一文解讀銅精練方法
發(fā)布時間:2022-04-21點擊:1724
為了提升銅的使用、加工性能,需要除去粗銅中的雜質(zhì),如鎳、鉛、砷等,同時回收其中的有價金屬,如金、銀等,這便是粗銅的精煉工藝。該流程一般分為兩個階段,一是將粗銅火法精煉成陽極銅,二是將陽極銅電解精煉成電解銅。
為了提升銅的使用、加工性能,需要除去粗銅中的雜質(zhì),如鎳、鉛、砷等,同時回收其中的有價金屬,如金、銀等,這便是粗銅的精煉工藝。該流程一般分為兩個階段,一是將粗銅火法精煉成陽極銅,二是將陽極銅電解精煉成電解銅。
1. 火法精煉
火法精煉是粗銅——陽極銅的過程,基本流程是在精煉爐內(nèi)向粗銅熔體內(nèi)鼓入空氣,使熔體中對氧親和力較大的雜質(zhì)如鋅、鐵、鉛、鎳等發(fā)生氧化,以氧化物的形態(tài)浮于熔體表面形成爐渣,或揮發(fā)進入爐氣而除去,殘留的氧經(jīng)還原脫去后,即可澆鑄成陽極板。
歸納來看,這一過程可分為加料、熔化、氧化、還原、澆注五個步驟。在還原步驟中,目前主流的還原劑有氨氣、石油液化氣和重油,其中我國以重油為主,噸銅約需4kg還原劑。
精煉爐一般有固定式精煉反射爐、回轉(zhuǎn)式精煉爐以及傾動式精煉爐,其中,回轉(zhuǎn)式精煉爐的精煉效果較好,產(chǎn)品質(zhì)量較高、節(jié)能且生產(chǎn)成本較低,具有良好的經(jīng)濟效益。
精煉后的產(chǎn)物除了陽極板(含Cu量99.2%-99.7%)外,還有爐渣、爐氣和煙塵。其中,爐渣的含銅量較高,約為10%-30%,一般需要將其返回轉(zhuǎn)爐吹煉或加入鼓風(fēng)爐做進一步處理。爐氣中的成分一般為O2、CO2、CO,不含SO2,所以可將其直接排出。
2. 電解精煉
電解精煉是陽極銅——精煉銅的過程,基本流程是在電解槽中將陽極板和始極片(純銅或不銹鋼)同時浸入電解液(硫酸和硫酸銅的水溶液),在直流電的作用下,陽極上的銅以離子狀態(tài)進入電解液并在陰極上電化析出,成為陰極銅(電解銅),有價金屬以陽極泥的形式沉淀回收。此方法的基本原理是利用了銅和雜質(zhì)的電位序不同來分離二者。
傳統(tǒng)電解工藝中,陰極始極片主要使用純銅片制作,此工藝相對復(fù)雜且需要獨立的生產(chǎn)系統(tǒng),勞動強度大,生產(chǎn)過程中需要定期更換始極片而提升成本。
上世紀(jì)70年代后,永久性不銹鋼陰極法投入使用,即陰極采用不銹鋼始極片,陰極銅由自動剝片機從不銹鋼陰極上剝?nèi) _@種方法不僅無需建立單獨的始極片生產(chǎn)車間,而且可大大減少更換始極片的周期,從而降低生產(chǎn)及勞動力成本。目前來看,這種方法得到了國內(nèi)外冶煉廠的廣泛使用。永久性不銹鋼陰極法又可分為ISA法、KIDD法及OT法,基本形式一樣,細(xì)節(jié)有些許不同。
文章來源:長江有色金屬網(wǎng)