廢雜銅火法精煉除鉛工藝及機(jī)理研究.pdf

1、隨著近幾年我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)對(duì)銅材的需求不斷上升。但我國(guó)銅礦資源嚴(yán)重不足，銅礦產(chǎn)量與銅需求量之間的差距越來(lái)越大，銅資源依靠進(jìn)口的比重也越來(lái)越多。為了彌補(bǔ)銅礦資源不足的問題，提出了二次銅資源即廢雜銅的再生利用，并對(duì)廢雜銅的直接和間接利用作了敘述。
　　二次銅資源作為彌補(bǔ)我國(guó)銅礦產(chǎn)量不足的重要手段，即節(jié)能，又環(huán)保，同時(shí)還降低了成本。由于二次銅資源的來(lái)源極為廣泛，種類多、成分復(fù)雜，導(dǎo)致廢雜銅中摻雜了其它雜質(zhì)元素，例如Fe、Al、S

2、i、P、Zn、As、Sb、Ni、Pb和Sn等。這些元素雖然對(duì)銅的某些性能有所提高，但是同時(shí)又會(huì)影響銅的其它性能。例如，鉛元素可以改善銅的切削加工性能，但鉛元素又會(huì)使銅合金的塑性降低，其含量超過(guò)一定量時(shí)，會(huì)導(dǎo)致銅合金脆裂。所以，二次銅資源除雜就成為一項(xiàng)亟待解決的難題。
　　本課題主要研究二次銅資源除鉛的問題。單質(zhì)鉛因?yàn)榫哂辛己玫哪臀g性能、延展性、潤(rùn)濕性及高的密度、低熔點(diǎn)、高的線膨脹系數(shù)等特性，因而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)和生活中。同時(shí)鉛元素

3、作為一種有毒物質(zhì)為人們所熟知。隨著物質(zhì)生活水平的不斷提高，人們對(duì)健康問題越來(lái)越重視。因此，二次銅資源除鉛已迫在眉睫。
　　本論文著重研究三種除鉛劑：磷酸鹽型、硼酸鹽型和硅酸鹽型，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的設(shè)備，研究雜銅火法精煉除鉛的整個(gè)過(guò)程，為廢雜銅火法精煉工藝優(yōu)化與新型熔劑開發(fā)提供理論基礎(chǔ)。借助FACTSAGE軟件，對(duì)熔劑的除鉛機(jī)理做了計(jì)算，證明了除鉛反應(yīng)的可行性；同時(shí)，還可以利用FACTSAGE軟件對(duì)除鉛率進(jìn)行計(jì)算，在一定范圍內(nèi)可以適當(dāng)

4、調(diào)整熔劑成分；并且對(duì)不同溫度下對(duì)鉛的活度進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，溫度越高，鉛的活度越大，平衡常數(shù)越大，越不利于除鉛反應(yīng)的發(fā)生。
　　通過(guò)對(duì)三種除鉛熔劑磷酸鹽型、硼酸鹽型和硅酸鹽型的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：磷酸鹽型熔劑除鉛效果是其中最好的，不僅除鉛率非常高，而且反應(yīng)非常迅速；硼酸鹽型除鉛劑的效果也是比較好的，隨著熔劑組成和保溫時(shí)間的變化，保溫30min除鉛率可以達(dá)到80％以上；硅酸鹽型除鉛劑的除鉛效果是其中最差的，隨著熔劑組成和保溫