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廢銅回收利用的工藝先容

浏览次数:940日期:2019-11-18
廢雜銅的種類繁多 ,回收利用技術和工藝也有所不同,但一般都將其分為預處理和再生利用兩部分 。所謂預處理就是對混雜的廢雜銅進行分類、挑選出機械夾雜的其它廢棄物,除往廢銅表麵的油汙等,終究得到品種單一,相對純淨的廢銅,為熔煉提供良好的原料,從而簡化了熔煉過程。廢雜銅再生利用的方法很多,首要可分為兩大類,即廢雜銅的直接利用和間接利用。直接利用是將高質量的廢銅直接熔煉成精銅或銅合金,間接利用是通過冶煉除往廢雜銅中的賤金屬,並將其鑄成陽極板,再經過電解得到電解銅 。

本文予處理部分將重點先容廢銅電線、電纜的預處理技術 ,再生利用部分將重點先容國外一些再生銅廠的工藝和專利。

(一)廢電線 、電纜的預處理

廢電線 、電纜的預處理目的首要使銅線和盡緣層分離,方法首要有四種:

1.機械分離法,該法又可分為兩種。

(1)滾筒式剝皮機加工法。該法適合處理直徑相同的廢電線和電纜。我國已有這類設備。英國沃爾費漢普頓廠就是采用此種設備進行廢電線、電纜剝皮,效果很好。

廢電線、電纜首先剪切成長度不超過300毫米的線段,然後人工送進特製的轉鼓切碎機,在轉鼓切碎機內 ,電線和電纜被破碎脫皮,碎屑從轉鼓刀片底部直徑5毫米的篩孔漏出 ,轉鼓轉速3000轉/分,轉鼓直徑30英寸,轉鼓刀片與底部篩板麵的間隙為1.5毫米,轉鼓切碎機處理能力為1噸/時 ,電機功率30千瓦。從篩孔漏出的碎屑用皮帶送到料倉,再通過振動給料機將碎屑送到搖床上進行選別,終究得到銅屑、混合物和塑料纖維,銅屑可直接作為煉銅的原料,也可用作生產硫酸銅的原料,混合物返回轉鼓切碎機處理,塑料纖維可作為產品出售 。每噸廢電線電纜可生產450—550公斤銅屑,450—550公斤塑料。一周可處理60噸料,產銅屑30噸,塑料30噸。每處理30噸廢電纜電線,更換一次刀片。刀片用高速工具鋼製造。

本工藝有如下特點:

A、可綜合回收廢電線電纜中的銅和塑料,綜合利用水平較高;

B、產出的銅屑基本不含塑料,減少了熔煉時塑料對大氣的汙染;

C、工藝簡單,易於機械化和主動化;

此種設備的缺點是工藝過程中耗電較高,刀片磨損較快。

(2)剖割式剝皮機加工法。該法適合處理粗大的電纜和電線,我國襄樊某廠已能生產這類設備。

2.低溫冷凍法

美國專利3990641號提出用低溫冷凍法使廢電線的銅與盡緣層分離。

低溫冷凍法適合處理各種規格的電線和電纜。廢電線電纜先經冷凍使盡緣層變脆,然後經震動破碎使盡緣層與銅線分離。

3.化學剝離法

該方法采用一種有機溶劑將廢電線的盡緣層溶解,達到銅線與盡緣層分離之目的。此法的優點是能得到優良銅線,但缺點是溶液的處理比較困難 ,而且溶劑的價格較高,該技術的發展方向是研究一種廉價實用的有效溶劑。

4.熱分解法

美國專利4040865號提出了用熱分解法燒掉盡緣層,然後得到銅線。

廢電線電纜先經過剪切,然後由運輸給料機加進熱解室熱解,熱解後的銅線由爐排運輸機送到出料口水封池,然後被裝進產品收集器中,銅線可作為生產精銅的原料。熱解產生的氣體送到補燃室中燒掉其中的可燃物質,然後再送進反應器中用氧化鈣吸收其中的氯氣後排放,天生的氯化鈣可作為建築材料。

(二)廢雜銅再生工藝先容

德國凱塞冶煉廠是典型的再生銅廠,也是一個有代表性的老企業。該廠位於特蒙德市,建於1861年,現有700名職工,廠區麵積約30平方公裏,年產電解銅11.5萬噸,同時還生產銅線錠、硫酸銅 、硫酸鎳、氧化鋅、鉛錫合金等產品。

