一种从废旧电路板中直接富氧熔炼生产粗铜的方法技术

本发明专利技术公开了一种从废旧电路板中直接富氧熔炼生产粗铜的方法，将破碎和干燥后的废旧电路板加入造渣熔池中，并加入铁矿石和氧化钙调整渣相组成，通入富氧气体，进行氧化熔炼，氧化熔炼完成后分离，直接得到粗铜和炉渣。本发明专利技术从废旧电路板经一步高温熔炼就可以得到粗铜，操作过程简单，污染小，易于控制，适合工业化应用，且产出粗铜中铜品位大于96％，金属产出率最高达90％以上，产出的粗铜可直接进入铜精炼系统进行各有价金属的回收。

【技术实现步骤摘要】
一种从废旧电路板中直接富氧熔炼生产粗铜的方法
本专利技术属于固体废物资源化回收领域，尤其涉及一种从废旧电路板中直接富氧熔炼生产粗铜的方法。
技术介绍
电子废弃物成分复杂多样，主要由陶瓷、电路板、玻璃、塑料等组成。印刷电路板是电子电气设备中重要的组成部件，也是电子废弃物中最具回收价值的部分，约占电子废弃物总量的4％-7％。在中国，每年需要处理的废旧电路板就达到了500000吨。废旧电路板中含有大量的可回收资源，是巨大的二次资源回收宝库。废旧电路板中含有约28％的金属，23％的塑料和49％的陶瓷材料，从废旧电路板中回收有价金属可带来巨大的经济效益。因此，如何高效处理废旧电路板已成为国内外众多研究人员密切关注的问题。废旧电路板的回收处理方法主要包括湿法冶金、微生物冶金、机械处理等方法，这些方法都存在各自的优缺点和局限性。湿法冶金回收技术主要是利用氰化物、卤化物、硫脲等溶剂浸出废旧电路板中的有价金属，回收过程易于控制，但会产生大量的废水，造成废旧电路板中有机物得不到充分利用。机械处理技术只能针对性处理小范围的废旧电路板，局限性较大。微生物技术虽然回收过程污染小、投资少，但其回收周期长，难以实现大规模工厂应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供从废旧电路板中直接富氧熔炼生产粗铜的方法，该方法能够实现一步氧化熔炼直接得到粗铜，同时使废旧电路板中杂质金属化合物进入渣相，与金属相达到较好的分离。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：<br>一种从废旧电路板中直接富氧熔炼生产粗铜的方法，将破碎和干燥后的废旧电路板加入造渣熔池中，并加入铁矿石和氧化钙调整渣相组成，通入富氧气体，进行氧化熔炼，氧化熔炼完成后，直接得到粗铜和炉渣。上述的方法，优选的，所述造渣熔池中加入火法冶炼过程烟化渣作为底渣；氧化熔炼过程中炉渣的渣相组成为：Fe与SiO2质量比为0.6-1.2，CaO与SiO2质量比为0.25-0.85。根据原料特性，熔炼过程选取火法冶炼过程烟化渣(Fe27-30％，SiO217-20％，CaO7-10％)为底渣(冶炼过程烟化渣主要作为建材或堆存处理，不能很好的利用；烟化渣有价金属含量较低，且渣性质相对稳定，有利于后续熔炼过程渣相组成的调整)，通过配入铁矿石和氧化钙来调节渣相组成，熔炼过程废旧电路板中的杂质金属化合物(如SiO2)与熔融渣池中的FeO、CaO等形成FeO-CaO-SiO2三元炉渣并保持在合理的渣相组成范围内，使熔炼过程炉渣具有适宜的熔炼温度及较小的粘度，此时炉渣具有较好的流动性，利于熔炼过程的进行。而废旧电路板中的有价金属Cu、Sn、Ni、Bi、Au、Ag等，因其比重较熔渣大，实现熔炼过程产出金属与炉渣的分离。上述的方法，优选的，氧化熔炼的温度为1200℃-1300℃，熔炼时间为1h-4h。熔炼温度过高，虽利于熔炼过程的进行，但能耗较高；熔炼温度过低，会导致熔炼过程炉渣熔化不完全，粘度较大，不利于炉渣与金属相的分离。上述的方法，优选的，所述富氧气体中氧气的浓度为20％-50％。上述的方法，优选的，通入富氧气体中氧流量为1L/min-3L/min。熔炼过程中氧气浓度过低或过高均会对金属相中铜品位及金属产出率具有一定的影响。氧料比一定时，当熔炼过程氧气浓度过低，会导致原料中杂质金属不能氧化完全进行造渣，进而影响产出金属相中铜的品位；氧气浓度过高，会使金属相中有价金属发生过氧化进入渣相造成损失，降低金属产出率。上述的方法，优选的，所述废旧电路板中铜含量占废旧电路板总量的10％-30％。上述的方法，得到的粗铜中铜含量在96％以上。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术从废旧电路板经一步高温熔炼就可以得到粗铜，操作过程简单，污染小，易于控制，适合工业化应用，且产出粗铜中铜品位大于96％，金属产出率最高达90％以上，产出的粗铜可直接进入铜精炼系统进行各有价金属的回收。