銅污泥烘干燒結的原理:經過干化處理的的污泥原料同煤粉以及其它原料一同均勻混合,通過成型設備成型,具有一定的顆粒直徑,由喂料裝置均勻的速度從窯頂加入,靠自重下移,助燃空氣由下部或側面鼓入,向上通過顆粒之間的空隙流動,同顆粒的表面進行熱交換,熱量由顆粒中的煤粉燃料提供,加上反應中放出的熱量,使得顆粒由表及里預熱、脫水、分解、燒結、冷卻,并通過立窯下面的破碎卸料裝置從窯的底部卸出,一般將燒結機燒結的過程大致分為三個階段:頂部預熱帶、煅燒燒結帶、冷卻卸出帶。
1.頂部預熱帶
成型的物料顆粒入窯后,受到自下而上的熱氣流加熱,顆粒中的水分蒸發(fā),變成干料,同時溫度不斷升高,燃料中的揮發(fā)物不斷逸出,隨廢氣排出窯外,物料顆粒由于水分的蒸發(fā)和揮發(fā)物的逸出,顆粒收縮并沉降至煅燒燒結帶。
2.煅燒燒結帶
物料沉降到這里,溫度進一步提高,逐漸提高到1000度左右,物料顆粒中的煤粉大量燃燒,部分呈現(xiàn)出液相的初步軟化反應,物料中的銅元素開始還原,為下一步的冶煉工作提供很好的原料供應。
3.冷卻卸出帶
物料經過還原煅燒后,由下部鼓入的冷空氣,對高溫的還原物料進行急速冷卻,保證的元素的還原效果,同時冷卻后的熱空氣繼續(xù)上升,用來對燒結的供氧煅燒,其后的高溫熱廢氣對預熱帶的原料進行烘干,形成上下充分的利用,燒結料冷卻后具有一定的強度可塊狀的結構,通過卸料的齒塔和牙板破碎成小塊的燒結料卸出窯外,這樣的燒結料還原比較充分、塊徑比較均勻,強度適中,有利于冶煉工序燃料的消耗,加快的冶煉的速度,節(jié)能降耗.
至此,原料通過混合-成型-預熱-燒結-冷卻-卸出完成整個的燒結工藝,烘干燒結機充分利用了立式窯爐的特點,物料自上而下,空氣自下而上,相互交匯完成燒結。工藝簡單使用,投資少,見效快,充分的利用資源,減少環(huán)境的污染風險,目前在很多廠家得到了推廣和應用.
一種利用含銅污泥生產電解銅的方法:
(1)燒結:將含結晶水80%銅污泥置于差動燒結機內進行燒結,燒結直至得到蜂窩狀或者顆粒狀燒結塊;
(2)(2)富氧側吹熔煉:將步驟(1)中得到的蜂窩狀或顆粒狀燒結塊,與石英石、石灰石以及碳精混合,轉移到熔煉爐,持續(xù)通入氧氣體積濃度90%的空氣進行煅燒,其中煅燒溫度為1200?1250℃,富氧氧化吹煉至得到銅含量85?95%的粗銅和冰銅的混合物;
(3)回轉精煉:將步驟(2)得到的粗銅和冰銅的混合物轉移到回轉精煉爐中,向粗銅和冰銅的混合物中加入石英石、石灰石、碳精和重油,向混合物中持續(xù)通入空氣進行煅燒,其中煅燒溫度為1100?1200℃,煅燒得到含銅98%的陽極銅板;
(4)電解精煉:將步驟(3)中的陽極銅板作為陽極,純銅制成薄片作為陰極,硫酸和硫酸銅的混和溶液作為電解液進行反向電流電解,控制電解液的溫度為60?70℃,電解得到電解銅。
含銅污泥最新處理工藝
環(huán)保立式烘干爐是含銅污泥處理的最新工藝,用立式烘干爐進行焙燒、預還原技術,其方法是:將這部分含銅污泥添加少量石灰與無煙煤粉按比例混合攪拌均勻,經成球設備成球后,進入立式烘干爐在1000℃左右焙燒、預還原形成燒結塊。立式烘干爐出口煙氣≤200℃;燒結塊出料溫≤100℃。燒結塊作為熔煉爐的爐料。
含銅電鍍污泥綜合利用采取的高溫熔煉工藝雖然設備投資成本較高,但其對銅回收率達到95%以上,回收方法及工藝流程簡單,可操作行強,技術可行。經多家企業(yè)實際使用,采用立式燒結機比回轉式烘干機及制磚處理工藝,總處理成本下降了30~40%左右。
銅屬于不可再生資源,近年我國對銅原材料的需求不斷增長,生產銅的經濟效益明顯,一般在2年左右可收回投資,該工藝在經濟上可行。
該工藝產生的爐渣中重金屬的浸出濃度遠低于毒性鑒別標準,可用作建筑輔材或造船廠的除銹材料,不會造成二次污染。
產生的煙氣采取有效的治理措施可防止對環(huán)境的污染,同時收集下來的煙塵得到了綜合利用,進一步回收了有用資源。過程無廢水排放。
該工藝對于含銅電鍍污泥進行資源化回收,化害為利,變廢為寶,具有明顯的環(huán)境效益、經濟效益與社會效益。