铜的回收与再生利用_废杂铜利用的途径

在生产铜线锭的工厂每年要产生 烈发生，反应生成的硫酸铜 （ 夹带
二段法冶炼包括鼓风炉熔炼和
许多氧化铜渣，其中金属铜占 ６０ 未反应完全的铜粉 ） 从塔的溢流口 反射炉精炼；废杂铜先进鼓风炉
％～７０％，氧化铜占 ２０％～３０％。 流出，进入—铜粉分离器。从分离 熔炼成黑铜，黑铜再进反射炉精
上海冶炼厂曾经为了满足国家对 器溢流口流出的硫酸铜溶液送带 炼成黑精铜。由黑铜到黑精铜也
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用 废 杂 铜 以通常是将次黑铜先进转炉吹炼
生产电解 铜
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—转炉—反射炉，
废杂铜一直作 这就是废杂铜火法处理的三段法。
为生产再生铜
孔形成向上的气流。一 ６０ 目的氧
的原料，由废 杂铜到电解 铜，—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。
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
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
铜的回收与再生利用
——废 杂 铜利 用 的 途 径 作者：张邦安
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，我们从一些专家 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
方法。为了确保新合金的质量，生 注意锡的回收，为了省事，不经任 例如当用含铜 ５９．３％、锌 ３９．１％的
产中常用纯金属调成分。配炼的 何预处理就直接同黄杂铜—起送 黄铜屑在 ８０℃～９ ０℃温度下置换
新合金，既可用于加工成板、带、 入阳极炉熔炼生产出阳极板。由 含铜 ６５．３ 克 ／ 升、锌 １１．６ 克／升、
一段法冶 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
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 杂铜的设想并进行研究。当黄杂 铜于电炉中在 １２００℃的高温熔化 时，锌有很高的蒸气压，将大量挥 发，而铜、锡的蒸气压很低，故将 蒸馏物冷疑，可获得纯度 ９６％～ ９９％的 ５ 号锌。
直接利用
所谓直接利用就是对那些成分明 的，各个结合部位均用焊锡焊接。 接得到品位 ８５％～９３％ 的海绵铜，
确的纯废料，直接回炉配炼成某 —只解放牌汽车水箱含焊锡 ０．５～ 而黄铜屑中的锌在置换中进入溶
种牌号或与之相近的合金的利用 ０．７ 千克。一般再生铜企业都不够 液，大大提高了溶液中的锌浓度。
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此法锌的回收率大于 ９５％，能 耗为 １．８９８ 吨标准煤／吨锌，低于 原生锌的能耗，而且流程简单，投 资少，效益高。
所以在冶炼工序上的废表脚边角 水箱中回收焊锡通常在脱锡炉中 剂锌粉的用量，大大降低了处理
余料很少流向社会，在工厂内就 进行，控炉测温在 ４５０℃～５００℃ 成本。
回炉重熔了。随着我国铜资源的 保温 ４ 小时。在此过程中，焊锡因
短缺，每年从国外进口一部份含 熔点低而熔化，再汇集并滴落到 从黄铜渣中生产七水硫酸锌
酸铜产量的需求，以此种氧化渣 式水冷结晶机，分离出的铜粉返 要经历进料、熔化、氧化、还原和
为原料，采用氧化焙烧—鼓泡塔 回鼓泡塔继续反应。
浇铸等五个阳极板步骤，其中氧
—搅拌结晶工艺，产出一级品硫
该 反 应 器 与 传 统 的 中 和 槽 相 化步骤耗时最长，包括蒸锌期，除
酸铜。该工艺选用高效率的熔铜 比。具有溶铜效率高，能连续生 铅锡期和精炼期三个阶段。二段
化铜粉和酸浸液自塔顶进入塔内， 炼室，在炉内经历熔化、氧化、还 与向上的气流逆向运动，在塔的 原等精炼阶段，最后浇铸成阳极 上部空间形成了汽、液、固三相流 板供电解工段使用。一段法冶炼
从气化铜渣中生产硫酸铜
态化层，氧化铜粉（ 尚有大部分的 的能耗较低，设备投资少，缺点是 金属铜粉 ） 的氧化——浸出过程激 炉时长，生产力低。
铜废料。但我国在整体上的直接 盛锡容器中，然后将盛锡器自脱 铜加工厂在熔铸黄铜坯过程中产
利用水平还不够高，抓废杂铜的 锡炉中取出并浇铸成焊锡条。
出一定量的黄铜渣，黄铜渣中含
再生利用，首先要提高废杂铜的
锌 ４０％～６０％、含铜 ３０％～４０％，
直接利用率。从冶金学和经济学 用黄铜屑净化硫酸锌溶液脱 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
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。
蒸汽泵泵入鼓泡塔筛板下的气体 ４０～６０ 千克／小时·米 ３，而普通
反射炉精炼渣—般含铜较高，
室。气室的气体通过筛板上的小 中和槽的溶铜能力仅为 １～１．５ 千 需进行贫化处理。另外，在用鼓风
克 ／ 小 时 · 处理低品位渣时，所得黑铜含铜
米 ３ 。
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
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
造液设备——鼓泡塔，其结构如 产、操作简便等优点。对于筛板直 法比—段法提高铜回收率约 ５ ％，
图所示。空气与充足的蒸汽混合 径 ６００ 毫米，塔体有效高度 ２ ６００ 每吨阳极板降低能源消耗约 １ ０ ０
形成空气与蒸汽的混合气体，被 毫 米 的 鼓 泡 塔 ， 其 溶 铜 能 力 为 千克标准煤，降低加工费约 ３０ 元。
管、棒、丝等型材、线材，又可以 于有焊锡，含铅、锡高，精炼时间 硫酸 １２％的溶液 ５ 小时，则溶液中
用于铸造铜零件、铜器皿等。现 长，燃料消耗大，产生的阳极板往 的铜可降至 ４．５５ 克／升，锌升至
在，不少再生铜生产的冶炼厂企 往因含杂质高而达不到电解工序 ８３．５２ 克／升。这种工艺，既治理
业 都 十 分 重 视 废 料 的 直 接 利 用 ， 的要求，需回炉再进行精炼。从废 了冶金炉的烟尘，又节省了还原