Proses Mwyndoddi Copr wedi'i Ailgylchu: Un-Cam, Dau-Cam a Thri-Llwybrau Cam

Pam mae Copr Eilaidd yn Bwysig

Copr yw un o'r metelau diwydiannol sydd wedi'u hailgylchu fwyaf effeithiol. Gellir ei remelted dro ar ôl tro heb golli ei briodweddau hanfodol, mae ganddo werth sgrap cynhenid ​​uchel sy'n cefnogi casglu, ac mae ei dechnoleg mireinio wedi'i hen sefydlu. Y canlyniad yw bod cyfran fawr o'r copr a ddefnyddir mewn nwyddau gorffenedig heddiw yn dod o ddeunydd wedi'i ailgylchu yn hytrach nag o ddwysfwyd sydd newydd ei gloddio, ac mae cynhyrchu eilaidd yn rhan sefydledig o'r gadwyn gyflenwi ar gyfer gwialen, gwifren, stribed, tiwb a castiau.

Mae'r llwybr triniaeth yn dibynnu'n llwyr ar y deunydd crai. Mae tua dwy ran o dair o'r copr sy'n cael ei adennill o gynhyrchion diwedd oes yn ddeunydd glân, gradd uchel fel gwifren a sgrap melin, y gellir ei ail-doddi a'i ddefnyddio'n uniongyrchol i gynhyrchu cynhyrchion copr neu aloi copr. Mae'r traean sy'n weddill yn cynnwys metelau cymysg, haenau, ocsidau neu blastigau, a rhaid ei fwyndoddi a'i fireinio cyn y gellir ei ddychwelyd i'r farchnad fel copr mireinio. Y rhaniad hwnnw yw’r sail ar gyfer y ddau lwybr defnydd a ddisgrifir isod, ac mae’n esbonio pam mae mwyndoddwr eilaidd wedi’i drefnu ar sail ansawdd sgrap yn hytrach nag o amgylch un broses sefydlog.

Dosbarthiad Sgrap a'r Ddau Lwybr Defnydd

Y llwybr cyntaf yw defnydd uniongyrchol. Mae sgrap glân, didoli o gemeg hysbys yn cael ei doddi a'i fwrw i mewn i gopr mireinio neu i aloi copr, ac mae'n cyrraedd y defnyddiwr fel deunydd gorffenedig heb basio trwy electrolysis. Mae'r graddau sy'n addas i'w defnyddio'n uniongyrchol yn cynnwys gwifren noeth llachar, toriadau melin glân, bar bws a chopr trwm o offer digomisiynu.

Yr ail lwybr yw defnydd anuniongyrchol. Mae sgrap sydd wedi'i halogi, wedi'i ocsidio neu o gyfansoddiad cymysg yn cael ei fwyndoddi yn blât anod yn gyntaf ac yna'n cael ei fireinio'n electrolytig i gopr catod, sy'n cyfateb i gopr wedi'i fireinio cynradd at y rhan fwyaf o ddibenion i lawr yr afon. Y cam mireinio yw'r hyn sy'n dileu'r amhureddau y mae'r cam mwyndoddi yn eu crynhoi, a dyma'r rheswm y gall y llwybr anuniongyrchol dderbyn ansawdd sgrap na fyddai'n bosibl ei ddefnyddio mewn ffwrnais remelt.

O fewn y llwybr anuniongyrchol mae'r broses yn cael ei dosbarthu ymhellach yn ôl y radd sgrap: gellir mireinio deunydd gradd uchel mewn dilyniant byr, tra bod deunydd gradd isel yn gofyn am ddilyniant hirach gyda mwy o ffurfio slag a chael gwared ar fwy o amhuredd. Mae'r termau un{3}}cam, dau-cam a thri-cyfnod yn cyfeirio at nifer y camau pyrometegolch cyn electrolysis.

Llwybrau Mwyndoddi Un{0}Cam, Dau-Cam a Thri-Gam

Mae'r tri llwybr yn wahanol o ran faint o uwchraddio y mae'n rhaid ei wneud cyn i'r anod gael ei gastio. Mae'r dewis yn cael ei yrru gan gynnwys copr, gan sbectrwm amhuredd y sgrap a chan gapasiti'r ffwrneisi sydd ar gael.

Y llwybr un cam yw'r byrraf a'r mwyaf effeithlon o ran ynni, ond mae'n gofyn am borthiant glân oherwydd nid oes cam canolradd lle gellir gwrthod amhureddau i slag. Mae'r llwybr dau gam yn ychwanegu cam toddi a chwythu, sy'n caniatáu i ddeunydd ocsidiedig a rhannol halogedig gael ei brosesu ac yn cynhyrchu copr crai sydd wedyn yn cael ei buro. Y llwybr tri cham yw'r mwyaf hyblyg a gall dderbyn deunyddiau crai â chynnwys copr isel iawn, oherwydd mae'r ffwrnais mwyndoddi yn gwahanu copr yn gyfnod matte neu fetel crai tra'n gwrthod haearn, silica a rhan o'r amhureddau eraill yn slag.

