低品位废杂铜火法冶炼技术发展述评0711

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1、低品位废杂铜火法冶炼技术发展述评卢斗江（西部矿业投资（天津）有限公司天津300353）摘要：介绍了国内外低品位废杂铜火法冶炼工艺的进展，着重介绍国内低品位废杂铜火法冶炼技术的进展，针对国外的富氧顶吹熔炼、卡尔多炉工艺进行了述评。关键词：低品位废杂铜火法冶炼卡尔多炉富氧顶吹熔炼富氧底吹熔池熔炼富氧双侧吹熔池熔炼1、前言我国是铜矿资源较少的国家，矿产铜主要依赖进口铜精矿。因而充分利用国内外废杂铜资源，成为我国铜冶炼工业发展的重要组成部分。废杂铜因含杂质的不同分高品位和低品位废杂铜。含铜较高的废纯铜或废纯铜合金可以直接制取再生杆或铜合金产品。低品位杂铜因含铜量低，含杂质高，要先经火法

2、熔炼铸成阳极铜，然后电解精炼成电铜，并回收其他有价金属。我国现有废杂铜的预处理及再生利用技术与装备，主要集中在高品位的废杂铜。对低品位废杂铜的处理能力较弱，主要原因是处理低品位废杂铜的技术与装备不适用。传统的鼓风炉-转炉-阳极炉环境污染严重。而采用固定式阳极炉等处理低品位废杂铜，经济运行不合理，处理不好会污染环境。低品位废杂铜含铜在20～90％，且来源广，成分复杂，形状各异，处理难度比较大。但由于部分低品位废杂铜（品位一般在25％～30％）价格仅相当于相同品位铜精矿价格的83％左右，再加上可以分拣出其他有价金属、废塑料等，故具有明显的获利优势。湿法冶金工艺由于除杂质能力差，贵金

3、属回收率低，在废杂铜回收利用领域很少采用。本文主要针对处理低品位废杂铜的火法熔炼技术发展进行述评。2、低品位废杂铜火法熔炼应满足的条件⑴低品位废杂铜一般含有废橡胶、树脂、塑料等有机物，熔炼过程中容易产生二恶英污染，必须在高温下分解，温度控制在1100-1200℃，要有足够的二次燃烧空间。⑵原料中填料为CaCo3、BaCo3、硅酸铝等，稳定剂为Pb、Sn化合物，这些杂质必须进入炉渣。原料来源复杂，要求炉渣成分、熔点波动范围大。⑶耐火材料的选择。目前多选用高档的耐火材料来适应炉温、渣型的大幅度波动。⑷对原料、燃料适应性强，并可以处理氧化矿。⑸要充分利用有机物燃烧的热量，燃料选择范围

4、要广。⑹生产流程环节少，操作简单，运行成本低。⑺环境污染小，能够满足国家环保要求。7⑻炉寿命要长，维修成本低。⑼最大限度地节省投资。3、国内低品位废杂铜冶炼技术状况目前，国内低品位废杂铜以电子废料、铜泥、阳极炉炉渣等物料为主，其熔炼多采用二段法，废杂铜先在鼓风炉内还原熔炼成黑铜，或在转炉内吹炼成次粗铜，然后在阳极炉中或其他精炼炉中精炼成阳极铜。这种工艺流程复杂，设备多，能耗高，环保不能满足要求。国内处理低品位废铜的相关技术综述如下。（1）鼓风炉熔炼技术国内企业采用鼓风炉处理废线路板和铜泥。废线路板一般含铜15-20%。将废线路板直接加入鼓风炉中，以焦炭为原料，加入石灰石（或石灰

5、英）等熔剂，其中铁、钙分别与二氧化硅直接造渣，形成熔融状态的炉渣。铜则在还原气氛中被回收，最终形成粗铜锭，含铜量一般在80-90%之间，含有微量的贵金属。铜锭由铜熔炼企业作为炉料，通过转炉或阳极炉进一步回收铜和贵金属。鼓风炉处理废电路板的问题是环境问题不容易解决。铜泥一般含铜25-30%，来源于电子工业和电镀行业。在广东、江西、江苏一些企业采用鼓风炉熔炼技术处理铜泥。以氧化钙为粘合剂，人工制成直径大约100毫米的团矿，然后再鼓风炉熔炼，以焦炭为燃料和还原剂，最终产品为粗铜，其中含铜85-90%，需要在阳极炉进一步精炼。阳极炉渣一般含铜15-40%。天津某企业采用鼓风炉处理阳极炉

6、渣。阳极炉渣经破碎机破碎后，通过上料斗进入鼓风炉顶部的加料口。日处理量在18-30吨，以焦炭作为燃料和还原剂，加入石灰石、石英石等熔剂，其中铁、钙分别与二氧化硅直接造渣，形成熔融状态的炉渣。铜则在还原气氛中被回收，产出次黒铜，含铜量一般在80-85%之间，炉渣含铜在1%左右，作为弃渣处理。次黑铜锭进入固定式阳极炉精炼产出阳极铜。（2）回转式焚烧炉熔炼技术国内某公司采用回转式焚烧炉处理废电路板和电子废料，工艺过程是：电子废料加入回转炉中，喷柴油点火并使电子废料中的有机物自燃，温度约为800℃，保证在焚烧过程中铜、贵金属和玻璃纤维不熔化。燃烧产生的烟气进入二次燃烧室，在1200℃的

7、温度下继续燃烧，使二噁英分解。通过二次燃烧室的烟气迅速进入快速冷却设施，使烟气在几秒钟之内降温到400℃以下，避免了二噁英的再次合成，消除了污染。经过焚烧之后的废电路板，已经没有有机物的污染问题。焚烧7料加入阳极炉中进行熔炼。该技术是目前处理废电路板及电子废料较好的技术。焚烧过程的热能主要是废电路板中有机物的燃烧，这样可以使能耗大大的降低，达到节能的效果。（3）阳极炉熔炼技术目前国内一些小型再生铜企业采用阳极炉熔炼部分低品位废铜，但一般含铜平均品位都大于85%，经过反复氧化还原后，得到阳极铜