【正文】 寬 高 厚） ? ? 6 ???????????? ????N （ CN0496）工程 山東金璽 20 萬噸再生銅綜合回收利用項(xiàng)目 可行性研究報告 437 每槽陽極塊數(shù)： 5 排，每排 2 塊，共 10 塊； 同極距： 80 mm 金電解槽長度：（考慮到金電解液循環(huán)需要，槽一端留 40 mm。h，換熱面積為 則選取 F=30m2水冷結(jié)晶槽 6 臺。在西系統(tǒng)，也是選擇配置板式換熱器為： F=21m2， 4 臺；其中 1 臺備用。 電解液循環(huán)槽 選擇 4 臺內(nèi)尺寸為 1202160002800mm 的電解液循環(huán)槽，循環(huán)槽裝載系數(shù)85%， 則每臺循環(huán)槽有效容積為： 171m3， 分別在東、西 系統(tǒng)中，各配套 2 臺電解液循環(huán)槽的有效總?cè)莘e： 342m3 高位槽 東、西系統(tǒng)各選擇 1 臺高位槽 60004000 3000mm，每臺有效容積 m3， 共 2 臺 在東系統(tǒng)中，電解液在高位槽中停留時間 （ 400 ） = 在西系統(tǒng)中，電解液在高位槽中停留時間 （ ） = 上清液貯槽 在東、西系統(tǒng)中，各選用一臺內(nèi)尺寸為 1202160002800mm的上清液槽，上清液貯槽裝載系數(shù) 85%，則上清液貯槽有效容積為： 171m3。 參照同類型企業(yè)操作經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)兩臺吊車和兩臺機(jī)組配合時能夠滿足每天工 （ CN0496）工程 山東金璽 20 萬噸再生銅綜合回收利用項(xiàng)目 可行性研究報告 429 作一班即 8 小時的要求?！?槽時利用率， % η—— 電流效率， % I—— 電流強(qiáng)度， A I=228054=31428A 則： N=202100106/（ 3502496%96%31428） =690 槽 考慮配置及電解槽組合，取電解槽總數(shù)為 720 槽，配置為 36 組，每組 20 槽。設(shè)計(jì)選取 4 臺 NGL 爐，每兩臺配一臺 雙 圓盤澆鑄機(jī)組成一個精煉系列。小車加料 箱及 加料臂應(yīng)能夠滿足包塊狀物料和斗裝散料兩種狀態(tài)的物料裝爐作業(yè)的要求。按全部需要打包處理考慮。合格陽極板成分見表 412 表 412 陽極板主要化學(xué)成份： （ %） 元素 Cu As Ni Au Ag （ CN0496）工程 山東金璽 20 萬噸再生銅綜合回收利用項(xiàng)目 可行性研究報告 416 % 陽極板重量： 380~450kg/塊。其電解液為硝酸銀溶液，陰極采用鈦板。銀還原母液循環(huán)使用數(shù)次后過量還原，過量還原后液送廢水處理回收金銀。反應(yīng)結(jié)束后，漿料放入轉(zhuǎn)運(yùn)槽泵至壓濾機(jī)，經(jīng)壓濾、洗滌、壓榨、其渣為分金渣，經(jīng)電子稱計(jì)量后，放入分銀加料槽中，添加分金洗水，攪拌成漿料泵至分銀反應(yīng)槽中。硫酸銅溶液液送凈化車間回收銅砷。 貴金屬回收 區(qū) 域 該區(qū)域包括 回轉(zhuǎn)窯工段、濕法工段、金銀電解工段、陽極泥庫等。脫銅電解槽每 組 6 個，呈階梯布置，溶液由高端進(jìn)底端出，從每組第 6 槽進(jìn)行輔助給液。為保證電解液的潔凈度，配備了專用的凈化過濾機(jī)，每天將電解液量的 25%經(jīng)凈化過濾機(jī)過濾后再返回循環(huán)系統(tǒng)。合格陽極板經(jīng)預(yù)頂起后圓盤將陽極板轉(zhuǎn)到提取位置，陽極板的耳部再次被頂起，提取裝置抓住陽極板的側(cè)邊，將其提起放入冷卻槽中。 