1、哥一一一一一一一一UDC 中华人民共和国国家标准mg p GB 51030 - 2014 再生铜冶炼厂工艺设计规范Code for design of secondary copper smelter processes 2014- 08 -27发布2015-05-01实施中华人民共和国住房和城乡建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中华人民共和国国家标准再生铜冶炼厂工艺设计规范Code for design of secondary copper smelter processes GB 51030-2014 主编部门：中国有色金属工业协会批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设
2、部施行日期：20 1 5 年5 月1 日中国计划出版社2014北京中华人民共和国国家标准再生铜冶炼厂工艺设计规范GB 51030一2014会中国计划出版社出版网址：地址：北京市西城区木樨地北里甲11号国宏大厦C座3层邮政编码：100038电话：(010) 63906433 （发行部）新华书店北京发行所发行三河富华印刷包装有限公司印刷850mm 1168mm 1/32 2. 375印张58千字2015年4月第1版2015年4月第1次印刷女统一书号：1580242 550 定价：15.00元版权所有侵权必究侵权举报电话：（010)63906404 如有印装质量问题，请寄本社出版部调换中华人民共和国
3、住房和城乡建设部公告第532号住房城乡建设部关于发布国家标准再生铜冶炼厂工艺设计规范的公告现批准再生铜冶炼厂工艺设计规范为国家标准，编号为GB 51030-2014，自2015年5月1日起实施。其中，第5.1. 5、5. 1. 6、5.1. 14、5.1. 22、5.2. 18、5.2. 19、5.2. 20、5.2. 21、8. o. 6条为强制性条文，必须严格执行。本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国住房和城乡建设部2014年8月27日前言本规范是根据住房城乡建设部关于印发（2012年工程建设标准规范制订、修订计划的通知（建标20125号）的要求，由中国有色
4、工程有限公司、中国瑞林工程技术有限公司会同有关单位共同编制完成的。本规范在编制过程中，编制组进行了深入的调查研究，认真总结了我国近年来再生铜冶炼行业的实践经验和技术进步，并在广泛征求意见的基础上，通过反复讨论并修改完善，最后经审查定稿。本规范共分10章，主要技术内容包括：总则，术语，原料、燃料、熔剂，原料预处理，火法冶炼，冶金炉烟气处理，电解精炼，电解液净化，工艺配置和冶金计算。本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由住房城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国有色金属工业工程建设标准规范管理处负责日常管理，由中国瑞林工程技术有限公司负责具体技术内容的解释。本规范在
5、执行过程中如有意见或建议，请寄送中国瑞林工程技术有限公司（地址：江西省南昌市红角洲前湖大道888号，邮政编码：330031)以便今后修订时参考。本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人：主编单位：中国有色工程有限公司中国瑞林工程技术有限公司参编单位：北京中色再生金属研究有限公司广西有色再生金属有限公司山东金升有色集团有限公司 1 衡波浩冠李陈徐华军伟发文建建宪春金涂刘郑廖陶斌流斌义勇奔见唐胡黄舒钱欣琦文芳舟福晓维赵王欧林李球薇源忠环尊家希导唐叶张张曾人人草查起审要要主主 2 目次l总则（1 ) 2术语（2 ) 3 原料、燃料、熔剂( 4 ) 3. 1 废杂锅原料( 4 ) 3. 2 燃
