国外废铜处理技术.pdf

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黄 青 废 阀 机 件, 铜, 铜 料, 门 械另 含铜、 锌 铅 铸 等 锡. 的 件
各 碎的 铜 冰 线圈, 流 条, 轴 种切 废 料, 箱 整 器铜 废 承等 不 多 含 料、 胶 应过 地 塑 橡 等
4 绝缘线
5 精炼黄铜 C> ,< ,< ,< ,< ,< u6Z 3P 1S 1A 1F 5 0 n 5b 0n 0 I0e
30 0
炉膛最高温度
床 能力
倾炉工特是在反个 r 质 A U E 的 作 点 可 正 两 方证1 一 石 2 动 动 R 3 不瘫 1花落' I 4 } i 蔺
倾动炉较之固定式反射和回转炉有许多优点。 () 1对物料的物理性状有较好的适应性。 倾动炉既适合于处理固 体料也可处理熔融料。 加液态料时, 当 可用移动式溜槽从炉门 加入,也可在前墙开专用加料口。 () 2 加料速度快, 炉料可均布炉膛。 如上所述, 倾动炉前墙有两个大型料加炉门, 大块的打包料用加 料机加入炉内, 于炉子方位可以 由 做适当 倾动, 与加料机有机配合, 可保证物料较为均匀地分布于炉膛内。 () 传热条件好, 3 炉内 熔化速度快。 倾动炉炉顶和上部炉墙均为拱型, 两个拱型组合成一个圆滑的“ 弓 形” 从而消除了固定式反射炉炉顶拱角处的气流涡流现象, , 有利于传热。 此外, 倾动炉具有较大的熔池面 积,与同容量的回转炉相比要大得多,这对传热也是十分有利的。 () 4 炉子密封良 炉压调节方便。 好, 倾动炉炉门与门 框之间 采用自 重分力压合密实, 炉门下部与炉门 坎之间 采用插板砂封, 保证了 炉门区域的密封性能。 炉压可用位于炉尾烟道内的闸板或与炉压测量装置组 成反馈回 路的风机进行手动或自 动调节,灵敏性高,可实现炉压的精确控制。 ()机械化作业程度高, 5 可灵活控制铜液流量;消除了 人工插管氧化、 还原,减9了劳动qf i } v
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二 二口
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前已 废杂铜物料来源较为复杂,因 述及, 此加强物料的管理显得尤为重要。 美国南方线材加斯顿金属 回收公司的物料分拣、管理方面经验较为典型。 该厂从物料的组织、 采购开始把关, 对进厂各类废杂铜物 料的性状、 成分要求、 进厂时间都有明 确的规定( z。 表 ) 卖方根据厂方规定, 按合同组织原料, 装运到厂。 物料进厂后,先称重, 然后送到指定的堆场分类存放。 检验部门 及时采样分析,分析结果与卖方提供的数 据进行核对,不符合规定的可拒收或降级处理。 样品 通常需保存一段时间,备日 后复验之用。 该厂的堆场 面积较大, 这给物料的 合理分类、 预处理和冶炼备料提供了 有利条件。 该厂根据物料性状, 铜和杂质含量, 用不同的 方法进行预处理。 如废铜线缆, 先熔析分铅, 得到的 铜块、 铜渣作为副产品出售, 铜则送冶炼系 统。再如废通信线缆, 先剥皮、 切碎和研磨,再进行分选、分离出各种品位的含铜物料, 其中1 0 杂铜可直 接出售,其余的送冶炼系统处理。 加斯顿厂的实践表明,废杂铜物料的分拣和预处理,可综合回收的有价金属,合理安排回收路线,提 高经济效益。 表z 南线加斯顿金属回收公司的几种物料的品质要求
姗料种类 重油低发热t 熔池镜面积
kJ/s 心 ・ 助 176
( m/ 标) ' h
( m/ 标) 'h
4125 ? 084
( 熔化期)
最大熔池深度
重油燃料用量
: 一 : : : : : 一 : :
重油喷嘴型号
重油喷嘴个数 助姗空气t 出炉烟气i t 重油雾化剂种类 雾化剂压力 雾化剂用t
高压喷嘴
2 40 15 238 20
名 意大利玻特 。 玛格赫拉厂
70 0 00
美国柯麦柯厂
美国南线加斯顿厂
10 0 200
美国阿萨柯阿马I j R 略厂
阴极铜产量 和 / 屯 年) 原料种类 低品位废杂铜处理方法 高品位杂铜处理方法
1 00阳极板) 0 0( 0
杂 铜
杂 铜
杂铜 23 / .粗铜 13 / 鼓风炉一转炉
国外度杂铜冶炼技术述评- 邢卫国 - 一
() 6 氧化还原速度较快, 还原剂消耗少。 倾动炉熔池较之同容量的固定式反射炉为深, 同时可借助炉 子的 倾动调节氧化还原口的浸入深度, 这样有利于加快反应速度,提高还原剂的利用率。 () 7 出铜作业安全可靠。 铜时, 出 铜液量可通过调节炉子的倾转角度与浇铸速度有机匹配。 这不仅对 阳极板的 浇铸质量是有利的,而且当浇铸设备有故障时,可迅速回到安全位置。 () S 炉子寿命长, 可实现快速修炉, 提高了 炉子的作业率。 倾动炉炉顶和上部炉墙的 拼装部件可预先 制成备件,按需要随时调换,缩短了修炉时间,倾动炉一般每年集中检修两次,
动炉技术性能。
图2 倾动式阳极炉
国外度杂铜冶炼技术述评- 邢卫国 - 一
表3 020 倾动式阳极炉技术性能 2 /5t 0
序 号
单 炉子用途
炉子容量 冷料率



