当前位置: 贵金属 >> 贵金属前景 >> 富氧侧吹熔炼技术,在回收电子废料中有价金
文丨胖仔研究社
编辑丨胖仔研究社
前言
随着电子产品的不断更新换代,电子废料也逐渐成为工业生产中的一种固体废料。其中含有的镍、钴、铜、锌、铝等金属,在传统的熔炼处理过程中,是采用化学方法或物理方法进行提炼,或采用物理方法与化学方法混合处理。
在传统的熔炼工艺中,这些金属一般要经过多次的重熔处理,才能获得合格的金属产品,采用物理方法与化学方法相结合的熔炼工艺处理电子废料,能够有效地去除废液中的有害杂质和重金属离子,提高金属回收率和纯度,有效地回收废液中的有价金属。
侧吹熔炼是一种利用气流与富氧两个因素协同作用去除电子废料中杂质元素的先进熔炼技术。
电子废料中的有价金属
在电子产品制造过程中,要使用各种原材料,如金属、塑料、玻璃、陶瓷等,这些材料的化学组成和物理特性不同,如果对其进行分类处理,则会对回收和再利用产生影响。
目前,电子废弃物回收处理的主流方式是先对其进行拆解,再根据材料的不同特性进行分类处理,电子废料中含有大量的金属,包括铜、铁、铝、锡等。
其中,铜是一种重要的电子元器件材料,广泛应用于计算机、手机、收音机、电视等电子产品中。如果对电子废料进行处理,不仅能够回收有价金属,而且还能减少对环境的污染。
电子废弃物中含有大量的铜、铁等金属,这些金属虽然是有价金属,但在实际生产中却很难回收利用,电子废弃物中含有大量的铜和铁等金属,如果不进行有效回收处理,不仅会造成环境污染,而且会造成资源浪费。
目前在电子废料中含有大量的铜和铁等金属,这些金属虽然可以进行回收利用,但由于其含量较低,无法达到工业生产中的要求。如果想要获得更高质量的有价金属原料,需要将这些材料进行额外处理,如增加杂质含量、提高熔炼温度等。
目前使用最广泛的方法是对电子废料进行分类处理,然后再采用不同的回收处理方法将其回收利用。如对电子废弃物中的铜和铁进行分离处理时,一般采用破碎-磁选-分选-熔炼的方法进行。这种方法能够将回收后的铜和铁分离出来并进行回收利用。
从理论上来说,电子废料中含有大量的铜和铁等有价金属,但由于其含量较低并且含量不均匀等原因,回收效果并不理想。如果能够对这些有价金属进行合理地分离和提纯,不仅能够提高回收效率、降低成本,而且还能降低环境污染。
目前常用的电子废料分离提纯方法主要有物理分离法、物理—化学分离法等。
富氧侧吹熔炼
富氧侧吹熔炼是用富氧空气在工业炉中直接吹炼金属的方法,主要用于处理高品位的金属原料,包括废铅蓄电池、电子垃圾、铁屑、铜屑等。
富氧侧吹熔炼对原料的要求较高,一般要求原料中不含铁、锌和硫,否则将会导致炉衬寿命降低。对于废铅蓄电池,主要是用含铅量低于90%的废铅蓄电池作为原料。
废铅蓄电池在冶炼过程中,首先要进行熔炼,将其中的铅还原出来,的铅被称为“铅精矿”,铅精矿一般用干法脱铅工艺来进行处理。
电子垃圾是指电子产品在使用过程中产生的金属废料和半导体材料废料,主要包括各种废旧电池、报废线路板、报废IC芯片等。
富氧侧吹熔炼可以将废铅蓄电池、废锡渣等直接炼成金属铅锭,也可以将金属铅通过精炼得到合格的铅锭。
目前国内常用的电子废料富氧侧吹熔炼技术主要有以下两种:
一种是高炉富氧侧吹熔炼技术,使用高炉生产氧气,通过氧气为冶炼提供还原性气体,来代替氧气进行冶炼。这种方式生产出的金属铅纯度较高,一般都可达到99.99%以上,同时还能去除杂质。
另一种是转炉富氧侧吹熔炼技术,使用转炉来处理电子废料,主要是为了将电子废料中的金属铅进一步精炼。两种富氧侧吹熔炼技术都有各自的优势和缺点。
高炉富氧侧吹熔炼技术是一种高效节能的工艺技术,但在处理高品位金属原料时需要消耗大量氧气和电耗,而且这种方法生产出的金属铅纯度较低;
转炉富氧侧吹熔炼技术主要是采用高氧浓度、高流速和高喷风速度等条件对炉料进行加热和处理,因此能够得到纯度较高、杂质含量较低的金属铅。
富氧侧吹熔炼在回收电子废料领域的优势
电子废料中的电子元器件用的较多,常见的电子元器件有二极管、三极管、晶闸管等;还有一些特殊的电子元件,比如集成电路、IC芯片等。
这些电子元件在日常生活中很常见,而这些器件一般都是不能拆卸的,一旦需要更换只能报废处理。
回收利用电子废料中有价金属具有重要意义,因为这是一个完全可以循环利用的资源。电子废料中含有大量的合金元素以及贵金属元素和其他杂质元素,所以在回收利用电子废料时要尽量减少有害成分,同时还要尽可能减少对环境造成影响。
