废杂铜生产阳极铜火法工艺的选定，世界上废杂铜火法冶炼工艺主要有火法冶炼；其生产工艺有以下三种：一段法，二段法和三段法。

　　废杂铜火法冶炼工艺之一段法：

　　此法的工艺流程为：黄杂铜、废杂铜--反射炉进行火法冶炼——产出阳极铜；

　　优点；是流程短、建厂快、投资少，但该法仅能处理成分不太复杂的废杂铜（废杂铜含铜量要求在90%以上）；

　　缺点；是处理成份复杂的杂铜，则过程很难进行，且精炼时间长，同时此法劳动强度大，金属回收率低（仅80～85%），渣含铜高（25～30%），所以不宜采取。

　　废杂铜火法冶炼工艺之二段法：

　　此法分两段进行。第一段将废杂铜投入鼓风炉进行还原熔炼，或投入转炉进行吹炼，产出粗铜，第二段，在反射炉内精炼粗铜，产出阳极铜；因为这两种方法均经过两道工序，所以称二段法。

　　此法的工艺流程为；废杂铜——鼓风炉进行还原熔炼（或投入转炉进行吹炼）——产出粗铜——反射炉内精炼——产出阳极铜

　　优点：

　　a.铜的直收率可达96%以上，渣含铜仅0.8～2%左右，锌入烟尘，锌可达80%以上；b、和一段法相比，两段法铜回收率提高约5%，能源消耗降低约100kg标煤/吨阳极铜。特点：

　　a.含锌高的黄杂铜、白杂铜适用于鼓风炉熔炼和反射炉精炼工艺处理；

　　b、含铅锡高的杂铜宜先在转炉中吹炼，使铅锡进入转炉渣，所产次粗铜入反射炉精炼。我国某厂曾采用高频真空感应炉蒸锌的办法处理黄杂铜得到金属锌。而铜液在反射炉中精炼，产出阳极板，经济效益也不错。

　　废杂铜火法冶炼工艺之三段法：

　　工艺流程为：废杂铜——鼓风炉进行还原熔炼——投入转炉进行吹炼——产出粗铜——反射炉内精炼——产出阳极铜

　　优点；鼓风炉熔炼的目的在于脱除炉料中大部分锌，并产生出含杂质多的黑铜，黑铜在转炉中吹炼以脱除铅锡等杂质，产出次粗铜，在反射炉中精炼次粗铜产出合格的阳极板。

　　特点：三段法虽然流程长、设备增多、投资增大、过程变得复杂，但是它可以处理多种复杂成分的杂铜，而且综合利用好，所以在很多大型再生铜厂应用。结合以上工艺要求的特点，采用二段法和三段法可以精炼品位较低的废杂铜，但其设备投资及环保处理费用较大，且由于我公司计划所采用的废紫杂铜的品位比较单一且含量比较高（不含其他的合金元素，铜含量均在90%以上）；故此建议采用一段法进行废紫杂铜的精炼（注：必须要保证所采购废紫杂铜的品位与含量）。

　　今天全铜网主要讲解的是杂铜火法精炼除铅工艺

　　一、精炼除铅工艺的技术现状

　　杂铜除铅是近年来随着人们环保意识增强提出的一个新兴课题，实际生产作业中，铅是作为杂质中的一种与其他杂质一起脱除，除铅作业寄存于普通精炼除杂工序。我国大型杂铜回收厂精炼工艺广泛应用固定式反射炉，采用石英作主要溶剂。石英造渣除铅耗时长，渣含铜大，为了改进除铅效果，克服该法缺点，可改加磷铜，使铅以磷酸盐形态除去。也可以氧化硼作熔剂，使铅成硼酸盐形态脱去。硼酸型、磷酸型熔剂是国内新型熔剂的代表，这两种熔剂还处于实验阶段，实际应用中往往存在一些问题，仍需改进。据了解，国外现在有一种叫做“FRHC”的处理杂铜方法，该方法除杂效果较好，可以在火法精炼过程中将包括铅在内的杂质较干净除掉，但是未见相关媒体报道。

　　杂铜根据不同成分可分为多种类型：紫杂铜、黄杂铜、青铜废料。现行方法处理黄杂铜时，由于Zn的干扰，往往要先经过“蒸锌”工序。“蒸锌”工序造成资料与能源的浪费，有学者根据S与铜、铅、锌的亲合力是依次减小的特点提出硫化法除铅，设想避开锌的蒸发。硫化法是区别与氧化法除铅的一种全新思路。

　　二、杂铜火法精炼除铅的理论

　　1.铜液中铅的物相形态

　　铅在固态时不溶于铜，液态时同溶解的也很少，铅氧化后以Pb0的形式存在，Pb0密度为9.2，单独存在时沉于熔池下部，在砷、锑、铋、铅氧化物共存时，生成化合物（Pb、Bi）2（Pb、Sb）012并熔于铜液中。

　　氧化作业的目的是在于使杂质转为氧化态而从熔池中除去。铜液中的杂质浓度小，直接与氧接触的机会少，杂质直接氧化几乎不可能，主要是间接氧化。反应如下：

　　[Cu20]+[Pb]=(Pb0)+2[Cu](1)

　　Cu20的离解平衡氧势为9.33╳10-3,Pb0的离解平衡氧势为1.48╳10-3，Cu20的离解平衡氧势比Pb0氧势大，因此熔解在铜中的Cu20能够对Pb进行氧化。