梢炼
t炉 /
10 、 论 、 2 。 勤
作业周期
其中:加料熔化
氧化
还原
浇铸
( 熔化期)
( 熔化期 )








. ,
ห้องสมุดไป่ตู้
助姗空气压力
炉膛最高温度
kPa


14
70
℃ ℃
t 田且 / .d
14 13
2 国外废杂铜冶炼的典型工艺流程
废杂铜物料作为一种社会性资源,因铜应用领域的广泛性,其种类和组成较为复杂,这给废杂铜的回 收利用带来了 一定的困难。 传统的废杂铜冶炼技术将低品 位废杂铜分三段处理, 得到阳极铜,即鼓风炉熔 炼一转炉吹炼一固定式阳极炉精炼, 高品位杂铜则直接入固定式阳极炉。 传统技术具有成熟可靠, 投资低, 易于掌握等优点,故在某些国家仍有应用。 但传统技术存在着效率低,周期长、污染源多,产品质量不易 控制等问题 鉴于此,自 上世纪六十年代以来,瑞典玻立顿金属公司和瑞士麦尔兹炉窑公司先后开发了顶 吹转炉( 长 即 尔多炉) 技术, 和倾动式阳极炉技术, 并成功地应用于意大利、 美国等地多家再生铜冶炼厂( 见 表1 >图 I ) 表 1 国外几家再生铜冶炼厂概况
国外皮杂铜冶炼技术述评- 邢卫国 - 一
径向 转动,当加料,出 铜,出 渣时做轴向转动;当熔化和氧化作业时作径向 转动, 转速可调。卡尔多炉烟 气经位于炉口 的烟罩进入湿式收尘系统, 环境烟气则进入布袋收尘系统。 卡尔多炉熔炼的自 动化程度很高,
实现了全过程计算机控制。
玻特 ・ 玛格赫拉冶炼厂的有关生产数据:
国外废杂铜冶炼技术述评- 邢卫国 - 一
湿式 除尘
, 介

