韶關(guān)冶煉廠冶煉再生金屬新技術(shù)
http://m.dcyhziu.cn 2007/6/12 源自:中華職工學習網(wǎng) 【字體：
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我國目前手機占有量約三億部以上。隨著國內(nèi)的電子行業(yè)突飛猛進、產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期日益縮短，一代代淘汰下來的廢舊手機機芯也與日俱增。按平均每部手機使用3年為限，每年將有一億部手機機芯被淘汰。若按每部單機重量0.1千克計算，其總量年達一萬多噸。每一噸廢舊手機中含金約280克、含銀2000克、含鈀100克，其中銅及少量的鉑、銥、銠等暫不計。按年淘汰量計算，這些廢舊手機中含金2800千克（2.8噸）、白銀20000千克（20噸）、鉑族中之金屬鈀100千克。這是貴金屬和鉑族金屬的寶庫。
僅此三種金屬總價值將達7億元人民幣新一代手機之機殼又多采用鋁鎂合金，如此巨額的財富，在目前是棄之不舍，回收乏力。因此，如何回收這巨額財富是當務之急。
一萬多噸電子垃圾，在一年內(nèi)分別提煉出各種有價金屬來，平均每天要處理廢舊手機30多噸，其難度可想而知。難在采用何種生產(chǎn)工藝流程。當前有人想直接采用高溫（1200度以上）的火法冶煉這些“電子垃圾”，從中冶煉出多種金屬合金，然后再分別采取濕法提煉各金屬元素。若采取直接冶煉，必然要用大量的優(yōu)質(zhì)焦炭。其中產(chǎn)生的大量（如低沸點的鎂的升華與氧化燃燒及汞、砷有毒元素及其它氣體）的污染如何消除也是個難題。
韶關(guān)冶煉廠生產(chǎn)流程中的煙化爐是冶煉再生金屬的最佳切入點。利用其生產(chǎn)中余閑時間及余熱，回收鉛蓄電池之中廢鉛銻金屬，參考此種工藝，在煙化爐底部增加一個液體鉛本床和在爐身外增砌一個液態(tài)鉛井，便于及時放出本床內(nèi)中液態(tài)“貴鉛”（指鉛中含有高品位的貴金屬），再進入鉛銻與貴金屬的下一個生產(chǎn)流程。這個工藝流程是火法冶煉銅、鉛陽極泥之反射爐與單獨回收蓄電池中的鉛銻煙化爐的一個嫁接工程。
采用以液態(tài)鉛為媒介的間接法來回收手機中之所有有色金屬（包括貴金屬、鉑族金屬）是非常可行的：
一、鉛的融點低（327.5度），與其沸點（1620度）之間的溫度約為1300度。也就是說，在這個熱容寬度中，幾乎所有的有色金屬都能熔納其中；但各種金屬之化合物，則一概拒于門外。這是液態(tài)鉛的第一特性（即冶金學中之親和力）；液態(tài)鉛離和力也很強，在一定條件下，凡熔納其中的金屬均可輕松地離開，如鉛銻合金在熔化后，在自然冷卻情況下，由于比重差、溫度差而明顯離析出來，上為銻金屬、下為金屬鉛。
二、鉛的熱容寬，雖然能裹納各種有色金屬，但對非金屬物質(zhì)均飄浮在其液面。易燃物或炭化或燃燒；泥土沙石，可隨時從液面上耙除，達到凈化污泥濁水的目的。
三、液態(tài)鉛的容器可采用大型的兩用的鑄鋼鍋。大型鑄鋼鍋之加熱件寬松，既可用塊煤，也可采用粉煤；既可采用電熱升溫，也可采用電磁波加溫。溫度控制在1000度左右即可。
四、媒介液態(tài)鉛基本處于無耗損狀態(tài)。其一是液態(tài)鉛的液面，始終處于還原性氛圍。因為已失去金屬的有機物機芯線路板，浮在液面不停地碳化。沒有產(chǎn)生氧化鉛的可能，因此沒有與帶進鍋內(nèi)的泥土沙石造渣的可能；其二是液態(tài)鉛的溫度始終控制在1000度左右，不可能產(chǎn)生氣態(tài)鉛逆出液面。因此鉛不產(chǎn)生化學損失和物理損失。
