电子废料再生铜的反射炉造渣工艺是一种通过高温熔炼分离铜与杂质的关键技术,造渣工艺是为了去除杂质,形成炉渣,从而提高铜的纯度。以下从工艺原理、流程、关键参数及环保问题等方面进行详细解析:
一、反射炉造渣工艺原理
1.反射炉特点
反射炉以辐射传热为主,炉膛长且浅,适合处理固态或低品位物料(如电子废料破碎后的含铜颗粒)。通过燃料(天然气、重油或煤)燃烧产生高温(1200-1400℃),使铜与其他金属、非金属分离。
2.造渣作用
去除杂质:添加造渣剂(如石英砂、石灰石、萤石)与金属氧化物(FeO、SiO₂、Al₂O₃等)反应,形成低熔点、低密度的炉渣(硅酸盐或钙盐),便于与铜液分层。
调控熔体流动性:优化炉渣黏度,防止铜液夹带渣相,提升分离效率。
二、工艺流程及关键步骤
1.原料预处理
电子废料经破碎、分选(磁选/涡流分选)去除塑料、铁磁性物质。
富集含铜组分(如PCB板碎片、铜线),控制杂质含量(如铅、锡、有机物)。
2.熔炼阶段
加料与熔融:将预处理物料与造渣剂(配比通常为SiO₂:CaO=2:1~3:1)分批加入反射炉,升温至1300℃以上使物料熔融。
氧化造渣:鼓入空气或富氧气体,氧化Fe、Zn等金属生成氧化物(Fe₃O₄、ZnO),与造渣剂反应生成炉渣。
分层与排放:熔体静置分层后,上层炉渣通过溢流或扒渣排出,下层粗铜(黑铜)进一步精炼。
3.炉渣处理
水淬成粒:高温炉渣急冷形成玻璃态颗粒,便于后续资源化(如建材原料)。
有价金属回收:对含铜、锌较高的炉渣,可返回熔炼或采用选矿法提取。
通过精细化控制造渣流程,反射炉可实现电子废料中铜的高效回收(>95%),同时降低环境风险,是电子废弃物资源化的主流技术之一。