Hur mycket vet du om smältprocessen för återvunnen koppar?
Koppar är en förnybar resurs och återvunnen koppar är en viktig råvara för kopparsmältning. Enligt uppgifter från International Copper Study Group (ICSG) är andelen återvunnen kopparproduktion mycket hög i stora utvecklade länder, varav USA står för cirka 60 % och Japan står för cirka 45 %. %, Tyskland står för ca 80 %; och under de senaste 10 åren har världens återvunna kopparproduktion stått för 40-55% av primär kopparproduktion.
1. Smältprocess för återvunnen koppar
Den återvunna kopparbehandlingsprocessen beror på råvarorna. Cirka 2/3 av det högvärdiga kopparskrotet kräver ingen smältbehandling och används direkt vid tillverkning av kopparprodukter, och 1/3 av kopparskrotet kräver smältbehandling. För närvarande finns det många metoder för att återvinna kopparskrot hemma och utomlands, som huvudsakligen kan delas in i två kategorier: Den första kategorin är att direkt smälta högkvalitativt kopparskrot till lila koppar eller kopparlegering för användning av användarna, vilket är kallas direkt utnyttjande. ; Den andra kategorin är att smälta kopparskrot till anodplattor och sedan elektrolytiskt förädla det till elektrolytisk koppar för användning av användare, vilket kallas indirekt utnyttjande. Bland dem är den andra typen av metod uppdelad i högkvalitativ och låggradig enligt råvarorna, och är uppdelad i enstegs, tvåstegs och trestegssmältning när det gäller smältprocess.
One-stage method: Purple copper, brass copper, electrolysis residues, etc. with a copper grade of >98 % tillsätts direkt till raffineringsugnen för att raffineras till anoder, och sedan elektrolyseras för att producera katodkoppar.
Tvåstegsmetod: Skrotkopparn smälts först i smältugnen och blåses till blisterkoppar och passeras sedan genom raffineringsugnen-elektrolytisk raffinering för att producera katodkoppar.
Trestegsmetod: kopparskrot och kopparinnehållande skrot smälts i en masugn (eller ISA-ugn, TBRC-ugn, Kaldor-ugn, etc.) - omvandlarblåsning - anodraffinering - elektrolys för att producera katodkoppar. Råvarukvaliteten kan vara så låg som 1% koppar.
Trestegsmetoden har fördelarna med hög omfattande utnyttjandegrad av råmaterial, enkel röksammansättning och enkel bearbetning, hög kvalitet av blisterkoppar, relativt enkel drift av raffineringsugnen och relativt hög utrustningsproduktivitet. Men det har också fördelarna med komplexa processer, många utrustningar, stora investeringar och nackdelar som hög bränsleförbrukning. Därför antar smältningen av återvunnen koppar i allmänhet ett processflöde som kombinerar tvåstegsmetoden och trestegsmetoden. Denna metod bidrar till att minska energiförbrukningen och förbättra den omfattande återvinningen av värdefulla metaller.
2. Introduktion till de huvudsakliga smältprocesserna
1. Kaiser Recycling System (KRS) från det nordtyska raffinaderiet Kaiser Smelter
Det nordtyska raffinaderiet Kaiser Smelter är för närvarande det största och mest avancerade raffinaderiet för återvunnen koppar i världen. Kaiser Smelter ersatte tre masugnar och en PS-omvandlare med en ISA-ugn för att bearbeta rester och diverse koppar innehållande 1 % till 80 % koppar; ISA-ugnen utför smältning och blåsning intermittent, och resterna och diverse kopparinnehållande koppar är först. Reduktionssmältning utförs i ISA-ugnen för att producera svart koppar och silikatslagg. Den svarta kopparn fortsätter att blåsas för att producera blisterkoppar innehållande 95 % koppar.
2. Masugns-omvandlare-efterklangsprocess vid MontanwerkeBrixleggs smältverk i Österrike
Smältverket Montanwerke Brixlegg är det största kopparsmältverket i Österrike. Råvaran är kopparskrot, innehållande 15 % till 99 % koppar. Produktionsprocessen består av en masugn, PS-omvandlare, fast anodugn och elektrolys. Det är en typisk trestegsmetod.
