Cât de multe știți despre procesul de topire a cuprului reciclat?
Cuprul este o resursă regenerabilă, iar cuprul reciclat este o materie primă importantă pentru topirea cuprului. Potrivit datelor de la International Copper Study Group (ICSG), în marile țări dezvoltate, proporția producției de cupru reciclat este foarte mare, din care Statele Unite reprezintă aproximativ 60%, iar Japonia reprezintă aproximativ 45%. %, Germania reprezintă aproximativ 80%; iar în ultimii 10 ani, producția mondială de cupru reciclat a reprezentat 40-55% din producția primară de cupru.
1. Procesul de topire a cuprului reciclat
Procesul de tratare a cuprului reciclat depinde de materiile prime. Aproximativ 2/3 din deșeurile de cupru de calitate superioară nu necesită tratament de topire și sunt utilizate direct în producția de produse din cupru, iar 1/3 din deșeurile de cupru necesită tratament de topire. În prezent, există multe metode de reciclare a deșeurilor de cupru în țară și în străinătate, care pot fi împărțite în principal în două categorii: Prima categorie este topirea directă a deșeurilor de cupru de înaltă calitate în cupru violet sau aliaj de cupru pentru utilizare de către utilizatori, care este numită utilizare directă. ; A doua categorie este topirea deșeurilor de cupru în plăci anodice și apoi rafinarea electrolitică în cupru electrolitic pentru utilizare de către utilizatori, ceea ce se numește utilizare indirectă. Printre acestea, al doilea tip de metodă este împărțit în calitate înaltă și de calitate scăzută în funcție de materii prime și este împărțit în topirea într-o etapă, în două etape și în trei etape în ceea ce privește procesul de topire.
One-stage method: Purple copper, brass copper, electrolysis residues, etc. with a copper grade of >98% sunt adăugate direct în cuptorul de rafinare pentru a fi rafinate în anozi și apoi electrolizate pentru a produce cupru catod.
Metodă în două etape: deșeurile de cupru sunt mai întâi topite în cuptorul de topire și suflate în cupru blister, apoi trecute prin cuptorul de rafinare-rafinare electrolitică pentru a produce cupru catod.
Metoda în trei etape: deșeurile de cupru și deșeurile care conțin cupru sunt topite într-un furnal (sau cuptor ISA, cuptor TBRC, cuptor Kaldor, etc.) - suflare convertor - rafinare anod - electroliză pentru a produce cupru catod. Gradul de materie primă poate fi de până la 1% cupru.
Metoda în trei etape are avantajele unei rate ridicate de utilizare a materiilor prime, compoziție simplă a fumului și procesare ușoară, grad înalt de cupru blister, funcționare relativ ușoară a cuptorului de rafinare și productivitate relativ ridicată a echipamentului. Cu toate acestea, are și avantajele unui proces complex, numeroase echipamente, investiții mari și dezavantaje precum consumul ridicat de combustibil. Prin urmare, topirea cuprului reciclat adoptă în general un flux de proces care combină metoda în două etape și metoda în trei etape. Această metodă este favorabilă reducerii consumului de energie și îmbunătățirii reciclării cuprinzătoare a metalelor valoroase.
2. Introducere în principalele procese de topire
1. Sistemul de reciclare Kaiser (KRS) al Rafinăriei din Germania de Nord Kaiser Smelter
Topitoria Kaiser de rafinare din Germania de Nord este în prezent cea mai mare și mai avansată rafinărie de cupru reciclat din lume. Topitoria Kaiser a înlocuit trei furnale și un convertor PS cu un cuptor ISA pentru a procesa reziduuri și cupru diverse care conțin 1% până la 80% cupru; cuptorul ISA efectuează topirea și suflarea intermitent, iar reziduurile și diversele cupru care conțin cupru sunt mai întâi. Topirea prin reducere se efectuează în cuptorul ISA pentru a produce cupru negru și zgură de silicat. Cuprul negru este continuat să fie suflat pentru a produce cupru blister care conține 95% cupru.
2. Procesul furnal-convertor-furnal reverberator la fabrica de topire MontanwerkeBrixlegg din Austria
Topitoria Montanwerke Brixlegg este cea mai mare topitorie de cupru din Austria. Materia primă este deșeul de cupru, care conține 15% până la 99% cupru. Procesul de producție constă dintr-un furnal, un convertor PS, un cuptor cu anod fix și electroliză. Este o metodă tipică în trei etape.
