JPS5933199B2 - 錫メツキ銅材の錫除去方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は錫メッキを施した銅または銅合金材例えば錫
メッキ銅線から錫を除去する方法に関するものである。

周知の如く錫メッキ銅線、特に２．０ｍｍ／以下の絶縁
被覆を施した錫メッキ絶縁電線は、通信ケーブル局内配
線やＩＶケーブルあるいは機器連結用ジャンパー線等に
使用されている。

このような錫５ メッキ絶縁電線を、通信経路の変更、
負荷の変更あるいは回線数変更等のため撤去した場合に
は、省資源等の観点から有効に回収し、原料銅材として
再生使用することが望ましい。しかるに撤去された錫メ
ッキ絶縁電線を再生使１０用するためには、まず絶縁被
覆を錫メッキ線から除去する必要があり、この方法とし
ては錫メッキ絶縁電線を５〜１５ｍｍ程度の短尺に切断
粉砕して機械的に絶縁被覆を錫メッキ銅線から除去する
方法が知られている。

このようにして絶縁被覆が除１５去された錫メッキ銅線
はそのまま溶融して例えば銅線等に再生使用した場合、
銅中に相当量の錫が含まれるため導電率が著しく低下す
るから、錫を除去する必要がある。錫メッキ銅線から錫
を除去する方法としては、２０乾式精錬においてソーダ
処理や燐酸処理等により除去する方法が提案されている
がこれ等の方法では錫を充分に除去することが困難であ
ると共に、炉の耐火物の寿命が処理剤により著しく短か
くなり、かつまた銅の再生歩憎が低い等の問題があり、
２５したがつて従来はこの方法は試験的に実施されてい
るだけであつて、実用化はされていない。

また長尺の錫メッキ銅線の錫除去方法としては錫メッキ
銅線を互いにからみ合わせてこれを、硫酸浴中において
電解処理する方法が知られているが、こ３０の方法を、
前述のように絶縁被覆を除去するために５〜１５ｍｍ程
度に粉砕した錫メッキ銅線の錫除去に適用した場合、被
処理材すなわち粉砕した錫メッキ銅線が小寸法かつ不定
形であるため被処理材の電解のための取扱いに困難を伴
うと共に完全３５に錫を除去することが困難であり、か
つまた１回当りの電解処理量が少く、このため処理コス
トが高くなる等の問題があり、従つて粉砕した錫メツキ
銅線については電解処理により錫を除去することが困難
であるとされていた。この発明は以上のような事情に鑑
みてなされたもので、錫メツキ銅線または錫メツキ銅板
等を切断または粉砕してなる短尺かつ不定形の錫メツキ
銅材の錫を、高能率かつ低コストで充分に除去し得る錫
メツキ銅材の脱錫方法を提供することを目的とするもの
である。

すなわちこの説明の方法は、一端に錫メツキ銅材の投入
口を形成すると共に他端に排出口を形成しかつ外周面を
電解液通過自在となるように構成した中空円筒状の絶縁
材からなる回転ドラムを、その軸線が前記投入口から排
出口へ向け下方へ傾斜可能となるように電解槽内に配設
して、前記回転ドラム内に陽極を挿入すると共に回転ド
ラム外に陰極を配設し、電解槽内に濃度１〜６規定の硫
酸水溶液を満たし、前記回転ドラムを回転させつつ前記
投入口に連続的に錫メツキ銅材を投入して１００Ａ／Ｄ
ｍ２以下の見掛電流密度で電解すて錫を除去し、排出口
から連続的に処理済の銅材を排出して回収することを特
徴とするものである。

