yandex.metrica
Вторичная цветная металлургия

Производство меди из вторичного сырья

Производство меди из вторичного сырья состоит из следующих переделов:

  1. Подготовка сырья к плавке.
  2. Шахтная плавка, осуществляемая с целью восстановления меди из окислов и для разделения в расплавленном виде продуктов плавки — металла и шлака. Получаемый в процессе шахтной плавки металл называется черной медью. Кроме меди, в нем содержатся примеси других металлов.
  3. Конвертирование черной меди с дополнительной переработкой некоторой части вторичного сырья, вводимого в конвертер в качестве холодных присадок. В этом процессе из черной меди удаляется основная масса примесей и получается черновая (конвертерная) медь, содержание меди в которой 96—98%.
  4. Огневое рафинирование, осуществляемое для удаления примесей из конвертерной меди. Медь после огневого рафинирования разливают в аноды для последующего электролитического рафинирования. Содержание меди в анодах (анодная медь) составляет в среднем 99,2%.
  5. Электролитическое рафинирование, в результате которого получается высококачественная катодная медь.

Сырье и его подготовка

Для производства меди используют сырье, относящееся по ГОСТ 1639—48 к группе низкокачественного лома и отходов меди и сплавов на медной основе, сорт II и вне сорта.

Крупный лом и отходы — сырье крупных габаритов в виде неразделенного лома с большим содержанием стали и прочих примесей, а также отходы литейного производства: выломки из ковшей, печные «козлы» — разбивают под копром, режут автогенной или электродуговой резкой на куски, допускающие завалку их через загрузочные окна шахтных печей.

Мелкий лом и отходы (всевозможный лом и отходы меди и медных сплавов, значительно засоренные сталью, пластмассами. лакокрасочными покрытиями и т. д.) непосредственно направляют в шахтные печи.

Военный лом. Гильзы винтовочные, револьверные, охотничьи и другие, поступающие в смешанном виде или значительно засоренные, должны пройти пиротехнический осмотр, после чего их направляют на плавку в шахтные печи.

Латунные отходы. Нешихтовая латунь: высечка, лента, обрезки, отходы труб, стружка. Латунные отходы используют в качестве холодных присадок при конвертировании.

Шлаки литейного производства, содержащие корольки меди и медных сплавов, окислы меди и другие химические соединения ее, подвергают грохочению на сите с отверстиями в 15 мм. Мелочь после грохочения направляют на спекание, крупные шлаки — в шахтные печи.

Сора. Содержащими медь сорами называется мелкий сыпучий материал (отработанные формовочные земли), в котором имеются корольки металла и сплески, мелкие шлаки, наждачная пыль от абразивной обработки литья, сметы меднолитейных цехов и др.

Обогащение отходов

Для обогащения сора и шлаки в отдельных случаях можно подвергать сухому или мокрому измельчению в шаровой мельнице, а затем грохочению на сите 1 мм. Класс +1 мм в зависимости от содержания в нем металла или считают готовым концентратом, или подвергают дальнейшему обогащению на отсадочной машине. Класс —1 мм далее обогащают на концентрационном столе.

Спекание

Мелкое сыпучее сырье не пригодно для переработки в шахтной печи, так как оно в значительной степени выносится с отходящими газами или плотно слеживается в шахте печи и затрудняет выход газов. Поэтому мелкое сырье спекают для получения агломерата — спеченных пористых кусков. Поступающие на переработку сора обычно содержат мелкую металлическую стружку и другие вещества, окисляющиеся при спекании и выделяющие при этом тепло. В состав шихты, подвергающейся спеканию, вводят горючие вещества в виде каменноугольной мелочи или древесных опилок и шлакообразующие вещества из расчета получения жидкоплавких соединений, способствующих спеканию.

Технологический процесс спекания сырья в чашах состоит в следующем.

Для обеспечения однородности состава агломерата различные партии соров смешивают.

Шихта для спекания обычно имеет следующий состав, %:
Сора……………………………………………………………………………….. 60
Медистая окись цинка от пылеулавливания ………………….. 10
Мелкая стружка (стальная или загрязненная латунная) … 5
Оборотный агломерат (мелочь)……………………………………… 10—15
Гранулированный оборотный шлак ……………………………… 10—20
Угольная или коксовая мелочь ……………………………………… 2—4

Шихту увлажняют до содержания влаги 8—10%, затем смешивают в смесителе или в дезинтеграторе. Подготовленную таким образом шихту подают в тележку с бункером, называемую загрузочной кареткой. На колосники спекательной чаши загружают тонкий слой известняка, поверх которого из бункеров каретки высыпается шихта. Шихту укладывают равномерным слоем толщиной 20—30 см по всей поверхности чаши. Поверх слоя шихты насыпают древесную стружку и опилки, которые зажигают забрасыванием небольших кусков раскаленного агломерата от предыдущего цикла спекания.

Процесс спекания продолжается 60—90 мин., после чего шибером отключают систему отсоса, приводят в действие механизм поворота чаши, при этом агломерат вываливается на наклонную колосниковую решетку и раскалывается на куски.

Годный агломерат должен быть прочным, пористым и содержать не более 10—15% мелочи.