Que savez-vous du processus de fusion du cuivre recyclé ?
Le cuivre est une ressource renouvelable et le cuivre recyclé est une matière première importante pour la fusion du cuivre. Selon les données de l'International Copper Study Group (ICSG), dans les principaux pays développés, la proportion de production de cuivre recyclé est très élevée, dont les États-Unis représentent environ 60 % et le Japon environ 45 %. %, l'Allemagne représente environ 80 % ; et au cours des 10 dernières années, la production mondiale de cuivre recyclé a représenté 40-55 % de la production de cuivre primaire.
1. Processus de fusion du cuivre recyclé
Le processus de traitement du cuivre recyclé dépend des matières premières. Environ 2/3 des déchets de cuivre de haute qualité ne nécessitent pas de traitement de fusion et sont directement utilisés dans la production de produits en cuivre, et 1/3 des déchets de cuivre nécessitent un traitement de fusion. À l'heure actuelle, il existe de nombreuses méthodes de recyclage des déchets de cuivre dans le pays et à l'étranger, qui peuvent être principalement divisées en deux catégories : La première catégorie consiste à fondre directement des déchets de cuivre de haute qualité en cuivre violet ou en alliage de cuivre destiné aux utilisateurs, ce qui est appelée utilisation directe. ; La deuxième catégorie consiste à fondre des déchets de cuivre pour en faire des plaques d'anode, puis à les raffiner électrolytiquement en cuivre électrolytique destiné à être utilisé par les utilisateurs, ce qui est appelé utilisation indirecte. Parmi eux, le deuxième type de méthode est divisé en haute qualité et basse qualité selon les matières premières, et est divisé en fusion en une étape, en deux étapes et en trois étapes en termes de processus de fusion.
One-stage method: Purple copper, brass copper, electrolysis residues, etc. with a copper grade of >98 % sont directement ajoutés au four d’affinage pour être raffinés en anodes, puis électrolysés pour produire du cuivre cathodique.
Méthode en deux étapes : les déchets de cuivre sont d'abord fondus dans le four de fusion et soufflés dans du cuivre blister, puis passés à travers le four d'affinage-affinage électrolytique pour produire du cuivre cathodique.
Méthode en trois étapes : les déchets de cuivre et les débris contenant du cuivre sont fondus dans un haut fourneau (ou four ISA, four TBRC, four Kaldor, etc.) - soufflage du convertisseur - affinage de l'anode - électrolyse pour produire du cuivre cathodique. La teneur en matière première peut descendre jusqu'à 1 % de cuivre.
La méthode en trois étapes présente les avantages d'un taux d'utilisation global élevé des matières premières, d'une composition de fumée simple et d'un traitement facile, d'une haute qualité de cuivre blister, d'un fonctionnement relativement facile du four d'affinage et d'une productivité d'équipement relativement élevée. Cependant, il présente également les avantages d'un processus complexe, de nombreux équipements, d'investissements importants et des inconvénients tels qu'une consommation élevée de carburant. Par conséquent, la fusion du cuivre recyclé adopte généralement un flux de processus qui combine la méthode en deux étapes et la méthode en trois étapes. Cette méthode permet de réduire la consommation d'énergie et d'améliorer le recyclage complet des métaux précieux.
2. Introduction aux principaux procédés de fusion
1. Système de recyclage Kaiser (KRS) de la raffinerie Kaiser en Allemagne du Nord
La fonderie Kaiser du raffinage nord-allemand est actuellement la raffinerie de cuivre recyclé la plus grande et la plus avancée au monde. La fonderie Kaiser a remplacé trois hauts fourneaux et un convertisseur PS par un four ISA pour traiter les résidus et divers cuivres contenant 1 à 80 % de cuivre ; le four ISA effectue la fusion et le soufflage par intermittence, et les résidus et divers cuivres contenant du cuivre sont d'abord effectués. La fusion par réduction est effectuée dans le four ISA pour produire du cuivre noir et des scories de silicate. Le cuivre noir continue d'être soufflé pour produire du cuivre blister contenant 95 % de cuivre.
2. Processus de haut fourneau-convertisseur-four à réverbère à la fonderie de MontanwerkeBrixlegg en Autriche
La fonderie Montanwerke Brixlegg est la plus grande fonderie de cuivre d'Autriche. La matière première est constituée de déchets de cuivre, contenant de 15 à 99 % de cuivre. Le processus de production comprend un haut fourneau, un convertisseur PS, un four à anode fixe et une électrolyse. Il s'agit d'une méthode typique en trois étapes.