6、料（4 ) 3. 3 熔剂（5 ) 4 原料预处理.( 6 ) 4. 1 般规定( 6 ) 4. 2 原料拆解( 6 ) 5 火法冶炼( 7 ) 5. 1 商品位废杂铜火法精炼（7 ) 5.2 中、低品位废杂铜火法冶炼（8 ) 6 冶金炉烟气处理门口6. 1 一般规定( 11 ) 6. 2 高品位废杂铜火法精炼烟气处理（11 ) 6. 3 中、低品位废杂铜火法冶炼烟气处理( 12 ) 7 电解精炼门的8 电解液净化 (17) 9 工艺配置门们9. 1 一般规定门们9. 2 原料预处理门们9. 3 原料打包 (18) 9.4 高品位废杂铜火法精炼（19 ) 9. 5 中、低品位废杂铜火法冶炼(1
7、9)nU咱iqLAAFD厅，化H3f 炼争日U精液算悦录归解解计词名即电电金用准Ui7冶范标UUI规用2刊本引附 2 Contents 1 General provisions ( 1 ) 2 Terms ( 2 ) 3 Raw materials, fuels and fluxes ( 4 ) 3. 1 Scrap copper raw materials ( 4 ) 3. 2 Fuels ( 4 ) 3. 3 Fluxes ( 5 ) 4 Raw matenals pretreatment ( 6 ) 4. 1 General requirement ( 6 ) 4. 2 Raw mate
8、rials d1sassembly ( 6 ) 5 Pyrometallurgy ( 7 ) 5. 1 High grade scrap copper fire refining ( 7 ) 5. 2 Middle and low grade scrap copper smelting ( 8 ) 6 Metallurgical furnace flue gas handling ( 11 ) 6. 1 General requirement ( 11 ) 6. 2 High grade scrap copper fire refining flue gas handling ( 11 ) 6
9、. 3 Middle and low grade scrap copper smelting flue gas handling ( 12 ) 7 Electrorefining ( 14 ) 8 Electrolyte purification . ( 17 ) 9 Process arrangement (18) 9. 1 General reqmrement (18) 9. 2 Raw materials pretreatment (18) 9. 3 Raw materials packaging . ( 18 ) 9. 4 High grade scrap copper fire re
10、finmg (19) 3 9. 5 Middle and low grade scrap copper smelting ( 19 ) ( 20 ) 9. 6 Electrorefining 9. 7 Electrolyte purification .,. . ( 21 ) 1 O Metallurgical calculation ( 22 ) Explanation of wording in this code ( 24 ) List of quoted standards ( 25 ) Addition: Explanation of provisions ( 27) 4 1总则1.
11、 0.1 为了统一再生铜冶炼厂工艺设计的技术标准，推动技术进步、安全生产、环境保护和节能减排，提高设计质量和效率，制定本规范。1. 0. 2 本规范适用于新建、改建、扩建再生铜冶炼厂的工艺设计。1. o. 3 新建再生铜冶炼厂的厂址选择，应在国家法律、法规、行政规章及规划所允许的区域内经过方案比较确定，应节约和合理利用建设用地。1. 0. 4 再生铜冶炼应采用先进技术、先进设备，各项技术经济指标应达到国内外的先进水平。1. o. 5 再生铜冶炼应合理利用能源、节约能源、回收利用生产过程的余热，单位产品综合能耗应符合现行国家标准铜冶炼企业单位产品能源消耗限额GB21248的规定。可行性研究报告、
