CN107760880A - 一种杂铜提纯处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种杂铜提纯处理工艺,其特征在于,包括如下步骤:破碎:将废杂铜投入破碎机中;熔化:将废杂铜颗粒加到竖炉内,使得废杂铜颗粒熔化;氧化:竖炉内熔化后的铜液流入阳极炉中,向阳极炉中鼓入压缩空气进行吹炼;还原:向铜液中通入掺氮的天然气,除去铜液中的氧;电解:将铜液铸型并置于电解液中进行电解提铜。本发明中,在杂铜提纯前,通过对杂铜物料进行破碎,对铜料加热时,增大与热空气的接触面积,从而加快杂铜的融化速度,在依次对杂铜进行融化、氧化吹炼、还原、电解,以对杂铜进行提纯,多次提纯,提高铜料的含铜量,以满足电子领域等对铜料的高要求。
Description
技术领域
本发明涉及杂铜处理技术领域,尤其涉及一种杂铜提纯处理工艺。
背景技术
杂铜一般含铜30~50%、含锌40~60%、含铅3~5%、含锡3~5%、含镍4~6%,以质量百分含量计;对于该成份混乱复杂的高镍、高铅锡类杂铜,由于不能按成份分选从而单独利用其生产标牌合金,因此只能采用熔炼产出电铜及铅、镍、锡氧化物粉的办法,将各金属分离,达到综合利用的目的。
目前生产厂家在提纯杂铜时采用反射炉氧化精炼法,采用此法提纯得到的铜其含铜量只能达到99.3%(以质量百分含量计),无法满足电子设备领域的使用要求,同时铜料融化的效率较低,影响提纯效率。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种杂铜提纯处理工艺。
本发明提出的一种杂铜提纯处理工艺,包括如下步骤:
S1、破碎:将废杂铜投入破碎机中,在重力的作用下,废杂铜落入高速旋转的叶轮内,在高速离心力的作用下,与另一部分以伞状形式分流在叶轮四周的废杂铜产生高速撞击,废杂铜在相互撞击后,在叶轮和机壳之间形成涡流多次的互相撞击和摩擦,使得废杂铜破碎;
S2、熔化:将经过破碎后的废杂铜颗粒由竖炉上料装置加到竖炉顶部的加料口内,同时从竖炉底部周围的喷嘴通入天然气和氧气,天然气在氧气的助燃下燃烧,使得废杂铜颗粒在底部附近熔化形成铜液流出;
S3、氧化:竖炉内熔化后的铜液流入阳极炉中,向阳极炉中鼓入压缩空气进行吹炼,硫与压缩空气中的氧反应产生二氧化硫进入烟气中形成烟尘,烟尘在压缩空气鼓入过程产生的风力作用下排出,其他的杂质元素(锌、铅、锡、镍)与氧反应生成金属氧化物,金属氧化物凝结而成的颗粒沉淀形成炉渣,重新投入竖炉中;
S4、还原:向氧化并除渣后的铜液中通入掺氮的天然气,氮和氧反应生成氮氧化合物气体,除去铜液中多余的氧;
S5、电解:将经过氧化还原的铜液铸型,得到阳极板,将阳极板和不锈钢阴极板置于电解液中进行电解提铜,所述电解液为H2SO4和CuSO4水溶液。
优选地,在S1中,所述叶轮与破碎机机壳内侧壁之间的距离为0.6-2cm,所述叶轮中叶片的边缘处嵌设有破碎刀片,所述破碎刀片上设有切割齿。
优选地,在S3中,鼓入的压缩空气的流速为12-24m3/min。
优选地,在S3中,所述阳极炉内的温度为1100-1350℃。
优选地,在S2中,多个所述喷嘴环绕设置在竖炉的底部。
优选地,在S5中,所述电解液中H2SO4的含量为160-210g/L。
优选地,在S5中,电解时的温度为60-68℃。
优选地,在S5中,电解的电压为0.25-0.30V。
本发明中,在杂铜提纯前,通过对杂铜物料进行破碎,对铜料加热时,增大与热空气的接触面积,从而加快杂铜的融化速度,在依次对杂铜进行融化、氧化吹炼、还原、电解,以对杂铜进行提纯,多次提纯,提高铜料的含铜量,以满足电子领域等对铜料的高要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
