JPH0885830A - 銅または銅合金表面のめっき剥離法 - Google Patents

銅または銅合金表面のめっき剥離法

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JPH0885830A
JPH0885830A JP22195794A JP22195794A JPH0885830A JP H0885830 A JPH0885830 A JP H0885830A JP 22195794 A JP22195794 A JP 22195794A JP 22195794 A JP22195794 A JP 22195794A JP H0885830 A JPH0885830 A JP H0885830A
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JP
Japan
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copper
alloy
base
plating layer
plating
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Application number
JP22195794A
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English (en)
Inventor
Takashi Nakamura
崇 中村
Kazutaka Kunii
一孝 國井
Kenji Osumi
研治 大隅
Ryukichi Ikeda
隆吉 池田
Eiji Yoshida
栄次 吉田
Hirofumi Okada
裕文 岡田
Kiyomasa Oga
清正 大賀
Motohiro Arai
基浩 新井
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 表面にNi基もしくはAg基めっき層が形成
された銅または銅基合金を酸化性雰囲気中で加熱し、銅
または銅基合金とNi基もしくはAg基めっき層との境
界部に酸化銅よりなる脆弱層を形成してからNi基もし
くはAg基めっき層を剥離除去する。 【効果】 溶湯精錬処理に比べて極めて簡単な乾式処理
によって銅または銅合金表面のNi系もしくはAg系め
っき層を簡単にしかも効率よく除去することができ、し
かも極めて高い歩留で元の銅または銅合金原料として再
生することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、表面にNi基もしくは
Ag基めっき層の形成された銅または銅合金回収品か
ら、Ni基もしくはAg基めっき層を簡単な処理で効率
よく剥離除去する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】銅または銅基合金(以下、銅合金とい
う)、熱伝導性や電気伝導性に優れると共に加工性も良
好であるところから、熱交換器用の基材や電子部品材料
等として広く利用されているが、その埋蔵量は鉄に比べ
て極端に少なく、銅合金製品廃材の回収再利用は省資源
・省エネルギーの観点からも極めて重要となってくる。
【0003】ところで電子部品等に用いられる銅合金製
品には、様々の目的で各種の金属めっき処理が施される
ことがあるが、該めっき金属は銅合金回収品中に不純物
として混入して物性を著しく損なうことがあるので、可
及的に除去しなければならない。こうしためっき金属の
中でも代表的なものに、電子部品材料用として用いられ
る銅−鉄系合金製品表面に被覆されるNi基めっきが挙
げられれるが、この回収品をそのまま再溶解するとCu
−Fe−Ni系合金溶湯となり、元のCu−Fe系合金
として再利用することができなくなる。
【0004】そこでこの再溶解品をCu−Fe系合金原
料として再使用するには、該溶湯からNiを除去するこ
とが必要となるが、この溶湯からNiのみをうまく除去
することは難しい。しかして、Feを含まない銅合金溶
湯中に含まれるNiを除去する方法としては、該溶湯中
に酸化鉄を投入し、Fe−Ni系複合酸化物として除去
する溶解精錬法が知られているが、この方法ではNiの
除去は効率よく行なえるものの、精錬工程で同時にFe
も酸化されるので溶湯のFe含有率も大幅に変化し、元
のCu−Fe系合金として再生することができない。従
って、上記の様な酸化精錬法を、例えばFeの様に酸素
との反応性の高い合金元素を含有する銅合金基材にNi
系めっきの施された回収品からのNi除去に適用するこ
とはできない。また、銅合金製品の用途によってはその
表面にAg系めっきが施されることもあり、この場合は
回収品の溶解物中に不純元素としてAgが含まれてくる
が、Agは銅よりも酸化に対して安定な元素であるた
め、酸化精錬法によって銅合金溶湯から除去することは
できない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の様な
従来技術の問題点に着目したなされたものであって、そ
の目的は、例えばFeの様に酸素との反応性の高い金属
を合金元素として含有する銅合金製品の表面にNi系あ
るいはAg系めっきの施された回収品から、NiやAg
を簡単な方法で効率よく除去することのできる方法を提
供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するこ
とのできた本発明に係るめっき剥離法の構成は、表面に
