王沖,楊坤彬,華宏全
(云南銅業(yè)股份有限公司,云南 昆明 650102)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,對(duì)銅的需求量不斷增大。為適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的需要,銅生產(chǎn)產(chǎn)量也快速增長(zhǎng),這引發(fā)了資源、能源、環(huán)境等方面的嚴(yán)重問(wèn)題,成為制約我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。我國(guó)的銅礦資源具有大型礦少、中小型礦多,且貧礦多、富礦少、復(fù)雜多金屬礦多、單一銅礦少的特點(diǎn)[1],而我國(guó)礦山自產(chǎn)銅精礦產(chǎn)量對(duì)國(guó)內(nèi)金屬消費(fèi)的供應(yīng)能力僅為24%[2],導(dǎo)致需要大量從國(guó)外進(jìn)口銅精礦以彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)自產(chǎn)銅精礦的不足。但近年來(lái),銅冶煉產(chǎn)能增加8.9%,而全球礦山產(chǎn)能只增加6.7%,供需矛盾仍然很突出,使銅精礦冶煉加工費(fèi)維持在較低水平[3],這又給銅冶煉加工企業(yè)的生存和發(fā)展帶來(lái)嚴(yán)重問(wèn)題。廢雜銅作為一種可再生資源,在美國(guó)、日本、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家其回收利用量占工業(yè)原料比例已達(dá)40%。2006年中國(guó)再生金屬產(chǎn)業(yè)報(bào)告指出:每利用1 t廢雜銅,相當(dāng)于少開(kāi)采銅礦石130 t以上,可節(jié)約能耗87%,少產(chǎn)生2 t SO2和100 t工業(yè)廢渣[4],生產(chǎn)費(fèi)用僅為原生銅的35%~40%[5]。目前尚未有任何一種新工藝、新設(shè)備,能在節(jié)約資源、減少能耗和改善環(huán)境方面取得如此明顯的效果。可見(jiàn)廢雜銅的回收利用不僅能夠很好地解決我國(guó)礦銅資源缺乏的現(xiàn)狀,而且也符合國(guó)家當(dāng)前提出的節(jié)能減排和環(huán)保的要求。2011年2月10日,工業(yè)和信息化部、科學(xué)技術(shù)部、財(cái)政部共同印發(fā)了《再生有色金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃》,這不僅有助于實(shí)現(xiàn)金屬資源循環(huán)化利用,而且也有利于企業(yè)的技術(shù)裝備升級(jí)。因此,大力發(fā)展再生資源的回收利用是實(shí)現(xiàn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。銅作為我國(guó)有色金屬資源循環(huán)利用中的一種,將有更加廣闊的發(fā)展前景。
目前我國(guó)廢雜銅的分類(lèi)較為粗略,其含銅量為50%~99.9%。把廢雜銅分為三類(lèi):第一類(lèi)為1#銅,其純度為99.9%,可直接供銅材加工廠使用;第二類(lèi)為2#銅,其純度為92%~99%,通常需要進(jìn)一步精煉,但部分也可直接使用;其純度小于92%的雜銅為第三類(lèi),需要被再次精煉[6]。而美國(guó)對(duì)廢雜銅的分類(lèi)有極高的要求,多達(dá)53種[7]。這是導(dǎo)致美國(guó)大量出口難分類(lèi)的雜銅,而成為世界最大的雜銅出口國(guó)的主要原因。
