¿Cuánto sabes sobre el proceso de fundición del cobre reciclado?
El cobre es un recurso renovable y el cobre reciclado es una materia prima importante para la fundición de cobre. Según datos del Grupo Internacional de Estudio del Cobre (ICSG), en los principales países desarrollados la proporción de producción de cobre reciclado es muy alta, de la cual Estados Unidos representa alrededor del 60% y Japón alrededor del 45%. %, Alemania representa alrededor del 80%; y en los últimos 10 años, la producción mundial de cobre reciclado ha representado el 40-55 % de la producción de cobre primario.
1. Proceso de fundición de cobre reciclado
El proceso de tratamiento del cobre reciclado depende de las materias primas. Aproximadamente 2/3 de la chatarra de cobre de alta calidad no requiere tratamiento de fundición y se utiliza directamente en la producción de productos de cobre, y 1/3 de la chatarra de cobre requiere tratamiento de fundición. En la actualidad, existen muchos métodos para reciclar chatarra de cobre en el país y en el extranjero, que se pueden dividir principalmente en dos categorías: la primera categoría es fundir directamente chatarra de cobre de alta calidad en cobre púrpura o aleación de cobre para uso de los usuarios, que es llamado utilización directa. ; La segunda categoría consiste en fundir chatarra de cobre en placas de ánodo y luego refinarla electrolíticamente para convertirla en cobre electrolítico para uso de los usuarios, lo que se denomina utilización indirecta. Entre ellos, el segundo tipo de método se divide en fundición de alta y baja calidad según las materias primas, y se divide en fundición de una etapa, dos etapas y tres etapas en términos del proceso de fundición.
One-stage method: Purple copper, brass copper, electrolysis residues, etc. with a copper grade of >El 98% se agrega directamente al horno de refinación para ser refinado en ánodos y luego electrolizado para producir cobre catódico.
Método de dos etapas: la chatarra de cobre primero se funde en el horno de fundición y se sopla en cobre blister, y luego se pasa a través del horno de refinación-refinación electrolítica para producir cobre catódico.
Método de tres etapas: la chatarra de cobre y la chatarra que contiene cobre se funden en un alto horno (u horno ISA, horno TBRC, horno Kaldor, etc.) - soplado del convertidor - refinación del ánodo - electrólisis para producir cobre catódico. La calidad de la materia prima puede ser tan baja como 1% de cobre.
El método de tres etapas tiene las ventajas de una alta tasa de utilización integral de materias primas, una composición de humo simple y un procesamiento fácil, una alta calidad de cobre blister, una operación relativamente fácil del horno de refinación y una productividad relativamente alta del equipo. Sin embargo, también tiene las ventajas de un proceso complejo, numerosos equipos, una gran inversión y desventajas como el alto consumo de combustible. Por lo tanto, la fundición de cobre reciclado generalmente adopta un flujo de proceso que combina el método de dos etapas y el método de tres etapas. Este método contribuye a reducir el consumo de energía y mejorar el reciclaje integral de metales valiosos.
2. Introducción a los principales procesos de fundición
1. Sistema de reciclaje Kaiser (KRS) de la refinería Kaiser Smelter del norte de Alemania
La refinería Kaiser Smelter del norte de Alemania es actualmente la refinería de cobre reciclado más grande y avanzada del mundo. Kaiser Smelter reemplazó tres altos hornos y un convertidor de PS por un horno ISA para procesar residuos y cobre diverso que contenía entre 1% y 80% de cobre; el horno ISA realiza fundición y soplado de forma intermitente, y los residuos y el cobre diverso que contiene cobre se llevan a cabo primero en el horno ISA para producir cobre negro y escoria de silicato. Se continúa soplando el cobre negro para producir cobre ampollado que contiene 95% de cobre.
2. Proceso de alto horno-convertidor-horno de reverbero en la planta de fundición MontanwerkeBrixlegg en Austria
La fundición Montanwerke Brixlegg es la fundición de cobre más grande de Austria. La materia prima es chatarra de cobre, que contiene entre un 15% y un 99% de cobre. El proceso de producción consta de alto horno, convertidor PS, horno de ánodo fijo y electrólisis. Es un método típico de tres etapas.
