专利名称：废铜及含铜废料的清洁回收生产方法
技术领域：
本发明涉及一种废料变废为宝的回收方法，特别是涉及一种废铜及含铜废料的清洁回收生产方法。
背景技术：
我国储铜量6300万吨，占全世界的6. 2%，目前年产铜量150万吨，年耗铜量450万吨。我国是耗铜大国，每年需要大量进口，单从智利进口高达32%。但是我国每年废铜产出量高达200万吨(包括各种电力、电器、电子淘汰、报废及各种含铜物料)以上。据统计，目前我国电器电子产品每年淘汰量很大，这些电器、电子产品每年处于上升趋势，有些小规模生产者，为了追求短期效益，以浪费资源、污染环境为代价，采用露天焚烧、强酸浸泡等落后方法处理废弃电器电子产品，随意排放废弃、废液、废渣，造成严重的环境污染，危害人体健康。目前，国内外回收废铜的现状仍然是火法冶炼回收，其工艺粗放，回收率较低，造成资源浪费、消耗能源、污染环境。该传统火法回收的大概过程为废杂铜及含铜物料采用小冲天炉、反射炉进行火法冶炼，炼成粗铜锭，销售给铜加工企业，粗铜用反射炉、冲天炉，再炼制成阳极板，再把阳极板进行电解精炼成阴极铜，阴极铜再次熔化加工成各种铜产品坯料，坯料进行深加工，加工成各种电器、电子产品原材料。采用火法传统方法将废铜或含铜废料加工制造成电器电子产品的材料，需要经过两次火法冶炼，一次电解精炼，一次熔化才能得到制造各种铜产品电器产品的材料(铜带、铜板、铜管、铜丝、铜箔、铜线、合金等)。由此可知，传统方法回收废铜及废铜物料造成了大量资源浪费，并且回收率较低(回收率为20 30%)。另外，含铜较低的废料采用火法传统方法根本无法回收；传统的火法回收废铜过程，消耗大量的能源，排放大量的二氧化碳，污染环境，危害人类健康，加快地球变暖。因此，现有火法回收废铜的传统方法，造成资源浪费严重，能源消耗大，污染严重。清洁生产是联合国与国际世贸组织提出的21世纪《全球绿色环保》主要议程，也是中国政府《21世纪一绿色革命》的重要奋斗目标和主导方向。清洁生产，就是要不断采取改进设计，在原有的生产基础上，采用科学的设计，先进的工艺技术与设备，改善管理，综合利用，从源头消减污染，提高再生资源利用效率，减少或者避免产品在生产过程中污染物的产生和排放，减轻或者消除对人类健康和环境的危害，促进循环经济与社会可持续发展。节能减排，给地球降温，保护地球，早已成为全世界各国政府重要的课题。目前，全世界科学工作者都在为节约能源、减少二氧化碳排放做着不懈的努力。随着社会的不断进步，人类生存质量的提高，各种铜产品、电力、电器、电子产品用量越来越多。科技的不断进步，电力、电器、电子产业的高速发展，电力、电器、电子产品不断的更新换代，电子产品被淘汰、被废弃。据估算，这些淘汰、废弃含铜产品的数量数以亿计。其中，铜的再生利用，都是采用传统火法回收，众多作坊为追求短期效益，采用露天焚烧、强酸浸泡等落后方式处理废 弃电器、电子产品，随意排放废弃、废液、废渣，从而造成严重的环境污染，危害人体健康。为了有效提高铜资源的回收循环利用效率，节约能源，减少二氧化碳排放，使社会上每年产生的大量废铜、废弃的电器、电子垃圾等各种含铜废料得到最大程度的重新利用，减少环境污染。因此，研究开发一种含铜废料的清洁回收技术是至关重要的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种废铜及含铜废料的清洁回收生产方法。采用本发明清洁回收生产方法回收处理废铜、含铜废料,可使废铜、含铜废料经过清洁生产技术产出优质铜产品，本发明在整个从废品到成品的回收处理过程中，无废水、废气排放，二氧化碳零排放，并且不采用任何燃料，从而节约了大量的标煤资源。