專利名稱：廢銅及含銅廢料的清潔回收生產方法
技術領域：
本發明涉及一種廢料變廢為寶的回收方法，特別是涉及一種廢銅及含銅廢料的清潔回收生產方法。
背景技術：
我國儲銅量6300萬噸，占全世界的6. 2%，目前年產銅量150萬噸，年耗銅量450萬噸。我國是耗銅大國，每年需要大量進口，單從智利進口高達32%。但是我國每年廢銅產出量高達200萬噸(包括各種電力、電器、電子淘汰、報廢及各種含銅物料)以上。據統計，目前我國電器電子產品每年淘汰量很大，這些電器、電子產品每年處于上升趨勢，有些小規模生產者，為了追求短期效益，以浪費資源、污染環境為代價，采用露天焚燒、強酸浸泡等落后方法處理廢棄電器電子產品，隨意排放廢棄、廢液、廢渣，造成嚴重的環境污染，危害人體健康。目前，國內外回收廢銅的現狀仍然是火法冶煉回收，其工藝粗放，回收率較低，造成資源浪費、消耗能源、污染環境。該傳統火法回收的大概過程為廢雜銅及含銅物料采用小沖天爐、反射爐進行火法冶煉，煉成粗銅錠，銷售給銅加工企業，粗銅用反射爐、沖天爐，再煉制成陽極板，再把陽極板進行電解精煉成陰極銅，陰極銅再次熔化加工成各種銅產品坯料，坯料進行深加工，加工成各種電器、電子產品原材料。采用火法傳統方法將廢銅或含銅廢料加工制造成電器電子產品的材料，需要經過兩次火法冶煉，一次電解精煉，一次熔化才能得到制造各種銅產品電器產品的材料(銅帶、銅板、銅管、銅絲、銅箔、銅線、合金等)。由此可知，傳統方法回收廢銅及廢銅物料造成了大量資源浪費，并且回收率較低(回收率為20 30%)。另外，含銅較低的廢料采用火法傳統方法根本無法回收；傳統的火法回收廢銅過程，消耗大量的能源，排放大量的二氧化碳，污染環境，危害人類健康，加快地球變暖。因此，現有火法回收廢銅的傳統方法，造成資源浪費嚴重，能源消耗大，污染嚴重。清潔生產是聯合國與國際世貿組織提出的21世紀《全球綠色環保》主要議程，也是中國政府《21世紀一綠色革命》的重要奮斗目標和主導方向。清潔生產，就是要不斷采取改進設計，在原有的生產基礎上，采用科學的設計，先進的工藝技術與設備，改善管理，綜合利用，從源頭消減污染，提高再生資源利用效率，減少或者避免產品在生產過程中污染物的產生和排放，減輕或者消除對人類健康和環境的危害，促進循環經濟與社會可持續發展。節能減排，給地球降溫，保護地球，早已成為全世界各國政府重要的課題。目前，全世界科學工作者都在為節約能源、減少二氧化碳排放做著不懈的努力。隨著社會的不斷進步，人類生存質量的提高，各種銅產品、電力、電器、電子產品用量越來越多。科技的不斷進步，電力、電器、電子產業的高速發展，電力、電器、電子產品不斷的更新換代，電子產品被淘汰、被廢棄。據估算，這些淘汰、廢棄含銅產品的數量數以億計。其中，銅的再生利用，都是采用傳統火法回收，眾多作坊為追求短期效益，采用露天焚燒、強酸浸泡等落后方式處理廢 棄電器、電子產品，隨意排放廢棄、廢液、廢渣，從而造成嚴重的環境污染，危害人體健康。為了有效提高銅資源的回收循環利用效率，節約能源，減少二氧化碳排放，使社會上每年產生的大量廢銅、廢棄的電器、電子垃圾等各種含銅廢料得到最大程度的重新利用，減少環境污染。因此，研究開發一種含銅廢料的清潔回收技術是至關重要的。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種廢銅及含銅廢料的清潔回收生產方法。采用本發明清潔回收生產方法回收處理廢銅、含銅廢料,可使廢銅、含銅廢料經過清潔生產技術產出優質銅產品，本發明在整個從廢品到成品的回收處理過程中，無廢水、廢氣排放，二氧化碳零排放，并且不采用任何燃料，從而節約了大量的標煤資源。通過本發明方法清潔回收含銅廢料，使其變廢為寶，并且回收率較高。因此，本發明清潔回收含銅廢料，實現了循環經濟，控制了環境污染，從而使企業實現了增值、增效、增產和增益，并且降低了生產成本，實現經濟效益、社會效益、生態環境效益、綜合收益的目的。為了解決上述問題，本發明采用的技術方案是