一种杂铜提纯处理工艺,包括如下步骤:
S1、破碎:将废杂铜投入破碎机中,在重力的作用下,废杂铜落入高速旋转的叶轮内,在高速离心力的作用下,与另一部分以伞状形式分流在叶轮四周的废杂铜产生高速撞击,废杂铜在相互撞击后,在叶轮和机壳之间形成涡流多次的互相撞击和摩擦,使得废杂铜破碎;
S2、熔化:将经过破碎后的废杂铜颗粒由竖炉上料装置加到竖炉顶部的加料口内,同时从竖炉底部周围的喷嘴通入天然气和氧气,天然气在氧气的助燃下燃烧,使得废杂铜颗粒在底部附近熔化形成铜液流出;
S3、氧化:竖炉内熔化后的铜液流入阳极炉中,向阳极炉中鼓入压缩空气进行吹炼,硫与压缩空气中的氧反应产生二氧化硫进入烟气中形成烟尘,烟尘在压缩空气鼓入过程产生的风力作用下排出,其他的杂质元素(锌、铅、锡、镍)与氧反应生成金属氧化物,金属氧化物凝结而成的颗粒沉淀形成炉渣,重新投入竖炉中;
S4、还原:向氧化并除渣后的铜液中通入掺氮的天然气,氮和氧反应生成氮氧化合物气体,除去铜液中多余的氧;
S5、电解:将经过氧化还原的铜液铸型,得到阳极板,将阳极板和不锈钢阴极板置于电解液中进行电解提铜,所述电解液为H2SO4和CuSO4水溶液
其中,在S1中,所述叶轮与破碎机机壳内侧壁之间的距离为0.6cm,所述叶轮中叶片的边缘处嵌设有破碎刀片,所述破碎刀片上设有切割齿。
其中,在S3中,鼓入的压缩空气的流速为12m3/min。
其中,在S3中,所述阳极炉内的温度为1100℃。
其中,在S2中,多个所述喷嘴环绕设置在竖炉的底部。
其中,在S5中,所述电解液中H2SO4的含量为160g/L。
其中,在S5中,电解时的温度为60℃。
其中,在S5中,电解的电压为0.25V。
实施例二
一种杂铜提纯处理工艺,包括如下步骤:
S1、破碎:将废杂铜投入破碎机中,在重力的作用下,废杂铜落入高速旋转的叶轮内,在高速离心力的作用下,与另一部分以伞状形式分流在叶轮四周的废杂铜产生高速撞击,废杂铜在相互撞击后,在叶轮和机壳之间形成涡流多次的互相撞击和摩擦,使得废杂铜破碎;
S2、熔化:将经过破碎后的废杂铜颗粒由竖炉上料装置加到竖炉顶部的加料口内,同时从竖炉底部周围的喷嘴通入天然气和氧气,天然气在氧气的助燃下燃烧,使得废杂铜颗粒在底部附近熔化形成铜液流出;
S3、氧化:竖炉内熔化后的铜液流入阳极炉中,向阳极炉中鼓入压缩空气进行吹炼,硫与压缩空气中的氧反应产生二氧化硫进入烟气中形成烟尘,烟尘在压缩空气鼓入过程产生的风力作用下排出,其他的杂质元素(锌、铅、锡、镍)与氧反应生成金属氧化物,金属氧化物凝结而成的颗粒沉淀形成炉渣,重新投入竖炉中;
S4、还原:向氧化并除渣后的铜液中通入掺氮的天然气,氮和氧反应生成氮氧化合物气体,除去铜液中多余的氧;
S5、电解:将经过氧化还原的铜液铸型,得到阳极板,将阳极板和不锈钢阴极板置于电解液中进行电解提铜,所述电解液为H2SO4和CuSO4水溶液
其中,在S1中,所述叶轮与破碎机机壳内侧壁之间的距离为2cm,所述叶轮中叶片的边缘处嵌设有破碎刀片,所述破碎刀片上设有切割齿。
其中,在S3中,鼓入的压缩空气的流速为24m3/min。
其中,在S3中,所述阳极炉内的温度为1350℃。
其中,在S2中,多个所述喷嘴环绕设置在竖炉的底部。
其中,在S5中,所述电解液中H2SO4的含量为210g/L。
其中,在S5中,电解时的温度为68℃。
其中,在S5中,电解的电压为0.30V。
实施例三
一种杂铜提纯处理工艺,包括如下步骤:
S1、破碎:将废杂铜投入破碎机中,在重力的作用下,废杂铜落入高速旋转的叶轮内,在高速离心力的作用下,与另一部分以伞状形式分流在叶轮四周的废杂铜产生高速撞击,废杂铜在相互撞击后,在叶轮和机壳之间形成涡流多次的互相撞击和摩擦,使得废杂铜破碎;