通过本发明方法清洁回收含铜废料，使其变废为宝，并且回收率较高。因此，本发明清洁回收含铜废料，实现了循环经济，控制了环境污染，从而使企业实现了增值、增效、增产和增益，并且降低了生产成本，实现经济效益、社会效益、生态环境效益、综合收益的目的。为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是
本发明提供一种废铜及含铜废料的清洁回收生产方法，所述清洁回收生产方法包括以下步骤
a、首先将含铜废料进行拣选分类，分出废铜、含铜物料或电子垃圾；
b、将步骤a拣选分出的废铜采用硫酸溶液在浸溶塔中进行清洗，清洗后得到合格铜和低品位硫酸铜溶液；
C、将步骤b所得合格铜采用硫酸铜溶液在浸溶塔中进行浸溶，浸溶后得到浓度为45 85g/L的硫酸铜溶液；
d、将步骤a拣选分出的含铜物料或电子垃圾采用造粒机进行加工制粒，将制粒后的含铜物料采用硫酸溶液在浸溶塔中进行浸溶，浸溶后得到低品位硫酸铜溶液和废渣；
e、将步骤b和d所得到的低品位硫酸铜溶液采用混合澄清器进行萃取，萃取后采用混合澄清器再进行反萃，反萃后得到浓度为45 85 g/L的硫酸铜溶液；
f、将步骤c和步骤e得到的浓度为45 85g/L的硫酸铜溶液导入储存池，然后采用常规电积方法产出阴极铜或采用常规阴极辊产出铜产品坯料，并产出硫酸浓度为16 17g/L的硫酸铜溶液，所得阴极铜直接包装销售；
g、将步骤f所得铜产品坯料采用常规方法加工成各种铜产品(例如铜带、铜板、铜管、铜丝、铜箔、铜线等)。根据上述的废铜及含铜废料的清洁回收生产方法，步骤b中所述硫酸溶液的质量百分浓度为4 5%。根据上述的废铜及含铜废料的清洁回收生产方法，步骤b中所述得到合格铜中铜含量≥99. 97%。根据上述的废铜及含铜废料的清洁回收生产方法，步骤c中所述采用硫酸铜溶液在浸溶塔中进行浸溶，采用的硫酸铜溶液中硫酸浓度为16 17g/L ;浸溶塔内的温度为80 90 。根据上述的废铜及含铜废料的清洁回收生产方法，步骤d中制粒后的含铜物料的粒径为3 5cm ;所述硫酸溶液的质量百分浓度为4 5%。根据上述的废铜及含铜废料的清洁回收生产方法，步骤d中所述废渣为用火法炼铜产生的废渣料；所述浸溶后所得的废渣根据材质不同分别用于水泥厂或作为墙体原料。
根据上述的废铜及含铜废料的清洁回收生产方法，步骤b中所述低品位硫酸铜溶液中铜含量浓度为I 3g/L ;步骤d中所述低品位硫酸铜溶液中铜含量浓度为5 10g/L。根据上述的废铜及含铜废料的清洁回收生产方法，步骤e中进行萃取时采用的萃取剂为上海科萃实业有限公司生产的N902铜萃取剂；步骤e中进行反萃时反萃水相为硫酸浓度为16 17g/ L的硫酸铜溶液。根据上述的废铜及含铜废料的清洁回收生产方法，步骤f中产出的硫酸浓度为16 17g/ L的硫酸铜溶液用于步骤c中进行浸溶或者用于步骤e中作为反萃水相进行反本发明的积极有益效果
