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再生銅冶煉工藝,你知道多少?

發布時間:2022-08-04點擊:119

銅是可再生資源,再生銅是煉銅的重要原料,根據國際銅業研究組織(ICSG)數據,在主要發達國家,再生銅產量的比重非常高,其中美國約占60%,日本約占45%,德國約占80%;而近10年來世界再生銅產量已占原生銅產量的40- 55%。

一、再生銅冶煉工藝

再生銅處理工藝取決于原料,約2/3的高品位銅廢料不需要熔煉處理而直接用于銅產品生產,1/3的廢雜銅需要熔煉處理。目前國內外回收利用廢雜銅的方法很多,主要可分為兩大類:***類是將高質量的廢雜銅直接冶煉成紫精銅或銅合金后供用戶使用,稱作直接利用;第二類是將廢雜銅冶煉成陽極板后經電解精煉成電解銅后供用戶使用,稱為間接利用。其中,第二類方法根據原料分為高品位和低品位,從冶煉工藝上分為一段、二段和三段法冶煉。

一段法:銅品位>98%的紫雜銅、黃雜銅、電解殘極等直接加入精煉爐內精煉成陽極,再電解生產陰極銅。

二段法:廢雜銅在熔煉爐內先熔化,吹煉成粗銅,再經過精煉爐—電解精煉,產出陰極銅。

三段法:廢雜銅及含銅廢料經鼓風爐(或ISA爐、TBRC爐、卡爾多爐等)熔煉—轉爐吹煉—陽極精煉—電解,產出陰極銅。原料品位可以低至含銅1%。

三段法原料綜合利用率高,產出的煙塵成分簡單、容易處理,粗銅品位較高,精煉爐操作比較容易,設備生產率也比較高等優點,但又有過程復雜、設備多、投資大且燃料消耗多等缺點。因而,再生銅的冶煉一般采用兩段法與三段法相結合的工藝流程,此法有利于降低能耗并提高有價金屬的綜合回收利用。

二、主要冶煉工藝介紹

1、北德精煉凱撒冶煉廠凱撒回收再生系統(KRS

北德精煉凱撒冶煉廠是目前世界上***大***先進的再生銅精煉廠。凱撒冶煉廠用1ISA爐取代3臺鼓風爐和1PS轉爐,處理含銅1%~80%的殘渣和雜銅;ISA爐間斷地進行熔煉和吹煉,含銅殘渣和雜銅,先在ISA爐中進行還原熔煉,產出黑銅和硅酸鹽爐渣,黑銅繼續吹煉,產出含銅95%的粗銅。

2、奧地利MontanwerkeBrixlegg冶煉廠鼓風爐-轉爐-反射爐工藝

Montanwerke Brixlegg冶煉廠是奧地利***的銅冶煉廠,原料為廢雜銅,含銅在15%~99%。生產工藝由鼓風爐、PS轉爐、固定式陽極爐及電解組成,是典型的三段法。

該工藝的特點是:不同品位的殘渣和紫雜銅用不同的工藝流程生產不同的產品。含銅15%~70%的殘渣原料先進鼓風爐,用焦炭還原生產出黑銅,再進轉爐生產出粗銅;含銅75%以上的黑銅和銅合金直接進轉爐,生產出含銅96%以上的粗銅進陽極爐精煉;含銅品位較高的雜銅、粗銅則直接進陽極爐精煉;而含銅品位更高的光亮銅則無需冶煉處理,直接加入感應電爐生產銅材,對原料的適應性很強。

3、比利時Metallo-Chimique 冶煉廠氧氣頂吹旋轉轉爐(TBRC)冶煉工藝

Metallo-Chimique 冶煉廠的TBRC爐對原料的適應性強,處理的原料非常雜,品種很多。主要原料為含銅25%~30%的工業殘渣、各種銅合金(黃銅、青銅等)、廢舊電機、海綿銅、電纜、各種品位的雜銅等等,尤以處理含銅、鉛、錫的低品位工業殘渣、銅合金、難處理的雜銅為主。

4、卡爾多爐處理低品位廢雜銅

卡爾多爐處理低品位廢銅是一種先進的熔煉技術,主要體現在金屬回收率高和環境效益好等方面,可以處理含銅15%-99%的廢雜銅,適應性強,物料不用預處理,可以直接入爐,可以控制氧化和還原氣氛。處理低品位廢雜銅分加料、熔煉、放渣、吹煉、出銅5個步驟,在一臺爐內分階段完成,粗銅品位可達到96%。其反應過程通常用廢雜銅原料中的鐵作為還原劑,添加石英石熔劑??柖酄t處理廢雜銅工藝是國外二段法處理廢雜銅的一種先進工藝,國內大型冶煉廠,如江西銅業也引進該方法處理廢雜銅。

5、NGL爐精煉廢雜銅工藝

針對現有廢雜銅處理技術的不足,中國瑞林工程技術有限公司研發了NGL”爐廢雜銅火法精煉工藝。

NGL爐是結合傾動爐和回轉式陽極爐的優點而開發的,側面有大的加料門和渣門,另一側有氧化還原口和透氣磚,爐體可在一定角度內轉動?!?/span>NGL爐精煉廢雜銅成套工藝及裝備”***在廢雜銅精煉工藝中采用了氮氣攪動技術,有效強化了精煉過程的傳質傳熱,提高了生產效率。該工藝采用氧氣卷吸燃燒的方式供熱,大大提高了熱效率,縮短了生產周期,使排出的煙氣量減少了65%以上。

NGL爐精煉廢雜銅成套工藝及裝備于2010年開始,分別在山東金升集團東部銅業有限公司和廣西有色集團再生金屬有限公司進行了大規模的工業化應用,其4250噸的NGL爐系統均于2012年投產。

文章來源:銅信寶

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