铜的回收与再生利用-废杂铜利用的途径

37直接利用所谓直接利用就是对那些成分明确的纯废料，直接回炉配炼成某种牌号或与之相近的合金的利用方法。为了确保新合金的质量•生产中常用纯金属调成分。配炼的新合金,既可用于加工成板、带、管、棒、丝等型材、线材,又可以用于铸造铜零件、铜器皿等。现在，不少再生铜生产的冶炼厂企业都十分重视废料的直接利用，所以在冶炼工序上的废表脚边角余料很少流向社会，在工厂内就回炉重熔了。随着我国铜资源的短缺,每年从国外进口一部份含铜废料。但我国在整体上的直接利用水平还不够高、抓废杂铜的再生利用•首先要提高废杂铜的直接利用率。从冶金学和经济学的角度分析，废杂铜的直接利用所采用的流程最短,方法最简单、投资省、成本低、能耗少，经济效益好。从汽车水箱中回收焊锡大多数汽车水箱都是由黄铜带做的，各个结合部位均用焊锡焊接。一只解放牌汽车水箱含焊锡0.5〜0.7千克。一般再生铜企业都不够注意锡的回收，为了省事,不经任何预处理就直接同黄杂铜一起送入阳极炉熔炼生产出阳极板。由于有焊锡,含铅、锡高，精炼时间长，燃料消耗大，产生的阳极板往往因含杂质高而达不到电解工序的要求，需回炉再进行精炼。从废水箱中回收焊锡通常在脱锡炉中进行，控炉测温在450°C〜500°C保温4小时。在此过程中,焊锡因熔点低而熔化，再汇集并滴落到盛锡容器中,然后将盛锡器自脱锡炉中取出并浇铸成焊锡条。用黄铜屑净化硫酸锌溶液脱铜再生铜企业收进的黄杂铜中有很大部分是黄铜屑，用来冶炼再生铜是比较困难的。主要是加料周期长，炉况不正常、炉结严重。如用黄铜屑净化硫酸浸出鼓风炉、转炉、反射炉烟尘的浸出液，可直接得到品位85%〜93%的海绵铜,而黄铜屑中的锌在置换中进入溶液，大大提高了溶液中的锌浓度。例如当用含铜59.3%.锌39.1%的黄铜屑在80°C〜90°C温度下置换含铜65.3克/升、锌11.6克/升、硫酸12%的溶液5小时，则溶液中的铜可降至4.55克/升，锌升至83.52克/升。这种工艺，既治理了冶金炉的烟尘,又节省了还原剂锌粉的用量，大大降低了处理成本。从黄铜渣中生产七水硫酸锌铜加工厂在熔铸黄铜坯过程中产出一定量的黄铜渣•黄铜渣中含锌40%〜60%、含铜30%〜40%,锌大部分以氧化锌形态存在，少部分以铜锌合金形态存在。用此种渣生产硫酸锌、可综合回收锌和黄铜粒。生产工艺采用两段酸浸流程，浸出液经净化除铁、铜，浓缩结晶,可产出化纤级硫酸锌产品。在进行二段浸出时，由于硫度高，金属铜的溶出较多，这时可作者:张邦安——废杂铜利用的途径有色金属的再生利用是一个发展较快同时又是一个工艺技术发展比较固定的领域。即使是在信息化高度发达的今天,人们也依然遵循过去在实践中总结出来的一些经验和典型的工艺过程，这些工艺过程针对的物料相对固定，工艺路线也相对固定;产品的用途也相对固定。不少读者通过多种途径表达了一些共同的意愿，那就是希望我们能够介绍一些再生金属方面的实用技术，为此，我们从—些专家过去撰写的论文中选编了一些文章，这些文章中所提出的工艺路线虽然已经用了多年，但是今天看起来仍然有着不少的指导意义。特别是对于刚刚起步的下行再生利用企业还是有一定的借鉴作用的。这篇废杂铜的直接利用途径的介绍选自国内贸易部物资再生利用研究所高级工程师张邦安先生曾经发表过的文章。——编者铜的回收与再生利用38加入一定量的黄铜粒子,利用黄铜中的锌将溶液中的铜置换、使得浸出液中的铜离子浓度降低。从气化铜渣中生产硫酸铜在生产铜线锭的工厂每年要产生许多氧化铜渣，其中金属铜占60%〜70%,氧化铜占20%〜30%。上海冶炼厂曾经为了满足国家对酸铜产量的需求,以此种氧化渣为原料，采用氧化焙烧一鼓泡塔—搅拌结晶工艺,产出一级品硫酸铜。该工艺选用高效率的熔铜造液设备——鼓泡塔，其结构如图所示。空气与充足的蒸汽混合形成空气与蒸汽的混合气体，被蒸汽泵泵入鼓泡塔筛板下的气体室。气室的气体通过筛板上的小孔形成向上的气流。一60目的氧化铜粉和酸浸液自塔顶进入塔内，与向上的气流逆向运动,在塔的上部空间形成了汽、液、固三相流态化层、氧化铜粉（尚有大部分的金属铜粉的氧化——浸出过程激烈发生，反应生成的硫酸铜（夹带未反应完全的铜粉从塔的溢流口流出，进入一铜粉分离器°从分离器溢流口流出的硫酸铜溶液送带式水冷结晶机，分离出的铜粉返回鼓泡塔继续反应。该反应器与传统的中和槽相比。具有溶铜效率高，能连续生产、操作简便等优点。对于筛板直径600毫米,塔体有效高度2600毫米的鼓泡塔，其溶铜能力为40〜60千克/小时•米3,而普通中和槽的溶铜能力仅为1〜1.5千克/小时•米3o用废杂铜生产电解铜废杂铜一直作为生产再生铜的原料、由废杂铜到电解铜,一般经过火法冶炼和电解精炼两大工序。在火法冶炼中有一段法、二段法和三段法。—段法冶炼是物料只进反射炉的冶炼。炼铜反射炉有烧块煤的、烧粉煤的和烧重油的。黄杂铜料由加料机加入反射炉熔炼室，在炉内经历熔化、氧化、还原等精炼阶段，最后浇铸成阳极板供电解工段使用。一段法冶炼的能耗较低，设备投资少，缺点是炉时长、生产力低。二段法冶炼包括鼓风炉熔炼和反射炉精炼;废杂铜先进鼓风炉熔炼成黑铜，黑铜再进反射炉精炼成黑精铜。由黑铜到黑精铜也要经历进料、熔化、氧化、还原和浇铸等五个阳极板步骤•其中氧化步骤耗时最长，包括蒸锌期，除铅锡期和精炼期三个阶段。二段法比一段法提高铜回收率约5%,每吨阳极板降低能源消耗约100千克标准煤,降低加工费约30元。反射炉精炼渣一般含铜较高、需进行贫化处理。另外，在用鼓风处理低品位渣时,所得黑铜含铜品位很低,称为次黑铜。次黑铜直接进射炉精炼成本上不合算，所以通常是将次黑铜先进转炉吹炼成黑粗铜,再进反射炉精炼成黑粗精铜，吹炼渣、精炼渣返回鼓风炉熔炼。鼓风炉一转炉一反射炉,这就是废杂铜火法处理的三段法。电炉熔炼黄杂铜新工艺由黄杂铜生阳极板的三种典型工艺流程，即前面所指的一段法、二段法和三段法、都存在着能耗高，金属回收率低，特别是锌的回率更低仅30%—50%,因此有人提出了采用工频真空感应炉处理黄杂铜的设想并进