Yn y llwybr tri cham mae'r gweddillion sy'n cario sgrap a chopr o radd isel yn cael eu toddi mewn ffwrnais mwyndoddi, fel arfer siafft neu ffwrnais mwyndoddi chwyth neu ffwrnais mwyndoddi baddon lansiant tanddwr ar gyfer trwybynnau uwch. Mae'r matte tawdd neu gopr crai yn mynd i drawsnewidydd, lle mae chwyth wedi'i gyfoethogi gan aer neu ocsigen yn ocsideiddio sylffwr a haearn ac mae'r amhureddau sy'n weddill yn adrodd yn rhannol i slag ac yn rhannol i lwch ffliw. Yna caiff y copr wedi'i drawsnewid ei fireinio â thân mewn ffwrnais anod, ei fwrw i anodau a'i anfon i'r tŷ tanc. Mae'r llwybr tri cham yn cyflawni adferiad uchel o gopr a sgil-gynhyrchion gwerthfawr, ac mae cyfansoddiad y llwch ffliw yn gymharol syml ac felly'n haws ei drin, ond mae'n cynnwys mwy o offer, mwy o danwydd a gweithrediad mwy cymhleth na'r llwybrau byrrach. Yn ymarferol, mae'r rhan fwyaf o weithfeydd copr eilaidd yn cyfuno'r cysyniadau dau-gyfnod a thri{-cyfnod fel bod y defnydd o ynni fesul tunnell yn cael ei leihau tra bod adennill metelau gwerthfawr yn cael ei uchafu.

Mireinio, Rheoli Amhuredd ac Is-gynnyrch

Mae gan fireinio tân yn y ffwrnais anod ddau amcan: ocsidiad, sy'n dileu'r elfennau sy'n fwy adweithiol na chopr, a gostyngiad, sy'n cael gwared ar yr ocsigen gormodol a adawyd gan y cam ocsideiddio fel bod yr anod yn gadarn ac yn bwrw'n lân. Mae'r cam ocsideiddio yn cael ei wneud trwy chwythu aer neu ocsigen i'r toddi, ac mae'r cam lleihau yn draddodiadol yn defnyddio nwy lleihau neu ddeunydd carbonaidd sy'n cael ei chwistrellu i'r bath. Mae tymheredd a phwynt diwedd pob cam yn cael eu rheoli'n agos, oherwydd bod gor-ocsidiad yn cynhyrchu anod mandyllog sy'n bwrw'n wael tra bod o dan-o ocsidiad yn gadael amhureddau gweddilliol.

Yna mae mireinio electrolytig yn cynhyrchu copr catod purdeb uchel. Mae anodau'n cael eu hatal mewn electrolyte o sylffad copr ac asid sylffwrig, ac mae cerrynt uniongyrchol yn trosglwyddo copr o'r anod i gathod dur di-staen neu gopr tra bod yr amhureddau naill ai'n aros mewn hydoddiant neu'n setlo fel llysnafedd anod. Mae'r llysnafedd yn sgil-gynnyrch oherwydd ei fod yn crynhoi'r metelau gwerthfawr, ac mae'r llif gwaedu o'r electrolyte yn cael ei drin i reoli'r cronni-nicel, arsenig ac antimoni. Rheoli amhuredd yn y tŷ tanc yw'r cam sy'n penderfynu a yw'r catod yn bodloni'r purdeb a ddisgwylir gan gopr wedi'i fireinio.

Yr amhureddau sy'n achosi'r anhawster mwyaf mewn mwyndoddi eilaidd yw plwm, tun, sinc, nicel, antimoni a bismuth. Mae sinc a phlwm yn gyfnewidiol i wahanol raddau ac yn adrodd yn rhannol i'r llwch ffliw. Mae'n anodd tynnu tun, antimoni a bismuth wrth fireinio tân a rhaid eu rheoli trwy gyfuno'r tâl yn ofalus fel bod cemeg yr anod yn aros o fewn y ffenestr y gall y tŷ tanc ei goddef. Dyna pam mae cyfrifiad y cyfuniad yn un o'r tasgau rheoli pwysicaf mewn gwaith copr eilaidd: yr amcan yw cadw'r cynnwys copr yn ddigon uchel a'r elfennau cosb yn ddigon isel fel bod yr anod yn bodloni'r fanyleb heb gost mireinio gormodol.

Ynni, Allyriadau a Rheoli Ansawdd

Mae'r ddadl ynni ar gyfer copr eilaidd yn gryf, ac mae'n un o'r rhesymau y mae'r diwydiant yn bodoli. Mae cynhyrchu copr o ddeunydd wedi'i ailgylchu yn gofyn am ffracsiwn bach o'r ynni a ddefnyddir mewn mwyngloddio a mwyndoddi dwysfwyd cynradd, ac mae'r ffigurau a ddyfynnir yn gyffredin yn gosod yr arbediad ar y mwyafrif helaeth o'r galw am ynni sylfaenol, gyda gostyngiadau cyfatebol mewn allyriadau sylffwr deuocsid ac yn y cyfaint o sorod a gynhyrchir. Mae'r fantais fwyaf ar gyfer y llwybr defnydd uniongyrchol, lle mae'r metel yn cael ei aildoddi'n syml, a'r lleiaf ar gyfer y llwybr tri cham, sy'n dal i gynnwys mwyndoddi tymheredd uchel a thrawsnewid.