廢雜銅回收利用工藝主要決定于原料自身性質(zhì),對(duì)于高品位廢雜銅主要采用直接回收利用方式;而低品位廢雜銅的回收利用主要是采用火法熔煉;另外,也在探索直接電解的方法。直接利用,即對(duì)于分類(lèi)明確、成分清晰、品質(zhì)較高的廢雜銅直接生產(chǎn)成銅桿、銅棒、銅箔、銅板、五金水暖件等銅加工材。這一類(lèi)回收利用的銅,約占再生銅總產(chǎn)量的45%。而間接利用則是對(duì)分類(lèi)不明、成分差異大、不能直接利用的廢雜銅,通過(guò)火法精煉,采用二段法、三段法生產(chǎn)陰極銅。它約占再生銅總產(chǎn)量的55%,約占中國(guó)精煉銅總產(chǎn)量的1/3。
2.1.1 直接使用工藝[8,9]
直接使用廢雜銅的前提是進(jìn)行嚴(yán)格的分類(lèi)后,加入一定量所需成分,降低雜質(zhì)元素含量以獲取質(zhì)量合格的銅合金產(chǎn)品。目前工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,如美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、日本等采用直接利用方法從廢雜銅中回收的銅量已達(dá)到銅總消耗量的40%~60%,而我國(guó)廢雜銅的直接使用率較低,每年約為20萬(wàn)t,僅占廢雜銅總回收量的30%~40%。直接利用方法具有簡(jiǎn)化工藝、設(shè)備簡(jiǎn)單、回收率高、能耗少、成本低、污染輕等優(yōu)點(diǎn)。
2.1.2 FRHC廢雜銅精煉工藝[10,11]
FRHC廢雜銅精煉工藝,即“火法精煉高導(dǎo)電銅”生產(chǎn)工藝,是由西班牙拉法格公司(La FargaLacambra)20世紀(jì)80年代中期開(kāi)發(fā)成功的一項(xiàng)廢雜銅熔煉、連鑄、連軋生產(chǎn)的專(zhuān)利技術(shù),目前全球已有29家企業(yè)相繼采用了該項(xiàng)技術(shù)。此工藝以含銅量大于92%的廢雜銅為原料,進(jìn)行熔煉、連鑄、連軋技術(shù)生產(chǎn)火法精煉低氧光亮銅桿的工藝,銅桿質(zhì)量達(dá)到EN1977(1998)CW005A標(biāo)準(zhǔn)(歐洲廢雜銅火法精煉生產(chǎn)高導(dǎo)電銅標(biāo)準(zhǔn))。含銅量大于99.93%,導(dǎo)電率從100.4%IACS提高到100.9%IACS。
FRHC火法精煉技術(shù)精髓和核心是調(diào)整雜質(zhì)成分和含氧量,而不是最大限度地去除雜質(zhì)。他們利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),對(duì)廢雜銅中主要的15種雜質(zhì)元素進(jìn)行了分析研究,通過(guò)對(duì)各種元素長(zhǎng)期的研究和實(shí)驗(yàn),找到各種元素相互化合后形成的微化合物銅合金,不影響銅桿的導(dǎo)電性和機(jī)械性能。這樣,使FRHC火法精煉生產(chǎn)的銅桿中銅含量大于99.93%、雜質(zhì)含量小于400×10-6時(shí),導(dǎo)電率大于100.4%IACS。因此其主要技術(shù)是化學(xué)精煉而不光是深度氧化還原。
2.1.3 反射爐工藝[12]
通常情況下,廢雜銅通過(guò)火法精煉產(chǎn)出Cu≥99.0%的陽(yáng)極板,再進(jìn)行電解精煉。而廢雜銅火法精煉工藝包括進(jìn)料、熔化、氧化、還原和澆鑄5個(gè)階段。反射爐是廣泛應(yīng)用于廢銅回收的爐型,也是目前我國(guó)應(yīng)用最普遍的回收設(shè)備。
在廢銅火法回收工藝中,對(duì)其中的雜質(zhì)進(jìn)行脫除主要是在氧化過(guò)程中完成的。因此,銅熔體中氧的控制成為了關(guān)鍵。雜質(zhì)氧化的次序可通過(guò)其對(duì)氧的親和力大小來(lái)判斷。其氧化次序和氧化程度受雜質(zhì)在銅熔體中的濃度、雜質(zhì)在氧化后所生成氧化物在銅熔體中的溶解度、雜質(zhì)及其氧化物的可揮發(fā)性及雜質(zhì)氧化物的造渣性等因素影響。
2.1.4 傾動(dòng)爐(NGL)工藝[13]
