Kuinka paljon tiedät kierrätetyn kuparin sulatusprosessista?
Kupari on uusiutuva luonnonvara, ja kierrätetty kupari on tärkeä raaka-aine kuparin sulatuksessa. International Copper Study Groupin (ICSG) tietojen mukaan suurimmissa kehittyneissä maissa kierrätetyn kuparin tuotannon osuus on erittäin korkea, josta Yhdysvaltojen osuus on noin 60 % ja Japanin noin 45 %. %, Saksan osuus on noin 80 %; ja viimeisen 10 vuoden aikana maailman kierrätetyn kuparin tuotannon osuus on ollut 40-55 % kuparin primäärituotannosta.
1. Kierrätetyn kuparin sulatusprosessi
Kierrätyskuparin käsittelyprosessi riippuu raaka-aineista. Noin 2/3 korkealaatuisesta kupariromusta ei vaadi sulatuskäsittelyä ja sitä käytetään suoraan kuparituotteiden valmistukseen ja 1/3 kupariromusta vaatii sulatuskäsittelyä. Tällä hetkellä kupariromun kierrättämiseen kotimaassa ja ulkomailla on monia menetelmiä, jotka voidaan jakaa pääasiassa kahteen luokkaan: Ensimmäinen luokka on sulattaa korkealaatuinen kupariromu suoraan purppurakupariksi tai kupariseokseksi käyttäjien käyttöön, mikä on kutsutaan suoraksi käyttöön. ; Toinen luokka on sulattaa kupariromu anodilevyiksi ja jalostaa se sitten elektrolyyttisesti elektrolyyttiseksi kupariksi käyttäjien käyttöön, mitä kutsutaan epäsuoraksi hyväksikäytöksi. Niistä toisen tyyppinen menetelmä on jaettu korkealaatuiseen ja matalaluokkaiseen raaka-aineiden mukaan, ja se jaetaan sulatusprosessin osalta yksivaiheiseen, kaksivaiheiseen ja kolmivaiheiseen sulatukseen.
One-stage method: Purple copper, brass copper, electrolysis residues, etc. with a copper grade of >98 % lisätään suoraan raffinointiuuniin, jalostetaan anodeiksi ja sitten elektrolysoidaan katodikuparin tuottamiseksi.
Kaksivaiheinen menetelmä: Romukupari sulatetaan ensin sulatusuunissa ja puhalletaan kuparikupariksi ja johdetaan sitten raffinointiuuni-elektrolyyttisen raffinoinnin läpi katodikuparin tuottamiseksi.
Kolmivaiheinen menetelmä: kupariromu ja kuparipitoinen romu sulatetaan masuunissa (tai ISA-uunissa, TBRC-uunissa, Kaldor-uunissa jne.) - konvertteripuhallus - anodijalostus - elektrolyysi katodikuparin tuottamiseksi. Raaka-ainelaatu voi olla niinkin alhainen kuin 1 % kuparia.
Kolmivaiheisen menetelmän etuna on raaka-aineiden korkea kattava käyttöaste, yksinkertainen savukoostumus ja helppo käsittely, korkealaatuinen kuparikupari, raffinointiuunin suhteellisen helppo käyttö ja suhteellisen korkea laitteiden tuottavuus. Sillä on kuitenkin myös etuja monimutkainen prosessi, lukuisat laitteet, suuret investoinnit ja haitat, kuten korkea polttoaineenkulutus. Siksi kierrätetyn kuparin sulatuksessa käytetään yleensä prosessivirtausta, jossa yhdistyvät kaksivaiheinen menetelmä ja kolmivaiheinen menetelmä. Tämä menetelmä vähentää energiankulutusta ja parantaa arvometallien kokonaisvaltaista kierrätystä.
2. Johdatus tärkeimpiin sulatusprosesseihin
1. Kaiser Recycling System (KRS) Pohjois-Saksan jalostamon Kaiser Smelterin
Pohjois-Saksan Refining Kaiser Smelter on tällä hetkellä maailman suurin ja edistynein kierrätyskuparin jalostamo. Kaiser Smelter korvasi kolme masuunia ja yhden PS-muuntimen yhdellä ISA-uunilla käsittelemään jäämiä ja sekalaista kuparia, joka sisälsi 1-80 % kuparia; ISA-uuni suorittaa sulatuksen ja puhalluksen ajoittain, ja jäännökset ja sekalainen kuparipitoinen kupari ovat ensin. Pelkistyssulatus suoritetaan ISA-uunissa mustakuparin ja silikaattikuonan tuottamiseksi. Mustan kuparin puhallusta jatketaan kuparikuparin tuottamiseksi, joka sisältää 95 % kuparia.
2. Masuuni-konvertteri-reverberatory uuniprosessi MontanwerkeBrixleggin sulattolaitoksessa Itävallassa
Montanwerke Brixleggin sulatto on Itävallan suurin kuparisulatto. Raaka-aine on romukupari, joka sisältää 15-99 % kuparia. Tuotantoprosessi koostuu masuunista, PS-muuntimesta, kiinteästä anodiuunista ja elektrolyysistä. Se on tyypillinen kolmivaiheinen menetelmä.
