[发明专利]一种从废旧电路板中直接富氧熔炼生产粗铜的方法

说明书

本发明公开了一种从废旧电路板中直接富氧熔炼生产粗铜的方法，将破碎和干燥后的废旧电路板加入造渣熔池中，并加入铁矿石和氧化钙调整渣相组成，通入富氧气体，进行氧化熔炼，氧化熔炼完成后分离，直接得到粗铜和炉渣。本发明从废旧电路板经一步高温熔炼就可以得到粗铜，操作过程简单，污染小，易于控制，适合工业化应用，且产出粗铜中铜品位大于96％，金属产出率最高达90％以上，产出的粗铜可直接进入铜精炼系统进行各有价金属的回收。

技术领域

本发明属于固体废物资源化回收领域，尤其涉及一种从废旧电路板中直接富氧熔炼生产粗铜的方法。

背景技术

电子废弃物成分复杂多样，主要由陶瓷、电路板、玻璃、塑料等组成。印刷电路板是电子电气设备中重要的组成部件，也是电子废弃物中最具回收价值的部分，约占电子废弃物总量的4％-7％。在中国，每年需要处理的废旧电路板就达到了500000吨。废旧电路板中含有大量的可回收资源，是巨大的二次资源回收宝库。废旧电路板中含有约28％的金属，23％的塑料和49％的陶瓷材料，从废旧电路板中回收有价金属可带来巨大的经济效益。因此，如何高效处理废旧电路板已成为国内外众多研究人员密切关注的问题。

废旧电路板的回收处理方法主要包括湿法冶金、微生物冶金、机械处理等方法，这些方法都存在各自的优缺点和局限性。湿法冶金回收技术主要是利用氰化物、卤化物、硫脲等溶剂浸出废旧电路板中的有价金属，回收过程易于控制，但会产生大量的废水，造成废旧电路板中有机物得不到充分利用。机械处理技术只能针对性处理小范围的废旧电路板，局限性较大。微生物技术虽然回收过程污染小、投资少，但其回收周期长，难以实现大规模工厂应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供从废旧电路板中直接富氧熔炼生产粗铜的方法，该方法能够实现一步氧化熔炼直接得到粗铜，同时使废旧电路板中杂质金属化合物进入渣相，与金属相达到较好的分离。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种从废旧电路板中直接富氧熔炼生产粗铜的方法，将破碎和干燥后的废旧电路板加入造渣熔池中，并加入铁矿石和氧化钙调整渣相组成，通入富氧气体，进行氧化熔炼，氧化熔炼完成后，直接得到粗铜和炉渣。

上述的方法，优选的，所述造渣熔池中加入火法冶炼过程烟化渣作为底渣；氧化熔炼过程中炉渣的渣相组成为：Fe与SiO₂质量比为0.6-1.2，CaO与SiO₂质量比为0.25-0.85。

根据原料特性，熔炼过程选取火法冶炼过程烟化渣(Fe 27-30％，SiO₂ 17-20％，CaO 7-10％)为底渣(冶炼过程烟化渣主要作为建材或堆存处理，不能很好的利用；烟化渣有价金属含量较低，且渣性质相对稳定，有利于后续熔炼过程渣相组成的调整)，通过配入铁矿石和氧化钙来调节渣相组成，熔炼过程废旧电路板中的杂质金属化合物(如SiO₂)与熔融渣池中的FeO、CaO等形成FeO-CaO-SiO₂三元炉渣并保持在合理的渣相组成范围内，使熔炼过程炉渣具有适宜的熔炼温度及较小的粘度，此时炉渣具有较好的流动性，利于熔炼过程的进行。而废旧电路板中的有价金属Cu、Sn、Ni、Bi、Au、Ag等，因其比重较熔渣大，实现熔炼过程产出金属与炉渣的分离。

上述的方法，优选的，氧化熔炼的温度为1200℃-1300℃，熔炼时间为1h-4h。熔炼温度过高，虽利于熔炼过程的进行，但能耗较高；熔炼温度过低，会导致熔炼过程炉渣熔化不完全，粘度较大，不利于炉渣与金属相的分离。

上述的方法，优选的，所述富氧气体中氧气的浓度为20％-50％。