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废杂铜生产阳极铜的火法工艺

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  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

  As 0.028 ~ 0.20 0.02 ~ 0.2 0.003 ~ 0.01

  Sb 0.054 ~ 0.22 0.071 ~ 0.3 0.005 ~ 0.02

  Bi 约 0.008 约 0.15 < 0.002

  Pb 0.022 ~ 0.20 0.015 ~ 0.20 0.04 ~ 0.01

 Sn 0.005 ~ 0.06 0.007 ~ 0.20 0.008 ~ 0.21

  Zn 约 0.015 约 0.01 0.007 ~ 0.015

  Ni 0.1 ~ 0.25 < 0.30 0.025 ~ 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。




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