公布日：2023.07.25
申請(qǐng)日：2023.04.20
分類號(hào)：C22B15/00(2006.01)I;C22B7/00(2006.01)I
摘要
本發(fā)明提供了一種連續(xù)煉銅過(guò)程中搭配處理廢電路板與含銅污泥的方法。該方法包括步驟S1，富氧空氣中，將包括含銅污泥、廢電路板、銅精礦、熔劑的原料進(jìn)行熔煉，得到銅锍、熔煉渣和煙氣煙塵；步驟S2，在含氧氣氛中，將包括銅锍、燃料、造渣劑的原料進(jìn)行連續(xù)吹煉，得到粗銅、吹煉渣與煙氣煙塵；步驟S3，將粗銅進(jìn)行回轉(zhuǎn)式陽(yáng)極爐精煉，得到陽(yáng)極銅、精煉渣和煙氣；以及步驟S4，將陽(yáng)極銅進(jìn)行電解，得到銅陰極板和陽(yáng)極泥。以上方法旨在銅冶煉過(guò)程中同時(shí)處理危險(xiǎn)廢物廢電路板和含銅污泥，實(shí)現(xiàn)其中銅、金、銀等有價(jià)金屬的高效綠色綜合回收，降低堆存和處理成本，且以上方法無(wú)需對(duì)原料進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)處理，有助于進(jìn)一步地降低成本。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種連續(xù)煉銅過(guò)程中搭配處理廢電路板與含銅污泥的方法，其特征在于，所述方法包括：步驟S1，富氧空氣中，將包括含銅污泥、廢電路板、銅精礦、熔劑的原料進(jìn)行熔煉，得到銅锍、熔煉渣和煙氣煙塵；步驟S2，在含氧氣氛中，將包括所述銅锍、燃料、造渣劑的原料進(jìn)行連續(xù)吹煉，得到粗銅、吹煉渣與煙氣煙塵；步驟S3，將所述粗銅進(jìn)行回轉(zhuǎn)式陽(yáng)極爐精煉，得到陽(yáng)極銅、精煉渣和煙氣；以及步驟S4，將所述陽(yáng)極銅進(jìn)行電解，得到銅陰極板和陽(yáng)極泥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S1還包括對(duì)所述廢電路板預(yù)先進(jìn)行除錫和破碎的步驟，優(yōu)選破碎后的所述廢電路板的粒徑為10～50mm，優(yōu)選破碎后的所述廢電路板的含錫率為3～5％；優(yōu)選所述步驟S1還包括對(duì)所述含銅污泥預(yù)先進(jìn)行脫水的步驟，優(yōu)選脫水后的所述含銅污泥的含水率為10～15％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：將所述步驟S1中的所述煙氣煙塵依次進(jìn)行鍋爐回收余熱處理、收塵、煙氣制酸處理，得到排空煙氣，優(yōu)選所述煙氣煙塵的二噁英含量為0.032～0.05ngTEQ/m3，優(yōu)選所述排空煙氣中二噁英含量為0.008～0.012ngTEQ/m3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述步驟S1中，以所述含銅污泥的干基計(jì)，所述含銅污泥、所述廢電路板、所述銅精礦的投料比為2～6:4～10:50～100，優(yōu)選所述原料還包括冷料，所述冷料為所述銅精礦的5～8wt％，優(yōu)選所述冷料選自吹煉渣、渣精礦、精煉渣中的任意一種或多種；優(yōu)選所述富氧空氣中氧氣的體積含量為60～90％；優(yōu)選所述熔劑為所述銅精礦的10～15wt％，優(yōu)選所述熔劑選自石英石、生石灰、白云石、石英砂中的任意一種或多種，優(yōu)選所述熔劑為石英石；優(yōu)選所述熔煉選自底吹熔煉、側(cè)吹熔煉、頂吹熔煉中的任意一種，優(yōu)選所述熔煉在熔煉爐中進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述步驟S1中，所述銅锍中的銅品位為65～75％，金、銀捕集率達(dá)到98％以上，鉑鈀的捕集率達(dá)到99％以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述含氧氣氛中氧氣的體積含量為24～34％；優(yōu)選所述燃料為塊煤，優(yōu)選所述塊煤的塊煤率為0.5～1％，優(yōu)選所述塊煤的粒度為5～15mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：將所述步驟S2中的所述煙氣煙塵依次進(jìn)行鍋爐回收余熱處理、收塵、煙氣制酸處理，得到排空煙氣，優(yōu)選將所述吹煉渣返回所述步驟S1作為部分冷料，和/或?qū)⑺龃禑捲祷厮霾襟ES2作為部分冷料；優(yōu)選所述連續(xù)吹煉為底吹吹煉或多槍頂吹吹煉，優(yōu)選所述連續(xù)吹煉在吹煉爐中進(jìn)行。