12、初步设计文件应编制节能篇（章）。1. o. 6 再生铜冶炼的环保、安全、职业卫生及消防设施应与主体工程同时设计、施工和投产。1. 0. 7 生产过程中各种原料、辅助材料、中间产品、产品及能掠等，应有计量设施。1. 0. 8 再生铜冶炼厂的工艺设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 1 2术语2. 0. 1 再生铜secondary copper 从含铜废料中回收利用所获得的铜。2. o. 2 原料预处理raw materials pretreatment 在入炉冶炼前，将废杂铜原料中的非铜物质最大限度分离出去预先处理的过程。主要工序包括分拣拆解、线缆剥皮、破碎分选、清除有机物
13、料、打包压块等。2.0.3 固定式阳极炉fixed anode furnace 炉顶为拱形，两端分设燃烧装置和出口烟道，侧面设有加料口，具有便于利用辐射热的浅熔池和矮炉顶的长方形卧式炉，适于处理高品位废杂铜原料并产出阳极铜。2.0.4 回转式精炼炉rotary refining furnace 炉体为圆筒形，炉体设有加料、排渣装置，两端分设燃烧装置和出口烟道，侧壁设置氧化、还原、出铜口，炉体依靠电力传动装置可在一定的角度内沿筒体设备中心线转动的为回转式精炼炉，适于处理高品位废杂铜原料并产出阳极铜。典型炉型有回转式阳极炉、NGL炉。2. o. 5 倾动式精炼炉tilting refining f
14、urnace 炉顶和炉底为拱形，侧壁为竖式炉墙，两端分设燃烧装置和出口烟道，侧壁设置加料、氧化、还原、出铜口，炉体依靠液压传动装置可在一定角度内左右倾动的为倾动式精炼炉，适于处理高品位废杂铜原料并产出阳极铜。典型炉型有倾动炉、精炼摇炉。2. o. 6 熔池熔炼炉bath smelting furnace 中、低品位废杂铜、熔剂、燃料加入熔融态熔池中，迅速完成固、液、气相间的反应，经熔炼产出粗铜。根据空气或富氧空气的 2 鼓入方式，分为顶吹、侧吹、底吹。2.0.7 顶吹旋转转炉top blown rotary converter 顶部设有燃烧喷枪和吹炼喷枪，炉体是一种既可绕横轴转动又可绕纵轴旋转
15、的倾斜式转炉。当处理中、低品位废杂铜原料时，原料、熔剂由冀斗加料装置从炉口装入炉内，先通过燃烧喷枪将氧气和燃料鼓入炉内进行熔炼作业，再通过吹炼喷枪将富氧压缩空气鼓入炉内吹炼，产出粗铜。典型炉型有卡尔多炉、顶吹转炉、氧气斜吹旋转转炉。2.0.8 稀氧燃烧dilut巳oxygencombustion 燃料和浓度大于或等于90%的工业氧气分别通过不同的喷嘴高速射入炉膛，燃料和氧气与在炉膛中已存在的燃烧产物发生卷吸作用而迅速有效稀释，然后再彼此棍合燃烧，形成种非常均匀的加热体系，以降低烟气中产出的氮氧化物。 3 3 原料、燃料、熔剂3. 1 废杂铜原料3. 1. 1 废杂铜原料宜按含铜品位划分为高品位
16、废杂铜原料、中品位废杂铜原料和低品位废杂铜原料。3. 1. 2 废杂铜的分类应按原料含铜品位高低划分，并应符合表3. 1. 2的规定。表3.1. 2 废杂铜原料的分类类别含铜品位（%）主要品种高品位废杂铜二90紫杂铜、废铜板、废电线电缆等中品位废杂铜40 90 黄铜废料、白铜废料、青铜废料等低品位废杂铜25 25. 00 1200 85. 00 SO. 00 6o%3.3.2 熔剂的粒度宜符合表3.3. 2的要求。表3.3.2熔剂的粒度（mm)工序石英石石灰石赤铁矿浸没式顶吹熔池熔炼99. 60 99. 60 包括电解液净化残极率（% 20 16同极中心距（mm)100 105 90 100
