一种采用阳极炉回收铜的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用阳极炉回收铜的方法，包括以下步骤：S1、将废杂铜破碎，获得小块废杂铜；S2、将小块废杂铜放入阳极炉内，以重油为染料进行冶炼，冶炼温度为1300～1350℃，冶炼熔化后，过滤去除炉渣后获得铜水；S3、用压缩富氧空气通过弯头风管鼓入铜水中进行氧化造渣，造渣时加入的熔剂石英砂，石英砂与废杂铜的质量比为1:1，氧化时间为5h，获得铜液；S4、向铜液内加入还原剂，还原剂与废杂铜的质量比为0.3:1，还原时炉膛温度1250～1300℃。还原时间为2h，获得阳极铜液；S5、将阳极铜液浇铸获得阳极铜板。本发明专利技术阳极板含铜为98.5％左右，阳极炉熔炼铜的直收率为96％左右。炉熔炼铜的直收率为96％左右。

【技术实现步骤摘要】
一种采用阳极炉回收铜的方法


[0001]本专利技术涉及铜制备
，尤其涉及一种采用阳极炉回收铜的方法。

技术介绍

[0002]铜(Cuprum)是一种金属元素，也是一种过渡元素，化学符号Cu，英文copper，原子序数29。纯铜是柔软的金属，表面刚切开时为红橙色带金属光泽，单质呈紫红色。延展性好，导热性和导电性高，因此在电缆和电气、电子元件是最常用的材料，也可用作建筑材料，可以组成众多种合金。铜合金机械性能优异，电阻率很低，其中最重要的数青铜和黄铜。此外，铜也是耐用的金属，可以多次回收而无损其机械性能。
[0003]二价铜盐是最常见的铜化合物，其水合离子常呈蓝色，而氯做配体则显绿色，是蓝铜矿和绿松石等矿物颜色的来源，历史上曾广泛用作颜料。铜质建筑结构受腐蚀后会产生铜绿(碱式碳酸铜)。装饰艺术主要使用金属铜和含铜的颜料。
[0004]铜是人类最早使用的金属之一。早在史前时代，人们就开始采掘露天铜矿，并用获取的铜制造武器、工具和其他器皿，铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。铜是一种存在于地壳和海洋中的金属。铜在地壳中的含量约为0.01％，在个别铜矿床中，铜的含量可以达到3％～5％。自然界中的铜，多数以化合物即铜矿石存在。
[0005]然现有的工艺中，会产生大量的废杂铜，大自然中，也存在很多废杂铜，现有的技术里，要还原纯度高的铜，还原手段复杂，成本高。

