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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业耐磨材料,具体涉及一种利用低品位废杂铜分离生产再生铜的方法。
技术介绍
1、随着工业化和城镇化进程,各类废旧机电设备、电线电缆、通讯工具、汽车、家电和塑料包装物以及废料越来越多,其中也蕴藏着可循环利用的有色金属、贵金属等资源,丰富的再生资源利用价值甚至不亚于原生的矿产资源。与开发天然矿山相比,开发“城市矿山”更环保、更具有经济价值,既能节省大量原生资源,弥补原生资源的不足,又能变废为宝,循环利用稀缺资源,缓解资源环境矛盾。传统的机械法、湿法或者火法低品位废杂铜处理工艺,存在效率低、污染大、分离不彻底等问题,低品位废杂铜中含有的有机物在处理过程中容易形成二噁英等有害物质,因此,开发一种能避免二噁英产生,且有价金属分离效率高的低品位再生铜的方法具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术主要解决的是一般低品位废杂铜的处理方法中杂质分离不彻底,导致精炼提铜过程中污染大,低品位废杂铜湿法处理废酸产生量大,有价希贵金属回收困难等问题。为解决上述问题,本专利技术提供一种利用低品位废杂铜分离生产再生铜的方法,采用废旧电路板、镀金银等金属废料作为原料,通过多级联合分离方法依次分离小颗粒无机非金属杂质、灰尘、污渍、磁性杂质、低密度杂质、非金属杂质、有机物杂质等,形成铜含量较高的再生粗铜;采用转炉——阳极炉协同火法精炼,形成高品位的再生阳极铜,最后制成阳极铜板并通过电解精炼制备出再生阳极铜;电解精炼后的阳极泥富含金、银、钌、铑、钯等稀贵金属元素,可进一步通过冶炼工艺提取。
3、本专利技术的目的是这样实现的,所述的利用低品位废杂铜分离生产再生铜的方法包括前处理、磁选、真空裂解和后处理步骤,具体包括:
4、a、前处理:将待处理低品位废杂铜经滚筒震动处理、脱锡处理后进行破碎得到物料a;
5、b、磁选:将物料a在磁场强度为0.2~0.6特斯拉下进行磁选得到磁选金属颗粒b和磁性杂质c;
6、c、真空裂解:
7、1)将磁选金属颗粒b经重力浮选和涡流分选得到富集金属颗粒d和杂质e,杂质e由低密度杂质和非金属杂质组成;
8、2)将富集金属颗粒d送入真空裂解炉进行真空裂解得到气态产物f和固态残渣g,气态产物f通过冷凝进行回收,可作为燃料或化工原料进一步利用;
9、d、后处理:将固态残渣g按1:(8~12)的质量比混入铜冶炼生产的粗铜送入阳极炉精炼除杂得到再生阳极铜,浇铸后得到阳极铜板,将阳极铜板经电解精炼得到再生阴极铜和阳极泥,阳极泥进行贵金属回收。
10、具体操作如下:
11、1)预处理
12、首先对废旧电路板进行滚筒震动处理。卧式滚筒筒壁上间隔20mm排布有10mm直径圆孔,用于离心排出砂石杂质。滚绕中心轴进行转动,转速100-150转/分钟。滚筒沿轴向进行震动,震动频率60-80hz。该步骤用于去除废旧电路板等低品位废杂铜上含有的砂石等小颗粒杂质。之后对废旧电路板等低品位废杂铜进行水洗,去除灰尘和污渍,并自然晾干。
13、2)物理破碎
14、首先对废旧电路板进行初步处理,去除表面的大型电子元件,如插件式电容、电感等。再对废旧电路板在260-280℃下进行脱锡处理,将电路板表面的焊锡去除。然后将电路板送入破碎机进行粗破碎,破碎设备采用颚式破碎机,其具有强大的破碎能力,可将废旧电路板破碎成尺寸约为5-10厘米的块状物。
15、粗破碎后的电路板块再进入圆锥破碎机进行中碎,使其尺寸进一步减小至1-5厘米。最后采用冲击式破碎机进行细碎,得到粒度在0.5-1毫米之间的电路板颗粒。在破碎过程中,通过控制破碎机的转速、进料速度等参数,确保破碎颗粒的均匀性。
16、3)物理分选
17、将破碎后的电路板颗粒采用磁选机进行磁选处理,去除其中的铁磁性金属杂质,如铁、镍等。磁选机的磁场强度根据金属颗粒的磁性特性进行调整,一般设置在0.2-0.6特斯拉之间,确保铁磁性金属的有效分离。
18、经过磁选后的金属颗粒再通过重力分选设备,如摇床,进一步根据金属颗粒与非金属颗粒的密度差异进行精确分选。通过调整摇床的倾角、水流速度等参数,使金属颗粒与非金属颗粒在床面上按不同轨迹运动,实现高纯度金属颗粒的富集。
19、4)真空裂解
20、将物理分选后得到的富集金属颗粒(主要为铜及少量其他金属)送入真空裂解炉。在真空环境下(真空度保持在1-10帕),将炉内温度逐渐升高至500-700℃。在这个过程中,废旧电路板中的有机物成分(如树脂、塑料等)会发生裂解反应,生成气态产物(如甲烷、乙烷等小分子烃类)和固态残渣。气态产物通过冷凝装置进行回收处理,可作为燃料或化工原料进一步利用,固态残渣则主要为金属氧化物及未反应的金属颗粒。
