Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
В общем балансе производства меди доля вторичной меди растет с каждым годом как в России так и за границей.
Так, в США в 1955 г. было получено меди в отходах текущего производства 482 тыс. г и в ломе 388 тыс т, и только 364 тыс. т из общего количества было произведено в виде рафинированной меди. В Англии из 271 тыс. т вторичной меди 105 тыс. т было получено в виде рафинированной. Основными сырьевыми ресурсами для получения вторичной меди служат сметки с полов в цехах машиностроительных заводов, медная или латунная стружка, высечки биметалла, вышедшее из употребления электротехническое оборудование (обмотки роторов, статоров, пробитые кабели), цветной лом, изношенная домашняя утварь и т. д. При заготовке вторичной меди обычно стремятся большую часть ее использовать как шихтовой материал для производства латунных и бронзовых сплавов и изготовления полуфабрикатов из них Лишь одна треть общего количества вторичной меди поступает в металлургическую переработку.
Вторичное сырье, как правило, сложно по химическому составу, так как медь, кроме электротехнической промышленности, применяется в технике в виде сплавов с другими цветными металлами — оловом, цинком, свинцом, никелем, сурьмой, мышьяком.
На выбор технологической схемы переработки вторичного сырья существенное влияние оказывает поведение при пирометаллургических процессах металлов, входящих в сплав, и физическая характеристика сырья. Мелкое вторичное сырье брикетируют или агломерируют; крупное сырье пакетируют. В современной практике применяют три схемы переработки предварительно рассортированного и подготовленного к плавке вторичного сырья восстановительная плавка в шахтных печах (для латунного сырья), отражательная плавка (для медно никелевого сырья) и окислительная плавка в конвертерах (для бронз). Общая схема переработки вторичного сырья приведена на рис. 17. Продуктами плавки во всех случаях являются черновая медь, шлак, пыль и газы Черновая медь, полученная при переработке вторичного сырья, более загрязнена примесями других металлов, чем черновая медь, полученная при переработке первичного сырья. Состав продуктов плавки латунного сырья в шахтных печах следующий, %:
При восстановительной плавке степень отгонки металлов составляет: 85% Zn, 20% Pb, 5—10% Sn. Однако этот процесс несовершенен: черновая медь требует дополнительного обогащения в конвертерах, шлаки — дополнительной переработки с целью извлечения меди и цинка.
Шихта восстановительной шахтной плавки состоит из лагунного скрала, кокса, железной руды и известняка. Расход кокса 15—25% от веса шихты. Плавка характеризуется горячими отходящими газами (1000—1100°).
Основные технико-экономические показатели плавки медьсодержащего лома в шахтных печах следующие:
Бронзовые отходы чаще перерабатывают в конвертерах, при этом получается черновая медь, содержащая: 89—94% Cu, 0,5—1% Sn; 0,2— 1,5% Pb, 0,3—0,6% Zn, возгоны содержат 40% SnО2, 40% PbO.
Существенный недостаток в работе шахтных печей и конвертеров — образование прочных, трудноудаляемых настылей.
Непременным условием правильной эксплуатации металлургических агрегатов при переработке вторичного сырья следует считать хорошо организованную систему пылеулавливания. Наибольшее распространение на заводах вторичной металлургии меди получили рукавные фильтры с предварительным охлаждением газов в кулерах или скрубберах. Эксплуатация мешочных фильтров в ряде случаев сопряжена со значительными трудностями, поэтому ставится вопрос о замене рукавных фильтров скоростными пылеуловителями.
Повышенное содержание примесей металлов во вторичной черновой меди вносит некоторые особенности и в дальнейшую ее переработку. Например, при огневом рафинировании вторичной черновой меди с повышенным содержанием цинка вводится специальная операция отгонки цинка путем продувки жидкой ванны угольной пылью; при рафинировании меди с повышенным содержанием мышьяка ванну продувают содой и т. д.
Электролитическое рафинирование анодной меди ведут при повышенных плотностях тока, так как она практически не содержит благо родных металлов.
Гидрометаллургические способы переработки вторичного сырья не получили широкого применения на практике.