生產(chǎn)再生銅的基本方法介紹 目前我國生產(chǎn)再生銅的方法主要有兩類:一是將廢雜銅直接熔煉成不同牌號(hào)的銅合金或精銅,所以又稱直接利用法;二是將雜銅先經(jīng)火法處理鑄成陽極銅.然后電解精煉成電解銅并在電解過程中回收其他有價(jià)元素。用二方法處理含銅廢料時(shí),通常又有 3 種不同的流程,即一段法、二段法和三段法。 1、一段法 將分類過的黃雜銅或紫雜銅直接加入反射爐精煉成陽極銅的方法。其優(yōu)點(diǎn)是流程短、設(shè)備簡單、建廠快、投資少,但該法在處理成分復(fù)雜的雜銅時(shí),產(chǎn)出的煙塵成分復(fù)雜,難以處理;同時(shí)精煉的爐時(shí)長,勞動(dòng)強(qiáng)度大,生產(chǎn)效率低,金屬回收率也較低。 2、二段法 雜銅先經(jīng)鼓風(fēng)爐還原熔煉得到金屬銅.然后將金屬銅在反射爐內(nèi)精煉成陽極銅;或雜銅先經(jīng)轉(zhuǎn)爐吹煉成粗銅,再在反射爐內(nèi)精煉成陽極銅。由于這兩種方法都要經(jīng)過兩道工序,所以稱為二段法。鼓風(fēng)爐熔煉得到的金屬銅雜質(zhì)含量較高,呈黑色,故稱為黑銅。 3、三段法 雜銅先經(jīng)鼓風(fēng)爐還原熔煉成黑銅,黑銅在轉(zhuǎn)爐內(nèi)吹煉成次粗銅,次粗銅再在反射爐中精煉成陽極銅。原料要經(jīng)過三道工序處理才能生產(chǎn)出合格的陽極銅,故稱三段法。三段法具有原料綜合利用好,產(chǎn)出的煙塵成分簡單、容易處理、粗銅品位較高、精煉爐操作較容易、設(shè)備生產(chǎn)率也較高等優(yōu)點(diǎn),但又有過程較復(fù)雜、設(shè)備多、投資大且燃料消耗多等優(yōu)點(diǎn)。因此,我國除規(guī)膜較大的企業(yè)或需處理某些特殊廢渣外,一般的廢雜銅處理流程多采用二段法和一段法。
目前,廢銅直接電解在中國尚未工業(yè)化,但比直接火法精煉具有更大的優(yōu)越性。 (1)電解的主要設(shè)備是電解槽。與反射爐和其他窯爐相比,具有設(shè)備簡單、投資低的特點(diǎn),電解槽的尺寸可根據(jù)生產(chǎn)條件靈活設(shè)計(jì),維護(hù)相對(duì)簡單。 (2)由于電解過程不涉及高溫,工作環(huán)境相對(duì),對(duì)工人健康危害小,煙塵少。 (3)工藝流程靈活,工藝參數(shù)可根據(jù)原材料的性質(zhì)和產(chǎn)品的要求進(jìn)行調(diào)整,從而生產(chǎn)出滿足客戶不同需求的產(chǎn)品。隨著礦產(chǎn)資源的日益短缺和環(huán)境保護(hù)要求的提高,合肥廢銅回收行業(yè)發(fā)展是必然趨勢(shì),而銅含量高的純銅廢料是回收利用的重要組成部分。因此,利用經(jīng)濟(jì)可行的技術(shù)回收廢銅,實(shí)現(xiàn)資源化利用,減少環(huán)境污染具有重要意義。 前人為我國廢雜銅特別是純銅廢料的直接電解提供了很好的思路和方向,但需要我們對(duì)電解過程進(jìn)行更和細(xì)致的研究,探究電解液流動(dòng)過程中電解質(zhì)的傳輸規(guī)律、熱量的傳遞規(guī)律,及其與槽電壓的關(guān)系。 然而,因電解液流動(dòng)的復(fù)雜性和電解質(zhì)、溫度等多因素的交錯(cuò)耦合,單單依靠無數(shù)次實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)方法研究這一綜合過程中各因素的變化是難以實(shí)現(xiàn)的,必須借助新的技術(shù)實(shí)現(xiàn)這一突破。計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬以其直觀性和可靠性為冶金領(lǐng)域的許多復(fù)雜流動(dòng)與傳熱問題提供了有效的研究方法。過去僅僅依靠實(shí)驗(yàn)手段才能得到的某些復(fù)雜結(jié)果,現(xiàn)在已經(jīng)完全可以借助計(jì)算流體力學(xué)軟件模擬快速有效地獲取,同時(shí)可以利用模擬計(jì)算得到的優(yōu)化方案指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)工作。這種實(shí)驗(yàn)與模擬相結(jié)合、“軟-硬”兼施的方法,定能為我國廢雜銅特別是純銅廢料的綜合回收利用提供更好的手段和空間。 如今,全世界都在對(duì)環(huán)境保護(hù)與再生資源回收十分重視,我國也積極研發(fā)相關(guān)技術(shù)。