本發明提供一種廢銅及含銅廢料的清潔回收生產方法，所述清潔回收生產方法包括以下步驟
a、首先將含銅廢料進行揀選分類，分出廢銅、含銅物料或電子垃圾；
b、將步驟a揀選分出的廢銅采用硫酸溶液在浸溶塔中進行清洗，清洗后得到合格銅和低品位硫酸銅溶液；
C、將步驟b所得合格銅采用硫酸銅溶液在浸溶塔中進行浸溶，浸溶后得到濃度為45 85g/L的硫酸銅溶液；
d、將步驟a揀選分出的含銅物料或電子垃圾采用造粒機進行加工制粒，將制粒后的含銅物料采用硫酸溶液在浸溶塔中進行浸溶，浸溶后得到低品位硫酸銅溶液和廢渣；
e、將步驟b和d所得到的低品位硫酸銅溶液采用混合澄清器進行萃取，萃取后采用混合澄清器再進行反萃，反萃后得到濃度為45 85 g/L的硫酸銅溶液；
f、將步驟c和步驟e得到的濃度為45 85g/L的硫酸銅溶液導入儲存池，然后采用常規電積方法產出陰極銅或采用常規陰極輥產出銅產品坯料，并產出硫酸濃度為16 17g/L的硫酸銅溶液，所得陰極銅直接包裝銷售；
g、將步驟f所得銅產品坯料采用常規方法加工成各種銅產品(例如銅帶、銅板、銅管、銅絲、銅箔、銅線等)。根據上述的廢銅及含銅廢料的清潔回收生產方法，步驟b中所述硫酸溶液的質量百分濃度為4 5%。根據上述的廢銅及含銅廢料的清潔回收生產方法，步驟b中所述得到合格銅中銅含量≥99. 97%。根據上述的廢銅及含銅廢料的清潔回收生產方法，步驟c中所述采用硫酸銅溶液在浸溶塔中進行浸溶，采用的硫酸銅溶液中硫酸濃度為16 17g/L ;浸溶塔內的溫度為80 90 。根據上述的廢銅及含銅廢料的清潔回收生產方法，步驟d中制粒后的含銅物料的粒徑為3 5cm ;所述硫酸溶液的質量百分濃度為4 5%。根據上述的廢銅及含銅廢料的清潔回收生產方法，步驟d中所述廢渣為用火法煉銅產生的廢渣料；所述浸溶后所得的廢渣根據材質不同分別用于水泥廠或作為墻體原料。
根據上述的廢銅及含銅廢料的清潔回收生產方法，步驟b中所述低品位硫酸銅溶液中銅含量濃度為I 3g/L ;步驟d中所述低品位硫酸銅溶液中銅含量濃度為5 10g/L。根據上述的廢銅及含銅廢料的清潔回收生產方法，步驟e中進行萃取時采用的萃取劑為上?？戚蛯崢I有限公司生產的N902銅萃取劑；步驟e中進行反萃時反萃水相為硫酸濃度為16 17g/ L的硫酸銅溶液。根據上述的廢銅及含銅廢料的清潔回收生產方法，步驟f中產出的硫酸濃度為16 17g/ L的硫酸銅溶液用于步驟c中進行浸溶或者用于步驟e中作為反萃水相進行反本發明的積極有益效果
I、采用本發明清潔回收生產方法，可使廢銅、含銅廢料經過清潔生產技術產出優質銅產品，本發明在整個從廢品到成品的回收處理過程中，采用三大閉路循環，無廢水、廢氣排放，二氧化碳零排放，并且不采用任何燃料(例如煤、焦炭等)，從而節約了大量的標煤資源。通過本發明方法清潔回收含銅廢料，從而提高了銅的利用率，實現了循環經濟，控制了環境污染的目標，從而使企業實現了增值、增效、增產和增益，并且降低了生產成本，實現經濟效益、社會效益、生態環境效益、綜合收益的目的。