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述連續(xù)吹煉為底吹吹煉時(shí)，所述造渣劑為鐵硅渣，優(yōu)選所述鐵硅渣中的Fe/SiO2＝0.8～1.2：1；優(yōu)選所述連續(xù)吹煉為多槍頂吹吹煉時(shí)，所述造渣劑為鐵鈣渣，優(yōu)選所述鐵鈣渣中的Fe/CaO＝2.3～2.5：1；優(yōu)選所述粗銅含銅量＞98.5％，優(yōu)選所述熔煉為底吹熔煉時(shí)，金的總回收率達(dá)到98％以上，銀的總回收率達(dá)到97％以上；優(yōu)選所述熔煉為側(cè)吹熔煉時(shí)，金的總回收率達(dá)到97％以上，銀的總回收率達(dá)到96％以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S3中，將包括廢陽(yáng)極、燃料和富氧空氣進(jìn)行所述回轉(zhuǎn)式陽(yáng)極爐精煉，優(yōu)選所述廢陽(yáng)極為澆鑄廢板和/或殘極，優(yōu)選所述燃料選自天然氣、柴油、粉煤中的任意一種或多種；優(yōu)選所述富氧空氣中氧氣的體積含量為60～90％；優(yōu)選將所述精煉渣返回所述步驟S1作為部分冷料，和/或?qū)⑺鼍珶捲祷厮霾襟ES2作為部分冷料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，銅的總回收率＞98％。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種連續(xù)煉銅過(guò)程中搭配處理廢電路板與含銅污泥的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中搭配處理銅精礦、廢電路板等存在拆解流程長(zhǎng)、設(shè)備復(fù)雜、投資大、拆解過(guò)程污染嚴(yán)重且處理成本較高的問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種連續(xù)煉銅過(guò)程中搭配處理廢電路板與含銅污泥的方法，該方法包括步驟S1，富氧空氣中，將包括含銅污泥、廢電路板、銅精礦、熔劑的原料進(jìn)行熔煉，得到銅锍、熔煉渣和煙氣煙塵；步驟S2，在含氧氣氛中，將包括銅锍、燃料、造渣劑的原料進(jìn)行連續(xù)吹煉，得到粗銅、吹煉渣與煙氣煙塵；步驟S3，將粗銅進(jìn)行回轉(zhuǎn)式陽(yáng)極爐精煉，得到陽(yáng)極銅、精煉渣和煙氣；以及步驟S4，將陽(yáng)極銅進(jìn)行電解，得到銅陰極板和陽(yáng)極泥。
進(jìn)一步地，上述步驟S1還包括對(duì)廢電路板預(yù)先進(jìn)行除錫和破碎的步驟，優(yōu)選破碎后的廢電路板的粒徑為10～50mm，優(yōu)選破碎后的廢電路板的含錫率為3～5％；優(yōu)選步驟S1還包括對(duì)含銅污泥預(yù)先進(jìn)行脫水的步驟，優(yōu)選脫水后的含銅污泥的含水率為10～15％。
進(jìn)一步地，上述方法還包括：將步驟S1中的煙氣煙塵依次進(jìn)行鍋爐回收余熱處理、收塵、煙氣制酸處理，得到排空煙氣，優(yōu)選煙氣煙塵的二噁英含量為0.032～0.05ngTEQ/m3，優(yōu)選排空煙氣中二噁英含量為0.008～0.012ngTEQ/m3。
進(jìn)一步地，上述步驟S1中，以含銅污泥的干基計(jì)，含銅污泥、廢電路板、銅精礦的投料比為2～6:4～10:50～100，優(yōu)選原料還包括冷料，冷料為銅精礦的5～8wt％，優(yōu)選冷料選自吹煉渣、渣精礦、精煉渣中的任意一種或多種；優(yōu)選富氧空氣中氧氣的體積含量為60～90％；優(yōu)選熔劑為銅精礦的10～15wt％，優(yōu)選熔劑選自石英石、生石灰、白云石、石英砂中的任意一種或多種，優(yōu)選熔劑為石英石；優(yōu)選熔煉選自底吹熔煉、側(cè)吹熔煉、頂吹熔煉中的任意一種，優(yōu)選熔煉在熔煉爐中進(jìn)行。