17、大极板直流电耗CkW h/t阴极铜）240 280 270 350 蒸汽消耗（kg/t阴极铜600 800 300 500 7.0.7 电解液中铜及游离硫酸成分宜符合下列规定：1 始极片阴极电解的铜离子浓度允许范围宜为40g/L45g/L，游离硫酸允许范围宜为l70g/L 200g/L; 2 永久阴极电解的铜离子浓度允许范围宜为40g/L50g/L,游离硫酸允许范围宜为170g/L200g/Lo7.0.8 电解液中杂质含量锦宜小于0.6g/L，镰宜小于15g/L，碑宜小于lOg/L，锚宜小于O.5g/L，铁宜小于3g/L。7.0.9 阴极铜质量应符合现行国家标准阴极铜GB/T467中有关高纯阴
18、极铜或标准阴极铜的规定。7. 0.10 电解液加热宜采用板式换热器。电解液加热蒸汽冷凝水应设置回收系统。7. 0.11 电解车间的各种酸性含铜废水应循环使用，不得外排。7. 0.12 电解槽及室外贮槽、管道宜采取保温措施。电解槽面宜覆盖保温。7. 0.13 电解液循环系统各贮槽应加密封盖及排气净化处理装置。车间内酸雾浓度应符合国家现行有关工业企业设计卫生标准的规定。7.0.14 大型电解槽供电系统的电解槽分组断电作业，应采用设置于导电母排上的遥控短路开闭器进行。7.0. 15 电解槽与支撑梁之间应设置绝缘装置。7.0. 16 种板槽宜单独设置直流电源、电解液循环和添加剂加入 15 系统。7.0
19、.17 种板槽循环电解液宜采用全过滤方式。7.0.18 生产槽电解液过滤量不宜低于电解液循环量的20%。过滤设备宜采用高效的净化过滤机。7.0. 19 电解生产控制宜采用集散控制系统或可编程控制器。7.0.20 电解液循环系统各贮槽应设置液位检测及报警系统。7.0.21 电解液加热应设置温度自动调节控制系统。7.0.22 电解液循环泵与电解液加热器进蒸汽阀门及高位槽出液口阅门之间应设置联锁。7.0.23 电解整流器应选择可控硅整流机组。7.0.24 电解厂房冬季温度不应低于l5C，北方地区厂房内应采暖保温。7.0.25 机组附近应配设极板贮备架。7.0.26 阴极铜成品库贮存天数允许范围宜为5
20、dlOd，成品库内应设置起重运输及计量设备。 16 8 电解液净化8. 0.1 电解液净化应根据需脱除的杂质和副产品销路确定工艺流程。8.0.2 粗硫酸铜生产宜采用高酸结晶工艺。粗硫酸铜产品质量应符合现行国家标准硫酸铜（农用）GB437的有关规定。8. 0. 3 采用高酸结晶法生产硫酸铜时，浓缩结晶宜采用连续真空蒸发工艺，蒸发设备宜选择板式或列管式蒸发器和水喷射真空泵节能型设备。8.0.4 脱铜电解宜采用二段脱铜。8. o. 5 脱铜电解后的榕液应采用蒸汽蒸发结晶、冷冻结晶或电热蒸发结晶生产粗硫酸镇。8. o. 6 脱铜电解槽面必须设置排气罩及机械排凤装置。排凤装置的凤机与脱铜电解整流设备之间
21、必须设置联锁。8. o. 7 采用蒸汽加热蒸发结晶法生产粗硫酸铜或硫酸镰时，加热蒸汽冷凝水应设置回收系统，地面收集的废水应过滤后返回系统使用。8.0.8 副产品粗硫酸铜、黑铜粉及粗硫酸镰应在室内分类堆存。8. o. 9 电解液净化系统年生产时间宜大于320d。 17 9工艺配置9.1 般规定9. 1. 1 工艺配置应满足工艺流程及环保、安全、职业卫生等要求。9.1. 2 工艺配置应保证车间各种物料的运输线路畅通和运输方式合理。9.1. 3 工艺配置除应包括工艺设备的配置外，还应包括操作、检修、安装场地及物料堆场的配置，并应符合其他专业的设计要求。9.1. 4 当分期建设时，工艺配置应满足后期建
22、设的合理性。9. 1. s 车间厂房柱距和跨度宜满足构件的统一化、标准化要求。9. 1. 6 车间内主要通道楼梯坡度不宜大于45。9. 2 原料预处理9. 2.1 原料预处理厂房应设置原料卸货区、拆解作业区和贮料区，并应设立区分标识。9. 2. 2 拆解后的废杂铜原料应按高、中、低类别分别堆存。9. 2. 3 拆解后的废杂铜原料应设置不可回收物资与危险废物贮存区。9. 2. 4 原料预处理厂房周围场面水应设置回收系统。9.3原料打包9. 3.1 废杂铜原料打包应符合下列规定：1 打包设备不应露天设置，宜设置在原料堆场附近，并应毗邻熔炼系统；2 打包厂房内宜设置检修打包设备的起重机；3 打包厂房