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下文将结合较佳的实施例对本文专利技术做更全面、细致地描述，但本专利技术的保护范围并不限于以下具体实施例。除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本专利技术的保护范围。除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。实施例1一种从废旧电路板中直接富氧熔炼生产粗铜的方法，包括如下步骤：将破碎和干燥后的废旧电路板(主要成分为：Cu25.80％，Al5.70％，Si18.80％，Sn1.58％，Ca10.34％，Ni0.67％，Bi0.03％，Br9.24％，Pb1.36％，Au15g/t，Ag160g/t)加入至造渣熔池内(需要加入烟化渣作为底渣，有利于熔池熔炼炉渣性质的控制及金属相与渣相的分离)，按熔炼过程中炉渣的渣相组成为：Fe与SiO2质量比为0.9、CaO与SiO2质量比为0.65的比例加入铁矿石和氧化钙，在1200℃温度下进行熔炼，熔炼过程通入富氧气体，控制富氧气体中氧气浓度为50％，氧流量为1.2L/min，高温熔炼2.0h，产出粗铜(主要成分Cu96.50％，Sn0.88％，Pb0.64％，Bi0.40％，Ni0.65％，Au90g/t，Ag460g/t)和炉渣(主要成分(Fe30.25％，SiO234.37％，CaO19.75％，Al2O23.15％)，粗铜中铜品位达96.5％，金属产出率为82.5％。实施例2：一种从废旧电路板中直接富氧熔炼生产粗铜的方法，包括如下步骤：将破碎和干燥后的废旧电路板(主要成分为：Cu25.80％，Al5.70％，Si18.80％，Sn1.58％，Ca10.34％，Ni0.67％，Bi0.03％，Br9.24％，Pb1.36％，Au15g/t，Ag160g/t)加入至造渣熔池内(需要加入烟化渣作为底渣，有利于熔池熔炼炉渣性质的控制及金属相与渣相的分离)，按熔炼过程中炉渣的渣相组成为：Fe与SiO2质量比为0.8、CaO与SiO2质量比为0.45，加入铁矿石和氧化钙，在熔炼温度1250℃条件进行熔炼，熔炼过程通入富氧气体，控制富氧气体中氧气浓度为50％，氧流量为1L/min，熔炼3h，产出粗铜(主要成分Cu97.60％，Sn0.40％，Pb0.30％，Bi0.50％，Ni0.80％，Au98g/t，Ag440g/t)和炉渣(主要成分(Fe32.30％，SiO238.24％，CaO17.35％，Al2O23.12％)，粗铜中铜品位达97.60％，金属产出率为91.50％。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，本专利技术的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本
的技术人员来说，在不脱离本专利技术技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从废旧电路板中直接富氧熔炼生产粗铜的方法，其特征在于，将破碎和干燥后的废旧电路板加入造渣熔池中，并加入铁矿石和氧化钙调整渣相组成，通入富氧气体，进行氧化熔炼，氧化熔炼完成后分离，直接得到粗铜和炉渣。/n

【技术特征摘要】
1.一种从废旧电路板中直接富氧熔炼生产粗铜的方法，其特征在于，将破碎和干燥后的废旧电路板加入造渣熔池中，并加入铁矿石和氧化钙调整渣相组成，通入富氧气体，进行氧化熔炼，氧化熔炼完成后分离，直接得到粗铜和炉渣。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，氧化熔炼过程中炉渣的渣相组成为：Fe与SiO2质量比为0.6-1.2，CaO与SiO2质量比为0.25-0.85。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，氧化熔炼的温度为1200℃-1300℃，熔炼时间为1h-4h。


4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张忠堂，严康，聂华平，徐志峰，王瑞祥，刘志楼，刘重伟，刘丽萍，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：江西;36