Egenskaperna för denna process är: olika kvaliteter av rester och koppar diverse koppar produceras med hjälp av olika tekniska processer för att producera olika produkter. De återstående råvarorna som innehåller 15 % till 70 % koppar matas in i masugnen, reduceras med koks för att producera svart koppar och skickas sedan till omvandlaren för att producera blisterkoppar; svart koppar och kopparlegeringar som innehåller mer än 75 % koppar skickas direkt till omvandlaren för att producera 96 % koppar. Ovanstående blisterkoppar går in i anodugnen för raffinering; den diverse kopparn och blisterkopparn med högre kopparkvalitet går direkt in i anodugnen för raffinering; medan den ljusa kopparn med högre kopparkvalitet inte behöver smältas och tillsätts direkt till induktionsugnen för att producera kopparmaterial. Råvarorna är mycket anpassningsbara.
3. Smältprocess för syrgas med toppblåsta roterande omvandlare (TBRC) i Metallo-Chimique-smältverket i Belgien
TBRC-ugnen i Metallo-Chimique-smältverket har en stark anpassningsförmåga till råvaror, och de råvaror som bearbetas är mycket komplexa och av många varianter. De huvudsakliga råvarorna är industrirester som innehåller 25 % till 30 % koppar, olika kopparlegeringar (mässing, brons, etc.), skrotmotorer, svampkoppar, kablar, diverse koppar av olika kvaliteter etc., speciellt för bearbetning av koppar och bly . , lågvärdiga industrirester av tenn, kopparlegeringar och svårbehandlad diverse koppar.
4. Kaldor ugn bearbetar lågvärdigt kopparskrot
Kaldorugnen är en avancerad smältteknik för bearbetning av lågvärdigt kopparskrot. Det återspeglas främst i hög metallåtervinningsgrad och goda miljöfördelar. Den kan bearbeta kopparskrot som innehåller 15 %-99 % koppar. Den har stark anpassningsförmåga och kräver inga material. För förbehandling kan den placeras direkt i ugnen och oxidations- och reduktionsatmosfären kan kontrolleras. Bearbetningen av lågvärdigt kopparskrot består av fem steg: matning, smältning, slaggutsläpp, blåsning och kopparextraktion. Det färdigställs i etapper i en ugn, och blisterkopparkvaliteten kan nå 96%. Reaktionsprocessen använder vanligtvis järn i skrotkopparråmaterial som reduktionsmedel och tillsätter kvartsitfluss. Kaldougnsprocessen för behandling av kopparskrot är en avancerad utländsk tvåstegsprocess för behandling av kopparskrot. Stora inhemska smältverk, som Jiangxi Copper, har också introducerat denna metod för att behandla kopparskrot.
5. NGL-ugnsraffinering av kopparskrot
Med tanke på bristerna i den befintliga tekniken för behandling av kopparskrot har China Ruilin Engineering Technology Co., Ltd. utvecklat "NGL"-ugnen för pyroteknisk raffinering av kopparskrot.
NGL-ugnen är utvecklad genom att kombinera fördelarna med tippugnen och den roterande anodugnen. Den har en stor inmatningslucka och slaggdörr på ena sidan, och en redoxport och andningsbara tegelstenar på den andra sidan. Ugnskroppen kan rotera inom en viss vinkel. "NGL Furnace Refining Scrap Copper Complete Process and Equipment" *** antar teknik för omrörning av kväve i raffineringsprocessen för skrotkoppar, vilket effektivt stärker massan och värmeöverföringen i raffineringsprocessen och förbättrar produktionseffektiviteten. Denna process använder syreförbränning för att ge värme, vilket avsevärt förbättrar den termiska effektiviteten, förkortar produktionscykeln och minskar mängden avgaser med mer än 65 %.
Den kompletta uppsättningen av NGL-ugnsraffinering av kopparskrot med teknik och utrustning startades 2010 och har blivit mycket industrialiserad i Shandong Jinsheng Group Eastern Copper Co., Ltd. och Guangxi Nonferrous Group Recycled Metal Co., Ltd., med fyra uppsättningar av { {1}}ton NGL-ugnar. Systemen sattes i produktion 2012.