技术实现思路

[0006]本专利技术为了解决现有技术的上述不足，提出了一种采用富氧熔炼炉回收铜的方法。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种采用阳极炉回收铜的方法，包括以下步骤：
[0008]S1、将废杂铜破碎，获得小块废杂铜；
[0009]S2、将小块废杂铜放入阳极炉内，以重油为染料进行冶炼，冶炼温度为1300～1350℃，冶炼熔化后，过滤去除炉渣后获得铜水；
[0010]S3、用压缩富氧空气通过弯头风管(由黑铁管、泡化碱、镁砂粉、耐火泥、石粉等制作)鼓入铜水中进行氧化造渣，造渣时加入的熔剂石英砂，石英砂与废杂铜的质量比为1:1，氧化时间为5h，获得铜液；
[0011]S4、向铜液内加入还原剂，还原剂与废杂铜的质量比为0.3:1，还原时炉膛温度1250～1300℃。还原时间为2h，获得阳极铜液；
[0012]S5、将阳极铜液浇铸获得阳极铜板。
[0013]本专利技术以废杂铜，黑铜块(不以铜精矿为原料，废杂铜原料来自于当地及周边各省地区收购的杂铜)作为原料(如废铜线材、废铜型材及废铜边角料、外单位生产的黑铜等，不对原料进行拆卸、清洗等作业，禁止塑料、橡胶等杂质进入)，经阳极炉熔炼生产阳极铜，整
个熔炼过程由加料熔化、氧化、还原、浇铸四个阶段组成。
[0014]废铜熔化后，部分杂质在熔化过程中开始氧化及挥发，并且在熔体表面生成炉渣，待铜全部熔化并除去炉渣后，开始用压缩富氧空气通过弯头风管(由黑铁管、泡化碱、镁砂粉、耐火泥、石粉等制作)鼓入熔融的铜水中进行氧化造渣。
[0015]阳极炉冶炼时，以重油为燃料，本项目氧化主要依靠铜氧化成氧化亚铜并且溶解在熔体内，作为氧化剂将杂质除去，铜的氧化按以下反应进行：
[0016]4Cu(液)+O2＝2Cu2O
[0017]所生成的Cu2O溶解于金属铜内，并与杂质置换：
[0018]Cu2O+Me＝MeO+2Cu(Me代表杂质)
[0019]废铜中硫主要以Cu2S的形态存在，在氧化初期Cu2S氧化缓慢，但在氧化阶段将结束时，则与Cu2O作用并析出二氧化硫气体：
[0020]2Cu2O+Cu2S＝6Cu+SO2
↑
[0021]在氧化末期，虽然熔体中的杂质含量下降了，但氧含量上升为0.6％～1.0％，相当于5％～10％的Cu2O，所以必须进行还原，将氧降至合适的范围内。
[0022]阳极炉以重油为燃料，传统工艺以空气助燃，本项目改用氧气助燃，可以减少空气用量，1kg重油燃烧需要12.74Nm3的空气，含氧气量2.68m3,生产1吨阳极铜需要重油72kg，则需要空气量917.3Nm3的空气,需要氧气192.6Nm3，由此计算，100吨阳极铜，需要91730Nm3的空气，需要氧气19260Nm3，以全氧助燃，可减少鼓入的气量72470Nm3。
[0023]氧化时需要鼓入压缩空气进行吹氧，其目的有二方面，一是为氧化提供氧气，二是通过压缩空气的强力通入，可对铜液进行搅拌，增加氧气与铜液的接触面积，同时有利于氧化渣上浮到铜液表面。若鼓入纯氧或者是富氧空气，对造成局部过氧，生成铜的氧化物，不但给后续还原工序增加压力，且会降低铜的回收率。因此，在吹氧阶段不宜使用纯氧或者富氧空气。
[0024]优选的，所述S4步骤中，还原后的铜液含氧量控制在0.05～0.2％。
[0025]优选的，所述S4步骤中，还原工艺1.5h时，停止供应燃料，但继续供燃烧风，加入还原剂保持炉内的还原氛围，除去铜内的氧，并进一步析出二氧化硫。
[0026]优选的，所述S5步骤中，还原结束后，立即烧开出铜口，阳极铜液经溜槽、中间浇包、定量地浇到圆盘浇铸机上的阳极模模腔内，浇铸后获得阳极铜板，该阳极铜板为最终产物，浇铸温度控制在1100～1200℃，冷却速度为45
‑
55℃/min。
[0027]优选的，所述S5步骤中，还原结束后，立即烧开出铜口，阳极铜液经溜槽、中间浇包、定量地浇到圆盘浇铸机上的阳极模模腔内，浇铸后获得阳极铜板，该阳极铜板为最终产物，浇铸温度控制在1150～1285℃，冷却速度为48
‑
52℃/min。
[0028]优选的，所述阳极铜液凝固后，经捞板机将浇铸机中的阳极板取出，经冷却后，由叉车铲走堆放。
[0029]优选的，还原剂为无烟煤粉。
[0030]优选的，冶炼过程中产生的高温烟气首先经烟道冷却，烟气温度从1300℃降至220℃以下，烟温降至220℃以下进入炉堂烟气除尘装置，经处理后与富氧熔炼炉烟气经60米烟囱排放。
[0031]与现有技术相比，本专利技术的具有以下效果：
[0032]1.阳极板含铜为98.5％左右，阳极炉熔炼铜的直收率为96％左右。
[0033]2.采用废杂铜回收铜，在回收过程中产生的杂质也能进一步回收利用，且本专利技术中回收铜的铜纯度高达到98.5％，在回收过程中，也并未添加过多的物质，节约成本。
具体实施方式
[0034]下面结合实施例对专利技术进行详细的说明。
[0035]实施例1
[0036]一种采用阳极炉回收铜的方法，包括以下步骤：
[0037]S1、将废杂铜破碎，获得小块废杂铜；
[0038]S2、将小块废杂铜放入阳极炉内，以重油为染料进行冶炼，冶炼温度为1300℃，冶炼熔化后，过滤去除炉渣后获得铜水；
[0039]S3、用压缩富氧空气通过弯头风管(由黑铁管、泡化碱、镁砂粉、耐火泥、石粉等制作)鼓入铜水中进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用阳极炉回收铜的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将废杂铜破碎，获得小块废杂铜；S2、将小块废杂铜放入阳极炉内，以重油为染料进行冶炼，冶炼温度为1300～1350℃，冶炼熔化后，过滤去除炉渣后获得铜水；S3、用压缩富氧空气通过弯头风管鼓入铜水中进行氧化造渣，造渣时加入的熔剂石英砂，石英砂与废杂铜的质量比为1:1，氧化时间为5h，获得铜液；S4、向铜液内加入还原剂，还原剂与废杂铜的质量比为0.3:1，还原时炉膛温度1250～1300℃。还原时间为2h，获得阳极铜液；S5、将阳极铜液浇铸获得阳极铜板。2.如权利要求1所述的一种采用阳极炉回收铜的方法，其特征在于，所述S4步骤中，还原后的铜液含氧量控制在0.05～0.2％。3.如权利要求2所述的一种采用阳极炉回收铜的方法，其特征在于，所述S4步骤中，还原工艺1.5h时，停止供应燃料，但继续供燃烧风，加入还原剂保持炉内的还原氛围，除去铜内的氧，并进一步析出二氧化硫。4.如权利要求1所述的一种采用阳极炉回收铜的方法，其特征在于，所述S5步骤中，还原结束后，立即烧开出铜口，阳极铜液经溜槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：裘利峰，
申请(专利权)人：江西省金瑞环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：