傾動(dòng)爐技術(shù)處理廢雜銅工藝克服了固定式反射爐精煉存在氧和還原劑利用率低、自動(dòng)化程度不高、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、操作環(huán)境惡劣、環(huán)境污染嚴(yán)重等諸多問(wèn)題,具有環(huán)保、安全、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn),但是傾動(dòng)爐沒(méi)有熔體微攪動(dòng)裝置,傳熱傳質(zhì)能力較差,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。針對(duì)現(xiàn)有廢雜銅處理技術(shù)的不足,中國(guó)瑞林工程技術(shù)有限公司研發(fā)了NGL爐廢雜銅火法精煉工藝和裝備,現(xiàn)已在國(guó)內(nèi)幾個(gè)大型廢雜銅處理工廠應(yīng)用。
NGL爐工藝處理廢雜銅步驟為:用加料設(shè)備將廢雜銅從側(cè)面的爐門(mén)裝入到爐內(nèi),采用燃料燃燒加熱熔化物料,既可使用氣體燃料,也可使用粉煤等固體燃料,可采用普通空氣助燃,也可采用富氧或純氧助燃。當(dāng)物料熔化了1/5左右,開(kāi)始從爐底的透氣磚供入氮?dú)?,物料熔化后將爐體傾轉(zhuǎn)一定角度,使氧化還原口埋入銅液,將氧化風(fēng)送入銅液中進(jìn)行氧化作業(yè),出渣時(shí)將爐體轉(zhuǎn)到出渣位倒渣。將爐體轉(zhuǎn)回到氧化作業(yè)位置,采用天然氣或液化石油氣作為還原劑,經(jīng)氧化還原口送入爐內(nèi)銅液中進(jìn)行還原作業(yè),還原完成后將爐體傾轉(zhuǎn)進(jìn)行澆鑄。除裝料外,一直持續(xù)穩(wěn)定地經(jīng)透氣磚向爐內(nèi)鼓入氮?dú)鈱?duì)熔體進(jìn)行微攪拌。NGL爐工藝具有熱效率高,加料、扒渣方便,安全性高,環(huán)保條件好,自動(dòng)化程度高的優(yōu)點(diǎn)。
2.1.5 卡爾多爐工藝[14,15]
卡爾多爐適宜處理品位在20%~60%的各種廢雜銅,其熔煉、吹煉過(guò)程可在同一個(gè)熔爐內(nèi)完成,集鼓風(fēng)爐、轉(zhuǎn)爐功能于一體,產(chǎn)出粗銅品位可達(dá)98%??柖酄t熔煉不需要對(duì)廢料進(jìn)行預(yù)處理,當(dāng)爐子里沒(méi)有未熔化的原料時(shí)可以加入潮濕原料??柖酄t處理廢雜銅主要可分成5個(gè)工藝步驟,即加料、熔煉、出渣和造粒、精煉、出銅或銅合金。通常廢雜銅原料中的鐵作為氧化物的還原劑,硅作為熔劑。
采用卡爾多爐進(jìn)行熔煉,首先通過(guò)翻斗車(chē)進(jìn)行加料,但物料不能含水和油。加料后,將氧油噴槍插人爐內(nèi)進(jìn)行熔煉。在熔煉過(guò)程中,卡爾多爐不停地旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速由1 r/min逐漸加快至5 r/min左右。爐內(nèi)溫度保持在1 250℃以下,待熔煉階段完成后,開(kāi)始出渣。接下來(lái)開(kāi)始精煉步驟,這時(shí)向爐內(nèi)吹入壓縮空氣,同時(shí)卡爾多爐以15 r/min的速度旋轉(zhuǎn)。在精煉過(guò)程中,F(xiàn)e和Zn首先被除去,并可進(jìn)一步精煉除去Pb和Sn,以形成粗銅。精煉階段得到的富銅渣轉(zhuǎn)入下一批料中循環(huán)處理。然后將形成的粗銅或銅合金從爐內(nèi)倒入銅包去進(jìn)行鑄錠。卡爾多爐處理廢雜銅可得到3種產(chǎn)品,即粗銅、ZnO塵和?;?/p>
卡爾多爐作為一種強(qiáng)氧化熔煉方法,具有將熔煉、還原和吹煉在同一個(gè)熔煉爐內(nèi)完成,熱效率高,對(duì)物料品味適應(yīng)性強(qiáng),渣含銅低,污染小,生產(chǎn)靈活的優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是間歇作業(yè),操作頻繁,煙氣量和煙氣成分呈周期性變化,爐子壽命較短,造價(jià)較高。
2.1.6 ISA/Ausmelt工藝[16,17]
