Tìm hiểu thêm về Phế liệu đồng

Quy trình tái chế đồng phế liệu

Phế liệu đồng được thu mua phế liệu giá cao trên thị trường bởi sau khi đưa về chúng có thể tái chế, Luyện trong các lò luyện sơ cấp và thứ cấp. Loại lò và các bước xử lý phụ thuộc vào hàm lượng đồng của nguyên liệu thứ cấp, thành phần khác, kích thước, v.v … Trong trường hợp vật liệu phế liệu oxit, cần phải có các điều kiện khử, có thể đạt được thông qua carbon và sắt cùng với các chất trợ dung . Tùy thuộc vào nguyên liệu thô và quy trình, các kim loại khác như Zn, Pb và Sn có thể được phục hồi từ khói. Tùy thuộc vào chất lượng / cấp của phế liệu, việc tinh chế là bắt buộc, thường được thực hiện thông qua đốt điện

Một lượng đáng kể phế liệu đồng được sử dụng trong các nhà máy luyện đồng chính, và số lượng và loại phụ thuộc vào tuyến đường quy trình tồn tại cho tập trung chính. Trong các lò luyện sơ cấp, nhiệt được tạo ra trong các hoạt động luyện kim, đặc biệt là trong chuyển đổi Peirce-Smith của mờ thành đồng vỉ, trong đó sự phát triển nhiệt lớn đến mức làm mát phải được sử dụng Do đó, phế liệu chứa đồng phần lớn được sử dụng làm chất làm mát trong sản xuất đồng dựa trên quặng. Quá trình chuyển đổi mờ thường được chia thành hai giai đoạn chính: giai đoạn tạo xỉ và giai đoạn làm đồng. Trong giai đoạn tạo xỉ, có thể sử dụng phế liệu không tinh khiết có hàm lượng đồng thấp hơn, trong khi ở giai đoạn luyện đồng, phế liệu đồng nguyên chất được sử dụng, đặc biệt là sử dụng cực dương từ quá trình điện phân. Phế liệu chứa đồng cũng có thể được thêm vào giai đoạn luyện kim, tùy thuộc vào loại lò luyện được sử dụng và loại phế liệu. Ví dụ, các lò luyện sử dụng lò luyện điện có thể xử lý một lượng lớn vật liệu chứa đồng oxy hóa thứ cấp.

Phế liệu đồng có thể được luyện trong một số lò khác nhau: lò cao, lò phản xạ, lò quay, lò luyện hoặc lò điện. Các lò luyện chuyên xử lý phế liệu đồng sử dụng các khái niệm khác nhau để nấu chảy tùy thuộc vào loại vật liệu phế liệu. Bộ chuyển đổi Peirce-Smith nhỏ thường được sử dụng cho hợp kim đồng không tinh khiếtphế liệu như đồng đỏ phế liệu. Quá trình Contimelt là một quá trình hai giai đoạn liên tục để nấu chảy và xử lý, ví dụ như phế liệu đồng cao cấp, đồng đen và đồng vỉ. Một số nhà máy được xây dựng gần đây đang sử dụng công nghệ luyện tắm với công nghệ Isasmelt / Ausmelt ngập nước hàng đầu hoặc công cụ chuyển đổi quay thổi hàng đầu (TBRC) / Kaldo hoặc kết hợp giữa công cụ chìm và TBRC để nấu chảy và tinh chế. Chế biến và tái chế đồng được mô tả rộng rãi trong một ấn phẩm gần đây của Langner ( Langner, 2011 ). Trong cuốn sách của Davenport et al. ( Davenport và cộng sự, 2002 ), hóa học của tái chế đồng trong các nhà máy luyện kim chính và phụ được thảo luận.

Quá trình Contimelt dựa trên hai lò nung liên kết với nhau, bao gồm lò nung trục trái tim, nơi thu mua phế liệu đồng cao cấp, đồng vỉ và đồng đen được nung chảy. Đầu đốt oxy-khí cung cấp nhiệt cho nóng chảy. Đồng bị lột xác chảy vào một lò hình trụ, nơi nó được khử oxy bằng khí tự nhiên và đúc trong cực dương ( Hình 7.1 ).

Từ phòng ngừa và kiểm soát ô nhiễm tích hợp (2001) , tr. 105.
Isasmelt / Ausmelt dựa trên các lò tắm hình trụ sử dụng một cây thép để phun, ví dụ như khí tự nhiên, dầu, oxy hoặc không khí vào tan chảy. Cây thương được nhấn chìm vào bồn tắm, tạo ra một sự tan chảy tốt. Sự hình thành lớp phủ xỉ bảo vệ cây thương ( Hình 7.2 ).

Từ phòng ngừa và kiểm soát ô nhiễm tích hợp (2001) , tr. 94.
Lò TBRC hoặc Kaldo là lò quay và nghiêng sử dụng mồi cho mục đích sưởi ấm và thổi. Lò là một lò phản ứng nhỏ gọn và tiết kiệm năng lượng. Trộn tốt được thực hiện thông qua luân chuyển; tuy nhiên, điều này cũng có thể dẫn đến mài mòn lớp lót chịu lửa. Oxy và nhiên liệu được thêm vào thông qua các mồi, thổi vào bề mặt tan chảy. Các hoạt động thường là một quá trình hàng loạt. Lò được sử dụng để nấu chảy, chuyển đổi và xử lý xỉ trong các ngành công nghiệp chế biến đồng, chì và kim loại quý ( Hình 7.3 ).