Ni基もしくはAg基めっき層が形成された銅または銅
基合金を酸化性雰囲気中で加熱し、銅または銅基合金と
Ni基もしくはAg基めっき層との境界部に酸化銅より
なる脆弱層を形成してからNi基もしくはAg基めっき
層を剥離除去するところに要旨を有するものである。上
記加熱の好ましい条件は、700〜1000℃で3〜2
0分間の範囲であり、該加熱処理の後に冷却しつつ、も
しくは冷却してからNi基もしくはAg基めっき層の剥
離除去を行なうことにより、めっき層を殆んど完全に除
去することができる。
【0007】
【作用】上記の様に本発明では、表面にNi基もしくは
Ag基めっき層が形成された銅または銅基合金(以下、
再び銅合金という)を酸化性雰囲気中で加熱し、銅合金
基材とNi基もしくはAg基めっき層との境界部に酸化
銅よりなる脆弱層を形成してからNi基もしくはAg基
めっき層を、固体状態のままで効率よく剥離除去するも
のであり、こうした構成に想到した経緯を追って本発明
の構成を詳細に説明する。
【0008】まず、銅の融点以下の温度である1000
℃の温度条件におけるNiと銅の各酸化物の標準生成自
由エネルギーを比較すると、酸化Niの標準生成自由エ
ネルギーは−124kJ/mol・O2 であるのに対
し、酸化Cuの標準生成自由エネルギーは−74kJ/
mol・O2 であり、NiはCuに比べて酸化力が強い
ので、表面にNi系めっきの施された銅合金を酸化性雰
囲気中で加熱すると、表面のNi系めっきの酸化が進行
すると共に、該めっき層を通して銅合金基材方向に拡散
移行する酸素によって銅の酸化が進行し、めっき層と銅
合金基材との界面に酸化銅が生成するが、この酸化銅は
非常に脆弱であり、この脆弱な銅酸化物の生成によっ
て、めっき層を銅合金基材から簡単に剥離除去し得るこ
とが確認された。
【0009】ちなみに図1は、上記の酸化現象を確認す
るため、1重量%のFeを含有する銅合金を基材とし、
その表面に0.8重量%のNiめっきを施した材料の熱
分析結果を示したグラフであり、この図からも明らかで
ある様に、NiめっきCu−Fe合金の酸化による重量
増加は約700℃を超えたあたりから始まり、温度が高
くなるにつれて重量増加量は増大しており、酸素の吸
収、即ち酸化の進行を確認することができる。そして、
この様にして酸化を行なった後、供試材表面のNiめっ
き層を剥離すると、該めっき層は基材から極めて簡単に
剥離することができ、該剥離面には脆弱な酸化銅が生成
していることが確認された。
【0010】即ち本発明では、こうした現象を活用し、
Ni系めっきの施された銅合金材を酸素含有ガス雰囲気
中で加熱処理してNi系めっき層と基材との界面に酸化
銅よりなる脆弱層を形成し、次いで該脆弱層を境にして
Ni系めっき層の剥離除去を行なうところに特徴を有し
ている。従って、この加熱酸化工程では基材とNiめっ
き層との間に酸化銅を形成させることが必要であり、そ
のためには加熱温度を好ましくは700℃程度以上、加
熱時間は3分程度以上、より好ましくは5分程度以上に
設定するのがよい。但し、この加熱酸化が過度に進行す
ると、基材である銅合金の酸化による消耗量が多くなっ
て銅または銅合金の歩留が低下してくるので、加熱酸化
の時間は20分程度以下、より好ましくは15分以下に
抑えることが望まれる。また加熱処理温度の上限は、銅
合金基材が溶融することのない温度であるが、通常は1
000℃程度で酸化は充分に進行するので、作業性や熱
効率等を総合的に考えると1000℃程度以下、より好
ましくは900℃程度以下に抑えることが望ましい。
【0011】ちなみに図2,3は、前記図1の実験で用
いたのと同じNiめっきCu−1%Fe合金を使用し、
図4に示す様な工程で加熱酸化とNiめっき層の剥離除
去を行ない、その後誘導溶解炉で加熱溶解する方法を採
用し、加熱酸化処理時における温度と時間を種々変えた
ときに得られる溶湯中のNi濃度を調べた結果を示した
グラフである。尚図4において、1は回転式抵抗加熱
炉、2は振動篩、3は誘導溶解炉を示し、供試材Aを大
気に解放された回転式抵抗加熱炉1に装入して所定温度
で所定時間加熱酸化した後、空冷機付きの振動篩2にか
けてNiめっき層を剥離除去した後、誘導溶解炉3で加
熱溶解する。そして、該溶湯を採取して残留Ni濃度を
定量した。
【0012】図2,3からも明らかである様に、加熱酸
化処理の温度を700〜1000℃、加熱時間を5〜1
5分とすることによって、Niめっき層を効率よく剥離
除去し得ることが分かる。尚表1は、加熱温度と加熱時
間がCu歩留に与える影響を調べた結果を示したもので
あり、特に加熱温度が600℃を超える場合は、加熱時
間が20分を超えるとCu歩留の低下が顕著に現れ、ま
た加熱温度が900℃を超える場合もCu歩留の低下が
明らかに現れてくるので、加熱時間は20分以下、より
好ましくは15分以下、加熱温度は900℃程度以下に
抑えることが望まれる。
【0013】
【表1】
【0014】ところで上記の様にして銅合金基材とNi
系めっき層との境界面に形成される酸化銅は、前述の如
く極めて脆弱なものであるから、加熱酸化処理の後軽く
衝撃等を加えることによってNiめっき層は簡単に剥離
されるが、加熱処理の後に水や冷風で急冷すると、熱膨
張係数の差によって酸化銅の部分で内部応力が生じ、N
iめっき層の剥離が一層容易に行なえる様になるので好
ましい。
【0015】尚上記ではNiめっきの除去を主体にして
説明したが、Ag系めっきの場合でも基本的に同じであ
り、加熱酸化によりAgめっき層を通して銅合金基材方
