CN112853104B - 一种富氧侧吹混沌搅拌熔池熔炼炉处理含铜铅锡锌镍多金属工业固废的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于工业固废处理技术领域,特别涉及一种富氧侧吹混沌搅拌熔池熔炼炉处理含铜铅锡锌镍多金属工业固废的方法。本发明对含铜铅锡锌镍多金属工业固废进行富氧侧吹混沌搅拌熔池熔炼,强化反应过程传热传质,提高冶炼效率,有利于原料中铜和镍元素以硫化物或金属态富集,同时利用生成的熔锍对贵金属的强亲和力回收电子废料中微量贵金属元素,共同沉积在熔体下部,提高金属回收率;在富氧侧吹混沌搅拌的条件下配合熔炼温度,使含铜铅锡锌镍多金属工业固废中含有的锡、铅、砷、锑、铋和锌挥发进入烟尘,以与熔锍分离;含铜铅锡锌镍多金属工业固废和燃料中有毒、有害的有机物高温分解转化为无毒物质,有利于保证熔渣无害。
Description
技术领域
本发明属于工业固废处理技术领域,特别涉及一种富氧侧吹混沌搅拌熔池熔炼炉处理含铜铅锡锌镍多金属工业固废的方法。
背景技术
多金属工业固废有矿相复杂和有价金属品位低的特点,对其进行低成本高效资源化利用成为研究难点,如电子废料、铜冶炼渣(黑铜渣)金属元素种类多,中矿中有价金属品位较低,各自的回收资源化工艺均存在处理困难、成本高的问题。
电子废料主要由金属、塑料及玻璃组成,其金属含量高达50wt.%以上。中国专利申请CN110184462A公开了一种电子废料的冶炼方法,将电子废料、造渣剂及燃料(焦炭/煤粉)混合后投入到含有熔炼区和烟化区的富氧侧吹炉内进行冶炼,最终得到含铜、锡和铁的合金。但在同一炉内控制不同区间的温度,技术难度大,增加了冶炼成本;而且电子废料中有价金属元素主要以金属态形式赋存,采用高温氧化熔炼技术将直接导致部分金属以氧化态形式进入渣相,金属回收率低;此外,单纯对电子废料进行熔炼,造渣难度大,冶炼难以顺利进行。
铜冶炼厂净化电解液过程中产生的黑铜渣富含铜、砷、锑、铋、铅和镍等有价金属,而砷及其化合物的存在大大增加了综合利用黑铜渣的难度。若将黑铜渣返回炼铜工艺熔炼炉内无疑将造成砷、锑和铋的恶性循环,严重影响电解铜质量。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种富氧侧吹混沌搅拌熔池熔炼炉处理含铜铅锡锌镍多金属工业固废的方法,采用富氧侧吹快速实现熔体混沌搅拌,强化反应过程传热传质,提高冶炼效率,实现了对电子废料、黑铜渣和中矿固废的同步处理,具有工艺简单、金属回收率高的特点。
为了实现上述发明的目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种富氧侧吹混沌搅拌熔池熔炼炉处理含铜铅锡锌镍多金属工业固废的方法,包括以下步骤:
将含铜铅锡锌镍多金属工业固废、熔剂和燃料混合,采用富氧侧吹进行混沌搅拌熔池熔炼,得到熔体和逸出的烟气,所述熔体包括下部的熔锍和上部的熔渣;所述含铜铅锡锌镍多金属工业固废包括电子废料、黑铜渣和中矿;所述中矿包括铜中矿和/或锡中矿;所述混沌搅拌熔池熔炼的温度为 1150~1280℃;
对所述熔锍、熔渣和烟气分别进行后处理,得到资源回收产物;
所述混沌搅拌熔池熔炼中熔锍的厚度为40~60cm,熔渣的厚度为 50~70cm;
所述富氧侧吹为:在距离熔渣上表面以下30~50cm处喷吹富氧空气;所述富氧空气包括氧气与空气;所述富氧空气中氧气的含量为40~60vol.%。
优选的,所述含铜铅锡锌镍多金属工业固废包括以下质量含量的元素:
Cu 5~20.0%、Ni 0.5~10.0%、Sn 0.1~10.0%、Pb 0.1~10.0%、Zn 0.1~5.0%、 Fe 5.0~20.0%、Si 0.5~15.0%和Ca 1.0~10.0%。
优选的,所述含铜铅锡锌镍多金属工业固废的粒度≤100mm;所述含铜铅锡锌镍多金属工业固废的含水率≤13%。
优选的,所述熔剂包括CaO、SiO2和FeS2中的一种或多种;所述熔剂和含铜铅锡锌镍多金属工业固废的质量比为(0.1~0.3):1。
