リサイクル銅の精錬プロセスについてどれだけ知っていますか?
銅は再生可能な資源であり、リサイクルされた銅は銅製錬の重要な原料です。 国際銅研究グループ（ICSG）のデータによると、主要先進国では再生銅生産の割合が非常に高く、そのうち米国が約60％、日本が約45％を占めています。 %、ドイツが約80%を占めます。 過去 10 年間、世界のリサイクル銅生産量は一次銅生産量の 40-55% を占めています。
1. 再生銅の製錬工程
再生銅の処理プロセスは原材料によって異なります。 高級銅スクラップの約2/3は製錬処理を必要とせず銅製品の製造に直接使用され、スクラップ銅の約1/3は製錬処理が必要です。 現在、国内外で銅スクラップをリサイクルする方法は数多くありますが、主に 2 つのカテゴリーに分けることができます。 1 つ目は、高品質のスクラップ銅を直接製錬して紫銅または銅合金にし、ユーザーが使用する方法です。直接利用といいます。 ; 2つ目はスクラップ銅を製錬して陽極板とし、電解精製して電解銅としてユーザーが使用するもので、間接利用と呼ばれます。 このうち第二種の方法は、原料により高級製錬と低品位に分けられ、製錬工程では一段製錬、二段製錬、三段製錬に分けられる。
One-stage method: Purple copper, brass copper, electrolysis residues, etc. with a copper grade of >98％は直接精製炉に加えられ、アノードに精製され、その後電気分解されてカソード銅が生成されます。
二段階法：スクラップ銅を溶解炉で溶かし、吹き込んで粗銅とし、精錬炉・電解精錬を経て陰極銅を製造します。
3 段階の方法: 銅スクラップおよび銅含有スクラップを高炉 (または ISA 炉、TBRC 炉、カルドール炉など) で製錬 - 転炉吹き込み - アノード精錬 - 電気分解してカソード銅を製造します。 原材料のグレードは銅の含有量が 1% 程度である場合があります。
三段法は原料の総合利用率が高く、煙組成がシンプルで加工が容易、粗銅の品位が高く、精錬炉の運転が比較的容易で、設備の生産性が比較的高いなどの利点がある。 ただし、複雑なプロセス、多数の設備、多額の投資という利点と、高い燃料消費量などの欠点もあります。 そのため、再生銅の製錬では、二段法と三段法を組み合わせたプロセスフローが一般的に採用されています。 この方法は、エネルギー消費量の削減と有価金属の総合的なリサイクルの向上に役立ちます。
2. 主な製錬工程の紹介
1. 北ドイツ製油所カイザー製錬所のカイザーリサイクルシステム（KRS）
北ドイツ製錬カイザー製錬所は、現在、世界最大かつ最先端のリサイクル銅製錬所です。 Kaiser Smelter は、1% ～ 80% の銅を含む残留物および雑多な銅を処理するために、3 つの高炉と 1 つの PS 転炉を 1 つの ISA 炉に置き換えました。 ISA炉は断続的に製錬と吹き込みを行い、銅を含む残渣や雑多な銅をISA炉内で還元製錬して黒銅とケイ酸スラグを生成します。 黒銅を吹き続けて銅含有率95%の粗銅を製造します。
2. オーストリアのMontanwerkeBrixlegg製錬工場における高炉-転炉-反射炉プロセス
Montanwerke Brixlegg 精錬所は、オーストリア最大の銅製錬所です。 原料は銅を15%～99%含む銅くずです。 製造工程は高炉、PS転炉、固定陽極炉、電解から構成されます。 典型的な 3 段階の方法です。
このプロセスの特徴は、さまざまなグレードの残留物と銅の雑多な銅が、さまざまな技術プロセスを使用してさまざまな製品を生産することです。 15% ～ 70% の銅を含む残りの原料は高炉に送られ、コークスで還元されて黒銅が製造され、次に転炉に送られて粗銅が製造されます。 黒銅および銅を 75% 以上含む銅合金は直接転炉に送られ、96% の銅が生産されます。 上記の粗銅は精製のために陽極炉に入ります。 雑多な銅とより高い銅グレードの粗銅は、精製のために陽極炉に直接送られます。 一方、より高い銅グレードの光沢のある銅は精錬する必要がなく、誘導炉に直接添加されて銅材料が製造されます。 原材料は適応性が高いです。
3. ベルギーのメタロ・チミケ製錬所の酸素上吹き回転転炉（TBRC）製錬プロセス
Metallo-Chimique 製錬所の TBRC 炉は原料への適応性が高く、処理される原料は非常に複雑で種類も豊富です。 主な原料は、25%～30%の銅を含む工業残渣、各種銅合金（黄銅、青銅など）、スクラップモーター、スポンジ銅、ケーブル、各種グレードの銅などで、特に銅や鉛の加工に使用されます。 。 、錫、銅合金、および処理が難しい雑多な銅の低品位の工業残留物。
4. カルドール炉は低品位の銅スクラップを処理します
カルドール炉は、低品位の銅スクラップを処理するための高度な製錬技術です。 それは主に、高い金属回収率と良好な環境上の利点に反映されています。 15%-99%の銅を含む銅スクラップを処理できます。 適応力が強く、材料を必要としません。 前処理としては炉に直接入れて酸化・還元雰囲気の制御が可能です。 低品位銅スクラップの処理は、供給、精錬、スラグ排出、ブロー、銅抽出の5つのステップで構成されます。 1 つの炉で段階的に完成し、粗銅品位は 96% に達することもあります。 反応プロセスでは通常、スクラップ銅原料中の鉄を還元剤として使用し、珪岩フラックスを添加します。 銅スクラップを処理するためのカルド炉プロセスは、銅スクラップを処理するための先進的な外国の 2 段階プロセスです。 江西銅業などの国内の大手製錬所も銅スクラップの処理にこの方法を導入している。
5.NGL炉精錬スクラップ銅プロセス
既存のスクラップ銅処理技術の欠点を考慮して、中国瑞林工程技術有限公司は「NGL」炉スクラップ銅火工精製プロセスを開発しました。
NGL炉は傾斜炉と回転陽極炉の利点を組み合わせて開発されました。 片側には大きな供給ドアとスラグドアがあり、もう一方の側には酸化還元ポートと通気性のあるレンガが付いています。 炉本体は一定の角度内で回転可能です。 「NGL炉精錬スクラップ銅完全プロセスと装置」***はスクラップ銅精錬プロセスに窒素撹拌技術を採用し、精錬プロセスにおける質量と熱伝達を効果的に強化し、生産効率を向上させます。 このプロセスでは、酸素同伴燃焼を利用して熱を供給するため、熱効率が大幅に向上し、生産サイクルが短縮され、排ガス量が 65% 以上削減されます。
NGL炉精錬スクラップ銅技術と設備一式は2010年に開始され、山東金生集団東方銅器有限公司と広西非鉄集団再生金属有限公司で広く工業化されており、{ {1}}トンのNGL炉。 このシステムは 2012 年に生産開始されました。