向に拡散移行してきた酸素によって界面に脆弱な酸化銅
が形成され、Ag系めっき層も簡単に剥離除去できる。
また基材となる銅または銅合金の種類についても格別の
制限はなく、要は加熱酸化処理によりめっき層との界面
に酸化銅が形成されるための銅を含有するものであれ
ば、全ての銅合金に適用することが可能である。
【0016】本発明は以上の様に構成されており、溶湯
精錬処理に比べて極めて簡単な乾式処理によってめっき
層を簡単にしかも効率よく除去することができ、しかも
極めて高い歩留で元の銅または銅合金原料として再生す
ることができる。
【0017】
【実施例】以下実施例によって本発明を更に具体的に説
明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を
受けるものではなく、前・後記の趣旨を逸脱しない範囲
で変更実施することは全て本発明の技術的範囲に包含さ
れる。
【0018】実施例1 原料として、JIS H3100 C1100相当のF
e含有銅合金(Fe含有量:1重量%)の表面に0.8
重量%のNiめっきが施された回収品(10mm×50
mm×1.5mm)100kgを使用し、これを図4に
示した様に、大気に解放された回転式抵抗加熱炉1に装
入し10rpmで回転させながらて800℃で10分間
保持した後、これを空冷機付きの振動篩2へ送って急冷
すると共に振動を与えてNiめっき層を剥離除去し、次
いで誘導溶解炉3に送って1150℃で加熱溶解した。
得られた溶湯と、上記処理を全く施していない原料、お
よびこの原料を常法により酸化精錬(1150℃の溶湯
に0.01l/min・溶湯1kgの速度で15分間空
気を吹込んだ後、浮上する酸化物をレーキによって湯面
から除去する方法)して得た溶湯についてCu,Fe,
Niの各含有量を測定し、下記表2に示す結果を得た。
尚表2には、銅としての回収歩留も併記した。
【0019】
【表2】
【0020】表2からも明らかである様に、本発明法に
よればFeの除去を伴うことなくNiのみを可及的に除
去することができ、また非常に高い銅歩留を確保し得る
ことが分かる。
【0021】また上記と同様にして、Fe含有量が3重
量%、Ni系めっき付着量が0.8重量%の銅合金回収
品の再生を行なったところ、表2と同様にFe含有量を
殆んど低下させることなくNi含量の殆んどない銅合金
として銅歩留95.2重量%で再生することができた。
また、加熱酸化後の空冷に代えて冷水噴霧によって急冷
とめっき層の剥離除去を行なった場合も、同様に高い除
去率を得ることができた。尚加熱酸化処理時の昇温速度
を5℃/分と50℃/分に代えて同様の実験を行なった
ところ、Ni除去率に殆んど差異は認められなかった。
【0022】更に、Agめっき付着量が0.8重量%の
Cu−1%Fe合金回収品について上記と同様のめっき
除去処理を行なったところ、Niめっき除去処理と殆ん
ど同じ結果が得られた。
【0023】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、溶
湯精錬処理に比べて極めて簡単な乾式処理によって銅ま
たは銅合金表面のNi系もしくはAg系めっき層を簡単
にしかも効率よく除去することができ、しかも極めて高
い歩留で元の銅または銅合金原料として再生することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】Niめっき銅合金の加熱酸化処理時における重
量増加を示す熱分析結果のグラフである。
【図2】加熱酸化処理温度及び処理時間と溶解後の残留
Ni濃度との関係を示すグラフである。
【図3】同じく、加熱酸化処理温度及び処理時間と溶解
後の残留Ni濃度との関係を示すグラフである。
【図4】本発明を利用した再生処理プロセスを示す概念
説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 隆吉 山口県下関市長府港町14番1号 株式会社 神戸製鋼所長府製造所内 (72)発明者 吉田 栄次 山口県下関市長府港町14番1号 株式会社 神戸製鋼所長府製造所内 (72)発明者 岡田 裕文 山口県下関市長府港町14番1号 株式会社 神戸製鋼所長府製造所内 (72)発明者 大賀 清正 兵庫県神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 新井 基浩 兵庫県神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面にNi基もしくはAg基めっき層が
    形成された銅または銅基合金を酸化性雰囲気中で加熱
    し、銅または銅基合金とNi基もしくはAg基めっき層
    との境界部に酸化銅よりなる脆弱層を形成してからNi
    基もしくはAg基めっき層を剥離除去することを特徴と
    する銅または銅合金表面のめっき剥離法。
  2. 【請求項2】 加熱を700〜1000℃で3〜20分
    間行なう請求項1に記載のめっき剥離法。
  3. 【請求項3】 加熱の後冷却しつつ、もしくは冷却して
    からNi基もしくはAg基めっき層の剥離除去を行なう
    請求項1または2に記載のめっき剥離法。
JP22195794A 1994-09-16 1994-09-16 銅または銅合金表面のめっき剥離法 Pending JPH0885830A (ja)

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