2） 陽極 澆鑄系統(tǒng) 陽極澆鑄系統(tǒng)主要由以下單元構(gòu)成：陽極澆鑄包和自動定量稱量機(jī)（帶有一個中間包， 2 個澆鑄包），澆鑄圓盤，噴淋冷卻系統(tǒng)，廢陽極提取裝置，陽極收集輸送系統(tǒng)，涂模系統(tǒng)，以及系統(tǒng)控制的液壓、氣動和電子系統(tǒng)。 加料熔化期時，爐料分批加入。在打包機(jī)的擠壓下，零散雜銅被打包成為尺寸約為 。其 上清液流入 陽極泥 儲槽 ， 底泥由隔膜泵送陽極泥壓濾機(jī)（全 自動），濾液 也 進(jìn) 陽極泥儲槽 與濃密機(jī)上清液合并經(jīng)壓濾后流入上清液貯槽 。 采用 兩臺帶接液盤的半自動專用吊車，三條極板加工機(jī)組，其中兩條陰極剝片機(jī)組，一條陽極加工機(jī)組 和 殘極機(jī)組。此外芬蘭 Outokumpu 公司開發(fā)的 Ok 不銹鋼陰極法 2021 年也已投入了工業(yè)化生產(chǎn)，這三種不銹鋼陰極電解技術(shù)略有不同，主要在包邊形式、導(dǎo)電棒的結(jié)構(gòu)及底部結(jié)構(gòu)上有區(qū)別。主要優(yōu)點(diǎn)是不銹鋼陰極平直度較好，不易造成短路，因而可采用較高的電流密度和較小的極距，單位面積產(chǎn)量高；陰極周期短，產(chǎn)品質(zhì)量好，殘極率低；流程簡單，自動化程度高；金屬積壓量少，流動資金周轉(zhuǎn)快等。 該爐克服了固定式陽極爐的操作強(qiáng)度大，環(huán)境較差及能耗偏高等缺點(diǎn)，但造價較固定式陽極爐高。 固定式陽極爐是目前國內(nèi)廣泛采用的一種傳統(tǒng)處理高品位雜銅的精煉設(shè)備。長期以來，熔煉銅精礦的冶煉廠一直有選擇地將再生銅作為冷料加入轉(zhuǎn)爐回收，但這種方法在處理量和雜銅品種方面均受很大限制。 本項(xiàng)目按一次建成設(shè)計(jì)。生產(chǎn)能力一期工程為 20 萬噸 /年陰極銅。 表 44 原料、燃料及主要輔助材料消耗 序號 項(xiàng)目 單位 數(shù)量 備注 1 高品位雜銅 t/a 含銅品位 92％ 2 石英石 t/a 6000 3 天然氣 總量 Nm3/a 104 含還原劑 4 耐火材料 t/a 1500 5 脫模劑 t/a 1200 6 硫酸 t/a 2021 7 鹽酸 t/a 100 生產(chǎn)規(guī)模、 產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 表 45 產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 序號 名稱 單位 產(chǎn)量 標(biāo)準(zhǔn) 1 高純陰極銅 t/a 202100 GB/T4671997 CuCATH1 2 粗硫酸銅 t/a 7758 Cu23% 3 粗硫酸鎳 t/a 1702 Ni18% 4 黃金 (%) ㎏ /a GB/T4134－ 2021 5 白銀 (%) t/a GB/T4135－ 2021 工藝方案選擇 銅資源的循環(huán)利用在世界各地均受到廣泛重視。故本階段暫不考慮上述較大爐型。 工業(yè)生產(chǎn)實(shí)例有美國 Kennecott 銅廠陽極爐，國內(nèi)已完成了在 400t 回轉(zhuǎn)陽極爐和 80t 固定式陽極爐的示范性試驗(yàn)，取得良好效果。不銹鋼陰極法是用不銹鋼板制成永久性陰極，取代傳統(tǒng)的始極片。 1986 年加拿大鷹橋公司的奇得克里克冶煉廠也開發(fā)了另一種不銹鋼陰極電解技術(shù)，稱 KIDD 法。 (2) 采用電解專用吊車與電解槽定位裝置，實(shí)現(xiàn)精確定位。 (5) 采用濃密機(jī)沉降分離陽極泥 ， 使陽極泥漿更充分的沉降、分離 。通過叉車運(yùn)輸，將雜銅送至原料打包工段。整個精煉過程 主要 由加料熔化、氧化、還原、澆鑄 四個階段組成 ，其全過程采用透氣磚通入氮?dú)?攪拌爐內(nèi)熔體，以增強(qiáng)冶金過程的傳熱傳質(zhì)效果 。 