废电解铜回收
一、废电解铜回收产品的简介
将粗铜(含量铜99%)预先制成厚板作为阳极,纯铜制成薄片作阴极,以硫酸(H2SO4)和硫酸铜(CuSO4)的混和液作为电解液。通电后,铜从阳极溶解成铜离子(Cu)向阴极移动,到达阴极后将会获得电子而在阴极析出纯铜(亦称电解铜)。粗铜中杂质铜活泼的铁和锌等会随铜一起溶解为离子(Zn和Fe)。由于这些离子与铜离子相比难析出,所以电解时只要适当调节电位差即可避免这些离子在阴极上析出。比铜不活泼的杂质如金跟银等沉积在电解槽的底部。这样生产出来的太铜板,称为“电解铜”,质量高,可以用来制作电气产品。沉淀在电解槽底部的比喻为“阳极泥”,里面富含金银,是十分贵重的物体,取出再加工具有极高的经济价值。
二、废电解铜回收产品的标准
元素组 |
杂质元素 |
含量(不大于) |
元素组总含量(不大于) |
|
1 |
Se |
0.00020 |
0.00030 |
0.0003 |
Te |
0.00020 |
|||
Bi |
0.00020 |
|
||
2 |
Cr |
- |
0.0015 |
|
Mn |
- |
|||
Sb |
0.0004 |
|||
Cd |
- |
|||
As |
0.0005 |
|||
P |
- |
|||
3 |
Pb |
0.0005 |
0.0005 |
|
4 |
S |
0.0015 |
0.0015 |
|
5 |
Sn |
- |
0.0020 |
|
Ni |
- |
|||
Fe |
0.0010 |
|||
Si |
- |
|||
Zn |
- |
|||
Co |
- |
|||
6 |
Ag |
0.0025 |
0.0025 |
|
杂质元素总含量 |
0.0065 |
Cu+Ag(不小于) |
杂质含量(不大于) |
|||||||||
As | Sb |
Bi |
Fe |
Pb |
Sn |
Ni |
Zn |
S |
P | |
99.95 |
0.0015 |
0.0015 |
0.0006 |
0.0025 |
0.002 |
0.001 |
0.002 |
0.002 |
0.0025 |
0.001 |
g) 出厂日期。
三、电解铜回收 产品的原材料
⑴铜精矿
在自然界中自然铜存量极少,一般多以金属共生矿的形态存在。铜矿石中常伴生有多种重金属和稀有金属,如金、银、砷、锑、铋、硒、铅、碲、钴、镍、钼等。根据铜化合物的性质,铜矿物可分为自然铜、硫化矿和氧化矿三种类型,主要以硫化矿和氧化矿,特别是硫化矿分布最广,世界铜产量的90%左右来自硫化矿。铜矿石经过选矿富集获得精矿,常见为褐色、灰色、黑褐色、黄绿色,成粉状,粒度一般小于0.074mm。含铜量13-30%,按行业标准YS/T318-1997《铜精矿》的规定,其化学成分和产品分类如表1。
⑵未精炼铜
按国家标准GB/T11086-1989《铜及铜合金术语》规定,未精炼铜包括冰铜、黑铜、沉淀铜和粗铜。冰铜主要由硫化亚铜和硫化亚铁组成的中间产品,黑铜通常用彭风炉熔炼废杂铜或氧化铜矿石而产生的含杂质较多的铜,铜含量一般为60%-85%。沉淀铜通常用铁从含铜的溶液中置换,沉淀而获得的铜和氧化铜的不纯混合物,干量计算铜含量一般约50%-85%。粗铜是用转炉吹炼冰铜而产生的纯度不高的铜,粗铜中铜的含量一般约为98%,本标准中规定的未精炼铜,主要指的是粗铜。粗铜按行业标准YS/T70-1993《粗铜》的规定,按化学成分分为三个品级。
(3)铜废碎料
铜废碎料涉及的范围较广,包括紫铜、黄铜、青铜、白铜的废杂料,本标准规定的铜废碎料仅指紫杂铜。紫杂铜为铜制品所产生的各类废料、废件。如废旧电缆、紫铜管、棒、板、块、带及带薄镀层的上述材料和其它非合金类铜废料等。有以下5种分类及规格:
第1类:
(a)紫铜管、棒、板、块、带,表面干净,无油泥和其它沾附、夹杂。
(b)各种裸铜线、短线和其它纯铜废料。
第2类:
(a)1类铜废料中混有纸屑、各种绝缘材料、少量油泥、锈垢、杂物,但重量必须小于1%。
(b)直径0.3mm以上的漆包线,无污物和杂物。
第3类:各种报废的纯铜或有薄镀锌层的纯铜电器开关,零部件。
第4类:
(a)直径0.1-0.3mm的漆包线。
(b)有油泥或少量其它夹杂的漆包线。
(c)干净、发脆的火烧线。
第5类:各种纯铜水箱、蒸发器、热交换器具、但其内部不得有充填物,只允许有少量自然形成的水垢。
四、电解铜回收产品的损耗原因
电解铜
本标准只考虑了工艺损耗,途耗未计算在内。
⑴工艺损耗
炉渣含铜损失是铜冶炼的主要损失,按损失的形态可分为三种类型:
①化学损失
是指铜以Cu2O形态造渣引起的损失。只要炉料中含有足够的硫,Cu2O都将变成硫化物。但如果含硫不足或者氧化气氛太大,而又没有足够的反应条件时,炉渣含Cu2O对就可能较高。②物理损失
是指铜以Cu2S形态溶解于炉渣中引起的损失。它取决于炉渣成分,酸性炉渣溶解较少,FeO含量高的炉渣对Cu2S溶解度大,因此,为了降低铜的物理损失,应尽可能减少炉渣中的FeO量,或者提高酸度,或者加入CaO代替一部分FeO。
③机械损失
是由于冰铜颗粒未能从炉渣中沉清所引起的。炉渣粘度和比重过大,熔点过高使冰铜不易沉清;炉渣过热度不够,熔池容积和形状不合理,沉清时间没有保证;化学反应不完全,产生气泡的浮游作用;冰铜颗粒大细,来不及结合成大颗粒沉降。此外,烟气和电解液的排放都会引起铜的损失。
铜冶炼生产过程中的金属损失(以葫芦岛东北有色金属集团公司为例)情况:
①鼓风炉熔炼工序金属回收率97.8%,金属损失2.2%;
②转炉吹炼工序金属回收率99.5%,金属损失占投入工序金属量的0.5%;
③阳极炉精练工序金属回收率99.5%,金属损失占投入工序金属量的0.5%;
④铜电解工序金属回收率99%,金属损失占投入工序金属量的1%。
按以上各工序金属回收率计算,铜冶炼总回收率为96.0%,金属损失4.0%。
⑵途耗
精矿在运输、贮存的损耗比较复杂,一般可以按下述规定执行,但在本标准中,途耗将不包括在内。
①精矿在港口落地后装车,货损按0.1%计算,若在5天后装车,每增加1天,货损增加0.01%。
②精矿在落地后,每倒动一次,货损0.1%。
③火车运输过程,货损按0.3%-0.4%计算,运输距离超过500公里,每100公里增加0.1%。
④因外界因素影响,货损有时增加。下大雨2小时以上货损加0.05;下中雨连续4小时以上货损加0.05%;下小雨8小时以上,货损加0.05%。货物落地后,因风大造成损失,应根据实际情况进行取证(现场记录、排照、录象等)后确定。
⑤精矿进厂后仓储损失(包括检斤后仓外损失、卸车损失、仓内存放和运输损失)按0.3%计算。