǎn)生的加水分解之后，從強(qiáng)堿溶液中取出繞組，除去附著·殘存在繞組上的強(qiáng)堿(或強(qiáng)堿溶液)?？梢杂萌我膺m當(dāng)?shù)姆椒▉韺嵤┰搹?qiáng)堿除去處理。一般，可以使用利用水的適當(dāng)清洗方法。例如可以列舉出把繞組浸入水槽中的方法、把水澆到繞組中的方法、把繞組浸到流水中的方法等。該強(qiáng)堿除去處理實施到在繞組中實質(zhì)上不殘存強(qiáng)堿的程度為止。其能夠通過連續(xù)進(jìn)行清洗直到例如檢測清洗水的pH值實質(zhì)上呈現(xiàn)中性或接近中性(例如pH值在9以下)為止來進(jìn)行實施。
在優(yōu)選的實施形態(tài)中，可以在強(qiáng)堿除去處理時，同時除去加水分解后的薄膜或樹脂(在此時稱為「劣化」樹脂)。該劣化樹脂的除去的程度并那樣特別的限定，一般可以在可能的范圍內(nèi)除去大部分劣化樹脂。劣化樹脂的除去可以在用于強(qiáng)堿除去的清洗時通過使用機(jī)械的手段來進(jìn)行。例如可以在清洗時攪拌水，或在繞組上施加振動。這樣，在強(qiáng)堿除去處理中使用水的情況下，最終能至少除去一部分劣化樹脂。
在其他方法中，利用在強(qiáng)堿除去之前、之間和/或之后機(jī)械地除去劣化樹脂。例如，通過從繞組上削去劣化樹脂，用具有摩擦裝置的方法來擦去劣化樹脂，就能除去樹脂。在強(qiáng)堿除去之前，在除去劣化樹脂的狀態(tài)下，附著在繞組上的強(qiáng)堿的至少一部分一般可以在劣化樹脂除去的同時被除去。
由于劣化樹脂的存在常會在后續(xù)的高頻熔解時誘發(fā)氣體和/或廢渣的產(chǎn)生，最好在熔解之前除去劣化樹脂。這樣的劣化樹脂的機(jī)械除去方法在用于下述的從模制電動機(jī)的繞組同收銅的情況下特別有效。
接著，在此情況下，把強(qiáng)堿除去后的繞組以及強(qiáng)堿除去和除去了劣化樹脂的繞組進(jìn)行熔解(或熔融)來同收銅作為銅資源。銅資源的術(shù)語是指能夠把回收的銅作為用于制造各種銅制品的原料來使用。
在該熔解中，最好使用高頻熔解法。該方法是這樣的方法在螺旋狀的電極線圈中設(shè)置耐火性的坩堝，在把繞組這樣的處理金屬放入該坩堝內(nèi)的狀態(tài)下，在電極線圈中提供高頻電流，而在處理金屬中產(chǎn)生由電磁感應(yīng)作用所引起的感應(yīng)電流，由焦耳熱來使金屬熔融。使用的電流的頻率與處理金屬的材料和形狀相配合來選擇最佳值，為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，一般可以提供約200～10000Hz，最好數(shù)百～數(shù)千Hz例如約3000Hz的高頻交流電流。
為了防止熔解中的銅的氧化，高頻熔解最好在惰性氣氛中和/或減壓下實施。當(dāng)在惰性氣氛中進(jìn)行的情況下，最好用氮?dú)?、氬氣等惰性氣體來充斥熔解裝置內(nèi)部和/或用惰性氣體進(jìn)行封鎖。在減壓下進(jìn)行時，應(yīng)在高真空度的條件下，最好5Torr以下例如0.5Torr以下的壓力下進(jìn)行。尤其是組合惰性氣氛和減壓來使用最好。當(dāng)在這樣的條件下實施高頻熔解法時，就能防止熔解中和熔解后的銅的氧化，一般能夠?qū)崿F(xiàn)具有99.9％以上純度的電氣用銅的直接回收。這樣，在此意義下，本發(fā)明提供了銅的再生方法。反之，在從上述條件下脫離的情況下，例如在不使用惰性氣體，以及在壓力超過0.5Torr的情況下，就會促進(jìn)銅的氧化，而存在超出作為電氣用銅的純度規(guī)格的情況。
