คุณรู้จักกระบวนการถลุงทองแดงรีไซเคิลมากแค่ไหน?
ทองแดงเป็นทรัพยากรหมุนเวียน และทองแดงรีไซเคิลเป็นวัตถุดิบสำคัญสำหรับการถลุงทองแดง ตามข้อมูลจาก International Copper Study Group (ICSG) ในประเทศที่พัฒนาแล้วที่สำคัญ สัดส่วนของการผลิตทองแดงรีไซเคิลนั้นสูงมาก โดยสหรัฐอเมริกาคิดเป็นประมาณ 60% และญี่ปุ่นคิดเป็นประมาณ 45% % เยอรมนีคิดเป็นประมาณ 80%; และในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา การผลิตทองแดงรีไซเคิลของโลกคิดเป็น 40-55% ของการผลิตทองแดงปฐมภูมิ
1. กระบวนการถลุงทองแดงรีไซเคิล
กระบวนการบำบัดทองแดงรีไซเคิลขึ้นอยู่กับวัตถุดิบ เศษทองแดงคุณภาพสูงประมาณ 2/3 ไม่จำเป็นต้องผ่านการถลุงและนำไปใช้โดยตรงในการผลิตผลิตภัณฑ์ทองแดง และ 1/3 ของเศษทองแดงต้องใช้การถลุง ปัจจุบันมีวิธีการรีไซเคิลเศษทองแดงอยู่หลายวิธีทั้งในและต่างประเทศ โดยแบ่งได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ ประเภทแรกคือการหลอมเศษทองแดงคุณภาพสูงโดยตรงให้เป็นทองแดงสีม่วงหรือโลหะผสมทองแดงเพื่อให้ผู้ใช้ใช้งาน ซึ่งก็คือ เรียกว่าการใช้ประโยชน์โดยตรง - ประเภทที่สองคือการหลอมเศษทองแดงให้เป็นแผ่นแอโนด จากนั้นกลั่นด้วยไฟฟ้าให้เป็นทองแดงด้วยไฟฟ้าเพื่อให้ผู้ใช้ใช้งาน ซึ่งเรียกว่าการใช้ประโยชน์ทางอ้อม ในหมู่พวกเขา วิธีการประเภทที่สองแบ่งออกเป็นเกรดสูงและเกรดต่ำตามวัตถุดิบ และแบ่งออกเป็นการถลุงขั้นตอนเดียว สองขั้นตอน และสามขั้นตอนในแง่ของกระบวนการถลุง
One-stage method: Purple copper, brass copper, electrolysis residues, etc. with a copper grade of >98% จะถูกเติมโดยตรงไปยังเตาหลอมเพื่อกลั่นเป็นแอโนด จากนั้นจึงอิเล็กโทรไลต์เพื่อผลิตทองแดงแคโทด
วิธีการสองขั้นตอน: เศษทองแดงจะถูกละลายในเตาถลุงก่อนและเป่าเป็นทองแดงพุพอง จากนั้นจึงผ่านเตากลั่น-การกลั่นด้วยไฟฟ้าเพื่อผลิตทองแดงแคโทด
วิธีการสามขั้นตอน: เศษทองแดงและเศษที่มีทองแดงจะถูกหลอมในเตาหลอม (หรือเตา ISA, เตา TBRC, เตา Kaldor ฯลฯ) - การเป่าคอนเวอร์เตอร์ - การกลั่นแอโนด - อิเล็กโทรไลซิสเพื่อผลิตทองแดงแคโทด เกรดวัตถุดิบอาจมีทองแดงต่ำถึง 1%
วิธีการสามขั้นตอนมีข้อดีคือมีอัตราการใช้วัตถุดิบที่ครอบคลุมสูง องค์ประกอบควันที่เรียบง่ายและการประมวลผลที่ง่ายดาย ทองแดงพุพองเกรดสูง การใช้งานเตากลั่นที่ค่อนข้างง่าย และผลผลิตของอุปกรณ์ที่ค่อนข้างสูง อย่างไรก็ตาม ยังมีข้อดีของกระบวนการที่ซับซ้อน อุปกรณ์จำนวนมาก การลงทุนจำนวนมาก และข้อเสีย เช่น การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงสูง ดังนั้น โดยทั่วไปการถลุงทองแดงรีไซเคิลจึงใช้กระบวนการไหลที่ผสมผสานวิธีสองขั้นตอนและวิธีการสามขั้นตอนเข้าด้วยกัน วิธีการนี้เอื้อต่อการลดการใช้พลังงานและปรับปรุงการรีไซเคิลโลหะมีค่าอย่างครอบคลุม
2. รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับกระบวนการถลุงหลัก
1. ระบบรีไซเคิล Kaiser (KRS) ของโรงกลั่น Kaiser Smelter ของโรงกลั่นเยอรมันเหนือ
ปัจจุบัน โรงหลอม Kaiser Smelter ของเยอรมนีเหนือเป็นโรงกลั่นทองแดงรีไซเคิลที่ใหญ่และทันสมัยที่สุดในโลก โรงหลอม Kaiser ได้เปลี่ยนเตาถลุงเหล็กสามเตาและตัวแปลง PS หนึ่งเครื่องด้วยเตา ISA หนึ่งเตาเพื่อแปรรูปสารตกค้างและทองแดงเบ็ดเตล็ดที่มีทองแดง 1% ถึง 80%; เตา ISA ทำการถลุงและเป่าเป็นระยะๆ และส่วนที่เหลือและทองแดงเบ็ดเตล็ดที่มีทองแดงเป็นอันดับแรก การถลุงแบบลดขนาดจะดำเนินการในเตา ISA เพื่อผลิตทองแดงสีดำและตะกรันซิลิเกต ทองแดงดำจะถูกเป่าต่อไปเพื่อผลิตทองแดงพุพองที่มีทองแดง 95%
2. กระบวนการเตาถลุง-เครื่องแปลง-เตาสะท้อนกลับที่โรงงานถลุง MontanwerkeBrixlegg ในประเทศออสเตรีย
โรงถลุง Montanwerke Brixlegg เป็นโรงถลุงทองแดงที่ใหญ่ที่สุดในออสเตรีย วัตถุดิบคือเศษทองแดงซึ่งมีทองแดง 15% ถึง 99% กระบวนการผลิตประกอบด้วยเตาหลอมเหล็ก, ตัวแปลง PS, เตาแอโนดคงที่ และอิเล็กโทรไลซิส มันเป็นวิธีการสามขั้นตอนทั่วไป
ลักษณะของกระบวนการนี้คือ: สารตกค้างเกรดต่างๆ และทองแดงเบ็ดเตล็ดที่ผลิตขึ้นโดยใช้กระบวนการทางเทคโนโลยีที่แตกต่างกันเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน วัตถุดิบที่เหลือซึ่งมีทองแดง 15% ถึง 70% จะถูกขั้นสูงเข้าไปในเตาถลุงเหล็ก ลดลงด้วยโค้กเพื่อผลิตทองแดงสีดำ จากนั้นส่งไปยังตัวแปลงเพื่อผลิตทองแดงพุพอง ทองแดงสีดำและโลหะผสมทองแดงที่มีทองแดงมากกว่า 75% จะถูกส่งไปยังตัวแปลงโดยตรงเพื่อผลิตทองแดง 96% ทองแดงพุพองด้านบนจะเข้าไปในเตาแอโนดเพื่อทำการกลั่น ทองแดงเบ็ดเตล็ดและทองแดงพุพองที่มีเกรดทองแดงสูงกว่าจะเข้าสู่เตาแอโนดโดยตรงเพื่อการกลั่น ในขณะที่ทองแดงสว่างที่มีเกรดทองแดงสูงกว่าไม่จำเป็นต้องหลอมและเติมลงในเตาเหนี่ยวนำโดยตรงเพื่อผลิตวัสดุทองแดง วัตถุดิบมีความสามารถในการปรับตัวสูง
3. กระบวนการถลุงเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าแบบหมุนด้วยออกซิเจน (TBRC) ของโรงถลุง Metallo-Chimique ในเบลเยียม
เตา TBRC ของโรงถลุง Metallo-Chimique มีความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับวัตถุดิบได้ดี และวัตถุดิบที่แปรรูปมีความซับซ้อนมากและมีหลายประเภท วัตถุดิบหลักคือกากอุตสาหกรรมที่มีทองแดง 25% ถึง 30% โลหะผสมทองแดงต่างๆ (ทองเหลือง ทองแดง ฯลฯ) เศษมอเตอร์ ฟองน้ำทองแดง สายไฟ ทองแดงเบ็ดเตล็ดเกรดต่างๆ เป็นต้น โดยเฉพาะสำหรับการแปรรูปทองแดงและตะกั่ว . กากอุตสาหกรรมคุณภาพต่ำ เช่น ดีบุก โลหะผสมทองแดง และทองแดงเบ็ดเตล็ดที่รักษายาก