ISA/Ausmelt爐冶煉低品位廢雜銅包括2個(gè)階段。第1階段:熔煉期。將含銅物料、熔劑加入爐內(nèi),熔煉反應(yīng)風(fēng)和氧氣通過(guò)金屬軟管送入從爐頂噴槍孔插入熔池的噴槍?zhuān)⒏咚賴(lài)娙肴垠w中,在爐內(nèi)形成劇烈湍動(dòng)的高溫熔池,為固體爐料、熔體與反應(yīng)氣體三相之間的快速傳熱、傳質(zhì)創(chuàng)造了極為有利的條件。熔煉過(guò)程完成原料熔化和部分吹煉造渣期的反應(yīng)。在熔煉過(guò)程中,噴槍的浸入深度依據(jù)噴槍出口工藝反應(yīng)氣體的壓力變化由噴槍驅(qū)動(dòng)裝置自動(dòng)進(jìn)行升降調(diào)節(jié),防止噴槍的浸蝕過(guò)快或產(chǎn)生熔體噴濺,對(duì)爐況和耐火材料壽命造成不利影響。熔煉產(chǎn)物有98%的粗銅、含銅10%的渣、煙塵和煙氣。粗銅將從爐中分批排入配套的陽(yáng)極精煉爐,渣將在第2段(還原期)還原回收銅。在熔煉過(guò)程中產(chǎn)生的的可燃物,通過(guò)噴槍套筒鼓入來(lái)自風(fēng)機(jī)的壓縮空氣,在熔池上方燃燒完全,出爐煙氣進(jìn)入余熱鍋爐回收余熱和煙氣凈化系統(tǒng)處理。第2階段:還原期(渣貧化期)。熔煉期所產(chǎn)出的含銅10%的渣在該階段將被還原,產(chǎn)出黑銅和富含Zn/Pb/Sn的煙塵。通過(guò)浸沒(méi)噴槍?zhuān)剂虾蛪嚎s空氣將直接鼓入渣的熔體中,同時(shí)從加料口加入焦炭或塊煤,以在爐內(nèi)形成強(qiáng)還原氣氛,同時(shí)維持熔池一定溫度。當(dāng)渣含銅品位達(dá)到要求后,即可停止給料、鼓風(fēng)和供應(yīng)燃?xì)?。在本階段,留在渣中的銅被還原成黑銅,黑銅將留在爐內(nèi),在下一個(gè)周期中重新反應(yīng)回到粗銅中。渣中的Pb、Zn和Sn也被還原,在高溫和強(qiáng)攪拌的熔體中揮發(fā)出來(lái),在通過(guò)熔池上方時(shí)又被氧化成金屬氧化物,經(jīng)冷卻后通過(guò)收塵系統(tǒng)產(chǎn)出富含Zn/Pb/Sn的煙塵。產(chǎn)出的棄渣含銅量為0.65%,從排渣口排出經(jīng)水碎后外售。在排渣時(shí),需要留有部分的渣,作為下一階段的起始熔池,以保護(hù)爐體和噴槍。
年產(chǎn)30萬(wàn)t再生銅的德國(guó)凱瑟(Kayser)冶煉廠,采用KRS流程,用1臺(tái)ISA爐處理含Cu低至10%,甚至更低品位的含銅爐料,生產(chǎn)成本大幅降低。通過(guò)對(duì)引進(jìn)的ISA爐進(jìn)行了大量的改造工作,形成了自己的KRS工藝。圖1為KRS的工藝流程圖。含銅物料的熔煉和吹煉在艾薩爐內(nèi)間歇進(jìn)行。在還原熔煉階段,含銅1%~80%的銅殘留物和碎銅加入艾薩熔煉爐內(nèi),產(chǎn)出黑銅相和殘留經(jīng)濟(jì)金屬含量非常低的二氧化硅基爐渣。爐渣排放后粒化,產(chǎn)出含銅大約為95%的粗銅。此外,也產(chǎn)出富錫鉛吹煉渣,并在單獨(dú)的爐子中處理。由于KRS工藝的性質(zhì),艾薩熔煉爐可以在較寬的氧氣分壓范圍內(nèi)操作。
圖1 KRS的工藝流程圖
艾薩熔煉技術(shù)具有生產(chǎn)率高、能耗低、污染小、銅的總回收率高的優(yōu)點(diǎn)。
綜上所述,對(duì)于火法處理過(guò)程可歸納為:
(1)對(duì)于高品位的 1#雜銅(Cu>99%),有直接使用工藝以直接生產(chǎn)銅產(chǎn)品,如銅桿等制品。
(2)對(duì)于含銅在90%~99%的2#雜銅,可采用FRHC工藝,通過(guò)火法精煉將銅的品位提高至99.93%,并在精煉過(guò)程加入了特殊的添加劑,使雜質(zhì)生成微化合物銅合金,使其不影響銅桿的導(dǎo)電性和機(jī)械性能,直接軋制成銅桿等銅產(chǎn)品。
(3)對(duì)于含銅在10%~90%的廢雜銅生產(chǎn)精煉銅,一般采用二段或三段法處理。其熔煉工藝有反射爐工藝、傾動(dòng)爐(NGL)工藝、卡爾多爐工藝、ISA/Ausmelt工藝。其中反射爐工藝多用于處理含銅在30%~90%的廢雜銅;傾動(dòng)爐(NGL)工藝處理含銅在90%以上的廢雜銅;卡爾多爐工藝處理含銅在20%~60%的廢雜銅;ISA/Ausmelt工藝處理含銅在10%~90%的廢雜銅。
