目前,废铜直接电解在中国尚未工业化,但比直接火法精炼具有更大的优越性。 (1)电解的主要设备是电解槽。与反射炉和其他窑炉相比,具有设备简单、投资低的特点,电解槽的尺寸可根据生产条件灵活设计,维护相对简单。 (2)由于电解过程不涉及高温,工作环境相对,对工人健康危害小,烟尘少。 (3)工艺流程灵活,工艺参数可根据原材料的性质和产品的要求进行调整,从而生产出满足客户不同需求的产品。随着矿产资源的日益短缺和环境保护要求的提高,合肥废铜回收行业发展是必然趋势,而铜含量高的纯铜废料是回收利用的重要组成部分。因此,利用经济可行的技术回收废铜,实现资源化利用,减少环境污染具有重要意义。 前人为我国废杂铜特别是纯铜废料的直接电解提供了很好的思路和方向,但需要我们对电解过程进行更和细致的研究,探究电解液流动过程中电解质的传输规律、热量的传递规律,及其与槽电压的关系。 然而,因电解液流动的复杂性和电解质、温度等多因素的交错耦合,单单依靠无数次实验的传统方法研究这一综合过程中各因素的变化是难以实现的,必须借助新的技术实现这一突破。计算机数值模拟以其直观性和可靠性为冶金领域的许多复杂流动与传热问题提供了有效的研究方法。过去仅仅依靠实验手段才能得到的某些复杂结果,现在已经完全可以借助计算流体力学软件模拟快速有效地获取,同时可以利用模拟计算得到的优化方案指导实验工作。这种实验与模拟相结合、“软-硬”兼施的方法,定能为我国废杂铜特别是纯铜废料的综合回收利用提供更好的手段和空间。 如今,全世界都在对环境保护与再生资源回收十分重视,我国也积极研发相关技术。
我国还没有废铜方面的标准, 但随着我国工业化速度的加快,废杂有色金属的回收、贸易以及再生利用产业所面临的社会经济环境已发生了重大变化,不但废杂有色金属的品种构成变化较大,而且大量的国外废杂有色金属以及各类可利用的废料涌入国门,给我国有色金属的生产提供了丰富的原料来源,同时也对再生有色金属的生产加工提出了新的要求。因此,我国也在加紧废旧金属标准的制定工作。 中国有色金属工业协会再生金属分会牵头组织的《铜及铜合金废料废件分类和技术条件》已经列入国家技术标准修订计划中。新的废杂有色金属分类标准将参照美国废杂有色金属的分类标准和欧洲的分类技术标准,结合我国再生有色金属行业的实际情况进行修订,使之更加有利于企业和管理部门的贯彻实施。标准的修订工作预计2002年底完成。
我国还没有废铜方面的标准, 但随着我国工业化速度的加快,废杂有色金属的回收、贸易以及再生利用产业所面临的社会经济环境已发生了重大变化,不但废杂有色金属的品种构成变化较大,而且大量的国外废杂有色金属以及各类可利用的废料涌入国门,给我国有色金属的生产提供了丰富的原料来源,同时也对再生有色金属的生产加工提出了新的要求。因此,我国也在加紧废旧金属标准的制定工作。中国有色金属工业协会再生金属分会牵头组织的《铜及铜合金废料废件分类和技术条件》已经列入国家技术标准修订计划中。新的废杂有色金属分类标准将参照美国废杂有色金属的分类标准和欧洲的分类技术标准,结合我国再生有色金属行业的实际情况进行修订,使之更加有利于企业和管理部门的贯彻实施。标准的修订工作预计2002年底完成。
典型的铜再生工艺举例说明如下:1.紫杂铜(裸铜线)——预处理(挑选、烘干、打捆、打包、制团等)——反射炉熔炼(20-100吨/炉)氧化,还原——中间保温炉——连铸连轧铜光亮杆(铜含量≥98.0%、导电率≥98%IACS);2.黄杂铜→预处理(挑选、打捆、打包、散料等)→感应熔炼(3-6吨/炉)→保温炉(6吨)→多线水平连铸棒坯→铅黄铜易切削棒材(HPB58-2、用于制锁)3.汽车、拖拉机水箱→拆解、去掉壳体→烘烤,部分去除铅锡焊料→坩锅炉熔化、除渣→铁模铸造→黄铜铸锭→分析化学成份→供生产铸造黄铜件、轴瓦、阀件、卫生洁具等;4.空调器蒸发器、冷凝器→预处理(切除弯管、端板、除油、破碎至长度为30-50毫米)→风力吹除铝散热片→磁选除铁→打包→入炉熔炼铝青铜、铝黄铜、也可以生产紫铜铸块;5.再生黄杂铜铸块→感应熔炼高强耐磨黄铜;6.电缆制成铜米→直接作为紫铜熔炼配料使用,为防止铜末浮在铜液表面,可用铜皮包装后压入铜液之中;7.紫铜屑、黄铜屑→制团→感应熔炼→获得重熔铜锭→熔炼相应合金8.氧化铜、铜灰→混匀木炭屑、粘土等,制团→火法炼铜,还原出粗铜→铸块→阳极炉→阳极板→电解精炼成电解铜。随着再生铜产业化和再生技术的发展,再生铜生产已向机械化、连续化、自动化方向发展,国外发达国家已出现了家电、电子元件、热交换器等重要再生铜品种的专业化再生利用和生产线,随着经济发展,再生铜将作为一个重要产业出现在工业体系之中。