以下この発明を詳細に説明すると、第１図ないし第３図
はこの発明の方法に使用する電解装置の一例を示す図で
、この電解装置は、方形状の電解槽１内に、絶縁材料か
らなる中空円筒状の回転ドラム２を配設した構成となつ
ている。該回転ドラム２の外周部分は、電解液が流通可
能となるよう周壁面のほぼ全面にわたつて多数の透孔３
を形成した塩化ビニル等の耐酸性硬質絶縁材料からなる
中空円筒状の外筒体４の内周面に、１２０メツシユない
し１４０メツシユ程度の網目を持つポリ塩化ビニリデン
系繊維（商品名サラン）等の耐酸性、耐摩耗性材料から
なる布網５を添着した構成となつている。この布網５は
、外筒体４の軸線方向とほぼ平行となる複数枚の塩化ビ
ニル等の条板状の押え板６により前記外筒体４の内周面
に取付けられている。前記外筒体４の一端（図の右端）
には、短円筒状の投入側端部枠７が同軸状に嵌着されて
おり、この投入側端部枠７の端面には、ローラ状の支持
体８が固着されている。前記投入側端部枠７および支持
体８には、回転ドラム２の軸線方向に貫通しかつ外側か
ら内側へ向け拡大テーパー状となる投入口９が形成され
ている。また前記投入側端部枠７内には、プロペラ状に
傾斜する４枚の羽根１０を中空筒状の支軸１１に放射状
に取付けてなる取入部材１２が固設されている。なおこ
の取入部材１２は前記投入口９の内側端部から所定距離
内方へ離れた位置に設けられており、これにより取入部
材１２と投入口９との間には小室１３が形成されている
。また前記外筒体４の他端（図の左端）には、前記投入
側端部枠７と同様な排出側端部枠１４が嵌着されており
、この排出側端部枠１４の外壁面には、ベークライト等
の硬質絶縁材料からなる大径ギヤ１５が固着さぺさらに
該大径ギヤ１５の外壁側には、前記投入側の支持体８と
同様なローラー状の支持体１６が固定されている。

これら排出側端部枠１４、大径ギヤ１５および支持体１
６には、これを外筒体４の軸線方向に貫通しかつ外方へ
向つてテーパー状に拡開する排出口１７が形成されてお
り、また排出側端部枠１６内には、前記取入部材１２と
同様に、プロペラ状に傾斜する４枚の羽根１８を中空筒
状の支軸１９に放射状に取付けてなる排出部材２０が固
設されている。以上のように構成された回転ドラム２は
、電解槽１の内底面に設けた一対の受け枠２１，２２に
回転可能に支持されている。

すなわち電解槽１の内底面に所定間隔を置いて上面円弧
状の受け枠２１，２２が設けられており、この受け枠２
１，２２に、前記回転ドラム２の両端部の支持体８，１
６が摺動可能に載置保持されている。なお受け枠２１，
２２の上面には、摩擦抵抗の少ない材料、例えばポリフ
ツ化エチレン（商品名テフロン）等からなる膜２３が形
成されている。なおまた回転ドラム２は、その中心軸線
ｌが水平線Ｈに対し、投入口９の側から排出口１７の側
へ向け小角度ａだけ下方に傾斜するように保持されてい
る。一方電解槽１の上部にはモータ等の回転駆動装置２
４が配設されており、この回転駆動装置２４の駆動軸２
５に設けたスプロケツト２６が中間回転ギヤ２７を介し
前記回転ドラム２の大径ギヤ１５に噛合い、これにより
回転ドラム２が若干下方へ傾斜した軸線ｌを中心として
回転するようになつている。さらに電解槽１の上部には
、被処理材２８としての短尺の錫メツキ銅線を連続的に
回転ドラム２の投入口９に投入するためのホツパ２９が
設けられており、このホツパ２９の下部は側閉可能なシ
ヤツタ３７および被処理材通路３０を介して前記投入口
９に導かれている。

一方回転ドラム２の排出口１７近傍には、該排出口１７
から落下する処理済材を受けてこれを電解槽１の外部へ
搬出する傾斜状の排出コンベヤ３２が配設されており、
またこの排出コンベヤ３２の下方にはコンベヤ３２から
こぼれ落ちた処理済材を受ける上面開口の図示しない筐
体が配設されている。なおコンベ］７３２の上方には、
該コンベヤ３２により運び上げられる途中の処理済材に
加圧空気を吹付けて水切りを行うための図示しない空気
噴出部材が設けられている。また回転ドラム２内には前
記被処理材通路３０を介して投入口から陽極３５が挿入
されており、回転ドラム２の外部でかつ該回転ドラム２
を下方から囲む位置には、陰極３６が配設されている。
前記陽極３５は回転ドラム２内において被処理材の錫メ
ツキ銅線に接するものであり、銅、ステンレス鋼、チタ
ン等が使用される。また前記陰極３６としても同様に銅
、ステンレス鋼、チタン等が使用される。次に前述のよ
うな電解装置を用いて５〜１５ｍ７！Ｌ程度の短尺な錫
メツキ銅線（以下被処理材と記す）の脱錫処理を行う方
法について具体的に説明する。