S2、熔化:将经过破碎后的废杂铜颗粒由竖炉上料装置加到竖炉顶部的加料口内,同时从竖炉底部周围的喷嘴通入天然气和氧气,天然气在氧气的助燃下燃烧,使得废杂铜颗粒在底部附近熔化形成铜液流出;
S3、氧化:竖炉内熔化后的铜液流入阳极炉中,向阳极炉中鼓入压缩空气进行吹炼,硫与压缩空气中的氧反应产生二氧化硫进入烟气中形成烟尘,烟尘在压缩空气鼓入过程产生的风力作用下排出,其他的杂质元素(锌、铅、锡、镍)与氧反应生成金属氧化物,金属氧化物凝结而成的颗粒沉淀形成炉渣,重新投入竖炉中;
S4、还原:向氧化并除渣后的铜液中通入掺氮的天然气,氮和氧反应生成氮氧化合物气体,除去铜液中多余的氧;
S5、电解:将经过氧化还原的铜液铸型,得到阳极板,将阳极板和不锈钢阴极板置于电解液中进行电解提铜,所述电解液为H2SO4和CuSO4水溶液
其中,在S1中,所述叶轮与破碎机机壳内侧壁之间的距离为1.3cm,所述叶轮中叶片的边缘处嵌设有破碎刀片,所述破碎刀片上设有切割齿。
其中,在S3中,鼓入的压缩空气的流速为18m3/min。
其中,在S3中,所述阳极炉内的温度为1225℃。
其中,在S2中,多个所述喷嘴环绕设置在竖炉的底部。
其中,在S5中,所述电解液中H2SO4的含量为185g/L。
其中,在S5中,电解时的温度为64℃。
其中,在S5中,电解的电压为0.27V。
实施例四
一种杂铜提纯处理工艺,包括如下步骤:
S1、破碎:将废杂铜投入破碎机中,在重力的作用下,废杂铜落入高速旋转的叶轮内,在高速离心力的作用下,与另一部分以伞状形式分流在叶轮四周的废杂铜产生高速撞击,废杂铜在相互撞击后,在叶轮和机壳之间形成涡流多次的互相撞击和摩擦,使得废杂铜破碎;
S2、熔化:将经过破碎后的废杂铜颗粒由竖炉上料装置加到竖炉顶部的加料口内,同时从竖炉底部周围的喷嘴通入天然气和氧气,天然气在氧气的助燃下燃烧,使得废杂铜颗粒在底部附近熔化形成铜液流出;
S3、氧化:竖炉内熔化后的铜液流入阳极炉中,向阳极炉中鼓入压缩空气进行吹炼,硫与压缩空气中的氧反应产生二氧化硫进入烟气中形成烟尘,烟尘在压缩空气鼓入过程产生的风力作用下排出,其他的杂质元素(锌、铅、锡、镍)与氧反应生成金属氧化物,金属氧化物凝结而成的颗粒沉淀形成炉渣,重新投入竖炉中;
S4、还原:向氧化并除渣后的铜液中通入掺氮的天然气,氮和氧反应生成氮氧化合物气体,除去铜液中多余的氧;
S5、电解:将经过氧化还原的铜液铸型,得到阳极板,将阳极板和不锈钢阴极板置于电解液中进行电解提铜,所述电解液为H2SO4和CuSO4水溶液
其中,在S1中,所述叶轮与破碎机机壳内侧壁之间的距离为0.9cm,所述叶轮中叶片的边缘处嵌设有破碎刀片,所述破碎刀片上设有切割齿。
其中,在S3中,鼓入的压缩空气的流速为15m3/min。
其中,在S3中,所述阳极炉内的温度为1175℃。
其中,在S2中,多个所述喷嘴环绕设置在竖炉的底部。
其中,在S5中,所述电解液中H2SO4的含量为172g/L。
其中,在S5中,电解时的温度为62℃。
其中,在S5中,电解的电压为0.26V。
实施例五
一种杂铜提纯处理工艺,包括如下步骤:
S1、破碎:将废杂铜投入破碎机中,在重力的作用下,废杂铜落入高速旋转的叶轮内,在高速离心力的作用下,与另一部分以伞状形式分流在叶轮四周的废杂铜产生高速撞击,废杂铜在相互撞击后,在叶轮和机壳之间形成涡流多次的互相撞击和摩擦,使得废杂铜破碎;
S2、熔化:将经过破碎后的废杂铜颗粒由竖炉上料装置加到竖炉顶部的加料口内,同时从竖炉底部周围的喷嘴通入天然气和氧气,天然气在氧气的助燃下燃烧,使得废杂铜颗粒在底部附近熔化形成铜液流出;