NGL 爐 爐門 設(shè)環(huán)境煙罩，捕集的煙氣單獨(dú)經(jīng)布袋收塵器過濾收塵，凈化后的煙氣經(jīng)排煙風(fēng)機(jī)排至煙囪而放空。設(shè)有一套廢陽極提取裝置，在廢陽極到達(dá)陽極收集輸送位置之前將 其提出。電解槽內(nèi)循環(huán)方式為下進(jìn)上出。 結(jié)晶母液泵送至板式換熱器加熱到～ 60℃ 后至脫銅電解高位槽，由高位槽按主、輔給液量自流入各脫銅電解槽。 電熱蒸發(fā)過程產(chǎn)生的酸霧經(jīng)酸霧凈化塔處理后排空。反應(yīng)終液酸度為 12～15 g/l，漿料放入分銅轉(zhuǎn)運(yùn)槽，泵至分銅壓濾機(jī)，經(jīng)壓濾、洗滌、壓榨、電子稱計(jì)量后，放入分鉛碲加料槽中，添加分鉛碲洗水，攪拌成漿液泵至分鉛碲反應(yīng)槽中。銀、鉛分別以氯化銀、硫酸鉛形態(tài)進(jìn)入渣相。分銀液在銀還原槽中用甲醛還原得到粗銀粉。 銀電解：銀電解精煉在 PVC 電解槽中進(jìn)行。 （ CN0496）工程 山東金璽 20 萬噸再生銅綜合回收利用項(xiàng)目 可行性研究報告 412 表 46 NGL 爐金屬 物料 平衡 No 裝入物料 物料量 Cu Zn Pb Fe Sn As Ni Au Ag t/a ％ t/a ％ t/a ％ t/a ％ t/a ％ t/a ％ t/a ％ t/a ％ t/a ％ t/a 1 廢雜銅 1 1 2 殘極 4 黑銅板 5 不合格陽極銅 合計(jì) No 產(chǎn)出物料 1 合格陽極銅 2 不合格陽極銅 3 精煉爐渣 11 20 3 4 煙塵 10 24 5 損失與誤差 合計(jì) （ CN0496）工程 山東金璽 20 萬噸再生銅綜合回收利用項(xiàng)目 可行性研究報告 413 表 47 NGL 爐 進(jìn) 收塵系統(tǒng) 煙氣量，煙氣成分 階段 時間 煙氣量 煙氣溫度 煙氣組成（ %) 含塵 單位 h Nm3/h ℃ N2 O2 CO2 H2O (g/Nm3) 加料熔化期 10200～ 15000 650～ 950 ～ % ～ % 7～ % 16～ % 12～ 24 氧化期 9450～ 13750 650～ 950 ～ 75% ～ % ～ 4% ～ % 50～ 100 倒渣期 6200～ 9000 650～ 950 ～ % ～ 22% ～ % ～ % 0 還原期 7750～ 11625 650～ 950 ～ % ～ 14% ～ % ～ % 0 澆鑄期 6200～ 9000 650～ 950 ～ % ～ 22% ～ % ～ % 0 （ CN0496）工程 山東金璽 20 萬噸再生銅綜合回收利用項(xiàng)目 可行性研究報告 414 表 48 加料熔化作業(yè)期熱平衡 熱收入 熱支出 No 項(xiàng)目 小計(jì) /MJ ％ No 小計(jì) /MJ ％ 1 天然氣 燃燒熱 600562 1 熔化雜銅吸熱 140328 2 熔化黑銅板吸熱 925 3 熔化不良陽極吸熱 5020 4 熔化殘極吸熱 45784 5 熔劑吸熱 5714 6 燃燒產(chǎn)煙氣吸熱 250839 7 漏風(fēng)產(chǎn)煙氣吸熱 53362 8 熱損失 98590 合計(jì) 600562 9 合計(jì) 600562 表 49 氧化期熱平衡表 熱收入 熱支出 No 項(xiàng)目 小計(jì) /MJ ％ No 小計(jì) /MJ ％ 1 雜銅帶入熱 140325 1 陽極銅吸熱 170000 2 返料帶入熱 31513 2 爐渣吸熱 15926 3 熔劑帶入熱 5714 3 氧化反應(yīng)煙氣吸熱 18299 4 天然 氣燃燒熱 100276 4 燃燒產(chǎn)煙氣吸熱 39514 5 氧化反應(yīng)放熱 55003 5 漏風(fēng)產(chǎn)煙氣吸熱 34398 6 煙塵吸熱 8839 7 熱損失 45855 合計(jì) 332831 合計(jì) 332831