用废杂铜生产阳极铜的火法工艺有三种:一段法,二段法和三段法。
一段法。此法是将经过选分的黄杂铜与紫杂铜直接加入反射炉进行火法熔炼,一步产出阳极铜,此法的优点是流程短、建厂快、投资少,但该法仅能处理成分不太复杂的废杂铜(含铜要求超过90%)。要是处理成份复杂的杂铜,则过程很难进行,且精炼时间长,同时此法劳动强度大,金属回收率低(仅80~85%),渣含铜高(25~30%)。
依据入炉废杂铜的品种不同,产出的阳极铜大致分为三类:紫铜阳极、黄铜阳极和次粗铜阳极,其化学成分如表3-1所示。
表3-1一段法生产的再生阳极铜化学成分(%)
黄铜阳极次粗铜阳极紫铜阳极
Cu>98.8>98.8>99.0
As0.028~0.200.02~0.20.003~0.01
Sb0.054~0.220.071~0.30.005~0.02
Bi约0.008约0.15<0.002
Pb0.022~0.200.015~0.200.04~0.01
Sn0.005~0.060.007~0.200.008~0.21
Zn约0.015约0.010.007~0.015
Ni0.1~0.25<0.300.025~0.05
Fe约0.006约0.0029<0.005
二段法。此法分两段进行。第一段将废杂铜投入鼓风炉进行还原熔炼,或投入转炉进行吹炼,产出粗铜,第二段,在反射炉内精炼粗铜,产出阳极铜,因为这两种方法均经过两道工序,所以称二段法。鼓风炉熔炼得到的粗铜颜色呈黑色,亦称黑铜,杂铜经转炉吹炼得到的粗铜也呈黑色,为了与由铜精矿生产的粗铜相区别,我们常常称它为次粗铜。含锌高的黄杂铜、白杂铜适用于鼓风炉熔炼££反射炉精炼工艺处理,含铅锡高的杂铜宜先在转炉中吹炼,使铅锡进入转炉渣,所产次粗铜入反射炉精炼,鼓风炉熔炼时,铜的直收率可达96%以上,渣含铜仅0.8~2%左右,锌入烟尘,锌可达80%以上。二段法在我国应用较广。
我国某厂曾采用高频真空感应炉蒸锌的办法处理黄杂铜。得到金属锌。而铜液在反射炉中精炼,产出阳极板,经济效益也不错。
和一段法相比,两段法铜回收率提高约5%,能源消耗降低约100kg标煤/吨阳极铜。
三段法。杂铜先经鼓风炉熔炼成黑铜,黑铜在转炉内吹炼成次粗铜,次粗铜送反射炉进行精炼。该法要经三道工序处理,所以称三段法。鼓风炉熔炼的目的在于脱除炉料中大部分锌,并产生出含杂质多的黑铜,黑铜在转炉中吹炼以脱除铅锡等杂质,产出次粗铜,在反射炉中精炼次粗铜产出合格的阳极板。
三段法虽然流程长、设备增多、投资增大、过程变得复杂,但是它可以处理多种复杂成分的杂铜,而且综合利用好,所以在很多大型再生铜厂应用。 |