S3、氧化:竖炉内熔化后的铜液流入阳极炉中,向阳极炉中鼓入压缩空气进行吹炼,硫与压缩空气中的氧反应产生二氧化硫进入烟气中形成烟尘,烟尘在压缩空气鼓入过程产生的风力作用下排出,其他的杂质元素(锌、铅、锡、镍)与氧反应生成金属氧化物,金属氧化物凝结而成的颗粒沉淀形成炉渣,重新投入竖炉中;
S4、还原:向氧化并除渣后的铜液中通入掺氮的天然气,氮和氧反应生成氮氧化合物气体,除去铜液中多余的氧;
S5、电解:将经过氧化还原的铜液铸型,得到阳极板,将阳极板和不锈钢阴极板置于电解液中进行电解提铜,所述电解液为H2SO4和CuSO4水溶液
其中,在S1中,所述叶轮与破碎机机壳内侧壁之间的距离为1.7cm,所述叶轮中叶片的边缘处嵌设有破碎刀片,所述破碎刀片上设有切割齿。
其中,在S3中,鼓入的压缩空气的流速为21m3/min。
其中,在S3中,所述阳极炉内的温度为1280℃。
其中,在S2中,多个所述喷嘴环绕设置在竖炉的底部。
其中,在S5中,所述电解液中H2SO4的含量为200g/L。
其中,在S5中,电解时的温度为66℃。
其中,在S5中,电解的电压为0.28V。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种杂铜提纯处理工艺,其特征在于,包括如下步骤:
S1、破碎:将废杂铜投入破碎机中,在重力的作用下,废杂铜落入高速旋转的叶轮内,在高速离心力的作用下,与另一部分以伞状形式分流在叶轮四周的废杂铜产生高速撞击,废杂铜在相互撞击后,在叶轮和机壳之间形成涡流多次的互相撞击和摩擦,使得废杂铜破碎;
S2、熔化:将经过破碎后的废杂铜颗粒由竖炉上料装置加到竖炉顶部的加料口内,同时从竖炉底部周围的喷嘴通入天然气和氧气,天然气在氧气的助燃下燃烧,使得废杂铜颗粒在底部附近熔化形成铜液流出;
S3、氧化:竖炉内熔化后的铜液流入阳极炉中,向阳极炉中鼓入压缩空气进行吹炼,硫与压缩空气中的氧反应产生二氧化硫进入烟气中形成烟尘,烟尘在压缩空气鼓入过程产生的风力作用下排出,其他的杂质元素(锌、铅、锡、镍)与氧反应生成金属氧化物,金属氧化物凝结而成的颗粒沉淀形成炉渣,重新投入竖炉中;
S4、还原:向氧化并除渣后的铜液中通入掺氮的天然气,氮和氧反应生成氮氧化合物气体,除去铜液中多余的氧;
S5、电解:将经过氧化还原的铜液铸型,得到阳极板,将阳极板和不锈钢阴极板置于电解液中进行电解提铜,所述电解液为H2SO4和CuSO4水溶液。
2.根据权利要求1所述的一种杂铜提纯处理工艺,其特征在于,在S1中,所述叶轮与破碎机机壳内侧壁之间的距离为0.6-2cm,所述叶轮中叶片的边缘处嵌设有破碎刀片,所述破碎刀片上设有切割齿。
3.根据权利要求1所述的一种杂铜提纯处理工艺,其特征在于,在S3中,鼓入的压缩空气的流速为12-24m3/min。
4.根据权利要求1所述的一种杂铜提纯处理工艺,其特征在于,在S3中,所述阳极炉内的温度为1100-1350℃。
5.根据权利要求1所述的一种杂铜提纯处理工艺,其特征在于,在S2中,多个所述喷嘴环绕设置在竖炉的底部。
6.根据权利要求1所述的一种杂铜提纯处理工艺,其特征在于,在S5中,所述电解液中H2SO4的含量为160-210g/L。
7.根据权利要求1所述的一种杂铜提纯处理工艺,其特征在于,在S5中,电解时的温度为60-68℃。
8.根据权利要求1所述的一种杂铜提纯处理工艺,其特征在于,在S5中,电解的电压为0.25-0.30V。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180306 |
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