廢雜銅的回收利用

廢雜銅的種類繁多，回收利用技術(shù)和工藝也有所不同，但一般都將其分為預(yù)處理和再生利用兩部分。所謂預(yù)處理就是對混雜的廢雜銅進(jìn)行分類、挑選出機(jī)械夾雜的其它廢棄物，除去廢銅表面的油污等，最終得到品種單一，相對純凈的廢銅，為熔煉提供優(yōu)良的原料，從而簡化了熔煉過程。廢雜銅再生利用的方法很多，主要可分為兩大類，即廢雜銅的直接利用和間接利用。直接利用是將高質(zhì)量的廢銅直接熔煉成精銅或銅合金，間接利用是通過冶煉除去廢雜銅中的*金屬，并將其鑄成陽極板，再經(jīng)過電解得到電解銅。

本文予處理部分將重點(diǎn)介紹廢銅電線、電纜的預(yù)處理技術(shù)，再生利用部分將重點(diǎn)介紹國外一些再生銅廠的工藝和專利。

（一）廢電線、電纜的預(yù)處理

廢電線、電纜的預(yù)處理目的主要使銅線和絕緣層分離，方法主要有四種：

1.機(jī)械分離法,該法又可分為兩種。

（1）滾筒式剝皮機(jī)加工法。該法適合處理直徑相同的廢電線和電纜。我國已有這種設(shè)備。英國沃爾費(fèi)漢普頓廠就是采用此種設(shè)備進(jìn)行廢電線、電纜剝皮，效果很好。

廢電線、電纜首先剪切成長度不超過300毫米的線段，然后人工送入特制的轉(zhuǎn)鼓切碎機(jī)，在轉(zhuǎn)鼓切碎機(jī)內(nèi)，電線和電纜被破碎脫皮，碎屑從轉(zhuǎn)鼓刀片底部直徑5毫米的篩孔漏出，轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)/分，轉(zhuǎn)鼓直徑30英寸，轉(zhuǎn)鼓刀片與底部篩板面的間隙為1.5毫米，轉(zhuǎn)鼓切碎機(jī)處理能力為1噸/時(shí)，電機(jī)功率30千瓦。從篩孔漏出的碎屑用皮帶送到料倉，再通過振動給料機(jī)將碎屑送到搖床上進(jìn)行選別，最終得到銅屑、混合物和塑料纖維，銅屑可直接作為煉銅的原料，也可用作生產(chǎn)硫酸銅的原料，混合物返回轉(zhuǎn)鼓切碎機(jī)處理，塑料纖維可作為產(chǎn)品出售。每噸廢電線電纜可生產(chǎn)450—550公斤銅屑，450—550公斤塑料。一周可處理60噸料，產(chǎn)銅屑30噸，塑料30噸。每處理30噸廢電纜電線，更換一次刀片。刀片用高速工具鋼制造。

本工藝有如下特點(diǎn)：

A、可綜合回收廢電線電纜中的銅和塑料，綜合利用水平較高；

B、產(chǎn)出的銅屑基本不含塑料，減少了熔煉時(shí)塑料對大氣的污染；

C、工藝簡單，易于機(jī)械化和自動化；

此種設(shè)備的缺點(diǎn)是工藝過程中耗電較高，刀片磨損較快。

（2）剖割式剝皮機(jī)加工法。該法適合處理粗大的電纜和電線，我國襄樊某廠已能生產(chǎn)這種設(shè)備。

2.低溫冷凍法

美國專利3990641號提出用低溫冷凍法使廢電線的銅與絕緣層分離。

低溫冷凍法適合處理各種規(guī)格的電線和電纜。廢電線電纜先經(jīng)冷凍使絕緣層變脆，然后經(jīng)震蕩破碎使絕緣層與銅線分離。

3.化學(xué)剝離法

該方法采用一種有機(jī)溶劑將廢電線的絕緣層溶解,達(dá)到銅線與絕緣層分離之目的。此法的優(yōu)點(diǎn)是能得到優(yōu)質(zhì)銅線,但缺點(diǎn)是溶液的處理比較困難，而且溶劑的價(jià)格較高，該技術(shù)的發(fā)展方向是研究一種廉價(jià)實(shí)用的有效溶劑。

4.熱分解法

美國專利4040865號提出了用熱分解法燒掉絕緣層，然后得到銅線。

廢電線電纜先經(jīng)過剪切，然后由運(yùn)輸給料機(jī)加入熱解室熱解，熱解后的銅線由爐排運(yùn)輸機(jī)送到出料口水封池，然后被裝入產(chǎn)品收集器中，銅線可作為生產(chǎn)精銅的原料。熱解產(chǎn)生的氣體送到補(bǔ)燃室中燒掉其中的可燃物質(zhì)，然后再送入反應(yīng)器中用氧化鈣吸收其中的氯氣后排放，生成的氯化鈣可作為建筑材料。

(二)廢雜銅再生工藝介紹

德國凱塞冶煉廠是典型的再生銅廠，也是一個(gè)有代表性的老企業(yè)。該廠位于特蒙德市，建于1861年，現(xiàn)有700名職工，廠區(qū)面積約30平方公里，年產(chǎn)電解銅11.5萬噸，同時(shí)還生產(chǎn)銅線錠、硫酸銅、硫酸鎳、氧化鋅、鉛錫合金等產(chǎn)品。