進(jìn)一步地，上述步驟S1中，銅锍中的銅品位為65～75％，金、銀捕集率達(dá)到98％以上，鉑鈀的捕集率達(dá)到99％以上。
進(jìn)一步地，上述步驟S2中，含氧氣氛中氧氣的體積含量為24～34％；優(yōu)選燃料為塊煤，優(yōu)選塊煤的塊煤率為0.5～1％，優(yōu)選塊煤的粒度為5～15mm。
進(jìn)一步地，上述方法還包括：將步驟S2中的煙氣煙塵依次進(jìn)行鍋爐回收余熱處理、收塵、煙氣制酸處理，得到排空煙氣，優(yōu)選將吹煉渣返回步驟S1作為部分冷料，和/或?qū)⒋禑捲祷夭襟ES2作為部分冷料；優(yōu)選連續(xù)吹煉為底吹吹煉或多槍頂吹吹煉，優(yōu)選連續(xù)吹煉在吹煉爐中進(jìn)行。
進(jìn)一步地，上述步驟S2中，連續(xù)吹煉為底吹吹煉時(shí)，造渣劑為鐵硅渣，優(yōu)選鐵硅渣中的Fe/SiO2＝0.8～1.2：1；優(yōu)選連續(xù)吹煉為多槍頂吹吹煉時(shí)，造渣劑為鐵鈣渣，優(yōu)選鐵鈣渣中的Fe/CaO＝2.3～2.5：1；優(yōu)選粗銅含銅量＞98.5％，優(yōu)選熔煉為底吹熔煉時(shí)，金的總回收率達(dá)到98％以上，銀的總回收率達(dá)到97％以上；優(yōu)選熔煉為側(cè)吹熔煉時(shí)，金的總回收率達(dá)到97％以上，銀的總回收率達(dá)到96％以上。
進(jìn)一步地，上述步驟S3中，將包括廢陽(yáng)極、燃料和富氧空氣進(jìn)行回轉(zhuǎn)式陽(yáng)極爐精煉，優(yōu)選廢陽(yáng)極為澆鑄廢板和/或殘極，優(yōu)選燃料選自天然氣、柴油、粉煤中的任意一種或多種；優(yōu)選富氧空氣中氧氣的體積含量為60～90％；優(yōu)選將精煉渣返回步驟S1作為部分冷料，和/或?qū)⒕珶捲祷夭襟ES2作為部分冷料。
進(jìn)一步地，上述銅的總回收率＞98％。
應(yīng)用本申請(qǐng)的技術(shù)方案，本申請(qǐng)的以上方法旨在銅冶煉過(guò)程中同時(shí)處理危險(xiǎn)廢物廢電路板和含銅污泥，實(shí)現(xiàn)其中銅、金、銀等有價(jià)金屬的高效綠色綜合回收，降低堆存和處理成本。具體地，借助銅熔煉過(guò)程中過(guò)剩熱量形成的高溫條件和富氧空氣，充分利用銅精礦分解產(chǎn)生的單質(zhì)硫作為還原劑，該還原劑還原含銅污泥中銅等有價(jià)金屬氧化物成為銅锍，利用銅熔煉過(guò)程的高溫條件促進(jìn)廢電路板中有機(jī)物的燃燒，降低了廢電路板的處置難度和成本，同時(shí)產(chǎn)生熱量，從而避免單獨(dú)處理含銅污泥需用大量的碳質(zhì)還原劑或燃料；并利用含銅污泥中的鈣作為固化劑固化廢電路板中的氯，抑制煙氣冷卻過(guò)程中二噁英產(chǎn)生所需的氯化物，產(chǎn)出無(wú)害煙氣，有效改善環(huán)境。同時(shí)利用銅熔煉過(guò)程的高溫條件處置含銅污泥，在回收其中有價(jià)金屬的同時(shí)將其它物質(zhì)冶煉成火法渣成為一般固廢，產(chǎn)出的無(wú)害尾渣應(yīng)用于水泥廠作為添加劑�？梢�(jiàn)，以上方法可成功實(shí)現(xiàn)大批量、無(wú)害化、低成本處置危險(xiǎn)廢物的目的，同時(shí)回收其中的有價(jià)金屬元素，進(jìn)而使得連續(xù)煉銅過(guò)程中搭配處理廢電路板的方法兼具綠色環(huán)保性、安全可靠性與較高的經(jīng)濟(jì)效益。且以上方法無(wú)需對(duì)原料進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)處理，避免了現(xiàn)有技術(shù)中濕法處置產(chǎn)生廢酸廢渣、富氧濃度低需額外配煤等燃料的問(wèn)題，進(jìn)一步地，有助于從裝置上充分利用連續(xù)煉銅裝置，低設(shè)備成本地處理上述危廢。
（發(fā)明人：顏杰;郭亞光;張海鑫;李兵;吳金財(cái);李海春;曾璐）