Mae rheolaeth amgylcheddol mewn gwaith copr eilaidd modern yn cwmpasu sawl ffrwd:

Mae nwy ffliw o'r ffwrneisi mwyndoddi a thrawsnewid yn cael ei oeri, ei lanhau mewn casglwyr llwch a'i drin cyn ei ryddhau, a dychwelir y llwch a gasglwyd i'r broses adfer metel.

Mae cynnwys plastig ac organig yn y sgrap yn cael ei reoli, oherwydd gall hylosgiad anghyflawn o ddeunydd organig gynhyrchu allyriadau nad yw'r system glanhau nwy wedi'i gynllunio i'w ddileu.

Mae slag yn cael ei gronynnu a naill ai ei werthu i'w ddefnyddio mewn adeiladu neu ei brosesu ymhellach i adennill copr gweddilliol.

Mae dŵr proses yn cael ei ail-gylchredeg, gyda llif gwaedu yn cael ei drin i dynnu metelau trwm cyn ei ollwng.

Mae rheoli ansawdd yn dilyn y cynnyrch yn hytrach na'r broses. Mae anodau'n cael eu samplu a'u dadansoddi ar gyfer copr ac ar gyfer yr elfennau cosb, ac mae pwysau'r anod a geometreg yn cael eu rheoli fel bod y tŷ tanc yn rhedeg ar effeithlonrwydd cerrynt sefydlog. Mae catod yn cael ei samplu trwy gydol y cylch platio a'i archwilio ar gyfer cyflwr yr wyneb, a dadansoddir y catod gorffenedig i gadarnhau bod y purdeb yn bodloni'r gofyniad am gopr wedi'i fireinio. Mae dogfennaeth ar gyfer cwsmeriaid allforio fel arfer yn cynnwys dadansoddiad o bob lot catod ynghyd â hunaniaeth y lot, fel y gellir olrhain y deunydd yn ôl i'r swp anod ac i'r cyfuniad sgrap a'i cynhyrchodd.

FAQ

C: Beth yw'r gwahaniaeth rhwng defnydd uniongyrchol ac anuniongyrchol o sgrap copr?
Mae defnydd uniongyrchol yn ail-doddi sgrap glân, gradd uchel ac yn ei daflu'n syth i mewn i gopr wedi'i buro neu aloi copr. Mae defnydd anuniongyrchol yn arogli sgrap wedi'i halogi neu wedi'i gymysgu i mewn i anod ac yna'n ei fireinio'n electrolytig i gatod copr.

C: Beth mae smeltio un-cam, dau-gam a thri-cyfnod yn cyfeirio ato?
Maent yn cyfeirio at nifer y camau pyrometallurgical cyn mireinio electrolytig. Mae -cam yn codi-copr gradd uchel yn uniongyrchol i'r ffwrnais anod, mae dau gam yn ychwanegu cam toddi a chwythu, ac mae -cam yn ychwanegu ffwrnais mwyndoddi a thrawsnewidydd cyn mireinio anod.

C: Pa sgrap sy'n addas ar gyfer prosesu un cam?
Deunydd â chynnwys copr o tua 98 % neu fwy, fel copr trwm glân, bar bws a gweddillion gradd uchel gyda lefelau isel o elfennau cosb, oherwydd nid yw'r llwybr byr yn rhoi llawer o gyfle i wrthod amhureddau.

C: Pam mae angen mireinio tân anod cyn electrolysis?
Mae ocsidiad yn cael gwared ar elfennau sy'n fwy adweithiol na chopr ac mae gostyngiad yn cael gwared ar yr ocsigen gormodol a adawyd gan y cam hwnnw, felly mae'r anod yn gadarn, yn castio'n lân ac yn hydoddi ar gyfradd sefydlog yn y tŷ tanc. Mae hefyd yn lleihau'r llwyth amhuredd sy'n cyrraedd yr electrolyte.

C: Sut mae plwm, tun ac antimoni yn cael eu trin?
Fe'u rheolir yn bennaf trwy gyfuno'r tâl fel bod cemeg yr anod yn aros o fewn yr ystod y gall y tŷ tanc ei drin, ac yn rhannol trwy ocsidiad yn y ffwrnais anod, lle mae rhai o'r elfennau hyn yn adrodd i slag a llwch ffliw.

C: A yw copr wedi'i ailgylchu o'r un ansawdd â chopr sylfaenol?
Mae catod a gynhyrchir trwy fireinio electrolytig anodau eilaidd yn bodloni'r un gofyniad purdeb â chopr wedi'i buro o ddwysfwyd cynradd, ac mae'n ymgyfnewidiol mewn cynhyrchion i lawr yr afon. Mae'r ansawdd yn dibynnu ar reolaeth y dilyniant mwyndoddi a mireinio, nid ar darddiad y deunydd crai.