2、本發明清潔回收含銅廢料的方法，是一種既能節約能源，又能減少污染、減少二氧化碳排放的優化環境處理技術，從而可有效替代廢銅火法回收的傳統方法。采用本發明方法清潔回收含銅廢料，實現了不冶煉、不熔化、不用燃料，并且是閉路循環、節能環保。3、采用本發明方法清潔回收廢銅及含銅廢料，整個過程不需要冶煉、熔化，不采用任何燃料，從而節約了能源；整個回收方法設計合理，工藝簡單，實用性強，容易推廣實施。采用本發明方法不僅能將含銅廢料變廢為寶，產出優質銅，并且回收率較高，其回收率高達99 100%ο4、本發明方法采用閉路循環系統，無廢水、廢酸排放，不產生粉塵和熱量，不排放二氧化碳。因而，本發明方法節能環保，并且使其含銅物料達到了最大程度的利用，實現了資源再生利用，達到了循環經濟，可持續發展的戰略目標。5、本發明回收含銅廢料方法科學合理，工藝簡單，各道處理工序環環相扣，閉路循環，不產生廢水、廢酸、粉塵、熱量、二氧化碳，節約能源，節約資源。與火法傳統回收方法相t匕，本發明噸銅回收可節約標準煤900kg左右，減少二氧化碳排放2377kg (I公斤標準煤產出二氧化碳2. 642公斤計算)，資源利用率高達99 100%。6、本發明清潔回收生產方法不僅能有效回收高含量的廢銅及其含銅廢料，也能夠有效回收含銅較低的廢銅物料。具體實施例方式 以下實施例僅為了進一步說明本發明，但并不限制本發明的內容。實施例I :
本發明含銅及含銅廢料的清潔回收生產方法，所述清潔回收生產方法的詳細步驟如
下
a、首先將含銅廢料進行揀選分類，分出廢銅、含銅物料或電子垃圾；
b、將步驟a揀選分出的廢銅采用質量百分濃度為5%的硫酸溶液在浸溶塔中進行清洗，清洗后得到合格銅(合格銅中銅含量為99. 99%)和低品位硫酸銅溶液(低品位硫酸銅溶液中銅含量濃度為I 3g/L)；
C、將步驟b所得合格銅采用硫酸濃度為16 17g/L的硫酸銅溶液在浸溶塔中進行浸溶，浸溶塔內的溫度為85°C，浸溶后得到濃度為45 85g/L的硫酸銅溶液；該步驟c中采用的硫酸濃度為16 17g/L的硫酸銅溶液為步驟f中電積過程中產出的硫酸銅溶液； d、將步驟a揀選分出的含銅物料或電子垃圾采用造粒機進行加工制粒，制粒后得到的含銅物料的粒徑為3 5cm ;將制粒后的含銅物料采用質量百分濃度為5%的硫酸溶液在浸溶塔中進行浸溶，浸溶后得到低品位硫酸銅溶液(低品位硫酸銅溶液中銅含量濃度為5 10g/L)和廢渣(廢渣為用火法煉銅產生的廢渣料；所述浸溶后所得的廢渣根據材質不同分別用于水泥廠或作為墻體原料);
e、將步驟b和d所得到的低品位硫酸銅溶液采用混合澄清器進行萃取，萃取時采用的萃取劑為上海科萃實業有限公司生產的N902銅萃取劑；萃取后采用混合澄清器再進行反萃，反萃時反萃水相為步驟f中產生的硫酸濃度為16 Ug/ L的硫酸銅溶液,反萃后得到濃度為45 85 g/L的硫酸銅溶液；
f、將步驟c和步驟e得到的濃度為45 85g/L的硫酸銅溶液導入儲存池，然后采用常規電積方法產出陰極銅或采用常規陰極輥產出銅產品坯料，并產出硫酸濃度為16 17g/L的硫酸銅溶液，所得陰極銅直接包裝銷售；
g、將步驟f所得銅產品坯料采用常規方法加工成各種銅產品。實施例2
本發明含銅及含銅廢料的清潔回收生產方法，所述清潔回收生產方法的詳細步驟如
下
a、首先將含銅廢料進行揀選分類，分出廢銅、含銅物料或電子垃圾；
b、將步驟a揀選分出的廢銅采用質量百分濃度為4%的硫酸溶液在浸溶塔中進行清洗，清洗后得到合格銅(合格銅中銅含量為99. 97%)和低品位硫酸銅溶液(低品位硫酸銅溶液中銅含量濃度為I 3g/L)；