I、采用本发明清洁回收生产方法，可使废铜、含铜废料经过清洁生产技术产出优质铜产品，本发明在整个从废品到成品的回收处理过程中，采用三大闭路循环，无废水、废气排放，二氧化碳零排放，并且不采用任何燃料(例如煤、焦炭等)，从而节约了大量的标煤资源。通过本发明方法清洁回收含铜废料，从而提高了铜的利用率，实现了循环经济，控制了环境污染的目标，从而使企业实现了增值、增效、增产和增益，并且降低了生产成本，实现经济效益、社会效益、生态环境效益、综合收益的目的。2、本发明清洁回收含铜废料的方法，是一种既能节约能源，又能减少污染、减少二氧化碳排放的优化环境处理技术，从而可有效替代废铜火法回收的传统方法。采用本发明方法清洁回收含铜废料，实现了不冶炼、不熔化、不用燃料，并且是闭路循环、节能环保。3、采用本发明方法清洁回收废铜及含铜废料，整个过程不需要冶炼、熔化，不采用任何燃料，从而节约了能源；整个回收方法设计合理，工艺简单，实用性强，容易推广实施。采用本发明方法不仅能将含铜废料变废为宝，产出优质铜，并且回收率较高，其回收率高达99 100%ο4、本发明方法采用闭路循环系统，无废水、废酸排放，不产生粉尘和热量，不排放二氧化碳。因而，本发明方法节能环保，并且使其含铜物料达到了最大程度的利用，实现了资源再生利用，达到了循环经济，可持续发展的战略目标。5、本发明回收含铜废料方法科学合理，工艺简单，各道处理工序环环相扣，闭路循环，不产生废水、废酸、粉尘、热量、二氧化碳，节约能源，节约资源。与火法传统回收方法相t匕，本发明吨铜回收可节约标准煤900kg左右，减少二氧化碳排放2377kg (I公斤标准煤产出二氧化碳2. 642公斤计算)，资源利用率高达99 100%。6、本发明清洁回收生产方法不仅能有效回收高含量的废铜及其含铜废料，也能够有效回收含铜较低的废铜物料。具体实施例方式 以下实施例仅为了进一步说明本发明，但并不限制本发明的内容。实施例I :
本发明含铜及含铜废料的清洁回收生产方法，所述清洁回收生产方法的详细步骤如
下
a、首先将含铜废料进行拣选分类，分出废铜、含铜物料或电子垃圾；
b、将步骤a拣选分出的废铜采用质量百分浓度为5%的硫酸溶液在浸溶塔中进行清洗，清洗后得到合格铜(合格铜中铜含量为99. 99%)和低品位硫酸铜溶液(低品位硫酸铜溶液中铜含量浓度为I 3g/L)；
C、将步骤b所得合格铜采用硫酸浓度为16 17g/L的硫酸铜溶液在浸溶塔中进行浸溶，浸溶塔内的温度为85°C，浸溶后得到浓度为45 85g/L的硫酸铜溶液；该步骤c中采用的硫酸浓度为16 17g/L的硫酸铜溶液为步骤f中电积过程中产出的硫酸铜溶液； d、将步骤a拣选分出的含铜物料或电子垃圾采用造粒机进行加工制粒，制粒后得到的含铜物料的粒径为3 5cm ;将制粒后的含铜物料采用质量百分浓度为5%的硫酸溶液在浸溶塔中进行浸溶，浸溶后得到低品位硫酸铜溶液(低品位硫酸铜溶液中铜含量浓度为5 10g/L)和废渣(废渣为用火法炼铜产生的废渣料；所述浸溶后所得的废渣根据材质不同分别用于水泥厂或作为墙体原料);
e、将步骤b和d所得到的低品位硫酸铜溶液采用混合澄清器进行萃取，萃取时采用的萃取剂为上海科萃实业有限公司生产的N902铜萃取剂；萃取后采用混合澄清器再进行反萃，反萃时反萃水相为步骤f中产生的硫酸浓度为16 Ug/ L的硫酸铜溶液,反萃后得到浓度为45 85 g/L的硫酸铜溶液；
f、将步骤c和步骤e得到的浓度为45 85g/L的硫酸铜溶液导入储存池，然后采用常规电积方法产出阴极铜或采用常规阴极辊产出铜产品坯料，并产出硫酸浓度为16 17g/L的硫酸铜溶液，所得阴极铜直接包装销售；
g、将步骤f所得铜产品坯料采用常规方法加工成各种铜产品。实施例2
本发明含铜及含铜废料的清洁回收生产方法，所述清洁回收生产方法的详细步骤如
下
a、首先将含铜废料进行拣选分类，分出废铜、含铜物料或电子垃圾；
b、将步骤a拣选分出的废铜采用质量百分浓度为4%的硫酸溶液在浸溶塔中进行清洗，清洗后得到合格铜(合格铜中铜含量为99. 97%)和低品位硫酸铜溶液(低品位硫酸铜溶液中铜含量浓度为I 3g/L)；