使用的坩堝(坩堝或爐體，crucible)一般被進(jìn)行絕熱保持，高頻熔解法最好是這樣的熔解法由于有選擇地僅對實質(zhì)上包含處理金屬及其附近最好實質(zhì)上僅對處理金屬本身進(jìn)行加熱的方式，能量效率良好。為了實施這樣的高頻熔解法，可以使用市售的把電極線圈和坩堝容納在密封真空容器中的高頻真空熔解裝置。
在熔解結(jié)束后，在冷卻處于熔融狀態(tài)下的銅時，最好給熔解裝置內(nèi)特別是坩堝內(nèi)提供例如氬氣、氦氣等，而把熔解銅冷卻到預(yù)定溫度上。
在熔解時，殘存在繞組中的劣化樹脂等進(jìn)行汽化，或者與氧化的銅等一起形成爐渣(浮游熔解屑)。例如，生成的氣體通過在熔解中進(jìn)行排氣而除去。由于爐渣作為在坩堝內(nèi)熔融的銅的上層部分而進(jìn)行浮游，則通過在熔融狀態(tài)下傾斜坩堝就能除去他們。
在本發(fā)明的另一個實施形態(tài)中，由漆包線組成的繞組可以進(jìn)行浸漬處理。在本發(fā)明中，所謂「浸漬處理」是指把繞組浸漬在清漆中而進(jìn)行加熱固化以在作為全體的繞組上進(jìn)行清漆包覆的處理。「浸漬」的術(shù)語是指在電氣裝置的領(lǐng)域中在繞組的處理中一般使用的樹脂溶液。在適用于本發(fā)明的方法的繞組上進(jìn)行的浸漬可以這樣的清漆例如把聚酯類樹脂溶解在共聚性單體(例如，乙烯、2-羥基乙基丙烯酸甲酯)中的、或者把聚氨酯類樹脂溶解二甲苯、丙醇等溶劑中的。清漆包覆可以是在樹脂的基礎(chǔ)上最好以勻質(zhì)混合物的形態(tài)包含增粘劑、著色劑等添加物。
在另一個實施形態(tài)中，在使用本發(fā)明的情況下，由于在強(qiáng)堿溶液中加水分解在所形成的清漆包覆中包含的聚酯類和/或聚氨酯類樹脂，即使其他樹脂成分和/或添加劑等在清漆中存在，也不能保持作為清漆包覆的形態(tài)。這樣，清漆包覆破壞而成為劣化清漆包覆狀態(tài)，在此情況下的(銅線上的)漆包覆按上述那樣進(jìn)行加水分解。在該實施形態(tài)中的加水分解的條件可以與前面說明的漆包線時的加水分解條件相同。
接著實施強(qiáng)堿除去處理，由此，在機(jī)械地除去劣化的清漆包覆和根據(jù)需要劣化的漆薄膜而得到繞組之后，可以按上述那樣，對繞組進(jìn)行高頻熔解法。
在本發(fā)明的另一個實施形態(tài)中，作為繞組，使用由聚酯類和/或聚氨酯類鑄造材料進(jìn)行樹脂模鑄(即埋設(shè)在樹脂內(nèi))的繞組。這樣的繞組常用于所謂的模制電動機(jī)中。例如，可以形成用不飽和聚酯類的鑄造材料進(jìn)行樹脂模鑄的電動機(jī)的定子或轉(zhuǎn)子。
在另一個實施形態(tài)中，與上述具有清漆包覆的實施形態(tài)相同，通過由強(qiáng)堿溶液所產(chǎn)生的加水分解來使鑄造材料劣化，結(jié)果，位于劣化的鑄造材料下的漆包線的薄膜被加水分解。該實施形態(tài)中的加水分解的條件可以與前面說明的漆包線時的加水分解條件相同。
接著實施強(qiáng)堿除去處理，由此，在機(jī)械地除去劣化的清漆包覆和根據(jù)需要劣化的漆薄膜而得到繞組之后，可以按上述那樣，對繞組進(jìn)行高頻熔解法。
作為這樣的鑄造材料，可以是為了實現(xiàn)作為鑄造材料的功能而在電氣領(lǐng)域中常用的材料，并不僅限于由包含聚酯類和/或聚氨酯類的樹脂所構(gòu)成的材料。作為鑄造材料，可以是例如不飽和聚酯樹脂，除了樹脂成分之外，還可以包含其他的成分。
在這些其他的成分中，包括有其他種類的樹脂(例如聚苯乙烯、聚醋酸乙烯)、填充劑(例如碳酸鈣、氫氧化鋁)、增強(qiáng)劑(例如玻璃纖維)、脫模劑(例如硬脂酸鋅、硬脂酸鈣)、著色劑(例如碳黑)等各種添加劑。