五、手機機芯中之所有有色金屬，可以全部從線路板上釋放出來進入液態(tài)鉛中。因為機芯是采用螺旋機強制壓送到熔鉛鍋底部液態(tài)鉛中。在逐漸升溫過程，首先有機線路板開始碳化，低于1000度的金屬已開始熔化隨時進入液態(tài)鉛中；沒有達到熔點的金屬（如銅、金），因鉛在1000度時流動性非常活躍，未熔化的金屬很快被鉛分子所包圍并可通過該金屬結(jié)晶核的間隙，此時滲透性很強的鉛分子將其每個晶核體包圍起來進入液態(tài)鉛中。
六、因為大型鑄鋼鍋是獨立的第一道工藝流程，可以根據(jù)投入鍋內(nèi)物料之運行軌跡，設(shè)計新型的螺旋運料機、新型垃圾清除機，不停地清除液態(tài)鉛表面的無用垃圾，同時設(shè)置新型的消除污染環(huán)境的煙塵和有害氣體的轉(zhuǎn)化裝置。從設(shè)計開始，就把環(huán)保工作放在第一位。
根據(jù)上述設(shè)計的間接法回收手機中的各種有色金屬的推理：當進入大型鑄鋼鍋內(nèi)之液態(tài)鉛的廢舊手機（除鋰離子電池外），經(jīng)過1000度高溫的液態(tài)鉛的熔解與碳化后，按各物種的運行軌跡，判斷鍋內(nèi)斷面層次應為第一層面為廢棄白碳化物及未經(jīng)造渣的泥土砂石，第二層面應是輕金屬鋁鎂合金，第三層面應是含有重金屬（銅、金銀等）。當進入用金屬鋅淬取液態(tài)鉛中之銅金銀等后，因液態(tài)鋅的比重大大低于鉛比重、而又大大高于輕金屬鋁鎂合金，因此，將碎塊金屬鋅推進液態(tài)鉛部淬取之液態(tài)鋅必然升為第三層面，液態(tài)鉛退位于第四層面。此時，設(shè)在鑄鋼鍋第三、四層面之間的放液閥門即可打開，將其第三層液面通過流槽，單獨放入容器內(nèi)，當發(fā)現(xiàn)帶有鋁鎂合金液時，立時將流槽轉(zhuǎn)向另一個液態(tài)鋁鎂合金專用容器。鋅液容器內(nèi)可能底部放有少量的液態(tài)鉛和上部有少量的液態(tài)鋁鎂合金；鋁鎂液容器內(nèi)可能有少量鋅液體。經(jīng)冷卻后，因比重不同而層面分明。分開后，是金屬鉛則重運大鍋內(nèi)。其余兩種進入下一道工序處理。液態(tài)鉛層面飄浮廢棄物扒凈后，即可繼續(xù)投料運行。
僅此三種金屬總價值將達7億元人民幣新一代手機之機殼又多采用鋁鎂合金，如此巨額的財富，在目前是棄之不舍，回收乏力。因此，如何回收這巨額財富是當務之急。
一萬多噸電子垃圾，在一年內(nèi)分別提煉出各種有價金屬來，平均每天要處理廢舊手機30多噸，其難度可想而知。難在采用何種生產(chǎn)工藝流程。當前有人想直接采用高溫（1200度以上）的火法冶煉這些“電子垃圾”，從中冶煉出多種金屬合金，然后再分別采取濕法提煉各金屬元素。若采取直接冶煉，必然要用大量的優(yōu)質(zhì)焦炭。其中產(chǎn)生的大量（如低沸點的鎂的升華與氧化燃燒及汞、砷有毒元素及其它氣體）的污染如何消除也是個難題。
韶關(guān)冶煉廠生產(chǎn)流程中的煙化爐是冶煉再生金屬的最佳切入點。利用其生產(chǎn)中余閑時間及余熱，回收鉛蓄電池之中廢鉛銻金屬，參考此種工藝，在煙化爐底部增加一個液體鉛本床和在爐身外增砌一個液態(tài)鉛井，便于及時放出本床內(nèi)中液態(tài)“貴鉛”（指鉛中含有高品位的貴金屬），再進入鉛銻與貴金屬的下一個生產(chǎn)流程。這個工藝流程是火法冶煉銅、鉛陽極泥之反射爐與單獨回收蓄電池中的鉛銻煙化爐的一個嫁接工程。
采用以液態(tài)鉛為媒介的間接法來回收手機中之所有有色金屬（包括貴金屬、鉑族金屬）是非常可行的：