圆盘浇铸
1 宙 r ,

} 布除 { 袋尘
哥 科 桂 晰 - 电
、 份v ( 返回卡尔多炉) 解

图 I 意大利玻特玛格赫拉冶炼厂火法系统工艺流程图
3 废杂铜物料的分拣和管理
中国重有色 金属工业发展战略研讨会暨重冶学委会第四届学术年会论文集
国外废杂铜冶炼技术述评
上海有色金属 ( 集团)有限公司 邢卫国
摘 要:近三十年来以富氧顶吹转炉熔炼低品位杂栩,倾动式阳极炉精炼高品位杂铜和粗铜,以及完善的收尘和 余热利用系统为代表的废杂相冶炼技术已在世界各地许多厂家得到应用和发展,使得皮杂铜资源的回收 处理朝着高效、低耗、无污染和高质量的方向发展。 关键词:废杂铜 冶炼 倾动炉 收尘
倾动炉精炼
杂铜 13 / .利铜 23 1
卡尔多炉熔炼
倾动炉精炼
卡料多炉熔炼
回转炉精炼
倾动炉精炼
这两项技术的应用缩短了冶炼周期, 提高 了生产效率:由 于使用了富 氧技术, 减少了燃料消耗, 加快 了熔炼速度;有效的 烟气处理措施, 解决了 环境污染问 题; 较高的 机械化和自 动化水平,降 低了劳动力消 耗;完善的检测计量手段和计算机在线控制的广泛应用,强化了生产管理 经过二 十多年的发展,卡尔多炉和倾动炉技术不断完善,显现出 较强的生命力。此外,国外再生铜冶 炼厂在物料分拣系统的设置和管理方面也很大的进步,这对降 低成本,综合回收有价金属有积极意义
6 铜轴承等
C4- 0n- 0 P - , -0 F u 6Z0 1 b 5. 1 e 0 , , S 0 0 , 0 4 - O
4 卡尔多炉熔炼技术
如前所述,卡尔多炉熔炼工艺实质上是一种富氧顶吹技术, 它可处理各种品 位的 废铜料,对物料性状 也无特殊要求。目 前,该技术在意大利玻特 ・ 玛格赫拉冶炼厂和美国 柯麦冶炼厂得到应用。 卡尔多炉的炉体横截面为圆形, 炉底呈半球形,炉外壳用钢板焊接而成,内 衬耐火砖。 卡尔多炉只有 一个炉口, 用于加料、出 渣、出铜, 熔化和氧化造渣作业。 炉料用斗式提升机散装入炉。 熔化和氧化作业 所需天然气和富氧空气通过从炉口 插入的 两根可移动水冷喷枪送入炉内 至熔池表面。 卡尔多炉可做轴向 和
品 名


( %) 裸线,烧后无灰分和铅
1 " 杂铜 2铜 '
轻铜
C >4 0 b 01 b 1 , u9. , <. <.可撤O< 。灰分< 0S X 5 13 a
C > 8 b 5S < u 8 , < .b 1 P
C- 4 0
不含包铅细碎铜屑、 黄铜、青铜、过盘的油、铁及非金属
翁种 舒 黔熟W 氰* 锅换 v 含 合、 款 黔 虑 i 炉 w 不 克 } a : 热・雷金 幸
5 倾动式阳极炉及精炼技术
麦尔兹倾动式阳极是瑞士麦尔兹公司于6 年代中 0 期研制出 来的, 它借鉴了 炼钢用倾动式平炉。 迄今为 止, 麦尔兹倾动炉已 在世界各地约 巧家以处理杂铜和固体铜料为主的铜冶炼厂推广应用, 实践证明这种炉 型适合于精炼品 位较高的固体铜料。 51 倾动炉的结构特点 . 如图2 倾动炉由 所示, 基础、支撑和液压驱动系统、炉底、炉墙、炉顶等部分组成。 前墙设有两个液 压启闭的水冷加料炉门,一个扒渣口。 后墙设出 铜口 一个和埋入式氧化还原风管若干个。 端墙设二个燃烧 器, 炉气出口 位于炉尾。 倾动炉顶、炉底、 渣线上部炉墙均为拱型, 拱度分别为60、 8 6 40、巧“。 炉顶 和上部炉墙为拼装吊 挂式。 筑炉所用耐火材料主要是铬镁砖,炉壳用钢板焊接而成。表3 0/5 吨倾 为2020
炉 u5^8% Z<0 , <% S<% F<0 , <% 料:C 3% - , 1% P 7 , 4 , 2% A 1 0 n b n e 1
炉子容量: 0 5t 加 料 量:1-20/ 2 0t周期 每炉周期: 4 2h 产 品:粗铜 C9% 7 u6-9%
1 前言
废杂铜作为一种铜资源在世界各地受到广泛重视。目 前,以废杂铜为原料生产的阴极铜已占到全球阴 极铜总量的2% 0。 0-3% 我国 每年进口 大量的废杂铜,以弥补铜原料的 不足, 近两年的年进口 ( 量 毛量) 在 20万吨左右。长期以 3 来,作为回收废杂铜的一种方法,原生铜冶炼厂一直有选择地将废杂铜作为冷料加 入铜流吹炼转炉予以回收。然而, 此法在处理量和废杂铜品种方面均有较大限制。因此, 在北美和欧洲等 地许多 铜生产商先后兴建了专门 处理废杂铜的 铜冶炼厂或生产系统,积极研究开发废杂铜冶炼工艺,不断 ‘ 改进冶炼设备, 取得了 长足的进步。 近二十年来, 美国、意大利等地的再生铜冶炼厂的技术经济指标, 产 品质量和环保效果已 达到原生铜冶炼厂的水准, 成为当地铜冶炼行业的重要力量。 木文将结合国外厂家的生产实践,简要介绍废杂铜冶炼的最新进展。
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