——含铜废料的处理(基本掌握即可).pptx

含铜废料的处理;内容提要;1 概述;1 概述 ;我国铜消费量日益增加，2014年年消费量已达1135.2万t。我国铜矿产特点：贫矿多，伴生矿多，富矿少，可开发利用的矿床少，品位低，远满足不了冶金工业需要。 再生铜生产比原生铜节能80%，生产费用仅为原生铜的35%~40%，具有明显的优势。;西方;1.2 含铜废料及其组成;;1.3 含铜废料的处理方法;1.3.2 当用火法冶金处理铜废料时，首先要将铜废料进行严格分类：;1.3.3 杂铜废料处理目前使用了三种不同的流程：;铜废料三段法处理流程;1.3.4 含铜废料湿法冶金处理 也需要将废料进行严格分类处理。根据不同情况采用化学溶解铜废料（酸溶解、氨溶解、氯盐溶解等）以及电化学（电解溶解）溶解。溶解后溶液经净化除杂后得到纯铜溶液用以制取金属铜或铜化工产品。;含铜废料湿法冶金处理原则流程;2 生产再生精铜;2.1 含铜废料的鼓风炉熔炼 ;鼓风炉分五个区： 第一区 熔炼准备区，位于炉子上部，炉气温度400-600°C，发生炉料的加热和水分的蒸发。炉料易熔组分(铅和焊料)熔化成液相。锌/CO燃烧放热，废气温度达650~800°C。 第二区 温度600-1000°C，碳酸钙分解，黄铜熔化，部分锌蒸发，金属氧化物开始还原(还原剂CO)。 第三区 温度1000-1300°C，金属氧化物还原结束，炉料熔化生成黑铜和炉渣，锌、氧化铅、氧化锡进入气相。 第四区 焦点(风口区附近)温度1300-1400°C，充满炽热焦炭，熔炼产物进入炉缸。焦炭与空气燃烧产生CO2，过剩焦炭还原CO2产生CO。 第五区(炉缸)温度1200-1250°C，炉缸中聚集黑铜和炉渣。;2.1.2 鼓风炉;美国ASSR公司熔炉竖炉热风熔炼，焦率↓生产率↑;汽化冷却系统充分利用了余热以产出蒸汽，提高了冷却水温度和节约了用水，并提高了炉温，改善了冶炼工艺，增加了炼炉寿命。 汽化冷却：用沸腾的水代替冷水冷却，也就是让冷却水冷却熔炼炉，而本身气化，利用汽化潜热再带走冷却水冷却件（水套）的热量，从而达到在一定热负荷情况下部件正常工作。;2.1.3 铜矿石和铜废料的混合熔炼 ;2.2.1 基本原理 强氧化过程，目的：使再生铜原料中的杂质氧化除去，并进一步处理再回收；使所产粗铜能满足下一步精炼要求。 4Cu+O2=2Cu2O Cu2O+Me→2Cu+MeO Me为Fe\Zn\Pb\Sn\As\Sb\Ni 此过程杂质金属较多： O2+0.5Me→MeO MeO+SiO2→ MeO·SiO2 某些情况下，为蒸馏出易挥发组分，在有焦炭的还原条件下进行。;2.2.2 转炉;2.2.3 铜废料吹炼流程;2.2.3 铜废料吹炼流程;2.2.3 铜废料吹炼流程;2.3 再生粗铜的精炼;1 基本原理 与原生粗铜火法精炼一样：向铜熔体中鼓入压缩空气使杂质氧化并造渣除去，在扒渣后进行氧化铜还原（还原剂：重油、氨、天然气、丙烷）及铜的铸造。 ZnO还原蒸发除去，FeO/PbO/SnO造渣除去；Ni\As\Sb 镍云母（6Cu2O?8NiO ?2As2O5/6Cu2O?8NiO ?2Sb2O5），添加Fe2O3造渣NiO ? Fe2O3，加入NaCO3破坏镍云母；Bi/Au/Ag在电解精炼进入阳极泥中才能除去。;2.3.1 火法精炼;2.3.2 电解精炼;2.3.2 电解精炼;2.3.2 电解精炼;在电解过程中，电解液铜浓度增加和杂质积累，应定期定量将电解液净化，流程如左图。 电解液净化的三个主要步骤: (1) 中和结晶获得五水硫酸铜 (2)电积脱铜\砷\锑\铋 (3)生产硫酸镍 溶剂萃取法脱砷：硫酸三丁酯（TBP）;3 用铜废料生产铜合金; ;;4 湿法处理含铜废料;4.1 化学溶解法;;氯盐溶解法：氯化铜是一种氧化剂，可与氯化钠溶液混合做铜废料的浸出剂。其优点是浸出时间较短，产出的CuCl2溶液电积铜电耗大为减少，同时在电积时阳极产出的CuCl2可返回做浸出剂。缺点是氯化物水溶液的腐蚀性强，对设备材质要求比较严格。 浸出→溶液净化（控制溶液pH选择性水解沉淀） →电积，电铜纯度99.98%。;4.2 电化学溶解(直接电解)法;阳极装在不锈钢制造的提篮中，阴极不锈钢，电解液为氨—硫酸铵。锥形底的圆柱形电解槽。 ;4.3 烟尘处理;4.4 生产铜化工产品;总结