富氧侧吹熔炼在回收电子废料中有价金属时有着重要意义,因为富氧侧吹熔炼可以有效地减少有害成分,同时还可以提高有价金属回收率。
富氧侧吹熔炼采用的是低成本的富氧气体,这主要是因为可以有效地减少有害成分,比如氧气、氮气、二氧化碳等;
这些气体在被加热时会产生大量的热,同时也会产生一定的气体压力,这种气体压力的增加就会导致熔炼过程中熔渣出现变形等问题。
富氧侧吹熔炼技术在回收电子废料中有价金属时主要采用富氧气体进行,这种方法的优点在于可以有效地减少有害成分。
虽然电子废料中含有大量有害成分,但是它们经过富氧侧吹熔炼处理之后都会被去除。富氧侧吹熔炼回收电子废料中有价金属时主要是利用高温烟气来进行的,这是因为高温烟气在加热时会产生一定的气体压力。
这种气体压力的增加会导致熔炼过程中出现变形问题,所以在回收电子废料中有价金属时采用这种方法可以有效降低有害成分。
电子废料中的有价金属主要是铜、铝、镍等金属,这些金属都是重要的工业原料,所以回收电子废料中有价金属对环境和工业都具有重要意义。
回收过程中的缺陷
熔炼中的氧化现象,在富氧侧吹熔炼过程中,由于富氧气体中氧气含量较高,使得在还原过程中的氧化现象非常严重;
一般的金属氧化物之间发生反应时,生成物非常少,很难看到金属氧化物之间的反应,而金属氧化物之间发生反应时,生成物很多,所以在熔炼过程中会出现氧化现象。
还原速度慢,在富氧侧吹熔炼过程中,因为氧气含量较高的缘故,使得还原速度非常慢,一般的金属氧化物之间发生反应时,生成物很少。
熔炼过程中的炉气和炉外空气混合不均匀,在回收时会出现炉气和炉外空气混合不均匀的现象,而一般情况下在回收时会出现二氧化碳含量高的现象。
生产成本高:富氧侧吹熔炼技术虽然有很好的性能和优点,但是由于生产成本高这一原因导致它不适合大规模的生产。
产品纯度不高:富氧侧吹熔炼技术回收电子废料中所含的杂质含量比较多,所以产品纯度不高。
在回收电子废料时对环境造成的危害:在富氧侧吹熔炼回收电子废料时会产生一些污染物和废弃物,这些物质和废弃物都会对环境造成很大的危害。
如果生产成本太高就无法大规模生产:由于富氧侧吹熔炼技术回收电子废料时所需要投入的成本太高,所以会导致在生产过程中不能大量生产,无法满足市场需求。
应用前景及发展趋势
在电子废弃物中,电子元件占了大部分,这类电子废弃物回收难度较大,电子废料种类复杂,有些原料含有有毒有害物质,如果直接将这些物质在空气中燃烧处理,不仅会造成污染,还会对人类健康造成威胁。
而采用富氧侧吹熔炼的方法回收电子废料中的有价金属,可以使原料在冶炼过程中不会发生化学反应,从而避免了传统冶炼方法造成的污染问题。目前富氧侧吹熔炼技术已经广泛应用于电子废弃物中有价金属的回收。
在电子废弃物中,铅、锌等重金属元素含量较高,这些元素都具有毒性和强腐蚀性,而且重金属元素的回收还需要进行二次处理,不仅造成了资源浪费,也给环境带来了污染。
采用富氧侧吹熔炼技术可以将电子废弃物中的有价金属元素有效回收,从而避免了传统冶炼方法造成的污染问题。
目前富氧侧吹熔炼技术在电子废弃物中回收铅、锌等重金属的应用研究取得了一定成效。
在电子废弃物中,铅、锌等重金属元素含量较高,采用富氧侧吹熔炼技术可以将其中的铅、锌等重金属元素有效回收。
从电子废弃物中回收铅、锌等重金属是一项绿色环保技术。传统冶炼方法在处理电子废弃物中的铅、锌等重金属时,通常要将原料进行预处理,再通过冶炼方法进行处理,这样会产生较大污染问题。
富氧侧吹熔炼技术在电子废弃物中回收铅、锌等重金属元素时,可以将原料在不进行预处理的情况下直接进行熔炼。
这种方法不会产生污染问题,也不用对原料进行预处理,从而避免了传统冶炼方法造成的污染问题,这种技术可以将电子废弃物中的铅、锌等重金属元素高效回收。另外这种技术在对原料进行预处理时,能够减少杂质含量高的原料进入富氧侧吹熔炼装置中。
笔者观点
富氧侧吹熔炼工艺为我国电子废料中有价金属的回收提供了一条新途径,为我国电子废料的回收再利用提供了一条新思路,从理论上讲,该工艺还可以使电子废料中的“四废”得到有效利用。
从实际操作上讲,富氧侧吹熔炼工艺是一种先进的冶炼工艺,也是一种比较环保的冶炼工艺。
该工艺可以使电子废料中的“四废”得到有效利用,不仅可以回收电子废料中的有价金属,同时还可以回收电子废料中的非金属元素,目前该工艺已在电子废料回收方面得到了应用,并取得了很好的效果。
参考文献
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