Tämän prosessin ominaisuudet ovat seuraavat: erilaatuisia jäämiä ja kuparia, sekalaista kuparia valmistetaan käyttämällä erilaisia teknologisia prosesseja erilaisten tuotteiden valmistamiseksi. Jäljelle jääneet raaka-aineet, jotka sisältävät 15-70 % kuparia, viedään masuuniin, pelkistetään koksilla, jolloin saadaan mustaa kuparia, ja lähetetään sitten konvertteriin kuparikuparin tuottamiseksi; musta kupari ja kupariseokset, jotka sisältävät yli 75 % kuparia, lähetetään suoraan muuntimeen tuottamaan 96 % kuparia. Yllä oleva kuparikupari menee anodiuuniin puhdistettavaksi; sekalainen kupari ja kuparikupari, jossa on korkeampi kuparilaatu, menevät suoraan anodiuuniin puhdistettavaksi; kun taas kirkasta kuparia, jossa on korkeampi kuparilaatu, ei tarvitse sulattaa ja se lisätään suoraan induktiouuniin kuparimateriaalien valmistamiseksi. Raaka-aineet ovat erittäin mukautuvia.
3. Belgian Metallo-Chimique-sulaton happipuhallettu pyörivä konvertteri (TBRC)
Metallo-Chimique-sulaton TBRC-uunissa on vahva sopeutumiskyky raaka-aineisiin ja jalostettavat raaka-aineet ovat erittäin monimutkaisia ja erilaisia. Pääraaka-aineita ovat teollisuuden jäännökset, jotka sisältävät 25-30 % kuparia, erilaiset kupariseokset (messinki, pronssi jne.), romumoottorit, sienikupari, kaapelit, sekalainen kupari eri laatuja jne., erityisesti kuparin ja lyijyn käsittelyyn . , heikkolaatuiset teolliset tinan, kupariseosten ja vaikeasti käsiteltävän sekalaisen kuparin jäämät.
4. Kaldor-uuni käsittelee heikkolaatuista kupariromua
Kaldor-uuni on edistynyt sulatustekniikka heikkolaatuisen kupariromun käsittelyyn. Se heijastuu pääasiassa korkeaan metallien talteenottoasteeseen ja hyviin ympäristöhyötyihin. Se voi käsitellä kupariromua, joka sisältää 15 % -99 % kuparia. Sillä on vahva sopeutumiskyky, eikä se vaadi materiaaleja. Esikäsittelyä varten se voidaan laittaa suoraan uuniin ja hapetus- ja pelkistysilmakehää voidaan hallita. Huonolaatuisen kuparin käsittely koostuu viidestä vaiheesta: syöttö, sulatus, kuonanpoisto, puhallus ja kuparin uuttaminen. Se valmistuu vaiheittain yhdessä uunissa, ja kuparilaatu voi olla 96%. Reaktioprosessissa käytetään tavallisesti romukupariraaka-aineissa olevaa rautaa pelkistimenä ja lisätään kvartsiittivirtausta. Kaldo-uuniprosessi romukuparin käsittelyyn on edistynyt ulkomainen kaksivaiheinen prosessi romukuparin käsittelyyn. Suuret kotimaiset sulatot, kuten Jiangxi Copper, ovat myös ottaneet käyttöön tämän menetelmän kupariromun käsittelyyn.
5. NGL-uunin kupariromuprosessi
Ottaen huomioon nykyisen kupariromun käsittelytekniikan puutteet, China Ruilin Engineering Technology Co., Ltd. on kehittänyt "NGL"-uunissa käytettävän kupariromun pyroteknisen jalostusprosessin.
NGL-uuni on kehitetty yhdistämällä kallistusuunin ja pyörivän anodiuunin edut. Siinä on suuri syöttöovi ja kuonaovi toisella puolella ja redox-portti ja hengittävät tiilet toisella puolella. Uunin runko voi pyöriä tietyssä kulmassa. "NGL Furnace Refining Scrap Copper Complete Process and Equipment" *** ottaa käyttöön typpisekoitusteknologian romukuparin jalostusprosessissa, mikä vahvistaa tehokkaasti massan ja lämmön siirtoa jalostusprosessissa ja parantaa tuotannon tehokkuutta. Tässä prosessissa käytetään happipolttoa lämmön tuottamiseen, mikä parantaa huomattavasti lämpötehokkuutta, lyhentää tuotantosykliä ja vähentää pakokaasun määrää yli 65 %.
NGL-uunien jalostusromukuparin täydellinen teknologia- ja laitesarja otettiin käyttöön vuonna 2010, ja se on laajalti teollistettu Shandong Jinsheng Group Eastern Copper Co., Ltd.:ssä ja Guangxi Nonferrous Group Recycled Metal Co., Ltd.:ssä neljällä { {1}} tonnia NGL-uuneja. Järjestelmät otettiin tuotantoon vuonna 2012.
