论文总字数：20450字

摘 要

本文在综述含铜污泥回收铜工艺的基础上，着重介绍了高温冶炼法回收铜工艺方法。针对电子线路板厂污水处理产生的含铜污泥，采用氧化和还原两步法实现含铜污泥的冶炼回收，研究发现对含铜污泥氧化过程和还原过程影响的主要因素有冶炼温度和冶炼时间。

在一定实验范围内，温度的提高和时间的延长对氧化和还原两个过程均起到提高转化率的效果。当温度和时间达到一定值后，继续提高温度和延长时间对转化率的影响十分有限；在还原冶炼过程中，当温度达到1500℃时，金属铜已经处于熔融状态。综合各项试验参数的分析比较，较优化的氧化煅烧参数为：时间为2h、温度为1100℃；优化的还原冶炼参数为：时间为2h、温度为1300℃。实验结果表明，采用氧化和还原两步法能够得到产率较高纯度较高的金属铜，可为实际工业生产提供实验参考依据。

关键词：含铜污泥 冶炼时间 冶炼温度 回收率

Investigation on optimized technological parameter of pyrometallurgy of waste copper sledges

Abstract

Based on an overview of recovering copper process from copper-containing sludge, this paper highlights the high-temperature smelting process for recovery of copper. Copper for electronic circuits mill sludge from waste water treatment, we use two steps including oxidation and reduction to achieve copper smelting sludge recycling. The research shows that the main factors of copper sludge oxidation and reduction process include the smelting temperature and the refining time.

Within a certain range experiment, the increase of temperature and time have the effect of improve conversion rates in the process of oxidation and reduction. When the temperature and time reach a certain value, the effect that we continue to improve the temperature and extend the time of conversion is very limited. In the process of smelting reduction, when the temperature reaches 1500 ℃, the copper is already in molten state. Comprehensive analysis and comparison of various test parameters, the optimization of the oxidation of calcining parameters: time is 2 h, the temperature is 1100 ℃; Parameter optimization of reduction smelting is: time is 2 h, the temperature is 1300 ℃. The experimental results show that the two-step of oxidation and reduction can get high yield high purity copper, can provide experimental reference for actual industrial production.

Key Words: Copper sludge; Smelting time; Smelting temperature; Recovery rate

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 选题背景 1

1.2含铜污泥资源化回收工艺 2

1.2.1生物浸出法 2

1.2.2浸渍置换法 3

1.2.3 酸浸-氨浸法 4

1.2.4离子交换膜分离技术 4

1.2.5 高温冶炼法 5

1.3 实验的意义 7

第二章 实验原料及器材 8

2.1 实验原料 8

2.1.1 原料的来源 8

2.1.2 实验原料 8

2.2 实验器材 9

第三章 实验内容及步骤 10

3.1主要的实验内容 10

3.2主要的分析方法 10

3.3实验思路 10

3.4原料的准备与处理 11

3.4.1原料干燥处理 11

3.4.2 粒度分析 11

3.4.3 原料分析 12

3.5氧化煅烧 12

3.6高温冶炼 13

第四章 实验结果分析 15

4.1 原料分析 15

4.1.1水分测定 15

4.1.2化学组成分析 15

4.1.3粒度分析 16

4.1.4矿物组成分析 17

4.2氧化煅烧 18

4.2.1氧化煅烧温度对煅烧过程的影响 18

4.2.2氧化煅烧时间对煅烧过程的影响 20

4.3 高温冶炼 21

4.3.1粒度分析 21

4.3.2还原冶炼温度对冶炼过程的影响 22

4.3.3还原冶炼时间对冶炼过程的影响 24

4.4综合分析 26

第五章 结论 27

参考文献 28

致谢 30

第一章 绪论

1.1 选题背景

改革开放以来，随着我国国民的生活质量不断提高与国民经济的飞速发展，铜需求量的不断增长与铜矿资源的匮乏之间的矛盾越来越突出，只是一味的去开采是不符合可持续发展的战略，同时因为制约着我国社会和经济的发展。金属铜也是人类使用较早的金属之一，具有很多的优良特性，如导电性、延展性以及导热性等相比其他金属具有一定的优势，所以在电气和电缆、电子元件等领域最常用的材料；当然也可以组成众多合金，应用面非常广^[1]。

近年以来，铜资源的循环利用引起了我国有关部门和与相关企业的高度重视，国务院也出台了有关有色金属行业振兴计划，提出“要加大再生资源的利用，促进资源综合回收”的计划；相关企业也是积极响应国家号召，扩大铜回收利用的规模，升级生产技术^[2]。与直接开采铜矿生产铜相对比，使用废铜生产金属铜的方法具有诸多优点，生产设备简单、投资少、回收率高和污染轻等。不仅能够进一步解决铜矿资源短缺和铜的需求量快速增长之间的矛盾，还能响应国家号召，减轻环境污染，实现的废铜资源的合理利用；使“垃圾”变为“宝藏”，减缓矿产资源的枯竭，为后人造福^[3]。

铜泥是再生铜资源中的一种，是一种二次可再生的资源，一般含有铜、镍、铁、锰等金属的氢氧化物，是一种非稳定状态的元素，而且水分含量高，如果随意堆放，其中的重金属非常容易渗入水中，严重污染到环境，对环境和社会都会产生巨大的威胁。需要进行无害化处理，否则会对土壤和水质造成严重的污染，通过水的循环危害到人的身体健康^[4-5]。

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