　　2.影响精炼效果的几个因素

　　氧化精炼法除金属Pb的过程可以通过间接氧化反应平衡关系：

　　对于式（1）

　　K为反应平衡常数；aCu，aPb，aPb0，aCu20，分别为Cu，Pb，Pb0，Cu20的活度。

　　熔融金属铜与氧达到饱和，一定温度下，可看作aCu＝1，aCu20＝常数，则可见，影响铜液中残留Pb浓度主要有三个因素：

　　（1）铜液中铅的活度系数：铜中残留的Pb的浓度与成反比，铅含量一定时，铅在铜中的活度系数与精炼温度成线性关系[8]（xPb≤0.1）:

　　（2）Pb0的：铜中Pb残留浓度与Pb0活度成正比，精炼过程中加入熔剂使Pb0生成渣相化合物，扒渣后可以降低Pb0的活度。

　　（3）氧化反应的平衡常数：平衡常数是温度的函数，一定温度下为常数。

　　3.几种除铅熔剂的理论

　　硅酸盐熔剂

　　硅酸盐熔剂处理杂铜是一种传统的方法，也是我国应用最广泛、最成熟的一种方法，国内再生铜的主要厂家如天津大通铜材有限公司、上海冶炼厂、重庆冶炼厂、昆明冶炼厂目前仍以此方法为主要生产技术。典型工艺代表是二段法或三段法。工艺流程为：杂铜-火法精炼-浇铸-电解精炼-阴极铜。火法精炼时铅氧化成Pb0后，因其密度（9.2）比铜的密度（8.9）高而沉于炉底，所以如果炉底是酸性耐火材料，则Pb0将与筑炉材料中的Si02作用,生成密度小的硅酸铅（XPb0·YSi0）上浮到熔池表面而被出去；如果炉底为碱性耐火材料，则铅的脱除很困难，这是必须向熔体中吹入石英熔剂，增大风量并保持约1250。C的较高炉温，使Pb0和Si02作用，产出硅酸铅。该方法的深度除Pb效果不理想，实际生产中，厂家多采用氧化-造渣-扒渣-再造渣-扒渣，多次反复操作，达到深度除Pb目的。

　　本方法的优点是原料的综合利用好，杂铜的锌大部分可在鼓风炉烟尘中回收，而铅、锡在次黑铜吹炼时富集于转炉烟尘中。缺点是石英造渣除铅耗时长，渣含铜大，一次精炼产品质量不理想，必须经过电解精炼。为了改进除铅效果，克服该法缺点，可改加磷铜，使铅以磷酸盐形态除去。也可以氧化硼作熔剂，使铅呈硼酸铅形态脱去。

　　多磷酸型熔剂

　　这是利用P205对氧的亲和力好于Si02，结合离熔渣离子理论而开发的一种可以达到高难度除铅的熔剂。熔剂用P205和Na2C03的混合物组成，配方原理是多磷酸盐结构多变。磷酸钠盐多半以完全无规则的三维超磷酸盐存在，形成网状结构，金属离子处于空隙之中。这种网状结构一般都不稳定，易于变形，并断裂成长链状，当组成为Na20·P205，这种断裂是较为完全的。若进一步增加金属氧化物比例，会引起聚磷酸盐链不断变短，甚至平均链长降低，成为低级磷酸盐[11]。

　　硼酸型熔剂

　　硼酸盐熔剂的开发原理与多磷酸相同。硼原子半径小，是缺电子原子，作为电子对的接受体，形成多中心键。硼电离势较高，失去电子以离子键或金属键成键几乎是不可能的[[12]，由于其缺电子性，硼也很难实现全部价键均为双电子共价键。B与O的亲和力大，易形成--B-O-B-O-长链的硼酸盐，硼酸根结构复杂，能与许多金属氧化物形成复盐[12]，硼用空余轨道接受多电子基团的弧电子对，，形成配位化合物更稳定[13]。利用这些特点结合熔渣离子理论，有人开发出了硼酸型精炼剂，广东某铜材厂曾使用。

　　本方法工艺流程与硅酸相同，只是在熔剂的选用上体现出不同，开发者的目的就是想提高一次精炼效果，省略电解工序。目前还没有看到使用过的厂家反映有很好效果，作为一种新的技术仍在改进中。

　　三.国外FRHC法除杂工艺

　　FRHC不是一种专门除铅的方法，由于它在杂铜回收中地位显著，除包括铅在内的杂质效果较好，在此做简单介绍。FRHC法是意大利ContinuusProperzi公司和西班牙LaFargaLaeambra公司在上世纪80年代中后期联合开发成功的，曾有人称之为“具有黄金般效益的新技术”[6]，据介绍世界各地已有20多台精炼炉在使用中。

　　此工艺采用废杂铜为原料通过二次火法精炼，用特殊的熔剂得到高质量的液态铜，可以直接生成铜杆或其他铜制品，省去了国内常用的电解工序，经济效益显著；原料适应性强。可用作原料的废杂铜有：铜粒、1#废杂铜、2#废杂铜、电磁线、铜块及加工废屑，炉型是可倾动式反射炉。

　　四．杂铜火法精炼除铅工艺总结

　　如上所述，我国目前回收杂铜工艺技术仍处于相对较落后的地位，高质量产品仍需借助电解精炼，完善现有工艺，寻找一种高效的熔剂，提高火法精炼质量，争取一次精炼就能得到高质量的能满足市场要求的产品，应该是我们今后努力的方向。

　　黄杂铜占有杂铜绝大部分比例，在处理此类原料的时候，现行工艺造成资源与能源的浪费，硫化法能避开锌的蒸发，是一种可尝试的方法，且少量的S能改善铜合金的切削性能，间接地又为我们减轻了二次除杂的难度。硫化法是区别与氧化法除铅的一种全新思路，为我们在处理黄杂铜的回收利用方面提供了一个新方向。

电解铜价格 电解铜走势图 废铜价格 废铜回收价格

铜价 铜价格走势图 废铜回收 上海有色 长江有色