先ず電解槽１には、硫酸水溶液を満たす。この硫酸水溶
液の濃度は１〜６規定の範囲内であれば良い。多数の被
処理材２８をホツパ２９に投入し、適宜シヤツタ３７を
開けば、被処理材２８は被処理材通路３０を経て回転ド
ラム２の投入口９から回転ドラム端部の小室１３内に装
入される。回転ドラム２は回転駆動装置２４により定速
度で回転せしめられるから、回転ドラム２の投入側のプ
ロペラ状の取入部材１２も回転する。この時、小室１３
内の被処理材２８は、回転ドラム２の回転に対し、自重
により小室１３の内周壁を転がり落ちるが、取入部材１
２の各羽根１０の間に位置する被処理材２８はその転落
方向が羽根１０により規制されて回転ドラム２の内方、
すなわち取入部材１２の左方へ順次取入れられる。一旦
取入れられた後には、回転ドラム２が小角度ａだけ傾斜
しているから、回転ドラム２の回転に伴つて順次排出口
側（左方）へ移動する。回転ドラム２内は前記外筒体４
の透孔３および布５の布目により外部と連通しているか
ら硫酸水溶液は回転ドラム２の内外を流通する。そして
回転ドラム２内を移動するフ被処理材２８は陽極３５に
接するから、該陽極３５に回転ドラム２の外部の陰極３
６との間の電解電流により被処理材表面の錫が電解され
る。

このようにして被処理材は回転ドラム２内を移動しつつ
次第に錫が除去され、ほぼ完全に錫が除去された時点で
排出部材２０の各羽根１８の間に位置することになる。
したがつて前述の取入部材１２の作用と同様にして処理
済材が排出部材２０の外側へ排出され、排出口１７を介
して排出コンベヤ３２土に落下する。次いて排出コンベ
ヤ３２により上方へ搬送され、電解槽１の上方において
空気噴出部材により高圧空気が吹付けられて処理済材に
附着している電解液が吹飛ばされ、さらに電解槽１の外
方へ搬出される。この後処理済材は水洗および乾燥され
る。なお前記取入部材１２は、回転ドラム２内への被処
理材の装入を円滑に行うと共に、小室１３内の被処理材
の量がはらついても、回転ドラム２の回転に伴つて定量
ずつドラム内に装入する作用を奏する。また排出部材２
０も同様に処理済材を定量ずつ排出する作用を奏する。
したがつて回転ドラム２の取入部材１２と排出部材２０
との間、すなわち有効に電解がなされる部分には常に一
定量の処理材が存在することになる。以上の説明におい
て、回転ドラム２の傾斜角度ａは１〜１００程度である
ことが望ましい。１満では被処理材が円滑に移送されず
、また１０を越えた場合には回転ドラム２内における被
処理材の滞留時間が短か過ぎ、このため錫の除去が充分
になされないおそれがある。

また回転ドラム２の回転速度は毎分５〜２０回転程度に
設定することが望ましい。さらに回転ドラム２内におけ
る被処理材の量は、回転ドラム２の横断面において被処
理材が３０〜７０％の面積を占めるように設定すること
が望ましい。３０％よりも少なければ陽極３５と充分に
接触せず、給電に支障を来たし、また７０（Ｆｆ）を越
えれば電解に支障を来たすおそれがある。