23、内应有原料暂存和包块堆存场地。1-9.3.2 打包机应放置在油和水都接触不到的场所，不宜放置在低温仓库或温度变化剧烈的场所。9.4 高晶位废杂铜火法精炼9. 4.1 当精炼炉与中、低品位废杂铜熔炼炉匹配时，宜与中、低品位熔炼炉共用冶金铸造起重机通道，宜配置在熔炼炉同侧的一端，炉子间的间距应根据炉子容量和余热回收、烟气处理等附属设施确定。9. 4. 2 浇铸机宜配置在精炼炉后的专用附跨内，2台精炼炉宜共用1台浇铸机，浇铸机宜配置在2台精炼炉之间。附跨厂房应设置桥式起重机和计量设施。9. 4. 3 精炼炉炉前应有供加料机行走及操作的场地，应留有操作人员的安全通道。9. 4. 4 固体铜料、残极、阳
24、极板等的堆放、起运，均应留有作业场地。9. 4. 5 浇铸附跨内应就近配置挠铸机的挠铸包、中间包及放铜流槽等的检修和烘烤专用场地。9.5 中、低晶位应杂铜火法冶炼9. 5.1 炉体周围梁柱应采用耐热或绝热材料隔热，粗铜安全坑应防渗透、防积水。9. 5. 2 炉底周边1.5m内以及粗铜和渣溜槽下方不得敷设电缆及设置水管阔门井。9.5.3 熔池熔炼炉和顶吹旋转转炉车间的配置应符合下列要求：1 熔池熔炼炉产出的粗铜宜通过流槽直接加入，也可通过包子吊运加入精炼炉；顶吹旋转转炉产出的粗铜宜通过包子吊运加入精炼炉；2 熔池熔炼炉或顶吹旋转转炉上升烟道应与余热锅炉一体化配置； 19 3 熔池熔炼炉或顶吹旋转
25、转炉应设置加料作业、熔体排放作业、喷枪作业等楼层，并应留有喷枪更换、移动小车的作业空间；4 厂房内应设检修提升装置，并宜设电梯。9.6电解精炼9. 6.1 电解精炼设计规模范围为10万t/a20万t/a时，电解厂房主跨宜采用单跨配置；屯解精炼设计规模在20万t/a以上时，电解厂房主跨宜采用双跨配置。9. 6. 2 极板加工机组宜配置在电解厂房中间。当需扩大产能时，机组宜配置在厂房需延长方向的一端。9.6.3 极板加工机组配置在电解厂房端头时，阴极铜和残极作业机组宜靠近电解槽一侧布置。采用始极片阴极电解时，机组配置顺序宜为从厂房端头依次配置阳极作业机组、始极片作业机组、导电棒机组、阴极作业机组及
26、残极作业机组；采用永久阴极电解时，机组配置顺序宜为从厂房端头依次配置阳极作业机组、残极作业机组、阴极剥片机组。9. 6. 4 电解厂房主跨可采用大跨度钢屋架结构。电解槽宜按4个系列分组配置。每组电解槽的数量应根据装出槽作业计划、电解槽作业率、短路开关设置数量等因素确定。9. 6. 5 电解槽操作楼面标高允许范围宜为3.8m 4. 5m。电解槽面高出楼面允许范围宜为400mm500mmo9.6.6 电解厂房主跨起重机配置应符合下列规定：1 起重机工作时，吊物最低点距离电解槽槽面高度宜大于2m; 2起重机工作时，最高起运点距吊钩的极限位置不应小于lm的高度；3 多功能专用起重机驾驶室底标高距电解槽
27、槽面高度宜大于2.2m; 4 起重机驾驶室应靠近元附跨一侧。 20 、V9.6.7 电解厂房主跨在种板电解槽配置一侧，应留有18m24m的种板剥片及处理场地。9. 6. 8 电解厂房主跨一端应留有起重机检修场地。9. 6. 9 厂房士o.00平面与贮液槽周围地面应设置排水沟和集液坑，其他各层楼面应设置地漏。9. 6.10 硫酸贮槽应设置防泄漏围堪。9. 6.11 浓硫酸贮槽及电解槽面操作场所附近，应设置洗眼器和紧急喷淋装置等应急设施。9.7 电解液净化9. 7.1 净液厂房应邻近电解厂房附跨一侧布置。9.7.2 脱铜电解宜配置在厂房一端，并应与其他工序隔开布置。9.7.3 硫酸铜设备宜按三层布
28、置，结晶槽宜配置在第三层，过滤设备宜配置在第二层，溶液贮槽宜配置在士0.00平面。9.7.4 厂房士0.00平面与贮液槽周围地面应设置排水沟和集液坑，其他各层楼面应设置地漏。9. 7. 5 脱铜电解槽面操作场所附近，应设置洗眼器和紧急喷淋装置等应急设施。 21 10冶金计算10.0. 1 再生铜冶炼冶金计算应以废杂铜原料化学成分、熔剂化学成分、燃料化学成分等资料作为冶金计算原始依据。10. o. 2 火法冶金计算宜以再生铜原料Ct/a）为计算基准，电解精炼冶金计算宜按阴极铜Ct/a）为计算基准，数字应精确到小数点后两位，后三位数应四舍五入。10.0.3 冶金计算平衡表中物料的计量单位应符合表1