Les caractéristiques de ce procédé sont les suivantes : différentes qualités de résidus et de cuivre. Divers cuivres sont produits à l'aide de différents procédés technologiques pour fabriquer différents produits. Les matières premières résiduelles contenant 15 à 70 % de cuivre sont avancées dans le haut fourneau, réduites avec du coke pour produire du cuivre noir, puis envoyées au convertisseur pour produire du cuivre blister ; le cuivre noir et les alliages de cuivre contenant plus de 75 % de cuivre sont directement envoyés au convertisseur pour produire 96 % de cuivre. Le cuivre blister ci-dessus va dans le four à anode pour être raffiné ; le cuivre divers et le cuivre blister avec une qualité de cuivre plus élevée vont directement dans le four à anodes pour être raffinés ; tandis que le cuivre brillant avec une teneur en cuivre plus élevée n'a pas besoin d'être fondu et est directement ajouté au four à induction pour produire des matériaux en cuivre. Les matières premières sont hautement adaptables.
3. Processus de fusion du convertisseur rotatif à oxygène soufflé par le haut (TBRC) de la fonderie Métallo-Chimique en Belgique
Le four TBRC de la fonderie Métallo-Chimique présente une forte adaptabilité aux matières premières, et les matières premières traitées sont très complexes et de nombreuses variétés. Les principales matières premières sont des résidus industriels contenant 25 à 30 % de cuivre, divers alliages de cuivre (laiton, bronze, etc.), des déchets de moteurs, du cuivre spongieux, des câbles, du cuivre divers de diverses qualités, etc., notamment pour le traitement du cuivre et du plomb. . , résidus industriels de faible teneur en étain, alliages de cuivre et cuivre divers difficiles à traiter.
4. Le four Kaldor traite des déchets de cuivre de faible qualité
Le four Kaldor est une technologie de fusion avancée pour le traitement des déchets de cuivre de faible qualité. Cela se reflète principalement dans un taux élevé de récupération des métaux et de bons avantages environnementaux. Il peut traiter des déchets de cuivre contenant 15 % -99 % de cuivre. Il a une forte adaptabilité et ne nécessite aucun matériel. Pour le prétraitement, il peut être directement placé dans le four et l'atmosphère d'oxydation et de réduction peut être contrôlée. Le traitement des déchets de cuivre de faible qualité comprend cinq étapes : l'alimentation, la fusion, l'évacuation des scories, le soufflage et l'extraction du cuivre. Il est réalisé par étapes dans un four et la teneur en cuivre blister peut atteindre 96 %. Le processus de réaction utilise généralement le fer contenu dans les déchets de cuivre comme agent réducteur et ajoute un flux de quartzite. Le procédé du four Kaldo pour le traitement des déchets de cuivre est un procédé étranger avancé en deux étapes pour le traitement des déchets de cuivre. De grandes fonderies nationales, telles que Jiangxi Copper, ont également introduit cette méthode pour traiter les déchets de cuivre.
5. Processus de raffinage des déchets de cuivre au four NGL
Compte tenu des lacunes de la technologie existante de traitement des déchets de cuivre, China Ruilin Engineering Technology Co., Ltd. a développé le processus de raffinage pyrotechnique des déchets de cuivre au four « NGL ».
Le four NGL est développé en combinant les avantages du four basculant et du four à anode rotatif. Il possède une grande porte d'alimentation et une porte à scories d'un côté, ainsi qu'un port redox et des briques respirantes de l'autre côté. Le corps du four peut tourner selon un certain angle. « Processus et équipement complets de raffinage de cuivre de ferraille de raffinage de four NGL » *** adopte une technologie d'agitation à l'azote dans le processus de raffinage de ferraille de cuivre, ce qui renforce efficacement le transfert de masse et de chaleur dans le processus de raffinage et améliore l'efficacité de la production. Ce processus utilise une combustion avec entraînement d'oxygène pour fournir de la chaleur, ce qui améliore considérablement l'efficacité thermique, raccourcit le cycle de production et réduit la quantité de gaz d'échappement de plus de 65 %.
L'ensemble complet de technologies et d'équipements de raffinage de ferraille de cuivre au four NGL a été lancé en 2010 et a été largement industrialisé dans Shandong Jinsheng Group Eastern Copper Co., Ltd. et Guangxi Nonferrous Group Recycled Metal Co., Ltd., avec quatre ensembles de { Fours de {1}}tonnes de LGN. Les systèmes ont été mis en production en 2012.