优选的,所述燃料为含碳固废;所述燃料中固定碳的质量含量≥62%,粒度为100~200目;所述燃料和含铜铅锡锌镍多金属工业固废的质量比为 (0.05~0.1):1。
优选的,所述含铜铅锡锌镍多金属工业固废、熔剂和燃料混合所得的混合原料的化学组成包括SiO2、CaO和Al2O3、Fe和Fe的氧化物;
所述混合原料中全Fe和SiO2的质量比为(0.6~1.2):1,所述全Fe包括Fe和Fe的氧化物;CaO和SiO2的质量比为(0.1~0.5):1;Al2O3≤7wt.%。
优选的,所述富氧空气中的氧为燃料中的碳完全燃烧情况下化学当量的 1.2~1.5倍。
优选的,所述混沌搅拌熔池熔炼的时间为50~80min。
优选的,所述富氧空气的喷吹为变频流量喷吹;所述变频流量喷吹中流量波动为-20~20%;
所述变频流量喷吹中富氧空气的流量符合式I:
式I中,μ=4,xt为瞬时流量,xmax为最大流量。
本发明提供了一种富氧侧吹混沌搅拌熔池熔炼炉处理含铜铅锡锌镍多金属工业固废的方法,包括以下步骤:将含铜铅锡锌镍多金属工业固废、熔剂和燃料混合,采用富氧侧吹进行混沌搅拌熔池熔炼,得到熔体和逸出的烟气,所述熔体包括下部的熔锍和上部的熔渣;所述含铜铅锡锌镍多金属工业固废包括电子废料、黑铜渣和中矿;所述中矿包括铜中矿和/或锡中矿;所述混沌搅拌熔池熔炼的温度为1150~1280℃;对所述熔锍、熔渣和烟气分别进行后处理,得到资源回收产物;所述混沌搅拌熔池熔炼中熔锍的厚度为 40~60cm,熔渣的厚度为50~70cm;所述富氧侧吹为:在距离熔渣上表面以下30~50cm处喷吹富氧空气;所述富氧空气包括氧气与空气;所述富氧空气中氧气的含量为40~60vol.%。
本发明对含铜铅锡锌镍多金属工业固废进行富氧侧吹混沌搅拌熔池熔炼,通过富氧侧吹快速实现熔炼过程中的熔体混沌搅拌,强化反应过程传热传质,提高冶炼效率,有利于原料中铜和镍元素以硫化物或金属态富集,同时利用生成的熔锍对贵金属(如金、银和铂中的一种或多种)的强亲和力回收电子废料中微量贵金属元素,共同沉积在熔体下部,有利于提高金属回收率;在富氧侧吹混沌搅拌的条件下同时控制熔炼温度,有利于含铜铅锡锌镍多金属工业固废中含有的锡、铅、砷、锑、铋和锌挥发进入烟尘,有利于提高烟尘中金属元素含量和纯度;含铜铅锡锌镍多金属工业固废和燃料中有毒、有害的有机物高温分解转化为无毒物质、氟以氟化钙固化于熔渣中,有利于保证熔渣无害。
进一步的,本发明所述富氧空气的喷吹为变频流量喷吹,形成富氧变频侧吹混沌搅拌熔池熔炼,有利于提高对铜铅锡锌镍多金属工业固废的处理效率,降低富氧侧吹混沌搅拌熔池熔炼的处理能耗。
实施例测试结果表明,采用本发明提供的富氧侧吹混沌搅拌熔池熔炼炉处理含铜铅锡锌镍多金属工业固废的方法,熔锍中铜的回收率为 96.1~97.4%,镍的回收率为95.8~96.1%;烟气中锡的富集率为94.1~96.2%,铅的富集率为91.4~92.4%,锌的富集率为93.1~95.7%;熔渣直接作为建筑材料利用。
附图说明
图1为本发明提供的富氧侧吹混沌搅拌熔池熔炼炉处理含铜铅锡锌镍多金属工业固废的方法的工艺流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种富氧侧吹混沌搅拌熔池熔炼炉处理含铜铅锡锌镍多金属工业固废的方法,包括以下步骤:
将含铜铅锡锌镍多金属工业固废、熔剂和燃料混合,采用富氧侧吹进行混沌搅拌熔池熔炼,得到熔体和逸出的烟气,所述熔体包括下部的熔锍和上部的熔渣;所述含铜铅锡锌镍多金属工业固废包括电子废料、黑铜渣和中矿;所述中矿包括铜中矿和/或锡中矿;所述混沌搅拌熔池熔炼的温度为 1150~1280℃;
对所述熔锍、熔渣和烟气分别进行后处理,得到资源回收产物;
所述混沌搅拌熔池熔炼中熔锍的厚度为40~60cm,熔渣的厚度为 50~70cm;
所述富氧侧吹为:在距离熔渣上表面以下30~50cm处喷吹富氧空气;所述富氧空气包括氧气与空气;所述富氧空气中氧气的含量为40~60vol.%。
在本发明中,若无特殊说明,所述各组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。