C、将步骤b所得合格铜采用硫酸浓度为16 17g/L的硫酸铜溶液在浸溶塔中进行浸溶，浸溶塔内的温度为80°C，浸溶后得到浓度为45 85g/L的硫酸铜溶液；该步骤c中采用的硫酸浓度为16 17g/L的硫酸铜溶液为步骤f中电积过程中产出的硫酸铜溶液；
d、将步骤a拣选分出的含铜物料或电子垃圾采用造粒机进行加工制粒，制粒后得到的含铜物料的粒径为3 5cm ;将制粒后的含铜物料采用质量百分浓度为4%的硫酸溶液在浸溶塔中进行浸溶，浸溶后得到低品位硫酸铜溶液(低品位硫酸铜溶液中铜含量浓度为5 10g/L)和废渣(废渣为用火法炼铜产生的废渣料；所述浸溶后所得的废渣根据材质不同分别用于水泥厂或作为墙体原料);
e、将步骤b和d所得到的低品位硫酸铜溶液采用混合澄清器进行萃取，萃取时采用的萃取剂为上海科萃实业有限公司生产的N902铜萃取剂；萃取后采用混合澄清器再进行反萃，反萃时反萃水相为步骤f中产生的硫酸浓度为16 Ug/ L的硫酸铜溶液,反萃后得到浓度为45 85 g/L的硫酸铜溶液；
f、将步骤c和步骤e得到的浓度为45 85g/L的硫酸铜溶液导入储存池，然后采用常规电积方法产出阴极铜或采用常规阴极辊产出铜产品坯料，并产出硫酸浓度为16 17g/L的硫酸铜溶液，所得阴极铜直接包装销售；g、将步骤f所得铜产品坯料采用常规方法加工成各种铜产品。 实施例3
本发明含铜及含铜废料的清洁回收生产方法，所述清洁回收生产方法的详细步骤如
下
a、首先将含铜废料进行拣 选分类，分出废铜、含铜物料或电子垃圾；
b、将步骤a拣选分出的废铜采用质量百分浓度为4.5%的硫酸溶液在浸溶塔中进行清洗，清洗后得到合格铜(合格铜中铜含量为99. 99%)和低品位硫酸铜溶液(低品位硫酸铜溶液中铜含量浓度为I 3g/L)；
C、将步骤b所得合格铜采用硫酸浓度为16 17g/L的硫酸铜溶液在浸溶塔中进行浸溶，浸溶塔内的温度为90°C，浸溶后得到浓度为45 85g/L的硫酸铜溶液；该步骤c中采用的硫酸浓度为16 17g/L的硫酸铜溶液为步骤f中电积过程中产出的硫酸铜溶液；
d、将步骤a拣选分出的含铜物料或电子垃圾采用造粒机进行加工制粒，制粒后得到的含铜物料的粒径为3 5cm ;将制粒后的含铜物料采用质量百分浓度为4. 5%的硫酸溶液在浸溶塔中进行浸溶，浸溶后得到低品位硫酸铜溶液(低品位硫酸铜溶液中铜含量浓度为5 10g/L)和废渣(废渣为用火法炼铜产生的废渣料；所述浸溶后所得的废渣根据材质不同分别用于水泥厂或作为墙体原料);
e、将步骤b和d所得到的低品位硫酸铜溶液采用混合澄清器进行萃取，萃取时采用的萃取剂为上海科萃实业有限公司生产的N902铜萃取剂；萃取后采用混合澄清器再进行反萃，反萃时反萃水相为步骤f中产生的硫酸浓度为16 Ug/ L的硫酸铜溶液,反萃后得到浓度为45 85 g/L的硫酸铜溶液；
f、将步骤c和步骤e得到的浓度为45 85g/L的硫酸铜溶液导入储存池，然后采用常规电积方法产出阴极铜或采用常规阴极辊产出铜产品坯料，并产出硫酸浓度为16 17g/L的硫酸铜溶液，所得阴极铜直接包装销售；
g、将步骤f所得铜产品坯料采用常规方法加工成各种铜产品。
权利要求