一、鉛的融點低（327.5度），與其沸點（1620度）之間的溫度約為1300度。也就是說，在這個熱容寬度中，幾乎所有的有色金屬都能熔納其中；但各種金屬之化合物，則一概拒于門外。這是液態(tài)鉛的第一特性（即冶金學中之親和力）；液態(tài)鉛離和力也很強，在一定條件下，凡熔納其中的金屬均可輕松地離開，如鉛銻合金在熔化后，在自然冷卻情況下，由于比重差、溫度差而明顯離析出來，上為銻金屬、下為金屬鉛。
二、鉛的熱容寬，雖然能裹納各種有色金屬，但對非金屬物質(zhì)均飄浮在其液面。易燃物或炭化或燃燒；泥土沙石，可隨時從液面上耙除，達到凈化污泥濁水的目的。
三、液態(tài)鉛的容器可采用大型的兩用的鑄鋼鍋。大型鑄鋼鍋之加熱件寬松，既可用塊煤，也可采用粉煤；既可采用電熱升溫，也可采用電磁波加溫。溫度控制在1000度左右即可。
四、媒介液態(tài)鉛基本處于無耗損狀態(tài)。其一是液態(tài)鉛的液面，始終處于還原性氛圍。因為已失去金屬的有機物機芯線路板，浮在液面不停地碳化。沒有產(chǎn)生氧化鉛的可能，因此沒有與帶進鍋內(nèi)的泥土沙石造渣的可能；其二是液態(tài)鉛的溫度始終控制在1000度左右，不可能產(chǎn)生氣態(tài)鉛逆出液面。因此鉛不產(chǎn)生化學損失和物理損失。
五、手機機芯中之所有有色金屬，可以全部從線路板上釋放出來進入液態(tài)鉛中。因為機芯是采用螺旋機強制壓送到熔鉛鍋底部液態(tài)鉛中。在逐漸升溫過程，首先有機線路板開始碳化，低于1000度的金屬已開始熔化隨時進入液態(tài)鉛中；沒有達到熔點的金屬（如銅、金），因鉛在1000度時流動性非常活躍，未熔化的金屬很快被鉛分子所包圍并可通過該金屬結(jié)晶核的間隙，此時滲透性很強的鉛分子將其每個晶核體包圍起來進入液態(tài)鉛中。
六、因為大型鑄鋼鍋是獨立的第一道工藝流程，可以根據(jù)投入鍋內(nèi)物料之運行軌跡，設(shè)計新型的螺旋運料機、新型垃圾清除機，不停地清除液態(tài)鉛表面的無用垃圾，同時設(shè)置新型的消除污染環(huán)境的煙塵和有害氣體的轉(zhuǎn)化裝置。從設(shè)計開始，就把環(huán)保工作放在第一位。
根據(jù)上述設(shè)計的間接法回收手機中的各種有色金屬的推理：當進入大型鑄鋼鍋內(nèi)之液態(tài)鉛的廢舊手機（除鋰離子電池外），經(jīng)過1000度高溫的液態(tài)鉛的熔解與碳化后，按各物種的運行軌跡，判斷鍋內(nèi)斷面層次應為第一層面為廢棄白碳化物及未經(jīng)造渣的泥土砂石，第二層面應是輕金屬鋁鎂合金，第三層面應是含有重金屬（銅、金銀等）。當進入用金屬鋅淬取液態(tài)鉛中之銅金銀等后，因液態(tài)鋅的比重大大低于鉛比重、而又大大高于輕金屬鋁鎂合金，因此，將碎塊金屬鋅推進液態(tài)鉛部淬取之液態(tài)鋅必然升為第三層面，液態(tài)鉛退位于第四層面。此時，設(shè)在鑄鋼鍋第三、四層面之間的放液閥門即可打開，將其第三層液面通過流槽，單獨放入容器內(nèi)，當發(fā)現(xiàn)帶有鋁鎂合金液時，立時將流槽轉(zhuǎn)向另一個液態(tài)鋁鎂合金專用容器。鋅液容器內(nèi)可能底部放有少量的液態(tài)鉛和上部有少量的液態(tài)鋁鎂合金；鋁鎂液容器內(nèi)可能有少量鋅液體。經(jīng)冷卻后，因比重不同而層面分明。分開后，是金屬鉛則重運大鍋內(nèi)。其余兩種進入下一道工序處理。液態(tài)鉛層面飄浮廢棄物扒凈后，即可繼續(xù)投料運行。
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