本发明将含铜铅锡锌镍多金属工业固废、熔剂和燃料混合,采用富氧侧吹进行混沌搅拌熔池熔炼,得到熔体和逸出的烟气,所述熔体包括下部的熔锍和上部的熔渣。在本发明中,进行所述混沌搅拌熔池熔炼的设备优选为富氧侧吹熔池熔炼炉。
在本发明中,所述含铜铅锡锌镍多金属工业固废包括电子废料、黑铜渣和中矿。在本发明中,所述电子废料优选来源于废旧电视、废旧电脑和废旧手机中的一种或多种,具体的,如废旧电视、废旧电脑和废旧手机的电路板。本发明对所述黑铜渣的来源没有特殊限定,采用本领域技术人员熟知的黑铜渣来源即可。在本发明中,所述中矿包括铜中矿和/或锡中矿。本发明对所述中矿的来源没有特殊限定,采用本领域技术人员熟知的中矿来源即可。
在本发明中,所述含铜铅锡锌镍多金属工业固废优选包括以下质量含量的元素:
Cu 5~20.0%、Ni 0.5~10.0%、Sn 0.1~10.0%、Pb 0.1~10.0%、Zn 0.1~5.0%、Fe 5.0~20.0%、Si 0.5~15.0%和Ca 1.0~10.0%。
在本发明中,所述含铜铅锡锌镍多金属工业固废的元素组成优选还包括 C、As、Sb和Bi中的一种或多种。
在本发明中,所述含铜铅锡锌镍多金属工业固废的粒度优选≤100mm,更优选为50~90mm。在本发明中,所述含铜铅锡锌镍多金属工业固废的含水率优选≤13%。
在本发明中,所述熔剂优选包括CaO、SiO2和FeS2中的一种或多种,更优选为CaO和FeS2。在本发明中,当所述熔剂为CaO和FeS2的混合物时,所述CaO和FeS2的质量比优选为1:(0.8~1.1)。在本发明中,所述熔剂和含铜铅锡锌镍多金属工业固废的质量比优选为(0.1~0.3):1,更优选为 (0.15~0.25):1。
在本发明中,所述燃料优选为含碳固废。在本发明中,所述含碳固废优选为铝电解槽废旧阴极和/或废旧轮胎。在本发明中,所述燃料中固定碳的质量含量优选≥62%。在本发明中,所述燃料的粒度优选为100~200目,更优选为110~190目。在本发明中,所述燃料和含铜铅锡锌镍多金属工业固废的质量比优选为(0.05~0.1):1,更优选为(0.06~0.09):1。
在本发明中,所述含铜铅锡锌镍多金属工业固废、熔剂和燃料混合所得的混合原料的化学组成优选包括SiO2、CaO和Al2O3、Fe和Fe的氧化物。在本发明中,所述混合原料中全Fe和SiO2的质量比优选为(0.6~1.2):1,更优选为(0.7~1.1):1,所述全Fe包括Fe和Fe的氧化物;CaO和SiO2的质量比优选为(0.1~0.5):1,更优选为(0.2~0.4):1;Al2O3优选≤7wt.%,更优选≤6wt.%。
在本发明中,所述富氧侧吹为:在距离熔渣上表面以下30~50cm处喷吹富氧空气,更优选为32~48cm。在本发明中,所述富氧空气包括氧气与空气;所述富氧空气中氧气的含量为40~60vol.%,优选为42~58vol.%,更优选为 45~55vol.%。在本发明中,所述富氧空气中的氧优选为燃料中的碳完全燃烧情况下化学当量的1.2~1.5倍,更优选为1.25~1.45倍,再优选为1.3~1.4倍。
在本发明中,所述富氧空气的喷吹优选为变频流量喷吹;所述变频流量喷吹中流量波动优选为-20~20%,更优选为-18~18%。
在本发明中,所述变频流量喷吹中富氧空气的流量优选符合式I:
式I中,μ=4,xt为瞬时流量,xmax为最大流量。
在本发明中,所述混沌搅拌熔池熔炼中熔炼炉内氧气分压的对数优选为-8~-6,更优选为-7.8~-6.2,再优选为-7.5~-6.5;硫分压的对数优选为-7~-5,更优选为-6.8~-5.2,再优选为-6.5~-5.5。
在本发明中,所述混沌搅拌熔池熔炼的温度为1150~1280℃,优选为 1160~1270℃,更优选为1170~1260℃;时间优选为50~80min,更优选为 55~75min,再优选为60~70min。
在本发明中,所述混沌搅拌熔池熔炼中熔锍的厚度为40~60cm,优选为 42~58cm,更优选为45~55cm;熔渣的厚度为50~70cm,优选为52~68cm,更优选为55~65cm。本发明控制熔锍和熔渣的厚度,判断熔炼过程中排放熔锍与熔渣的起点,同时确保后续进料以进行混沌搅拌熔池熔炼时,熔渣的厚度能够保证富氧侧吹的进行。