廢銅回收分類標(biāo)準(zhǔn)分析如下: 一,兩大廢銅來源 一類是新廢銅,它是銅工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料。冶金廠的叫"本廠廢銅"("home scrap")或"周轉(zhuǎn)廢銅"("runaround")。銅加工廠產(chǎn)生的廢銅屑及直接返回供應(yīng)廠的叫做"工業(yè)廢雜銅"、"現(xiàn)貨廢雜銅"("prompt")或新廢雜銅。 另一類是舊廢銅,它是使用后被廢棄的物品,如從舊建筑物及運(yùn)輸系統(tǒng)拋棄或拆卸的叫舊廢雜銅。銅和銅基材料,不論處于裸露狀態(tài),還是被包在終產(chǎn)品里,在產(chǎn)品壽命周期的各個(gè)階段都可回收再生。一般來說,用于再生的廢銅中新廢銅占一半以上。而全部廢雜銅經(jīng)再加工后有大約1/3以精銅的形式返回市場(chǎng),另2/3以非精煉銅或銅合金的形式重新使用。直接應(yīng)用廢雜銅的前提是嚴(yán)格的分類堆放及嚴(yán)格的分揀。直接應(yīng)用廢雜銅具有簡化工藝、設(shè)備簡單、回收率高、能耗少、成本低、污染輕等優(yōu)點(diǎn)。直接應(yīng)用廢雜銅的多少,大體上反映了一個(gè)國家銅的再生水平。相比之下,我國廢雜銅的直接使用率較低,每年約為20萬t,僅占廢雜銅總回收量的30%~40%,并且黃銅加工材的生產(chǎn)多由鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)運(yùn)作,大大降低了經(jīng)濟(jì)效益,并在能耗、環(huán)保方面帶來后患。我國進(jìn)口廢雜銅主要來自美、日、德、俄,其中美國高居榜首,而美國對(duì)廢雜銅的管理又有嚴(yán)格的規(guī)定。以美國的分類標(biāo)準(zhǔn)作為典型加以介紹。 美國通常把含Cu量大于99%的銅材叫做1號(hào)銅,1號(hào)銅可以直接重熔和使用,不要求進(jìn)一步加工;把銅含量很低為94.5%的銅叫2號(hào)銅,這種廢雜銅在以金屬銅的形態(tài)使用之前,通常一定要重熔。其它常見的分類等級(jí)還包括加鉛黃銅、黃銅與低鋅黃銅、彈殼黃銅、汽車散熱片、高銅黃銅(紅色黃銅),以及應(yīng)用十分廣泛的高速切削黃銅,其車屑直接再生,以同成分合金的形式用于重新加工黃銅產(chǎn)品。對(duì)制造廠家而言,其主要優(yōu)點(diǎn)就是大幅度降低凈金屬消耗的成本。廢雜銅也用于生產(chǎn)銅的化學(xué)制品,但不易獲得定量數(shù)據(jù)。
廢銅按其產(chǎn)生的階段不同,可以分為類型也有所不同,那廢銅回收利用后該如何進(jìn)行分類呢?廢銅回收 1.一次廢銅 如不合規(guī)格的陽***、陰***和坯料,陽***廢品。這些廢料不能進(jìn)行深加工或出售,通常是將其返回上一步工序,不合規(guī)格的銅通常重新返回轉(zhuǎn)爐或陽***爐進(jìn)行電(解)精煉,有缺陷的坯料則進(jìn)行重熔和重鑄。一次廢銅一般不用進(jìn)入廢銅市場(chǎng),就已被回收利用。 2.新廢銅 新廢銅是指新的邊角料或工廠內(nèi)部產(chǎn)生的廢銅。處理新廢銅回收的方法取決于其化學(xué)成分和它與其他材料的結(jié)合程度,***簡單的方法是內(nèi)部回收,僅需重熔和重新澆鑄。 3.舊廢銅 舊廢銅是指廢棄的、用過的或(生產(chǎn)企業(yè))外部產(chǎn)生的廢銅。處理舊廢銅回收面臨的挑戰(zhàn)包括:含銅量低,舊廢銅通常與其他材料混合在一起,必須將其從廢料中分離出來。