C、將步驟b所得合格銅采用硫酸濃度為16 17g/L的硫酸銅溶液在浸溶塔中進行浸溶，浸溶塔內的溫度為80°C，浸溶后得到濃度為45 85g/L的硫酸銅溶液；該步驟c中采用的硫酸濃度為16 17g/L的硫酸銅溶液為步驟f中電積過程中產出的硫酸銅溶液；
d、將步驟a揀選分出的含銅物料或電子垃圾采用造粒機進行加工制粒，制粒后得到的含銅物料的粒徑為3 5cm ;將制粒后的含銅物料采用質量百分濃度為4%的硫酸溶液在浸溶塔中進行浸溶，浸溶后得到低品位硫酸銅溶液(低品位硫酸銅溶液中銅含量濃度為5 10g/L)和廢渣(廢渣為用火法煉銅產生的廢渣料；所述浸溶后所得的廢渣根據材質不同分別用于水泥廠或作為墻體原料);
e、將步驟b和d所得到的低品位硫酸銅溶液采用混合澄清器進行萃取，萃取時采用的萃取劑為上?？戚蛯崢I有限公司生產的N902銅萃取劑；萃取后采用混合澄清器再進行反萃，反萃時反萃水相為步驟f中產生的硫酸濃度為16 Ug/ L的硫酸銅溶液,反萃后得到濃度為45 85 g/L的硫酸銅溶液；
f、將步驟c和步驟e得到的濃度為45 85g/L的硫酸銅溶液導入儲存池，然后采用常規電積方法產出陰極銅或采用常規陰極輥產出銅產品坯料，并產出硫酸濃度為16 17g/L的硫酸銅溶液，所得陰極銅直接包裝銷售；g、將步驟f所得銅產品坯料采用常規方法加工成各種銅產品。 實施例3
本發明含銅及含銅廢料的清潔回收生產方法，所述清潔回收生產方法的詳細步驟如
下
a、首先將含銅廢料進行揀 選分類，分出廢銅、含銅物料或電子垃圾；
b、將步驟a揀選分出的廢銅采用質量百分濃度為4.5%的硫酸溶液在浸溶塔中進行清洗，清洗后得到合格銅(合格銅中銅含量為99. 99%)和低品位硫酸銅溶液(低品位硫酸銅溶液中銅含量濃度為I 3g/L)；
C、將步驟b所得合格銅采用硫酸濃度為16 17g/L的硫酸銅溶液在浸溶塔中進行浸溶，浸溶塔內的溫度為90°C，浸溶后得到濃度為45 85g/L的硫酸銅溶液；該步驟c中采用的硫酸濃度為16 17g/L的硫酸銅溶液為步驟f中電積過程中產出的硫酸銅溶液；
d、將步驟a揀選分出的含銅物料或電子垃圾采用造粒機進行加工制粒，制粒后得到的含銅物料的粒徑為3 5cm ;將制粒后的含銅物料采用質量百分濃度為4. 5%的硫酸溶液在浸溶塔中進行浸溶，浸溶后得到低品位硫酸銅溶液(低品位硫酸銅溶液中銅含量濃度為5 10g/L)和廢渣(廢渣為用火法煉銅產生的廢渣料；所述浸溶后所得的廢渣根據材質不同分別用于水泥廠或作為墻體原料);
e、將步驟b和d所得到的低品位硫酸銅溶液采用混合澄清器進行萃取，萃取時采用的萃取劑為上?？戚蛯崢I有限公司生產的N902銅萃取劑；萃取后采用混合澄清器再進行反萃，反萃時反萃水相為步驟f中產生的硫酸濃度為16 Ug/ L的硫酸銅溶液,反萃后得到濃度為45 85 g/L的硫酸銅溶液；
f、將步驟c和步驟e得到的濃度為45 85g/L的硫酸銅溶液導入儲存池，然后采用常規電積方法產出陰極銅或采用常規陰極輥產出銅產品坯料，并產出硫酸濃度為16 17g/L的硫酸銅溶液，所得陰極銅直接包裝銷售；
g、將步驟f所得銅產品坯料采用常規方法加工成各種銅產品。
權利要求