经过富氧侧吹条件下的混沌搅拌熔池熔炼后,本发明得到熔体和逸出的烟气,所述熔体包括下部的熔锍和上部的熔渣。
在本发明中,熔锍的化学组成优选包括铜≥70wt.%,镍10~15wt.%,硫 8~15wt.%,铁≤10%。
在本发明中,所述熔渣的化学组成优选包括氧化亚铁、二氧化硅、氧化钙、氧化镁、三氧化二铝、氧化锌和氟化钙中的一种或多种。
在本发明中,所述烟气的元素组成优选包括锡、铅、锌、砷、锑和铋中的一种或多种。
得到熔锍、熔渣和烟气后,本发明对所述熔锍、熔渣和烟气分别进行后处理,得到资源回收产物。
在本发明中,对所述熔锍的后处理包括将所述熔锍依次进行吹炼和电解精炼。本发明对所述吹炼和电解精炼没有特殊限定,采用本领域技术人员熟知的对含铜、镍、硫元素以及含有贵金属(如金、银和铂中的一种或多种) 的混合物进行吹炼和电解精炼的工艺即可。
本发明对所述烟气的后处理没有特殊限定,采用本领域技术人员熟知的烟气处理工艺即可。
在本发明中,所述熔渣的后处理优选为将所述熔渣作为建筑材料再利用。
为了进一步说明本发明,下面结合实施例对本发明提供的一种富氧侧吹混沌搅拌熔池熔炼炉处理含铜铅锡锌镍多金属工业固废的方法进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
将电子废料、黑铜渣和锡中矿作为含铜铅锡锌镍多金属工业固废,控制含铜铅锡锌镍多金属工业固废包括以下元素组成:Cu 15.4%、Ni 1.6%、Sn 8.1%、Pb 4.5%、Zn3.6%、Fe 14.1%、Si 11.7%、Ca 4.1%和Al 5.8%;含铜铅锡锌镍多金属工业固废的粒度为50mm,含水率为6%;
熔剂为FeS2和CaO(FeS2和CaO的质量比为0.8:1),熔剂和含铜铅锡锌镍多金属工业固废的质量比为0.21:1;
燃料为铝电解槽废旧阴极,燃料的元素组成包括:C 66.54%、F 9.6%、 Na9.76%、CaO 3.63%和Al2O36.9%;燃料和含铜铅锡锌镍多金属工业固废的质量比为0.06:1;
将含铜铅锡锌镍多金属工业固废、熔剂和燃料混合,所得混合原料中全 Fe和SiO2的质量比为0.8:1,CaO和SiO2的质量比为0.4:1,Al2O3为2.3wt.%,将所得混合原料投入富氧侧吹炉中,在距离渣层上表面以下30cm处、按照式I变频流量喷吹氧气含量为45vol.%的富氧空气,富氧空气的流量波动为 -20~20%,喷吹氧量为燃料中的碳完全燃烧情况下化学当量的1.2倍,1210℃下熔炼70min,得到熔体和逸出的烟气,所述熔体包括下部的熔锍和上部的熔渣,其中,熔锍的厚度为50cm,熔渣的厚度为60cm;对所述熔锍、熔渣和烟气分别进行后处理,得到资源回收产物。
熔锍的化学组成包括:Cu 71.3wt.%,Ni 5.4wt.%,S 10.1wt.%,Fe 6.6wt.%;熔渣的化学组成包括:Fe 24.2wt.%,Cu 0.12wt.%,Ni 0.11wt.%,CaO 12.1wt.%,SiO230.25wt.%,Al2O35.2wt.%,ZnO 2.6wt.%;烟气的化学组成包括:Sn 17.4wt.%,Pb10.5wt.%,Zn 15.2wt.%,Cu 0.5wt.%,Fe 1.23wt.%, As 0.15wt.%,Sb 0.021wt.%,Bi 0.036wt.%。
经后处理后,熔锍中铜的回收率为96.1%,镍的回收率为95.8%;烟气中锡的富集率为96.2%,铅的富集率为91.4%,锌的富集率为93.1%;熔渣直接作为建筑材料利用。
实施例2
将电子废料、黑铜渣和铜中矿作为含铜铅锡锌镍多金属工业固废,控制含铜铅锡锌镍多金属工业固废包括以下元素组成:Cu 16.3%、Ni 2.2%、Sn 7.5%、Pb 4.3%、Zn4.1%、Fe 15.2%、Si 12.9%、Ca 5.7%和Al 7.3%;含铜铅锡锌镍多金属工业固废的粒度为60mm,含水率为5%;
熔剂为FeS2和CaO(FeS2和CaO质量比为1.1:1),熔剂和含铜铅锡锌镍多金属工业固废的质量比为0.26:1;
