CN101942565A - 一种废紫铜再生回收方法 - Google Patents

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Abstract

一种废紫铜再生回收方法，将废紫铜放入溶铜槽中，将含酸100～270g/L、含铜25～70g/L、含铁0.2～10g/L、温度10～70℃的电积尾液送入溶铜槽中溶解废紫铜，将得到的溶铜液送入反萃取器，反萃取得到的富铜液送入电积槽电解得到阴极铜；电解产生的电积尾液再送入溶铜槽溶解紫铜，形成一个循环回收工艺；电积尾液在溶铜槽中的流动时间为0.1～10小时，流速为0.001～1.5米/秒。本发明流程短，回收设备简单，尤其是可直接添加在现有的铜矿浸出-萃取-电积湿法冶炼工序中，充分利用现有工艺设备。本发明可避免工艺流程中萃取剂被氧化中毒，操作安全，回收得到的阴极铜产品质量高。

Description

一种废紫铜再生回收方法
技术领域
本发明属于废紫铜再生回收和铜矿浸出-萃取-电积湿法冶金工艺技术领域。
背景技术
现代生产生活中会产生大量的废紫铜。现有技术的铜矿浸出-萃取-电积湿法冶炼工厂中也会产生少量次品铜板、报废始极板、生产始极板的边角废料、铜瘤等紫铜废料，这些废紫铜往往以低价销售给废品回收公司；紫铜杆、排、棒、管、箔加工过程和紫铜材深加工过程会有加工环节的废紫铜；旧铜芯电线电缆、旧电动机发电机、旧高低压配电柜等废旧物资回收过程中会得到大量的废紫铜。
现在废紫铜的再生回收方法有直接利用法、火法冶炼+电解精炼法、压块电解精炼法。直接回收利用法就是废紫铜直接回到铜材加工的熔铜炉生产成新铜材。火法冶炼+电解精炼法就是把废紫铜通过鼓风炉、电炉、冲天炉、反射炉等火法冶炼设备做成阳极铜，阳极铜电解精炼得到阴极铜的方法。压块电解精炼法是把废紫铜压成块做阳极铜，阳极铜电解精炼得到阴极铜的方法。直接回收利用法成本最低，但废紫铜中杂质成分会使铜材性能质量降低，这些铜材用于加工制造业，严重影响产品品质。火法冶炼+电解精炼法是目前回收废紫铜的主要方法，生产能力大，产品质量较好，但生产流程长、投资大、环保治理投资成本高。压块电解精炼法流程短、工艺简单，但残极率高、电解液杂质累积快、产品质量不稳定。
发明内容
本发明的目的正是为了解决上述现有技术存在的不足而提供一种工艺流程简单高效、回收得到的产品质量好的废紫铜再生回收方法。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的。
一种废紫铜再生回收方法，将废紫铜放入溶铜槽中，将含酸100～270g/L、含铜25～70g/L、含铁0.2～10g/L、温度10～70℃的电积尾液送入溶铜槽中溶解废紫铜，将得到的溶铜液送入反萃取器进行反萃取，反萃取得到的富铜液送入电积槽电解得到阴极铜；电解产生的电积尾液再送入溶铜槽溶解紫铜，形成一个循环回收工艺；电积尾液在溶铜槽中的流动时间为0.1～10小时，流速为0.001～1.5米/秒。
采用本发明方法，可将溶铜槽设置于现有铜矿浸出-萃取-电积湿法冶金工艺的电积槽和反萃取器之间，电积尾液来自于现有铜矿浸出-萃取-电积湿法冶金工艺的电积槽，溶铜槽产生的溶铜液送入现有铜矿浸出-萃取-电积湿法冶金工艺的反萃取器。