1、 工藝說明

凱塞廠采用兩段法與三段法相結合的工藝流程,采用此種流程有益於降低能耗並能進步有價金屬的綜合回收率。生產設備為傳統的鼓風爐、轉爐、固定式反射爐與常規的電解設備。該廠有兩台鼓風爐,風口區截麵積3.75平方米(2.5×1.5米),日處理量為150噸,床能率40噸/平方米.晝夜,焦率17%,鼓風爐廢渣含銅〈1%。其中一台鼓風爐用來處理銅碎屑和粉狀含銅物料,物料在進爐之前要經過製團;另一台鼓風爐處理黃雜銅及塊狀含銅渣料。鼓風爐產出的品位為75-85%的黑銅在兩台30噸轉爐中吹煉。兩台陽極爐為固定式反射爐 ,床麵積60平方米.日,單位油耗70-80公斤/噸陽極,爐內襯為鉻鎂磚。反射爐熔煉過程中,采用氧氣氧化,插木還原法。

電解精煉的始極片生產采用鈦母板,電解槽用塑料蓋板加蓋以減少熱損失。蒸汽消耗為0.8噸/噸銅,電流密度為200安/米2 ,電流效率95-97%,電力消耗250度/噸銅。線錠爐為85噸固定式反射爐兩台,內襯為鉻鎂磚,用氧氣氧化,插木還原。油耗80公斤/噸銅,產品含氧〈250ppm,硫20ppm,原料除電解銅外,還配進約7%的高品位紫雜銅。

2、 工藝特點

該廠廢雜銅的分類治理十分完善 ,按品位、種別、物料形態分別堆放 ,分別處理,銅的回收率高,並且原料中的鉛、錫 、鋅均能得到綜合回收。此外,銅電解車間的始極片生產線設計成門路形始極片架,有獨到的地方。

(三)、再生銅加工銅材

品位(92%以上)的紫雜銅 ,經過相當於陽極爐的火法精煉後,直接與其它銅熔融體混合澆鑄成棒坯或板坯。該廠有2700名職工,年產值6.5億馬克。首要產品有各種類型的紫銅管、紫銅帶、紫銅板、銅合金棒材、型材。月產各類銅材約12000噸。

1、工藝說明.好看金屬成品廠有(ASDRCO-SHAFT-RURNACE)豎爐一台 。豎爐的熔煉能力為20噸/時,1000標米3 /時.自然氣,采用SiC內襯。

豎爐按不同銅料熔化出來的銅液作不同的處理。當熔煉高於99%的紫雜銅及陰極銅時,銅液經保溫爐後進進連續澆鑄機,或直接將銅液送往半連續澆鑄機生產各類棒坯或板坯。當豎爐熔煉92%-99%廢銅物料時,則銅液送往轉爐或平爐進行火法精煉,然後經連續澆鑄機或半連續澆鑄機生產棒坯或板坯。

2 、工藝特點.

(1)、為保證產品質量,廢雜銅的分類與治理十分嚴格。

(2)、對於銅品位在92-99%之間的紫雜銅,經豎爐熔化後進進轉爐或平爐精煉。精煉後的銅液直接澆鑄成各類板坯、棒坯,避免了反複熔煉,可進步銅的回收率0.2%以上,節約燃料折合標煤400公斤/噸銅 ,經濟效益好。

(3)、該廠具有目前世界上唯一的大直徑銅管鑄造生產係統,其直徑為300-1500毫米,最長可達11000毫米。

(四)從混合廢物中回收銅

美國專利3905556號提出了一種處理含銅量波動很大的高含銅量混合廢物的方法。在工藝過程中,高含量的混合廢物經過破碎—風選—磁選—切碎處理後 ,用三層篩分成粗、中、細三種物料,然後三種物料根據所含的金屬量、形態和種類不同,則采用不同的重選工藝進行處理。

(五)從含砷的廢物中回收銅

美國專利4149880號提出了從含砷廢物中回收銅的方法。該法將含砷高的煙塵造漿後加進高壓釜中浸出,浸出液除鉬後用鐵屑置換,產出的海綿銅返回熔煉係統生產金屬銅,置換沉銅後的母液再回收鋅和鎘,然後再送水處理車間回收砷。