燃料为废旧轮胎,燃料的元素组成包括:C 84.65%、H 6.35%、S 1.71%、 N0.39%和O1.44%;燃料和含铜铅锡锌镍多金属工业固废的质量比为0.08: 1;
将含铜铅锡锌镍多金属工业固废、熔剂和燃料混合,所得混合原料中全 Fe和SiO2的质量比为0.9:1,CaO和SiO2的质量比为0.3:1,Al2O3为4.3wt.%,将所得混合原料投入富氧侧吹炉中,在距离渣层上表面以下35cm处、按照式I变频流量喷吹氧气含量为50vol.%的富氧空气,富氧空气的流量波动为 -20~20%,喷吹氧量为燃料中的碳完全燃烧情况下化学当量的1.3倍,1230℃下熔炼60min,得到熔体和逸出的烟气,所述熔体包括下部的熔锍和上部的熔渣,其中,熔锍的厚度为55cm,熔渣的厚度为65cm;对所述熔锍、熔渣和烟气分别进行后处理,得到资源回收产物。
熔锍的化学组成包括:Cu 72.5wt.%,Ni 6.2wt.%,S 11.6wt.%,8.6wt.%;熔渣的化学组成包括:Fe 24.6wt.%,Cu 0.16wt.%,Ni 0.17wt.%,CaO 8.2wt.%,SiO227.3wt.%,Al2O36.5wt.%,ZnO 3.7wt.%;烟气的化学组成包括:Sn 16.1wt.%,Pb10.2wt.%,Zn 16.5wt.%,Cu 0.3wt.%,Fe 1.76wt.%,As 0.21wt.%, Sb 0.034wt.%,Bi 0.052wt.%。
经后处理后,熔锍中铜的回收率为97.4%,镍的回收率为96.1%;烟气中锡的富集率为94.1%,铅的富集率为92.4%,锌的富集率为95.7%;熔渣直接作为建筑材料利用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种富氧侧吹混沌搅拌熔池熔炼炉处理含铜铅锡锌镍多金属工业固废的方法,包括以下步骤:
将含铜铅锡锌镍多金属工业固废、熔剂和燃料混合,采用富氧侧吹进行混沌搅拌熔池熔炼,得到熔体和逸出的烟气,所述熔体包括下部的熔锍和上部的熔渣;所述含铜铅锡锌镍多金属工业固废包括电子废料、黑铜渣和中矿;所述中矿包括铜中矿和/或锡中矿;所述混沌搅拌熔池熔炼的温度为1150~1280℃;
对所述熔锍、熔渣和烟气分别进行后处理,得到资源回收产物;所述混沌搅拌熔池熔炼中熔锍的厚度为40~60cm,熔渣的厚度为50~70cm;
所述富氧侧吹为:在距离熔渣上表面以下30~50cm处喷吹富氧空气;所述富氧空气包括氧气与空气;所述富氧空气中氧气的含量为40~60vol.%;
所述富氧空气的喷吹为变频流量喷吹;所述变频流量喷吹中流量波动为-20~20%;所述变频流量喷吹中富氧空气的流量符合式I:
式I中,μ=4,xt为瞬时流量,xmax为最大流量。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述含铜铅锡锌镍多金属工业固废包括以下质量含量的元素:
Cu 5~20.0%、Ni 0.5~10.0%、Sn 0.1~10.0%、Pb 0.1~10.0%、Zn 0.1~5.0%、Fe 5.0~20.0%、Si 0.5~15.0%和Ca 1.0~10.0%。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述含铜铅锡锌镍多金属工业固废的粒度≤100mm;所述含铜铅锡锌镍多金属工业固废的含水率≤13%。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述熔剂包括CaO、SiO2和FeS2中的一种或多种;所述熔剂和含铜铅锡锌镍多金属工业固废的质量比为(0.1~0.3):1。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述燃料为含碳固废;所述燃料中固定碳的质量含量≥62%,粒度为100~200目;所述燃料和含铜铅锡锌镍多金属工业固废的质量比为(0.05~0.1):1。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述含铜铅锡锌镍多金属工业固废、熔剂和燃料混合所得的混合原料的化学组成包括SiO2、CaO、Al2O3、Fe和Fe的氧化物;
