[发明专利]一种半金属混合物型刹车片的回收利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护和资源回收领域，具体涉及一种半金属混合物型刹车片的回收利用方法。

背景技术

随着汽车产业的发展，车辆的日益增多，作为车辆中必不可少的部件的刹车片，成为了废旧车辆中难以处理的废弃物之一。为保证汽车的安全性，现有车辆一般采用半金属刹车片代替传统的石棉型刹车片，作为车辆的制动装置。

半金属混合物型刹车片主要由钢板以及附着在钢板上的摩擦块组成，其中，摩擦块包括粘结剂和摩擦材料，粘结剂主要包括酚醛树脂、环氧树脂、硅树脂或聚酰胺树脂等；摩擦材料包括铜纤维、三氧化二铝和泡沫铁粉等物质；半金属混合物型刹车片中的主要物质的质量百分数为：轮胎粉2%～4%，酚醛树脂9%～13%，泡沫铁粉6%～9%，铬铁矿3%～4%，磁铁矿2%～3%，氧化铝纤维2%～4%，鳞片铝粉3%～5%，喷胶硅酸铝纤维7%～10%，紫铜纤维8%～11%，硫化铜0.5%～1%，粉碎型钢纤维8%～12%。因此，半金属混合物型刹车片中含有许多有用的重金属、合金材料以及有机材料，具有很高的回收价值。

虽然刹车片中的多种物质具有回收价值。然而为了保证刹车片的强度，现有的半金属刹车片在制造过程中均经过了高温处理，其中的各种成份都结合在一起，使得半金属刹车片的回收工艺复杂，效率低。因而现有的半金属刹车片通常被当作废品丢弃，然后送去垃圾站进行焚烧。这不仅给环境造成了巨大的负面影响，同时也造成了有限的金属资源的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种半金属混合物型刹车片的回收利用方法，该方法回收了废弃半金属混合物型刹车片中的钢板、酚醛树脂等粘结材料和铜、铬、铁和铝等金属，既解决了半金属刹车片难回收的问题，又从半金属刹车片中回收了有用物质，处理过程环保、经济、高效。

本发明提供了一种半金属混合物型刹车片的回收利用方法，包括以下步骤：

（1）取废弃的半金属混合物型刹车片，切割分离钢板和摩擦层；

（2）取摩擦层进行破碎；将破碎后的摩擦材料置于热解炉中，在300℃～850℃灼烧2～6h；得到废油和废渣；

（3）取所述废渣进行粉碎，加入硫酸溶液和氧化剂，在25℃～75℃温度下浸出2h～5h，然后过滤，得到含有Fe³⁺、Cu²⁺、Al³⁺和Cr³⁺离子的混合溶液；所述氧化剂为氯酸盐、双氧水、高锰酸盐、硝酸或硝酸盐，所述氧化剂的质量为所述废渣中Fe³⁺、Cu²⁺、Al³⁺和Cr³⁺四种金属离子质量总和的0.1～0.3倍；

（4）取所述含有Fe³⁺、Cu²⁺、Al³⁺和Cr³⁺离子的混合溶液，调节pH值为1.5～3，加入CP150或M5640和磺化煤油混合形成的有机萃取剂进行萃取，所述CP150或M5640在有机萃取剂中的体积分数为10%～20%，所述有机萃取剂和混合溶液的体积比为4～8:1，得到含Cu²⁺有机相和含Fe³⁺、Al³⁺和Cr³⁺的溶液；

（5）取所述含Cu²⁺有机相，加入硫酸，反萃取得到硫酸铜溶液；然后进行电积，得到电积铜；所述硫酸的浓度为1mol/L～4mol/L，所述硫酸按硫酸与有机相的体积比为1～3:13～15的比例加入；所述电积温度为20℃～60℃，所述电流密度为280A/m²～600A/m²，所述电积时间为1h～6h；

（6）取步骤（4）的所述含Fe³⁺、Al³⁺和Cr³⁺的溶液，加入过量的NaOH溶液并搅拌，过滤，得到含偏铝酸钠、亚铬酸钠的滤液和含铁滤渣，在含偏铝酸钠和亚铬酸钠的滤液中通入过量的二氧化碳，过滤，得到氢氧化铝滤渣和含铬离子的滤液。

步骤（1）取废弃的半金属混合物型刹车片，用切割工具分离钢板和摩擦层；从而将钢板和摩擦层进行了分离，得到的钢板可以送往钢厂回炉再造。

步骤（2）将破碎后的摩擦材料置于热解炉中进行灼烧，分解其中的轮胎粉、酚醛树脂等粘结材料，实现有机物和无机物的分离，有利于后续对刹车片中有价金属的回收。

优选地，在步骤（2）中，所述摩擦材料的灼烧温度为500℃～850℃，灼烧时间为4h～6h。