1.一種廢銅及含銅廢料的清潔回收生產方法，其特征在于，所述清潔回收生產方法包括以下步驟 a、首先將含銅廢料進行揀選分類，分出廢銅、含銅物料或電子垃圾； b、將步驟a揀選分出的廢銅采用硫酸溶液在浸溶塔中進行清洗，清洗后得到合格銅和低品位硫酸銅溶液； C、將步驟b所得合格銅采用硫酸銅溶液在浸溶塔中進行浸溶，浸溶后得到濃度為45 85g/L的硫酸銅溶液； d、將步驟a揀選分出的含銅物料或電子垃圾采用造粒機進行加工制粒，將制粒后的含銅物料采用硫酸溶液在浸溶塔中進行浸溶，浸溶后得到低品位硫酸銅溶液和廢渣； e、將步驟b和d所得到的低品位硫酸銅溶液采用混合澄清器進行萃取，萃取后采用混合澄清器再進行反萃，反萃后得到濃度為45 85 g/L的硫酸銅溶液； f、將步驟c和步驟e得到的濃度為45 85g/L的硫酸銅溶液導入儲存池，然后采用常規電積方法產出陰極銅或采用常規陰極輥產出銅產品坯料，并產出硫酸濃度為16 17g/L的硫酸銅溶液，所得陰極銅直接包裝銷售； g、將步驟f所得銅產品坯料采用常規方法加工成各種銅產品。
2.根據權利要求I所述的廢銅及含銅廢料的清潔回收生產方法，其特征在于步驟b中所述硫酸溶液的質量百分濃度為4 5%。
3.根據權利要求I所述的廢銅及含銅廢料的清潔回收生產方法，其特征在于步驟b中所述得到合格銅中銅含量> 99. 97%。
4.根據權利要求I所述的廢銅及含銅廢料的清潔回收生產方法，其特征在于步驟c中所述采用硫酸銅溶液在浸溶塔中進行浸溶，采用的硫酸銅溶液中硫酸濃度為16 17g/L ;浸溶塔內的溫度為80 90°C。
5.根據權利要求I所述的廢銅及含銅廢料的清潔回收生產方法，其特征在于步驟d中制粒后的含銅物料的粒徑為3 5cm ;所述硫酸溶液的質量百分濃度為4 5%。
6.根據權利要求I所述的廢銅及含銅廢料的清潔回收生產方法，其特征在于步驟d中所述廢渣為用火法煉銅產生的廢渣料;所述浸溶后所得的廢渣根據材質不同分別用于水泥廠或作為墻體原料。
7.根據權利要求I所述的廢銅及含銅廢料的清潔回收生產方法，其特征在于步驟b中所述低品位硫酸銅溶液中銅含量濃度為I 3g/L ;步驟d中所述低品位硫酸銅溶液中銅含量濃度為5 10g/L。
8.根據權利要求I所述的廢銅及含銅廢料的清潔回收生產方法，其特征在于步驟e中進行萃取時采用的萃取劑為上?？戚蛯崢I有限公司生產的N902銅萃取劑；步驟e中進行反萃時反萃水相為硫酸濃度為16 17g/ L的硫酸銅溶液。
9.根據權利要求I所述的廢銅及含銅廢料的清潔回收生產方法，其特征在于步驟f中產出的硫酸濃度為16 17g/ L的硫酸銅溶液用于步驟c中進行浸溶或者用于步驟e中作為反萃水相進行反萃。
全文摘要
本發明公開了一種廢銅及含銅廢料的清潔回收生產方法。首先將含銅廢料進行揀選分類，將揀選出的廢銅采用硫酸溶液進行清洗，清洗后得到合格銅和低品位硫酸銅溶液；合格銅采用硫酸銅溶液進行浸溶，浸溶后得到高品位硫酸銅溶液；將揀選的含銅物料或電子垃圾加工制粒，制粒后的含銅物料采用硫酸溶液進行浸溶，浸溶后得到低品位硫酸銅溶液和廢渣；將低品位硫酸銅溶液依次進行萃取、反萃，得到高品位硫酸銅溶液；將高品位硫酸銅溶液電積產出陰極銅或銅產品坯料，銅產品坯料加工成各種銅產品。本發明方法不僅能有效回收高含量的廢銅物料，也能夠有效回收含銅較低的廢銅物料，其回收率高達99～100%。本發明方法無污染物排放，并且不采用任何燃料設計合理，工藝簡單，實用性強，容易推廣實施。
文檔編號C22B15/00GK102618722SQ201210083009
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月27日 優先權日2012年3月27日
發明者孫景, 武保興, 武先旗, 武振龍, 武洪興 申請人:武振龍