29、0.o. 3的规定。表10.0. 3 冶金计算平衡表中物料的计量单位物料名称计量单位物料及一般元素的数量吨（t) 稀贵元素千克（kg)液体数量米Cm3)千克米3(kg/m3)液体成分克升（g/L)气体数量米3(m3)气体成分体积百分数（%）气体含尘量克米（g/m)热量兆焦（MJ)小时（h)时间日Cd)年（a)10.0.4 冶金计算内容应包括物料平衡、金属平衡、热平衡、榕液平衡、空气和氧气的消耗量、烟气量、烟气成分及含尘量等。各工、F序冶金计算的内容，应按表10.0.4的规定编制，其中物料平衡可含金属平衡。表IO.0. 4 冶金计算内容己？物料金属溶液空气量氧气量烟气量及平衡平衡热平衡平衡烟气成
30、分中、低品位、J、J、j、j、j火法冶炼高品位、-J 、j火法精炼电解精炼、J、J、-J 电解液净化-J-、-J 23 本规范用词说明I 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：1）表示很严格，非这样做不可的：正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；2）表示严格，在正常情况下均应这样做的：正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合的规定”或“应按执行”。 24 引用标准
31、名录硫酸铜（农用）GB437 阴极铜GB/T467 危险废物鉴别标准GB5085 工业炉窑大气污染物排放标准GB9078 大气污染物综合排放标准GB16297 铜冶炼企业单位产品能源消耗限额GB21248 25 F 中华人民共和国国家标准再生铜冶炼厂工艺设计规范GB 51030-2014 条文说明-,. ,- 制订说明再生铜冶炼厂工艺设计规范GB51030-2014经住房城乡建设部2014年8月27日以第532号公告批准发布。本规范制订过程中，编制组进行了深入的调查研究，认真总结了近年来再生铜冶炼行业的实践经验，并广泛征求了意见。为便于广大设计、生产、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规范
32、时能正确理解和执行条文规定，再生铜冶炼厂工艺设计规范编制组按章、节、条顺序编制了本规范的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明，还着重对强制性条文的强制性理由作了解释。本条文说明不具备与规范正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握规范规定的参考。 29 飞，一目次1，总贝。（33 ) 2术语.（35 ) 3 原料、燃料、熔剂. ( 36 ) 3. 1 废杂铜原料门们3. 2 燃料（36) 3. 3 熔剂（36 ) 4 原料预处理门们4. 1 一般规定门们4. 2 原料拆解( 38) 5 火法冶炼 5. 1 高品位废杂铜火法精炼（40) 5. 2 中、低品位废杂
33、铜火法冶炼（43 ) 6 冶金炉烟气处理（48) 6. 1 一般规定( 48) 6.2 高品位废杂铜火法精炼烟气处理（49) 6. 3 中、低品位废杂铜火法冶炼烟气处理( 50) 7 电解精炼( 53) 8 电解被净化刊0)9 工艺配置( 62) 9. 1 一般规定刊幻9.2 原料预处理( 62 ) 9. 3 原料打包( 63 ) 9. 4 高品位废杂铜火法精炼（63 ) 9. 5 中、低品位废杂铜火法冶炼（63 ) 9. 6 电解精炼( 64 ) 9. 7 电解液净化（臼）10 冶金计算（66 ) 32 飞F1总则1. 0.1 再生铜冶炼历经数十年的发展，日趋完善，已成为铜冶炼的独立分支，特