21、5)冶炼处理
22、将真空裂解后的产物按1:10混入铜冶炼生产的粗铜送入阳极炉精炼,氧化温度在1180-1250℃,使粗铜中的杂质能够顺利地与氧气发生氧化反应,再通入天然气进行还原,还原阶段温度维持在1200℃左右。将精炼好的阳极铜浇铸成阳极铜板,再进入电解槽进行电解精炼,铜在阴极析出形成纯度大于99.9%的阴极铜片,的到纯度较高的再生铜产品,原来废杂铜中含有的金、银等稀贵金属元素经过电解形成阳极泥,在通过置换和卡尔多炉处理提取。
23、本专利技术的有益效果如下:
24、1)高纯度再生铜:通过物理分选与铜冶炼工艺的结合,尤其是在物理分选阶段采用多种高精度分选设备的组合,以及铜冶炼过程中的精炼工艺,能够有效去除废旧电路板中的杂质成分,得到高纯度的再生铜,满足多种高端工业应用的需求。
25、2)资源综合利用:在真空裂解过程中,对废旧电路板中的有机物进行有效回收利用,生成的气态产物可作为能源或化工原料,提高了整个工艺的资源综合利用率,减少了废弃物的排放。
26、3)环保性:相较于传统化学法,本专利技术在整个工艺过程中减少了危险化学品的使用,降低了对环境的污染风险。同时,真空裂解过程在真空环境下进行,减少了有害气体的排放,有利于环境保护。
27、4)高回收率:采用物理破碎、物理分选、真空裂解以及铜冶炼工艺的系统处理,能够最大限度地回收废旧电路板中的铜资源,铜的回收率可达到95%以上,相比传统物理分选工艺有显著提高。
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1.一种利用低品位废杂铜分离生产再生铜的方法,其特征在于,所述的利用低品位废杂铜分离生产再生铜的方法包括前处理、磁选、真空裂解和后处理步骤,具体包括:
2.根据权利要求1所述的利用低品位废杂铜分离生产再生铜的方法,其特征在于,A步骤中所述的滚筒震动处理是采用卧式滚筒在转速100~150r/min、振动频率60~80Hz条件下去除砂石、灰尘和污渍。
3.根据权利要求1所述的利用低品位废杂铜分离生产再生铜的方法,其特征在于,A步骤中所述的脱锡处理是在260~280℃下进行脱锡处理。
4.根据权利要求1所述的利用低品位废杂铜分离生产再生铜的方法,其特征在于,A步骤中所述的破碎是先破碎为5~10cm的块状物,再进入圆锥破碎机进行中碎得到1~5cm的物料,最后再采用冲击式破碎机进行细碎得到粒度为0.5~1mm的颗粒。
5.根据权利要求1所述的利用低品位废杂铜分离生产再生铜的方法,其特征在于,C步骤2)中所述的真空裂解的真空度为1~10Pa。
6.根据权利要求1所述的利用低品位废杂铜分离生产再生铜的方法,其特征在于,C步骤2)中所述
7.根据权利要求1所述的利用低品位废杂铜分离生产再生铜的方法,其特征在于,D步骤中所述的精炼除杂包括氧化反应和还原反应。
8.根据权利要求7所述的利用低品位废杂铜分离生产再生铜的方法,其特征在于,所述的氧化反应的温度为1180~1250℃。
9.根据权利要求7所述的利用低品位废杂铜分离生产再生铜的方法,其特征在于,所述的还原反应是通入天然气进行还原反应。
10.根据权利要求7或9所述的利用低品位废杂铜分离生产再生铜的方法,其特征在于,所述的还原反应的温度为1100~1300℃。
...【技术特征摘要】
1.一种利用低品位废杂铜分离生产再生铜的方法,其特征在于,所述的利用低品位废杂铜分离生产再生铜的方法包括前处理、磁选、真空裂解和后处理步骤,具体包括:
2.根据权利要求1所述的利用低品位废杂铜分离生产再生铜的方法,其特征在于,a步骤中所述的滚筒震动处理是采用卧式滚筒在转速100~150r/min、振动频率60~80hz条件下去除砂石、灰尘和污渍。
3.根据权利要求1所述的利用低品位废杂铜分离生产再生铜的方法,其特征在于,a步骤中所述的脱锡处理是在260~280℃下进行脱锡处理。
4.根据权利要求1所述的利用低品位废杂铜分离生产再生铜的方法,其特征在于,a步骤中所述的破碎是先破碎为5~10cm的块状物,再进入圆锥破碎机进行中碎得到1~5cm的物料,最后再采用冲击式破碎机进行细碎得到粒度为0.5~1mm的颗粒。
5.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:李恒,胥福顺,包崇军,岳有成,孙彦华,张玮,姚丽佳,赵庆虚,刁微之,闫森,
申请(专利权)人:昆明冶金研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:
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