Caracteristicile acestui proces sunt: diferite grade de reziduuri și cupru diverse cupru sunt produse folosind diferite procese tehnologice pentru a produce diferite produse. Materiile prime reziduale care conțin 15% până la 70% cupru sunt avansate în furnal, reduse cu cocs pentru a produce cupru negru și apoi trimise la convertor pentru a produce cupru blister; cuprul negru și aliajele de cupru care conțin mai mult de 75% cupru sunt trimise direct la convertor pentru a produce 96% cupru. Cuprul blister de mai sus intră în cuptorul anodic pentru rafinare; cuprul divers și cuprul blister cu grad mai mare de cupru merg direct în cuptorul anodic pentru rafinare; în timp ce cuprul strălucitor cu grad mai mare de cupru nu trebuie topit și este adăugat direct în cuptorul cu inducție pentru a produce materiale de cupru. Materiile prime sunt foarte adaptabile.
3. Procesul de topire cu convertor rotativ cu suflare în partea de sus a oxigenului (TBRC) al topitorii Metallo-Chimique din Belgia
Cuptorul TBRC al topitoriei Metallo-Chimique are o puternică adaptabilitate la materii prime, iar materiile prime prelucrate sunt foarte complexe și de multe varietăți. Principalele materii prime sunt reziduurile industriale care conțin 25% până la 30% cupru, diverse aliaje de cupru (alama, bronz, etc.), motoare vechi, cupru burete, cabluri, cupru diverse de diferite grade etc., în special pentru prelucrarea cuprului și plumbului. . , reziduuri industriale de grad scăzut de staniu, aliaje de cupru și cupru diverse greu de tratat.
4. Cuptorul Kaldor prelucrează fier vechi de cupru
Cuptorul Kaldor este o tehnologie avansată de topire pentru prelucrarea deșeurilor de cupru de calitate scăzută. Se reflectă în principal în rata mare de recuperare a metalelor și beneficii bune pentru mediu. Poate procesa resturi de cupru care conțin 15%-99% cupru. Are o adaptabilitate puternică și nu necesită materiale. Pentru pretratare, poate fi introdus direct în cuptor și atmosfera de oxidare și reducere poate fi controlată. Prelucrarea deșeurilor de cupru de calitate scăzută constă în cinci etape: alimentare, topire, evacuare a zgurii, suflare și extracția cuprului. Este finalizat în etape într-un singur cuptor, iar gradul de cupru blister poate ajunge la 96%. Procesul de reacție folosește de obicei fier în materiile prime de cupru vechi ca agent reducător și adaugă flux de cuarțit. Procesul cuptorului Kaldo pentru tratarea deșeurilor de cupru este un proces străin avansat în două etape pentru tratarea deșeurilor de cupru. Topitoriile autohtone mari, cum ar fi Jiangxi Copper, au introdus și ele această metodă de tratare a deșeurilor de cupru.
5. Procesul de rafinare a deșeurilor de cupru în cuptorul NGL
Având în vedere deficiențele tehnologiei existente de tratare a deșeurilor de cupru, China Ruilin Engineering Technology Co., Ltd. a dezvoltat procesul de rafinare pirotehnică a deșeurilor de cupru din cuptor „NGL”.
Cuptorul NGL este dezvoltat combinând avantajele cuptorului basculant și cuptorului cu anod rotativ. Are o ușă mare de alimentare și o ușă de zgură pe o parte, iar un port redox și cărămizi respirabile pe cealaltă parte. Corpul cuptorului se poate roti într-un anumit unghi. „NGL Furnace Refining Scrap Copper Complete Process and Equipment” *** adoptă tehnologia de agitare a azotului în procesul de rafinare a deșeurilor de cupru, care întărește efectiv transferul de masă și căldură în procesul de rafinare și îmbunătățește eficiența producției. Acest proces folosește arderea prin antrenare a oxigenului pentru a furniza căldură, ceea ce îmbunătățește foarte mult eficiența termică, scurtează ciclul de producție și reduce cantitatea de gaze de eșapament cu mai mult de 65%.
Setul complet de tehnologie și echipamente pentru rafinarea deșeurilor de cupru în cuptorul NGL a fost început în 2010 și a fost industrializat pe scară largă în Shandong Jinsheng Group Eastern Copper Co., Ltd. și Guangxi Nonferrous Group Recycled Metal Co., Ltd., cu patru seturi de { cuptoare NGL de {1}}tone. Sistemele au fost puse în producție în 2012.