作為常用的不飽和聚酯類的鑄造材料，可以列舉出所謂BMC(BulkMolding Compound)在把異丁烷類或正丁烷類的不飽和聚酯醇酸樹脂、作為共聚性的單體的乙烯、作為低收縮劑的熱塑性樹脂、作為共聚起始劑的有機(jī)過氧化物進(jìn)行適量配合的基本樹脂的約15～25wt％中，把合計約75～85wt％的碳酸鈣、氫氧化鋁、玻璃纖維、其他填充劑、添加劑進(jìn)行混合攪拌而形成。
在考慮本發(fā)明的方法的使用時，在繞組中使用這樣的鑄造材料為了提高強(qiáng)堿溶液向鑄造材料中的浸透性而添加氫氧基的單體(例如，2-羥基乙基丙烯酸甲酯(HEMA))作為共聚性單體；和/或為了提高加水分解性而添加具有酯基的脂肪族聚酯(例如聚己酸內(nèi)酯)作為低收縮劑等。
下面參照附圖并參照實施例來進(jìn)一步詳細(xì)地說明本發(fā)明。
圖1為電動機(jī)的典型的截面圖；圖2為模制電動機(jī)的典型的截面圖。
附圖中符號含義1定子、2轉(zhuǎn)子、7銅漆包線、8繞組、9樹脂。
實施例1使用圖2所示結(jié)構(gòu)的4極25W的模制電動機(jī)的定子來作為本發(fā)明中使用的漆包線的繞組。作為定子1的繞組8，使用漆包線(1-UEWN電線)，該漆包線在芯線(直徑0.32mm)上具有聚氨酯薄膜(厚度0.016mm)，而且，為了提高耐加工性而在該薄膜上外套1～2μm的尼龍。
把上述1-UEWN電線在內(nèi)徑40mm、外徑88mm和厚度(軸向長度)25mm的定子1的鐵心10上纏繞預(yù)定匝數(shù)而得到繞組8，用不飽和聚酯類的鑄造材料使之整體成型，而得到內(nèi)徑40mm、外徑92mm和厚度(軸向長度)49mm的模制定子1。
使用的鑄造材料是由間苯二酸類的不飽和聚酯組成的BMC，使用捏合機(jī)混合下列成分；間苯二酸類的不飽和聚酯醇酸樹脂的25wt％烯溶液13.1重量HEMA3.8重量聚己酸內(nèi)酯的65wt％苯乙烯溶液3.9重量叔丁基過氧化苯甲酸(聚合起始劑) 0.2重量粒徑50～500μm的碳酸鈣 40.0重量粒徑15μm的碳酸鈣 29.0重量玻璃纖維7.0重量硬脂酸鋅1.0重量聚酯粉末2.0重量把上述模制定子浸漬在加溫到80℃的4規(guī)定的NaOH水溶液中120小時或取出，在常溫的水中進(jìn)行充分水洗而除去強(qiáng)堿。鑄造材料軟化/劣化成粘土狀，使用竹刮刀機(jī)械性地剝離·除去，而使電動機(jī)的繞組部分和鐵心的內(nèi)外周露出。
當(dāng)在此狀態(tài)下用萬用表測定任意的繞組表面間時，是電導(dǎo)通的。接著，從鐵心上分離線圈片(即，繞組片的集合體)，進(jìn)一步對該線圈片進(jìn)行水洗以除去附著的劣化鑄造材料、劣化清漆薄膜，對線圈片進(jìn)行高頻熔解。從一個模制定子上可以取得240g的繞組。由于該定子原來的繞組使用量約為240～245g，因而幾乎可以取得全部的繞組。
下面進(jìn)行使用上述那樣取得的電動機(jī)繞組的高頻熔解的實驗。
高頻熔解使用在輸出功率20kW、頻率3000Hz下在密閉真空容器中容納爐體的裝置(富士電波工業(yè)(株)制，F(xiàn)TH-20-3M)。
把取得的繞組放入內(nèi)部容積約250cc的坩堝中，在抽真空后進(jìn)行30分鐘的加熱，使繞組熔融。然后，傾斜坩堝以成為浮游的爐渣未混入的狀態(tài)，而把銅的熔液(melt)注入陶瓷制的托盤中，放置冷卻而得到銅的料塊380g。
而且，在加熱熔解時所需要的功率為1.9kWh，真空度最高為0.5Torr，平均為0.25Torr。在放置冷卻中，為了促進(jìn)冷卻，而在容納爐體的密閉容器(腔)內(nèi)導(dǎo)入氬氣，直到其內(nèi)壓為約300Torr為止。