1、 工藝說明

凱塞廠采用兩段法與三段法相結(jié)合的工藝流程，采用此種流程有利于降低能耗并能提高有價(jià)金屬的綜合回收率。生產(chǎn)設(shè)備為傳統(tǒng)的鼓風(fēng)爐、轉(zhuǎn)爐、固定式反射爐與常規(guī)的電解設(shè)備。該廠有兩臺鼓風(fēng)爐，風(fēng)口區(qū)截面積3.75平方米（2.5×1.5米），日處理量為150噸，床能率40噸/平方米.晝夜，焦率17%，鼓風(fēng)爐廢渣含銅〈1%。其中一臺鼓風(fēng)爐用來處理銅碎屑和粉狀含銅物料，物料在入爐之前要經(jīng)過制團(tuán)；另一臺鼓風(fēng)爐處理黃雜銅及塊狀含銅渣料。鼓風(fēng)爐產(chǎn)出的品位為75-85%的黑銅在兩臺30噸轉(zhuǎn)爐中吹煉。兩臺陽極爐為固定式反射爐，床面積60平方米.日，單位油耗70-80公斤/噸陽極，爐內(nèi)襯為鉻鎂磚。反射爐熔煉過程中，采用氧氣氧化，插木還原法。

電解精煉的始極片生產(chǎn)采用鈦母板，電解槽用塑料蓋板加蓋以減少熱損失。蒸汽消耗為0.8噸/噸銅，電流密度為200安/米2 ，電流效率95-97%，電力消耗250度/噸銅。線錠爐為85噸固定式反射爐兩臺，內(nèi)襯為鉻鎂磚，用氧氣氧化，插木還原。油耗80公斤/噸銅，產(chǎn)品含氧〈250ppm，硫20ppm，原料除電解銅外，還配入約7%的高品位紫雜銅。

2、工藝特點(diǎn)

該廠廢雜銅的分類管理十分完善，按品位、類別、物料形態(tài)分別堆放，分別處理，銅的回收率高，并且原料中的鉛、錫、鋅均能得到綜合回收。此外，銅電解車間的始極片生產(chǎn)線設(shè)計(jì)成階梯形始極片架，有獨(dú)到之處。

（三）、再生銅加工銅材

德國好望金屬制品廠是一個(gè)大型銅加工廠，以電解銅為原料生產(chǎn)各種銅材。同時(shí)利用部分高品位（92%以上）的紫雜銅，經(jīng)過相當(dāng)于陽極爐的火法精煉后，直接與其它銅熔融體混合澆鑄成棒坯或板坯。該廠有2700名職工，年產(chǎn)值6.5億馬克。主要產(chǎn)品有各種類型的紫銅管、紫銅帶、紫銅板、銅合金棒材、型材。月產(chǎn)各類銅材約12000噸。

1、工藝說明.好望金屬制品廠有（ASDRCO-SHAFT-RURNACE）豎爐一臺。豎爐的熔煉能力為20噸/時(shí)，1000標(biāo)米3 /時(shí).天然氣，采用SiC內(nèi)襯。

豎爐按不同銅料熔化出來的銅液作不同的處理。當(dāng)熔煉高于99%的紫雜銅及陰極銅時(shí)，銅液經(jīng)保溫爐后進(jìn)入連續(xù)澆鑄機(jī)，或直接將銅液送往半連續(xù)澆鑄機(jī)生產(chǎn)各類棒坯或板坯。當(dāng)豎爐熔煉92%-99%廢銅物料時(shí)，則銅液送往轉(zhuǎn)爐或平爐進(jìn)行火法精煉，然后經(jīng)連續(xù)澆鑄機(jī)或半連續(xù)澆鑄機(jī)生產(chǎn)棒坯或板坯。

2、工藝特點(diǎn).

（1）、為保證產(chǎn)品質(zhì)量，廢雜銅的分類與管理十分嚴(yán)格。

（2）、對于銅品位在92-99%之間的紫雜銅，經(jīng)豎爐熔化后進(jìn)入轉(zhuǎn)爐或平爐精煉。精煉后的銅液直接澆鑄成各類板坯、棒坯，避免了反復(fù)熔煉，可提高銅的回收率0.2%以上，節(jié)約燃料折合標(biāo)煤400公斤/噸銅，經(jīng)濟(jì)效益好。

（3）、該廠具有目前世界上的大直徑銅管鑄造生產(chǎn)系統(tǒng)，其直徑為300-1500毫米，最長可達(dá)11000毫米。

（四）從混合廢料中回收銅

美國專利3905556號提出了一種處理含銅量波動很大的高含銅量混合廢料的方法。在工藝過程中，高含量的混合廢料經(jīng)過破碎—風(fēng)選—磁選—切碎處理后，用三層篩分成粗、中、細(xì)三種物料，然后三種物料根據(jù)所含的金屬量、形態(tài)和種類不同，則采用不同的重選工藝進(jìn)行處理。

（五）從含砷的廢料中回收銅

美國專利4149880號提出了從含砷廢料中回收銅的方法。該法將含砷高的煙塵造漿后加入高壓釜中浸出，浸出液除鉬后用鐵屑置換，產(chǎn)出的海綿銅返回熔煉系統(tǒng)生產(chǎn)金屬銅，置換沉銅后的母液再回收鋅和鎘，然后再送水處理車間回收砷。