34、别是近十年来一些新的再生铜冶炼技术逐步取代了传统冶炼工艺，再生资源的利用成为循环经济的重要组成部分。为不断推动技术进步，确保再生铜冶炼厂的安全生产、环境保护和节能减排，提高设计质量和效率，制定本规范更有利于统一再生铜冶炼厂工艺设计技术标准，使再生铜冶炼厂的设计能符合国家产业政策，促进再生铜冶炼工业持续健康发展。1. o. 2 本规范针对再生铜冶炼厂在工艺方案、工艺参数、技术指标、设备选型、冶金计算、工艺配置、过程控制、污染控制、能耗控制、安全及职业卫生等方面作出规定。本规范除了指导和规范新建再生铜冶炼厂的工艺设计外，也适用于现有再生铜冶炼厂的改造和扩建设计。1. o. 3 厂址选择是新建项目前
35、期的重要工作之一，必须予以足够的重视，应符合铜冶炼行业规范条件（中华人民共和国工业和信息化部2014年第29号公告）中关于生产企业布局的规定。再生铜项目还应符合本地区土地供应政策和土地使用标准的规定，厂址应进行多方案比较，以便选择经济合理的厂址。1. 0. 4 近年来，围绕环境保护、节约能源消耗、提高产品质量、提高生产效率、降低经营戚本等目标，再生铜冶炼工业相继引进和开发诸多新技术、新设备和新材料，在设计中应积极采用，使建设项目各项技术经济指标达到国内外的先进水平。1. 0. 5 能源问题是涉及我国经济社会可持续发展的大事，再生铜冶炼厂工艺设计要综合考虑合理利用能源、节约能源、回收生产过程的余
36、热，单位产品综合能起应符合国家能耗限额标准。在项目的可行性研究报告阶段应编制节能篇（章），为项目的节能评估提供依据。1. o. 6 环保、安全、职业卫生及消防是再生铜冶炼厂设计的重要内容，是企业安全稳定运行的保证。再生铜冶炼厂设计必须遵循国家和建设项目所在地区的有关法律、法规，上述内容的设计应与主体工程同时设计、施工和投产，应在设计文件中设有专门章节予以论述。1. o. 7 计量工作是强化企业管理、降低原辅材料及能源消耗、提高金属回收率、改善企业经营效果、促进冶炼技术进步的重要技术基础工作，设计中应重视对计量设施的设计。 34 飞F.,- 2术-, 语为统一再生铜冶炼行业基本术语，实现专业术语
37、标准化，以利于国内科技交流，本章从本规范中选取了再生铜冶炼行业的8个常用术语作出解释，并附上英文翻译。术语的释义主要参照原中国有色金属工业总公司颁布的重有色金属冶炼术语标准YSJ020，并结合再生铜冶炼的特点作了必要补充。 35 3 原料、燃料、熔剂3. 1 废杂铜原料3. 1. 1、3.1. 2 再生铜冶炼厂处理的原料不同于矿山原料，是对废旧资源的再生利用，主要原料为废杂铜。废杂铜种类繁杂，根据现代先进成熟的废杂铜火法冶炼方法的不同，再生铜冶炼厂在实际生产过程中往往将废杂铜原料接含铜品位划分为高、中、低品位废杂铜原料三大类。高品位废杂铜只需采用火法精炼就可产出阳极铜，而中、低品位废杂铜料则先
38、要在熔炼炉内进行熔炼、吹炼产出粗铜，再经火法精炼产出阳极铜。最终阳极铜经电解精炼获得阴极制。废杂铜原料在入炉熔炼之前必须进行拆解、剥皮、破碎分离、清除有机物等不同的预处理，将废铜之中的非铜物质最大限度地分离出去，避免这些杂质在熔炼过程中产生污染。表3.1. 2中列举的主要品种参考了现行国家标准铜及铜合金废料GB/T13587的规定。3.2燃料3. 2. 1 3. 2. 3 再生铜冶炼对所需的各种燃料均有一定的质量要求，如果达不到所需的要求，将会影响炉温，并出现冶炼反应不完全、产品质量低劣以及操作困难等问题。本节根据国内外各再生铜冶炼企业的生产实践，参考有关文献资料，分类对常用燃料提出了质量要求
39、。3.3熔荆3. 3.1、3.3. 2 熔剂是再生铜冶炼的主要辅助材料，不同的工艺和飞，炉型要求不同粒度的熔剂，否则将直接影响冶炼作业的进行和效果。熔剂的化学成分与炉渣性质、产品质量、金属回收率等密切相关，根据各再生铜冶炼厂的生产实践和有关文献资料综合得出两个表中所示的各项要求。 37 4 原料预处理4. 1一般规定4.1. 1 为防止在拆解过程中拆除下来的各类物质由于起风和降雨等原因造成散落、遗洒、泄漏等，防止含铜废物及其拆解产物携带的尘污、油污被雨水冲刷造成环境污染，禁止露天拆解含铜废物。4.1. 3 含铜废物可以以多种方式进行拆解，包括人工拆解、机械拆解等。发达国家一般采用机械拆解的工艺
