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废线路板是一种量大面广的电子废料,具有高品质的资源特性和环境危害性的双重性质。当前,回收废线路板中金属资源的主流技术是以物理机械法作为预处理,后续采用火法或湿法冶金工艺等回收有价金属,但是存在能耗高、流程长、环境污染较大等问题。本文以废弃线路板金属富集体为研究对象,采用物理法回收得到高附加值的铜合金粉末,并进行了材料化应用。主要结果如下:(1)研制出物理法处理废线路板金属富集体颗粒制备铜合金粉末新技术,主要工艺过程包括:预处理除杂、球磨-筛分处理、铜合金颗粒的粉末细化,并应用得到的再生铜合金粉末制备出粉末冶金铜基复合材料。该工艺流程短、避免了火法与湿法冶金过程,环境污染小。(2)选择磁选、破碎和摇床分选作为预处理除杂工艺,去除了金属富集体颗粒中大部分的杂质Fe和非金属。金属Fe去除率为95.93%,非金属去除率为76.11%,金属Cu的品位从51.80 wt.%提升至72.23 wt.%。(3)Cu的延展性好,与Sn、Pb的易磨削、非金属颗粒性脆易碎的研磨特性存在明显差异。提出了球磨-筛分处理工艺,进一步去除非金属,同时,及时将细粉末的Sn、Pb软相物料筛分出来,有利于Cu的富集和颗粒细化。经球磨-筛分处理后,Cu的品位从72.23 wt.%提高至94.72 wt.%,非金属降至0.11 wt.%。(4)研制出铜合金颗粒球磨细化新工艺。废线路板金属富集体颗粒经机械冲击破碎和球磨-筛分处理后,在Cu颗粒内部已经积累了大量的应力、裂纹、空位、位错等缺陷。研究发现,在此基础上,采用自制介质球磨片状Cu颗粒,球磨产生的冲击和研磨使片状Cu颗粒发生卷曲、折叠,表面产生裂纹、扩展,且不易焊合,导致颗粒发生断裂,加速片状Cu颗粒细化。以自制介质作为球磨介质,在球料比20:1、转速400 rpm、经球磨10 h后得到了粒径均匀、粒度为5～45μm(平均粒径约为13μm)的再生铜合金粉末;TEM结果表明,该粉末的晶粒多为纳米晶(5～100 nm)。(5)在较佳工艺条件下,得到的富铜合金粉末中金属品位99.89 wt.%,其中Cu的品位为94.72 wt.%,Cu的直收率为82.85%;富锡铅合金粉末经去除非金属处理后可以用作粉末冶金原料。富铜合金粉末和富锡铅合金粉末的粒度均为-200目,总金属(Cu、Sn、Pb)的直收率可达到88.20%。本技术处理过程中产生的少量含有价金属的尾矿,可以送现有的火法或湿法冶炼处理回收。再生铜合金粉末应用于制备粉末冶金铜基摩擦材料,满足相应的性能指标。