本发明流程短，回收设备简单，尤其是可直接添加在现有的铜矿浸出-萃取-电积湿法冶炼工序中，利用现有技术工艺的设备，增加投入较少。本发明只需较低的投资即能扩大产能，既能处理本工厂生产中产出的废紫铜，又能处理外购废紫铜。本发明方法溶铜时电积尾液中氧化性物质被还原，可避免流程中萃取剂被氧化中毒，保障流程安全运行，且回收得到的产品质量高。
下面结合说明书附图和实施例进一步阐述本发明的内容。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
图2是某5000吨/年湿法炼铜工厂增加处理废紫铜600吨/年的工艺流程图
具体实施方式
一种废紫铜再生回收方法，是将废紫铜放入溶铜槽中，将含酸100～270g/L、含铜25～70g/L、含铁0.2～10g/L、温度10～70℃的电积尾液送入溶铜槽中溶解废紫铜，将得到的溶铜液送入反萃取器进行反萃取，反萃取得到的富铜液送入电积槽电解得到阴极铜；电解产生的电积尾液再送入溶铜槽溶解紫铜，形成一个循环回收工艺；电积尾液在溶铜槽中的流动时间为0.1～10小时，流速为0.001～1.5米/秒。
本发明方法可与现有技术的铜矿浸出-萃取-电积湿法冶金工艺相结合，只需将溶铜槽设置于铜矿浸出-萃取-电积湿法冶金工艺的电积槽和反萃取器之间。既可利用现有技术工艺的设备，还可如图1所示，与现有的铜矿浸出-萃取-电积湿法冶金工艺相融合，形成铜矿浸出-萃取-电积湿法冶金工艺和废紫铜回收再生利用相结合的新工艺。如图1所示，现有的铜矿浸出-萃取-电积湿法冶金工艺是将氧化铜矿石浸出后，浸出的料液送入萃取器萃取，采取的有机相再进行反萃取后，将得到的富铜液送入电积槽得到阴极铜。将本发明的溶铜槽置于电积槽和反萃取器之间。反萃取得到的富铜液送入电积槽电解得到阴极铜，电解产生的电积尾液再送入溶铜槽溶解紫铜，形成一个循环回收工艺。废紫铜的处理能力设计为湿法炼铜工艺中矿石产铜量的5-40％。
本发明将废紫铜放入溶铜槽中，电积尾液进入溶铜槽，电积尾液中含硫酸、氧气、Fe3+。废紫铜和电积尾液发生下列反应：
2Cu+2H2SO4+O2→2CuSO4+2H2O
Cu+H2SO4+Fe2(SO4)3→CuSO4+2FeSO4
在电积尾液中氧气、Fe3+氧化作用下，废紫铜溶解于电积尾液中，电积尾液含铜浓度增加形成溶铜液。溶铜液流出溶铜槽进入反萃器、反萃负载有机相中铜、成为反萃富铜液。富铜液流入电积槽进行不溶阳极电解沉积得到阴极铜产品。在电积槽中阳极发生氧化反应，电解液体中Fe2+氧化为Fe3+，电解液中部分O2+在阳极失去电子变成氧气(O2)分子，氧气分子一部分溶解进入电解液、一部分溢出散发到空气中。在电积槽上口液体表面覆盖PE小球、电积槽中液体采用上进下出的进出方式，增加电解液中氧气分子溶解，减少阳极产生的氧气挥发。在电积槽中阴极发生还原反应铜离子变成单质铜，电解液含铜浓度降低。流出电积槽的电解液含铜浓度降低、含氧分子浓度升高、含Fe3+浓度升高。流出电积槽的电解液我们称之为电积尾液。电积尾液流入溶铜槽，又开始一个新的循环的生产过程。
废紫铜放入溶铜槽中，电积尾液进入溶铜槽，溶铜槽设计为电积尾液能从紫铜废料中缓慢流过，流速为0.001～1.5米/秒，让电积尾液和废紫铜表面充分接触。在电积尾液成分为含酸100～270g/L、含铜25～70g/L、含铁0.2～10g/L，电积尾液溶铜时间0.1～10小时、溶铜反应温度10～70℃的条件下进行溶铜作业。商品阴极铜的生产周期为7～20日。流出电积槽的电积尾液再进入溶铜槽，液体又开始一个新的溶铜-反萃取-电解沉积循环过程。电积尾液分流流量的0.1～0.3％和萃余液合并进入浸出，使电富液保持纯净，以保证生产出高纯度的阴极铜。根据生产能力和溶铜能力每天定时定量往溶铜槽中添加废紫铜，保持生产流程平衡。