在處理低品位雜銅的4種工藝中,ISA/Ausmelt工藝具有最好的動(dòng)力學(xué)特性。因此,具有最好的火效率、脫雜能力;但對(duì)入爐物料的尺寸要求較高,一般要求小于30 mm。而其他3種工藝對(duì)進(jìn)爐物料的尺寸要求范圍較寬,可加入大塊物料。因此,ISA/Ausmelt工藝對(duì)廢銅的預(yù)處理要求較高。
對(duì)于低品位廢雜銅的直接電解目前尚沒(méi)有大規(guī)模的生產(chǎn)實(shí)踐,但在清遠(yuǎn)等地針對(duì)含銅70%左右的塊狀金屬物料,有小規(guī)模的直接電解生產(chǎn)廠家。由于直接電解工藝,不需要熔煉、精煉過(guò)程,其能耗低、雜質(zhì)元素回收率高、污染小,應(yīng)用非常廣泛。
根據(jù)所用電解液的不同,可分為硫酸銅-硫酸溶液直接電解精煉和氟硼酸鐵-氟硼酸溶液直接電解精煉。根據(jù)所用陽(yáng)極的形式可分為框式陽(yáng)極電解法和冷壓陽(yáng)極電解法。
2.2.1 硫酸銅-硫酸溶液直接電解精煉
框式陽(yáng)極電解法以硫酸銅溶液作為電解液進(jìn)行廢雜銅的直接電解精煉,與傳統(tǒng)電解無(wú)本質(zhì)區(qū)別,但廢雜銅經(jīng)預(yù)處理后一般為碎塊、碎屑或泥灰狀,必須利用一種陽(yáng)極框裝置和裝填于其中的待精煉廢雜銅碎料一起構(gòu)成特殊的框式陽(yáng)極,并置于電解槽中進(jìn)行電解。按其制作材料,大體上可分為兩種類(lèi)型。
(1)導(dǎo)電型陽(yáng)極框。
它不僅用以容納和支撐陽(yáng)極的廢銅碎料,還充當(dāng)陽(yáng)極框中碎銅料與外電源之間的電連接。其制作導(dǎo)電型陽(yáng)極框的材料應(yīng)當(dāng)具備3個(gè)基本特征,即:良好的導(dǎo)電體;足夠的機(jī)械強(qiáng)度;在電解操作條件下,具有耐化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的特性。常用的導(dǎo)電型陽(yáng)極框材料有鈦、不銹鋼等金屬。劉事緒等[19]、M Figueroa等[20]在這方面做了研究,取得了較好的效果。
(2)非導(dǎo)電型陽(yáng)極框。
非導(dǎo)電型陽(yáng)極框由絕緣材料構(gòu)成,僅起到盛放廢雜銅碎料的作用,而在框體上設(shè)置導(dǎo)電極板連接電源正極與廢銅料。范有志[21]提出一種直接電解雜銅的網(wǎng)架組合式陽(yáng)極筐裝置,生產(chǎn)的陰極銅符合GB/T 467-1997標(biāo)準(zhǔn),銅純度達(dá)到99.97%。
而冷壓陽(yáng)極電解法是為了替代火法精煉和鑄造成型的銅陽(yáng)極,將廢銅碎料用壓型機(jī)制成陽(yáng)極銅整體極板,并將其置于耐酸的微孔滌綸布袋中,然后懸掛于電解槽中進(jìn)行電解。Lupi C[22]等將廢金屬粉碎到4 cm大小,冷壓后進(jìn)行電解得到優(yōu)質(zhì)銅板。
2.2.2 廢雜銅的氟硼酸鐵-氟硼酸溶液直接電解精煉
目前回收利用廢雜銅所采用的工藝包括兩大步,即廢雜銅先經(jīng)火法精煉鑄成整體的銅陽(yáng)極,然后在硫酸介質(zhì)中電解精煉成電解銅。產(chǎn)生一些煙塵和富金屬渣等,也必須進(jìn)一步加以處理。由此可見(jiàn),火法熔煉電解精煉技術(shù)處理廢雜銅,工藝流程長(zhǎng),回收率低,投資大,能耗高。在電解過(guò)程中陽(yáng)極逐漸溶解,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后就得換新陽(yáng)極,因此生產(chǎn)周期不得不中斷;銅陽(yáng)極會(huì)殘留一部分,約占初始陽(yáng)極銅質(zhì)量的15%~25%,這部分所謂殘極需要重熔。其三,陽(yáng)極泥可能對(duì)陰極上沉積的銅造成污染;為了防止陽(yáng)極鈍化或陰極出現(xiàn)低質(zhì)量電積物,陰極電流密度一般控制在200 A/m2,使電解設(shè)備的生產(chǎn)能力受到限制。