實施例2與實施例1相同，制作繞制著漆包線的狀態(tài)下的定子，對定子進(jìn)行浸漬處理來代替樹脂模鑄。
使用的清漆是把HEMA與間苯二酸類的不飽和聚酯醇酸樹脂配合而作為共聚性單體的清漆。把定子浸漬在25℃的黏度為30cP的清漆中，而使清漆浸入，然后，在130℃下進(jìn)行1小時的固化。
定子的強(qiáng)堿浸漬在加溫到90℃的5規(guī)定的NaOH水溶液中進(jìn)行20小時，在通過水洗而除去強(qiáng)堿后，切斷線圈片而取得繞組。然后，進(jìn)一步進(jìn)行水洗而除去附著·殘存的劣化樹脂，進(jìn)行高頻熔解。而且，在切斷線圈片之前的繞組表面間與實施例1相同為導(dǎo)通狀態(tài)。
高頻熔解以與實施例1相同的裝置和程序進(jìn)行。在此情況下，可以從取得的繞組500g回收490g的銅的料塊。而且，熔解時的真空度最高為0.01Torr，平均為0.001Torr。
實施例3使用在實施例1中取得的繞組，在強(qiáng)堿浸漬后，在大氣中進(jìn)行高頻熔解。裝置是輸出功率30kW、頻率3000Hz的(富士電波工業(yè)(株)制，F(xiàn)TH-30)。把取得的繞組1660g依次投入內(nèi)部容積1100cc的坩堝中進(jìn)行溶解，而得到銅的料塊1575g。爐渣(浮游熔解屑)為61g。
比較例1使用與實施例1相同的模制定子。不進(jìn)行由強(qiáng)堿溶液所產(chǎn)生的加水分解，用與實施例3相同的裝置來對由把定子按原狀進(jìn)行機(jī)械破碎而得到的繞組進(jìn)行高頻熔解。
對于投入坩堝的繞組量1000g，可以得到銅的料塊402g。
而且，繞組的取得是這樣實現(xiàn)的用旋轉(zhuǎn)剪斷式破碎機(jī)把模制定子進(jìn)行破碎，把通過20mm的開孔的碎片用電磁鐵磁性篩選為鐵成分、非鐵成分，使用9目的篩網(wǎng)來篩選其中的非鐵成分，從通過篩網(wǎng)的非鐵成分中收集繞組片。
比較例2使用與實施例2相同的浸漬處理的定子1，用機(jī)械切斷繞組部分，使用鉗子等工具拔除鐵心片，與比較例相同在大氣中對清漆附著的原狀的線圈片進(jìn)行高頻熔解。對于投入坩堝的繞組量1000g，可以得到496g銅的料塊。
比較例3與比較例2相同，從實施例1的鑄造前的定子1(所謂「白線圈狀態(tài)」，即，繞制著銅線的狀態(tài)，未進(jìn)行浸漬處理和樹脂鑄造材料的狀態(tài))，用鉗子等工具切斷鐵心片而拔除。與比較例1相同，在大氣中進(jìn)行高頻熔解。對于繞組向坩堝的投入量1000g，可以回收580g銅的料塊。
在比較例1～3中同收銅的料塊，在溶解過程中繞組都燃燒出火焰，與進(jìn)行強(qiáng)堿處理的實施例1～3相比，在熔液中可以看到大量的爐渣的浮游。
在比較例1～3中，為了得到銅的料塊，就需要避開爐渣的混入而回收熔液，因此，銅的料塊的回收率較差，在爐渣中殘留一部分銅片。
在表1中表示出以上的結(jié)果。
表1實驗結(jié)果
對于實施例1和2，進(jìn)行回收的銅料塊的純度和混入雜質(zhì)的分析，實施例3和比較例1～3，僅進(jìn)行銅的純度的分析。
對于實施例1和2，銅的純度在99.9％以上，通過由強(qiáng)堿水溶液浸漬所產(chǎn)生的處理和進(jìn)行在減壓下的高頻熔解，就能從電動機(jī)繞組直接再生電氣用銅。從這些結(jié)果可以看出，本發(fā)明的方法，對從具有清漆這樣的1mm以下的薄的包覆的電動機(jī)繞組到用6～10mm的樹脂層進(jìn)行包覆的模制電動機(jī)的繞組，是有效的。而且，對于雜質(zhì)混入的有無，研究對與銅不固溶的機(jī)械的性質(zhì)產(chǎn)生影響的O、As、Bi、Sb和Pb、以及即使在微量下都會使導(dǎo)電率降低的P、Al、Fe、Sn和Si、C等的混入的可能性的某種元素，而哪種元素在0.02％以下，是沒有問題的水平。