40、，但是单纯采用这一工艺方式，往往会使大量的非金属废物无法有效分离与利用，这些废物中含有塑料和橡胶；另外，单纯的机械拆解会造成铜与铁、铝等金属分离困难，降低废钢、废铝品质或者增加废钢、废铝回收成本。因此应按含铜废物的特性进行分类，采用机械拆解与人工拆解二者相结合的方式，不仅可以提高再生品的附加值，还可提高拆解效率。与此同时，需考虑作业人员健康及环境保护等因素：1 含油的含铜废物拆解过程中，残余的废油等液态物质如果没有得到有效的单独收集，让废油液随意渗入地下，会造成土壤和地下水的污染，因此应收集废油等液态废物。2 采用切割机对含铜废物进行拆解时，产生的切割烟尘等对作业环境及作业人员健康均有较大影响
41、。由于切割机视工作情况需要移动，因此，应配备移动式净化设备，从源头处直接吸除烟尘，保护作业环境及作业人员健康。4. 1. 5 松散物料打包后，不仅可以降低运输和冶炼成本，还可以提高人炉速度，进而提高工作效率。4.2原料拆解4. 2.1 废电线电缆资源化再利用主要是将覆于铜线外缘的塑料 38 等物质予以分离，使铜钱得以熔炼再生。目前再利用方式有机械法、化学法、冷冻法和热解法等。机械法是目前国内外使用最广泛的方法，其原理主要是利用机械将电线电缆中的金属与非金属进行分离，并分别作为再生资源。直径大于3mm的粗电线电缆易于分离，适合剥线机作业；直径介于0.Smm3mm的中电线电缆、直径小于0.Smm的
42、细电线电缆相互缠绕严重，用电线电缆成套处理设备进行处理，能够自动将长短不一、凌乱的电线头的橡胶皮与金属分离。如遇特殊情况，如直径小于O.Smm的细电线电缆拆解量小于lOt/d，也可选用摇床。4. 2. 2 废电机中主要含有废铜、废钢铁等。整机尺寸直径小于lOOmm的微型电机拆解设备宜选用带磁选的破碎分选机。整机尺寸直径介于lOOmm400mm的普通电机宜先人工拆解，拆解后的直径大于150mm的大转子宜采用压力机分离钢铁部件，直径大于150mm的大定子宜采用斩铜机、拉铜机将铜钱圈与硅钢片分离，直径小于150mm的小转子、小定子宜采用带磁选的破碎分选机将铜和砂钢片分离。整机尺寸直径大于400mm的
43、特大电机宜先人工切割，切割后的物料采用普通电机拆解分离。因此，配套带磁选的破碎分选机能有效提高拆解量。4. 2. 3 废五金电器中常见的有各种小型废机械设备、零部件、废电器和零部件、废水暖件、废炊具等，这些废料多数是混杂在一起的。废五金电器必须经过拆解、分类得到废钢铁、废有色金属等方可利用。作业过程通常是先将废五金电器整机喂入多级机械破碎系统，各种零部件破碎至一定尺度后依次采取重力分选、静电分选、磁选等多种分选技术，分离出铁、铜、铝、塑料、玻璃等不同材料。也可以采用高度机械化和自动化配合人工拆解工序，在破碎前进行最大程度的人工拆解。因此，配套带磁选的破碎分选机可有效提高工作效率。 39 5火法
44、冶炼5. 1 高晶位废杂铜火法精炼5.1. 1 高品位废杂铜处理工艺流程应根据生产规模、装备水平、原料品位、产品方案、燃料种类、当地建设条件等，经多方案比较后选择合理的工艺流程和设备。5. 1. 2 含铜品位大于90%属高品位废杂锢，由于原料含铜量高，不必经熔炼和吹炼，而是直接经火法精炼产出阳极铜。火法精炼工艺包括加料熔化、氧化造渣、还原、浇铸阳极板四个阶段。合格的阳极板再送至电解。5. 1. 3 目前处理高品位废杂铜的火法精炼炉有倾动炉、精炼摇炉、NGL炉、回转式阳极炉、固定式阳极炉等。以上几种精炼炉已经在大型再生铜冶炼厂应用。5.1. 5 回转式精炼炉采用电动驱动方式，工艺控制要求进料、氧化、排渣、还原时用快速转动，挠铸时宜用慢速转动，防止浇铸失控。为确保安全生产，突然停电时必须有能操作炉体转动到安全位置的机构，以便将氧化、还原风眼转出熔体液面或中止放铜口继续出铜，否则熔融粗铜一旦外溢，过流之处电气和设备将烧毁，甚至可能引起火灾造成人员伤亡。故本条为强制性条文，必须严格