4. เตา Kaldor แปรรูปเศษทองแดงเกรดต่ำ
เตา Kaldor เป็นเทคโนโลยีการถลุงขั้นสูงสำหรับการแปรรูปเศษทองแดงคุณภาพต่ำ โดยส่วนใหญ่จะสะท้อนให้เห็นอัตราการคืนสภาพของโลหะที่สูงและประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมที่ดี สามารถแปรรูปเศษทองแดงที่มีทองแดง 15%-99% มีความสามารถในการปรับตัวได้ดีและไม่ต้องใช้วัสดุใดๆ สำหรับการปรับสภาพล่วงหน้า สามารถนำเข้าไปในเตาเผาได้โดยตรง และสามารถควบคุมบรรยากาศออกซิเดชันและรีดักชันได้ การประมวลผลเศษทองแดงเกรดต่ำประกอบด้วยห้าขั้นตอน: การป้อน การถลุง การปล่อยตะกรัน การเป่า และการสกัดทองแดง เสร็จสมบูรณ์ในขั้นตอนในเตาเดียว และเกรดทองแดงพุพองสามารถเข้าถึงได้ถึง 96% กระบวนการทำปฏิกิริยามักจะใช้เหล็กในวัตถุดิบเศษทองแดงเป็นตัวรีดิวซ์และเพิ่มฟลักซ์ควอทซ์ไซต์ กระบวนการเตา Kaldo สำหรับการบำบัดเศษทองแดงเป็นกระบวนการสองขั้นตอนขั้นสูงจากต่างประเทศสำหรับการบำบัดเศษทองแดง โรงถลุงแร่ในประเทศขนาดใหญ่ เช่น Jiangxi Copper ก็ได้นำวิธีนี้มาใช้ในการบำบัดเศษทองแดงเช่นกัน
5. กระบวนการกลั่นเศษทองแดงของเตา NGL
เมื่อพิจารณาถึงข้อบกพร่องของเทคโนโลยีการบำบัดเศษทองแดงที่มีอยู่ บริษัท China Ruilin Engineering Technology Co., Ltd. ได้พัฒนากระบวนการกลั่นพลุทองแดงจากเตาเผา "NGL"
เตา NGL ได้รับการพัฒนาโดยการรวมข้อดีของเตาแบบเอียงและเตาแอโนดแบบหมุนเข้าด้วยกัน มีประตูป้อนอาหารขนาดใหญ่และประตูตะกรันอยู่ด้านหนึ่ง และมีพอร์ตรีดอกซ์และอิฐระบายอากาศอยู่อีกด้านหนึ่ง ตัวเตาสามารถหมุนได้ภายในมุมที่กำหนด "กระบวนการและอุปกรณ์การกลั่นเศษทองแดงของ NGL Furnace ที่สมบูรณ์" *** ใช้เทคโนโลยีการกวนไนโตรเจนในกระบวนการกลั่นทองแดงแบบเศษทองแดง ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งให้กับมวลและการถ่ายเทความร้อนในกระบวนการกลั่นได้อย่างมีประสิทธิภาพ และช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต กระบวนการนี้ใช้การเผาไหม้ของขบวนออกซิเจนเพื่อให้ความร้อน ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพเชิงความร้อนได้อย่างมาก ลดระยะเวลาวงจรการผลิต และลดปริมาณก๊าซไอเสียได้มากกว่า 65%
ชุดเทคโนโลยีและอุปกรณ์การกลั่นเศษทองแดงของเตา NGL เริ่มต้นในปี 2010 และได้รับการอุตสาหกรรมอย่างกว้างขวางในมณฑลซานตง Jinsheng Group Eastern Copper Co., Ltd. และ Guangxi Nonferrous Group Recycled Metal Co., Ltd. โดยมีสี่ชุดของ { {1}}ตันเตา NGL ระบบถูกนำไปผลิตในปี 2555