图2所示是在已有年产铜5000吨的铜矿搅拌浸出-萃取-电积铜湿法冶炼工厂中进行技术改造，增加处理废紫铜600吨/年，使工厂铜产能产量达到5600吨/年的工艺流程。
技术改造新增加溶铜槽设施，设计溶铜槽单体规格为10.0m×1.5m×1.2m。8台溶铜槽串联组装使用。电积尾液流速为0.026米/秒，电积尾液溶铜时间1.0小时。年产铜5000吨的铜矿搅拌浸出-萃取-电积铜湿法冶炼工厂电积部分已有工艺设备设施为：电积槽(6400×1400×1400mm)34槽，整流柜kHS-26000A/0～120V型可控硅整流器1套，Pb-Ca-Sn三元合金铅阳极板规格：980×880×6mm、数量1870块，阴极母板200块，方铜管1860根，电积尾液泵流量150m3/h扬程20米两台，电富液自流管DN400mm，电尾液泵管DN160mm。每年增加处理废紫铜铜600吨，电积部分尚需增加4槽电积槽、230块阳极板、30块阴极母板、230根方铜管、4块中间导电排。整流柜、泵、管道、溶液池可以满足增加600吨电积能力要求。工厂原有配置的碎矿、磨矿、搅拌浸出、萃取、反萃取部分不需要改动。
生产工艺过程如下：第一次开槽生产，一次投入50吨废紫铜于8台溶铜槽中，废紫铜物料之间保持孔隙，大小规格废紫铜物料搭配装入。通入电积尾液进行溶铜作业，让电积尾液和废紫铜表面充分接触。电积尾液成分为含酸180g/L、含铜37g/L、含铁2.5g/L。电积尾液溶铜时间1小时、溶铜反应温度35--40℃、流速为0.026米/秒。从溶铜槽流出的溶铜液进入反萃器，溶铜液反萃负载有机相中铜，溶铜液变成反萃富铜液。富铜液流入电积槽进行不溶阳极电解沉积、在阴极得到阴极铜。流出电积槽的电积尾液再进入溶铜槽，液体又开始一个新的溶铜-反萃取-电解沉积循环过程。每天分流7m3电积尾液和萃余液合并进入浸出，排出废紫铜带入流程中杂质。每天往溶铜槽中添加1.82吨废紫铜，保持生产流程中铜平衡。阴极铜的生产周期为10日，每块阴极铜重量80-90公斤，合格的阴极铜就出槽、清洗、计重、入库。

Claims (2)

1.一种废紫铜再生回收方法，其特征在于，将废紫铜放入溶铜槽中，将含酸100～270g/L、含铜25～70g/L、含铁0.2～10g/L、温度10～70℃的电积尾液送入溶铜槽中溶解废紫铜，将得到的溶铜液送入反萃取器进行反萃取，反萃取得到的富铜液送入电积槽电解得到阴极铜；电解产生的电积尾液再送入溶铜槽溶解紫铜，形成一个循环回收工艺；电积尾液在溶铜槽中的流动时间为0.1～10小时，流速为0.001～1.5米/秒。
2.根据权利要求1所述的一种废紫铜再生回收方法，其特征在于，将溶铜槽设置于现有铜矿浸出-萃取-电积湿法冶金工艺的电积槽和反萃取器之间，电积尾液来自于现有铜矿浸出-萃取-电积湿法冶金工艺的电积槽，溶铜槽产生的溶铜液送入现有铜矿浸出-萃取-电积湿法冶金工艺的反萃取器。
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