所述混合原料中全Fe和SiO2的质量比为(0.6~1.2):1,所述全Fe包括Fe和Fe的氧化物;
CaO和SiO2的质量比为(0.1~0.5):1;Al2O3≤7wt.%。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述富氧空气中的氧为燃料中的碳完全燃烧情况下化学当量的1.2~1.5倍。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述混沌搅拌熔池熔炼的时间为50~80min。
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
RU2634106C1 (ru) * | 2016-12-22 | 2017-10-23 | Вячеслав Константинович Селиверстов | Способ переработки красного шлама |
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JP2001248813A (ja) * | 2000-03-07 | 2001-09-14 | Chubu Kohan Kk | 廃棄物処理方法およびその装置 |
JP4323477B2 (ja) * | 2005-09-29 | 2009-09-02 | 日鉱金属株式会社 | 銅、貴金属を含有するスクラップ及び又はスラッジの処理方法 |
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CN101275185B (zh) * | 2008-04-28 | 2010-12-15 | 烟台鹏晖铜业有限公司 | 一种富氧侧吹熔池熔炼粗铜的生产工艺及其专用设备 |
CN201548066U (zh) * | 2009-11-26 | 2010-08-11 | 阳谷祥光铜业有限公司 | 一种脉动旋流铜冶炼喷嘴 |
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CN106868310B (zh) * | 2017-01-18 | 2018-05-11 | 昆明理工大学 | 一种旋流混沌喷吹氮气和生物质燃油的深度还原铜熔渣方法 |
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CN108193057B (zh) * | 2018-02-08 | 2023-09-12 | 宜兴曜源科技发展有限公司 | 一种铜吹炼渣热态加入铜熔炼炉系统及其操作方法 |
CN108499465B (zh) * | 2018-03-30 | 2021-01-05 | 昆明理工大学 | 一种混沌复合搅拌系统及其搅拌方法 |
CN109402399A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-03-01 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 处理危险废物的方法 |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2634106C1 (ru) * | 2016-12-22 | 2017-10-23 | Вячеслав Константинович Селиверстов | Способ переработки красного шлама |
CN111676373A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-09-18 | 中节能(汕头)再生资源技术有限公司 | 一种铜基有机固废资源化、减量化、无害化处理装置及处理方法 |
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