1.一种废铜及含铜废料的清洁回收生产方法，其特征在于，所述清洁回收生产方法包括以下步骤 a、首先将含铜废料进行拣选分类，分出废铜、含铜物料或电子垃圾； b、将步骤a拣选分出的废铜采用硫酸溶液在浸溶塔中进行清洗，清洗后得到合格铜和低品位硫酸铜溶液； C、将步骤b所得合格铜采用硫酸铜溶液在浸溶塔中进行浸溶，浸溶后得到浓度为45 85g/L的硫酸铜溶液； d、将步骤a拣选分出的含铜物料或电子垃圾采用造粒机进行加工制粒，将制粒后的含铜物料采用硫酸溶液在浸溶塔中进行浸溶，浸溶后得到低品位硫酸铜溶液和废渣； e、将步骤b和d所得到的低品位硫酸铜溶液采用混合澄清器进行萃取，萃取后采用混合澄清器再进行反萃，反萃后得到浓度为45 85 g/L的硫酸铜溶液； f、将步骤c和步骤e得到的浓度为45 85g/L的硫酸铜溶液导入储存池，然后采用常规电积方法产出阴极铜或采用常规阴极辊产出铜产品坯料，并产出硫酸浓度为16 17g/L的硫酸铜溶液，所得阴极铜直接包装销售； g、将步骤f所得铜产品坯料采用常规方法加工成各种铜产品。
2.根据权利要求I所述的废铜及含铜废料的清洁回收生产方法，其特征在于步骤b中所述硫酸溶液的质量百分浓度为4 5%。
3.根据权利要求I所述的废铜及含铜废料的清洁回收生产方法，其特征在于步骤b中所述得到合格铜中铜含量> 99. 97%。
4.根据权利要求I所述的废铜及含铜废料的清洁回收生产方法，其特征在于步骤c中所述采用硫酸铜溶液在浸溶塔中进行浸溶，采用的硫酸铜溶液中硫酸浓度为16 17g/L ;浸溶塔内的温度为80 90°C。
5.根据权利要求I所述的废铜及含铜废料的清洁回收生产方法，其特征在于步骤d中制粒后的含铜物料的粒径为3 5cm ;所述硫酸溶液的质量百分浓度为4 5%。
6.根据权利要求I所述的废铜及含铜废料的清洁回收生产方法，其特征在于步骤d中所述废渣为用火法炼铜产生的废渣料;所述浸溶后所得的废渣根据材质不同分别用于水泥厂或作为墙体原料。
7.根据权利要求I所述的废铜及含铜废料的清洁回收生产方法，其特征在于步骤b中所述低品位硫酸铜溶液中铜含量浓度为I 3g/L ;步骤d中所述低品位硫酸铜溶液中铜含量浓度为5 10g/L。
8.根据权利要求I所述的废铜及含铜废料的清洁回收生产方法，其特征在于步骤e中进行萃取时采用的萃取剂为上海科萃实业有限公司生产的N902铜萃取剂；步骤e中进行反萃时反萃水相为硫酸浓度为16 17g/ L的硫酸铜溶液。
9.根据权利要求I所述的废铜及含铜废料的清洁回收生产方法，其特征在于步骤f中产出的硫酸浓度为16 17g/ L的硫酸铜溶液用于步骤c中进行浸溶或者用于步骤e中作为反萃水相进行反萃。
全文摘要
本发明公开了一种废铜及含铜废料的清洁回收生产方法。首先将含铜废料进行拣选分类，将拣选出的废铜采用硫酸溶液进行清洗，清洗后得到合格铜和低品位硫酸铜溶液；合格铜采用硫酸铜溶液进行浸溶，浸溶后得到高品位硫酸铜溶液；将拣选的含铜物料或电子垃圾加工制粒，制粒后的含铜物料采用硫酸溶液进行浸溶，浸溶后得到低品位硫酸铜溶液和废渣；将低品位硫酸铜溶液依次进行萃取、反萃，得到高品位硫酸铜溶液；将高品位硫酸铜溶液电积产出阴极铜或铜产品坯料，铜产品坯料加工成各种铜产品。本发明方法不仅能有效回收高含量的废铜物料，也能够有效回收含铜较低的废铜物料，其回收率高达99～100%。本发明方法无污染物排放，并且不采用任何燃料设计合理，工艺简单，实用性强，容易推广实施。
文档编号C22B15/00GK102618722SQ201210083009
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月27日 优先权日2012年3月27日
发明者孙景, 武保兴, 武先旗, 武振龙, 武洪兴 申请人:武振龙