而框式陽(yáng)極可以再往框中加入新的廢銅碎料,無(wú)需中斷電解作業(yè),使電解生產(chǎn)能連續(xù)進(jìn)行,同時(shí)也不存在陽(yáng)極殘極的情況??蚴疥?yáng)極直接電解精煉廢雜銅,不僅消除了火法精煉工序,而且還可以對(duì)鑄造陽(yáng)極的電解作業(yè)有所改進(jìn)。而冷壓陽(yáng)極,這也是一種“整體”陽(yáng)極,其電解過(guò)程和鑄造陽(yáng)極沒(méi)什么不同,因此也存在同樣的弊端。較為理想的廢雜銅直接電解精煉工藝是氟硼酸鹽技術(shù),但此技術(shù)目前尚處于研究開(kāi)發(fā)階段,需要進(jìn)一步的開(kāi)展試驗(yàn)研究,為工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用提供依據(jù)。
近年來(lái),隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國(guó)銅資源缺乏和消費(fèi)急劇增長(zhǎng)的矛盾日益明顯,而廢雜銅作為一種二次銅資源已被社會(huì)廣泛重視,同時(shí)兼顧對(duì)廢雜銅中各種有價(jià)金屬的回收,這不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的二次綜合利用,也能提高資源的利于率和帶來(lái)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),并能減輕企業(yè)對(duì)國(guó)外銅礦資源進(jìn)口的依賴(lài),同時(shí)達(dá)到節(jié)能減排和保護(hù)環(huán)境的目的,符合我國(guó)提出“3+1”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和社會(huì)效益。從目前的情況可以看出,今后的發(fā)展趨勢(shì)主要包括以下幾個(gè)方面。
(1)對(duì)于廢雜銅回收處理,其分類(lèi)預(yù)處理是重要的環(huán)節(jié),它可以通過(guò)分類(lèi)直接分離回收各有用物質(zhì),如塑料、玻璃、鋼鐵、鋁等單體物質(zhì),使回收對(duì)象更為單一和清晰,避免后序工序中的混雜,提高了回收效率;同時(shí)還有利于回收過(guò)程的環(huán)保,如減少或避免塑料在火法處理產(chǎn)生二惡英的問(wèn)題,以及由塑料帶入的鹵素元素的腐蝕問(wèn)題。
(2)在處理低品位雜銅生產(chǎn)精銅的熔煉工藝中,ISA/Ausmelt工藝的熔化、氧化、還原過(guò)程都熔體的渣內(nèi)進(jìn)行,具有最好的動(dòng)力學(xué)特性。因此,ISA/Ausmelt工藝可能將被廣泛的應(yīng)用。
(3)處理低品位廢雜銅過(guò)程中進(jìn)行綜合回收是提高經(jīng)濟(jì)效率和降低污染的關(guān)鍵,也是今后中國(guó)廢雜銅回收利用的方向。因此,需要從最初的分類(lèi)預(yù)處理過(guò)程開(kāi)始,到隨后的冶煉回收流程,都必須從綜合回收的角度考慮各物料的分布、分離、分類(lèi),以便對(duì)其中的各物料進(jìn)行綜合回收。
(4)廢雜銅的綜合利用,需要建設(shè)廢雜銅拆解加工園區(qū),這與地方政府的政策扶持是分不開(kāi)的。
(5)由于直接電解不僅克服了火法冶煉能耗高和環(huán)境污染的問(wèn)題,而且流程短,能夠減少其他有價(jià)金屬的損失,有利于在下一步開(kāi)展對(duì)其回收,屬環(huán)境友好型技術(shù),將是今后研究和發(fā)展的主要目標(biāo)。
(6)針對(duì)不同的原料應(yīng)采用相應(yīng)的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備。
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