實施例3使用從與實施例1相同的樹脂模鑄的定子取得的繞組，但是，由于在大氣中進(jìn)行高頻熔解，而使銅的純度變差。
象從實施例1和比較例1的對比、以及實施例2和比較例2的對比所看到的那樣，在不進(jìn)行強(qiáng)堿處理的情況下，爐渣的產(chǎn)生增加而使銅的回收率極端惡化。
而且，之所以在比較例1～3中在回收率上變差，是因為取得繞組的漆包覆膜和清漆、樹脂的附著?？梢钥闯?，本發(fā)明的強(qiáng)堿溶液浸漬的處理在提高銅的回收率上呈現(xiàn)出顯著的效果。
在大氣中進(jìn)行高頻熔解的實施例3、比較例1～3中，由于冷卻是在大氣中進(jìn)行，則所得到的銅的料塊的表面就包覆了暗紫色的氧化物硬殼，而且，即使在除去了硬殼之后，在表面上也會殘留薄紫色。這樣，為了確保電氣用銅的高純度，就需要阻斷氧化的處理。
如從上述實施例所記載看到的那樣，由于本發(fā)明是用強(qiáng)堿溶液來處理由漆包線構(gòu)成的繞組，就有減少在進(jìn)行高頻熔解時的爐渣的產(chǎn)生而以高回收率實現(xiàn)銅的回收的優(yōu)點。提高采用高頻減壓(或真空)熔解法，就能再生純度更高的銅。
本發(fā)明是這樣一種有利的銅資源的回收方法，可以在由進(jìn)行了浸漬處理的漆包線構(gòu)成的繞組和由埋入用樹脂進(jìn)行模鑄的模制電動機(jī)等中的漆包線構(gòu)成的繞組中，能夠與由漆包線構(gòu)成的繞組一起利用。
權(quán)利要求
1.一種從繞組回收銅的方法，其特征在于，把由具有聚酯類和/或聚氨酯類的絕緣膜的漆包線所構(gòu)成的繞組浸漬在強(qiáng)堿溶液中，接著，除去附著在繞組上的強(qiáng)堿，然后，把繞組進(jìn)行高頻熔解。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括繞組是埋設(shè)在不飽和聚酯類和/或聚氨酯類的樹脂內(nèi)的定子或轉(zhuǎn)子的形態(tài)，樹脂通過強(qiáng)堿溶液浸漬而劣化，與強(qiáng)堿除去同時或之后，除去劣化的模鑄樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，高頻熔解在0.5Torr以下的減壓下實施。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項所述的方法，其特征在于，在高頻熔解之后，通過導(dǎo)入惰性氣體來冷卻熔解的銅。
5.用權(quán)利要求1～4任一項所述的方法回收的銅。
全文摘要
本發(fā)明提供一種資源回收方法,從由漆包線構(gòu)成的繞組高效地再生純度高的銅。其特征在于,把由具有聚酯類和/或聚氨酯類的絕緣膜的漆包線所構(gòu)成的繞組浸漬在強(qiáng)堿溶液中,接著,除去附著在繞組上的強(qiáng)堿,然后,把繞組進(jìn)行高頻熔解。
文檔編號C22B1/00GK1175111SQ9711163
公開日1998年3月4日 申請日期1997年4月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月8日
發(fā)明者村野克裕, 山下文敏, 大西宏, 山縣芳和, 寺田貴彥 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社