Las características de este proceso son: diferentes grados de residuos de cobre y cobre misceláneo se producen utilizando diferentes procesos tecnológicos para producir diferentes productos. Las materias primas residuales que contienen entre un 15 % y un 70 % de cobre se introducen en el alto horno, se reducen con coque para producir cobre negro y luego se envían al convertidor para producir cobre blister; El cobre negro y las aleaciones de cobre que contienen más del 75% de cobre se envían directamente al convertidor para producir un 96% de cobre. El cobre blister anterior entra en el horno de ánodo para su refinación; el cobre diverso y el cobre blister con mayor grado de cobre van directamente al horno de ánodo para su refinación; mientras que el cobre brillante con mayor grado de cobre no necesita fundirse y se agrega directamente al horno de inducción para producir materiales de cobre. Las materias primas son muy adaptables.
3. Proceso de fundición con convertidor rotatorio de soplado superior de oxígeno (TBRC) de la fundición Metallo-Chimique en Bélgica
El horno TBRC de la fundición Metallo-Chimique tiene una gran adaptabilidad a las materias primas, y las materias primas procesadas son muy complejas y de muchas variedades. Las principales materias primas son residuos industriales que contienen entre un 25% y un 30% de cobre, diversas aleaciones de cobre (latón, bronce, etc.), chatarra de motores, cobre esponjoso, cables, cobre diverso de diversas calidades, etc., especialmente para el procesamiento de cobre y plomo. . , residuos industriales de baja calidad de estaño, aleaciones de cobre y cobre diverso difícil de tratar.
4. El horno Kaldor procesa chatarra de cobre de baja calidad.
El horno Kaldor es una tecnología de fundición avanzada para procesar chatarra de cobre de baja calidad. Se refleja principalmente en una alta tasa de recuperación de metales y buenos beneficios ambientales. Puede procesar chatarra de cobre que contiene un 15%-99% de cobre. Tiene una gran adaptabilidad y no requiere ningún material. Para el pretratamiento, se puede colocar directamente en el horno y controlar la atmósfera de oxidación y reducción. El procesamiento de chatarra de cobre de baja ley consta de cinco pasos: alimentación, fundición, descarga de escoria, soplado y extracción de cobre. Se completa en etapas en un horno y la ley de cobre blister puede alcanzar el 96%. El proceso de reacción generalmente utiliza hierro en materias primas de cobre de desecho como agente reductor y agrega fundente de cuarcita. El proceso del horno Kaldo para tratar chatarra de cobre es un proceso extranjero avanzado de dos etapas para tratar chatarra de cobre. Grandes fundiciones nacionales, como Jiangxi Copper, también han introducido este método para tratar chatarra de cobre.
5. Proceso de refinación de chatarra de cobre en horno NGL
En vista de las deficiencias de la tecnología de tratamiento de chatarra de cobre existente, China Ruilin Engineering Technology Co., Ltd. ha desarrollado el proceso de refinación pirotécnica de chatarra de cobre en horno "NGL".
El horno de NGL se desarrolla combinando las ventajas del horno basculante y del horno de ánodo rotatorio. Tiene una gran puerta de alimentación y puerta de escoria en un lado, y un puerto redox y ladrillos respirables en el otro lado. El cuerpo del horno puede girar dentro de un cierto ángulo. "Equipo y proceso completo de refinación de chatarra de cobre en horno NGL" *** adopta tecnología de agitación de nitrógeno en el proceso de refinación de chatarra de cobre, que fortalece efectivamente la transferencia de masa y calor en el proceso de refinación y mejora la eficiencia de producción. Este proceso utiliza combustión con arrastre de oxígeno para proporcionar calor, lo que mejora enormemente la eficiencia térmica, acorta el ciclo de producción y reduce la cantidad de gases de escape en más del 65%.
El conjunto completo de tecnología y equipos de chatarra de cobre para refinación del horno NGL se inició en 2010 y se ha industrializado ampliamente en Shandong Jinsheng Group Eastern Copper Co., Ltd. y Guangxi Nonferrous Group Recycled Metal Co., Ltd., con cuatro conjuntos de { {1}}toneladas de hornos de NGL. Los sistemas se pusieron en producción en 2012.