次に電解条件について説明すれば、浴温４『Ｃにおいて
硫酸浴の濃度を変えた場合の電流密度と錫の溶解電流効
率との関係は第４図に示されるようになる。

すなわち硫酸濃度が低い程効率は高くなる。したがつて
硫酸濃度は低いことが望ましいが、１規定未満では絶対
的に電流密度を高めることが困難となつて電解の進行が
遅くなるから、１規定以上てあることが必要である。ま
た硫酸濃度を高めて６規定を越えた場合には、前述のよ
うに溶解電流効率が低くなつて経済的ロスが大きくなる
と共に、排液の酸濃度が高いため排液処理に困難を伴う
問題がある。したがつて硫酸濃度は１〜６規定の範囲内
であることが必要である。一方、硫酸濃度４規定におい
て液温を変化させた場合の電流密度と錫の溶解電流効率
との関係は第５図に示すようになる。第５図から明らか
なように液温は錫の電流溶解効率にほとんど影響しない
から液温は任意であるが、液温を上昇させれば液抵抗が
減少して電流ロスが少なくなる反面、硫酸ミストが発生
する問題が生じるから、両者の兼ね合いにより４０〜５
０℃程度に設定することが望ましい。さらに電解電流の
見掛電流密度（試料小片の集合体の表面積で全電解電流
を除した値）は、２０〜３０Ａ／Ｄｍ２の範囲が最適で
あるが、１００Ｖｄｍ２以下であれば良い。１００Ａ／
Ｄｍ２を越える場合には溶解電流効率が低下し、経済的
コストが上昇する問頂がある。

以下に第１図および第２図に示す装置を用いたこの発明
の実施例を記す。

実施例 取入部材１２と排出部材２０との間の長さが５００ｍ７
！Ｌでかつ内径が１５０ｍｍの回転ドラム２を用い、こ
の回転ドラム２を水平線から２の傾斜させた状態に設置
し、２０ｒｐｍで回転させた。

また陰極としては、一辺が５００１Ｕの銅板を樋状に湾
曲させたものを用い、これを回転ドラム２の下面側に近
接して固定した。電解液としては４規定の希硫酸を用い
、これを回転ドラム２がほぼ完全に没するまで電解槽１
に注入した。０．６ｍＴ１Ｌダ、長さ５〜１０ｍｍ、見
掛密度２．４の粉砕された錫メツキ銅線（０．２ｗｔ％
の錫メツキが施されたもの）を、毎分２．５ｋｇの割合
で連続的に回転ドラム２内へ投入しかつ連続的に排出し
ながら１時間電解を行つた。

なお電解条件は８Ｖ、３００Ａであつた。回転ドラム２
から排出された粉砕銅線を水切り後、水洗および乾燥し
て分析したところ、錫分は常に３０ｐｐｍ以下であつた
。すなわちＪＩＳ−Ｈ２ｌＯ９の２号屑に相当する銅屑
となつた。以上の説明で明らかなようにこの発明によれ
ば短尺かつ不定形の錫メツキ銅材から錫を容易に除去す
ることができ、また傾斜させた回転ドラムを用いること
により連続的に高能率かつ低コストで錫除去処理を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に使用する電解装置の一例を示す縦断
面図、第２図は第１図の−線における断面図、第３図は
第１図の装置に使用される回転ドラムの要部を示す拡大
切欠斜視図、第４図および第５図は電解液濃度、温度を
変化させた場合の電流密度と溶解電流効率との開係を示
すグラフである。 １・・・−・・電解槽、２・・・・・・回転ドラム、３
・・・・・・透孔、９・・・・・・投入口、１７・・・
・・・排出口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一端に錫メッキ銅材の投入口を形成すると共に他端
   には排出口を形成しかつ外周面を電解液通過自在となる
   ように構成した中空円筒状の絶縁材料からなる回転ドラ
   ムを、その軸線が前記投入口から排出口へ向け傾斜可能
   となるように電解槽内に配設して、前記回転ドラム内に
   陽極を挿入すると共に回転ドラム外に陰極を配設し、さ
   らに電解槽内には濃度１〜６規定の硫酸水溶液を満たし
   、前記回転ドラムを回転させつつ該回転ドラム内に前記
   投入口から短尺な錫メッキ銅材を連続的に投入して１０
   ０Ａ／ｄｍ＾２以下の見掛電流密度で電解して錫を除去
   しかつ回転ドラムの前記排出口から処理済の短尺材を連
   続的に排出して回収することを特徴とする錫メッキ銅材
   の錫除去方法。