Từ phòng ngừa và kiểm soát ô nhiễm tích hợp (2001) , tr. 95.
Sự kết hợp giữa luyện kim tắm và TBRC được sử dụng trong hệ thống tái chế Kayser tại Aurubis để sản xuất đồng từ nguyên liệu thô thứ cấp. Hệ thống này dựa trên quy trình hai bước bao gồm bước nấu chảy và chuyển đổi. Trong bước đầu tiên, một lò luyện kim chìm được sử dụng để tạo ra pha kim loại lỏng chứa khoảng 80% Cu (đồng đen). Đồng đen chảy đến TBRC, nơi nó được làm giàu tới 95% Cu và sau đó được tinh chế thêm trong lò anốt và thông qua điện phân. Phế liệu hợp kim đồng được thêm vào TBRC và vào lò anốt ( www.Aurubis.com ).

Tái chế WEEE

Thành phần kim loại của các loại phế liệu điện tử khác nhau rất khác nhau tùy thuộc vào độ tuổi, nguồn gốc và sản xuất. Hàm lượng đồng có thể thay đổi từ 3 đến 27% trọng lượng ( Cui và Zhang, 2008 ). Phương pháp thống trị để điều trị WEEE là thông qua con đường pyrometallurgical. Tái chế WEEE được thảo luận trong một chương riêng và do đó sẽ chỉ được đề cập ngắn gọn ở đây. Sau khi thu thập, phân loại và nâng cấp cơ học, phế liệu điện tử có chứa kim loại màu được xử lý trong lò luyện sơ cấp hoặc thứ cấp. Thông thường, phế liệu được nung chảy trong điều kiện giảm sản xuất cái gọi là đồng đen, được xử lý thêm trong môi trường oxy hóa, loại bỏ tạp chấtthông qua xỉ và hóa hơi. Tại lò luyện Boliden Rönnskär, phế liệu được nung trong một đơn vị Kaldo, và đồng đen được sản xuất sau đó được tính cho bộ chuyển đổi Peirce-Smith.

Xử lý xỉ để thu hồi phế liệu đồng

Có một số lựa chọn để xử lý xỉ, tùy thuộc vào hàm lượng kim loại trong xỉ. Tuyển nổi có thể được sử dụng cho xỉ đã được làm lạnh chậm, nghiền nát và nghiền. Chỉ xử lý xỉ để cho phép các giọt mờ bị ràng buộc cơ họcđể lắng và do đó được tách ra khỏi xỉ có thể thu được trong các lò điện mà không cần thêm chất khử. Giảm xỉ xỉ nhiệt được thực hiện để tăng cường tách kim loại và sau đó thu hồi kim loại. Sản xuất thảm cao cấp dẫn đến xỉ bị oxy hóa cao có chứa một lượng đáng kể các oxit đồng, đòi hỏi phải khử xỉ để giảm đồng và các kim loại khác thành các pha khác, ví dụ như pha mờ, speiss và pha khí. Việc giảm nhiệt của xỉ đồng hoặc xỉ lắng thường được thực hiện trong lò hồ quang điện, lò giữ quay hoặc lò làm sạch xỉ Teniente. Trong lò làm sạch xỉ Teniente, xỉ được giảm trong một quy trình hàng loạt bằng cách phun hỗn hợp không khí / dầu, sau đó xử lý các hạt mờ / kim loại.Palacios và Sánchez, 2011 ; Acuna và Sherrington, 2005 ; Demetrio và cộng sự, 2000 ).

Xỉ bốc khói là một quá trình được thiết lập tốt đã hoạt động công nghiệp trong hơn 80 năm. Theo truyền thống, xỉ bốc khói được sử dụng để làm bay hơi kẽm từ xỉ chứa kẽm, chủ yếu là xỉ lò cao chì, nhưng cũng được áp dụng trong một số nhà máy cho xỉ luyện đồng. Giảm được bằng cách sử dụng than nghiền, than cục hoặc khí tự nhiên. Tại Rönnskär Xỉ xỉ từ lò luyện điện được xử lý theo lô trong lò nung để thu hồi kẽm ( Hansson et al., 2010 ). Xỉ được giảm, tạo ra xỉ được làm sạch phù hợp để sử dụng, ví dụ, công việc xây dựng.

Xử lý bụi

Một ví dụ về một nhà máy xử lý nhiều loại vật liệu là Kosaka Smelter và Nhà máy lọc dầu ở Nhật Bản ( Watanabe và Nakagawara, 2003 ). Công ty đã phát triển một kỹ thuật xử lý các chất cô đặc phức tạp chứa nhiều tạp chất. Bộ phận luyện đồng cũng xử lý các vật liệu thứ cấp như phế liệu bảng mạch in và bùn. Nó được coi là cần thiết để theo dõi các tạp chất do sự phức tạp của nguyên liệu thô. Một cách để khắc phục sự tích tụ tạp chất trong nhà máy do tái chế là lắp đặt một nhà máy thủy luyện để xử lý bụi từ các đơn vị luyện kim. Sự kết hợp của một số đơn vị quá trình nấu chảy và một nhà máy thủy luyện đã được chứng minh là một cách khả thi để loại bỏ tạp chất từ ​​nhà máy và thu hồi kim loại có giá trị.

Tổng quan về các quá trình nấu chảy được thể hiện trong. Như thể hiện trong hình, khai thác đồng từ các nguồn chính và phụ thường được tích hợp. Ví dụ, có thể sử dụng tới 30% đồng phế liệu để chuyển đổi đồng mờ ( Langner, 2011 ). Mặt khác là 20% 25% sản lượng đồng toàn cầu từ phế liệu nóng chảy trực tiếp ( Moskalyk và Alfantazi, 2003 ).

Leave a Reply