Спосіб переробки кабельного лому, який містить мідь, з одержанням електротехнічної міді

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам переработки медьсодержащего кабельного лома и может быть использовано на предприятиях, перерабатывающих лом и отходы кабеля. Уже известен способ переработки лома электрокабеля с медной жилой в пластмассовой, полихлорвиниловой, полиэтиленовой или резиновой изоляции с получением продуктов, пригодных для последующего использования. Электрический кабель после предварительной резки с помощью ножниц на куски длиной 30 50см подвергают трехстадийному измельчению, после чего отделяют изоляционный материал от металлосодержащей фракции. Железосодержащие примеси удаляют после второй стадии измельчения. Медь, извлеченную из кабельного лома подвергают переплавке, и электролитическому рафинированию для получения электротехнической меди (Treatment plant for Cu and/for Al cables. Проспект фирмы Engitec Impiantl SpA Technologi Tonolli", Италия, 1985). Существенным недостатком этого способа является то, что для получения электротехнической межи применяются операции разливки меди в аноды и электролитическое рафинирование, что требует дополнительного передела, обуславливает высокую энергоемкость процесса и ведет к образованию отработанных растворов. В качестве прототипа принят способ получения электротехнической меди. Способ предусматривает измельчение медьсодержащих отходов, отделение неметаллической фракции, плавление металлической фракции с получением черной меди, затем огневое рафинирование с получением черновой меди, разливку в аноды и электролитическое рафинирование в растворах серной кислоты. Полученные катоды поступают на переплавку. Медь отвечает электротехническим свойствам. Аноды, поступающие на электролитическое рафинирование, обычно содержат, %: 98,9 - 99,5 меди; 0,01 - 0,031 железа; 0,002 - 0,007 серы. После электролиза медные катоды содержат, %: 99,9 - 99,95 меди; 0,005 0,0005 железа; 0,002 - 0,004 серы (Гудима Н.В., Шейн Я.П. Краткий справочник по металлургии цветных металлов. - М.: Металлургия, 1975. С.144 - 156). Полученная медь отвечает электротехническим свойствам.(электропроводимость 57 - 58,6м/Оммм 2 по ГОСТ 859 - 78 "Медь"). Существенным недостатком способапрототипа является относительная высокая энергоемкость, обусловленная наличием таких энергоемких действий как огневое и электролитическое рафинирование, кроме того переработка использованного электролита также сопряжена со значительными расходами электроэнергии. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать способ переработки медьсодержащего кабельного лома с получением электротехнической меди путем упрощения и сокращения процесса за счет изменения условий осуществления действий, обеспечивающего сокращение энергоемкости процесса и потерь меди. Поставленная задача решается благодаря тому, что в способе переработки медьсодержащего кабельного лома с получением электротехнической меди, включающем измельчение лома, отделение неметаллической фракции, плавление металлической фракции и розлив в формы, перед плавлением металлическую фракцию подвергают термообработке при температуре 350 - 500°C в присутствии кислорода воздуха до появления окалины. Сущность предложенного способа заключается в следующем: медьсодержащий кабельный лом измельчают, сепарируют для отделения меди от изоляции. Затем металлическая фракция, содержащая, %: 98,0 99,0 меди, 0,15 железа, 0,04 - 0,045 серы, поступает на термообработку при 350 - 500°C. Термообработку проводят в присутствии кислорода воздуха до появления окалины. При этом железо, сера под действием кислорода воздуха переходят в окисленное состояние. После термообработки медь отделяют от окисленной части сепарацией. После плавки и разливки в формы медь соответствует по составу и свойствам электротехнической (99,9 - 99,95 меди, 0,001 - 0,003 железа, 0,002 - 0,004 серы, электропроводность 57,0 - 58,6м/Ом-мм 2). Сущность и преимущества предложенного способа можно проиллюстрировать следующими примерами его осуществления. Пример 1. 100кг кабельного лома раздробили в дробилке ИПР и отделили на пневмосепараторе СВП-изоляцию. Полученную металлическую фракцию состава, %: 98,0 меди, 0,15 железа, 0,045 серы, остальное изоляция и другие неметаллические приделки подвергли термообработке при температуре 350°C в присутствии кислорода воздуха до появления окалины. Для отделения окалины металлическую фракцию подвергли галтованию и обработке на вибрационном грохоте ГВ-06. Затем лом переплавляли в индукционной печи ИЛК-04 и разлили в чугунные изложницы. Получили медь состава, %: 99,9 меди, 0,004 железа, 0,002 серы, электропроводность 57,2м/Ом-мм 2. По составу и свойствам полученная медь соответствует электротехнической меди. Пример 2. В условиях примера 1 термообработку проводили при 450°C, получили медь состава, %: 99,95 меди, 0,004 железа, 0,003 серы, электропроводность 57,8м/Ом-мм 2. По составу и свойствам соответствует электротехнической меди. Пример 3. В условиях примера 1 термообработку проводили при 500°C, получили медь состава, %: 99,97 меди, 0,001 железа, 0,002 серы, электропроводность 58,6м/Ом-мм 2. По составу и свойствам соответствует электротехнической меди. Пример 4. В условиях примера 1 термообработку проводили при 300°C, получили медь состава, %: 98,0 меди, 0,05 железа, 0,04 серы, электропроводность 48м/Ом-мм 2. По составу и электротехническим свойствам не соответствует электротехнической меди. Пример 5. В условиях примера 1 термообработку проводили при 550°C, получили медь состава, %: 99,97 меди, 0,001 железа, 0,002 серы, электропроводность 58,6м/Ом-мм 2. По составу и электротехническим свойствам соответствует электротехнической меди, дальнейшее повышение t° температурной обработки нецелесообразно, т.к. приводит к окислению меди и снижению ее выхода. Как видно из примеров, при термообработке 350 - 500°C обеспечивается окисление железа и серы и получение практически чистой меди, при уменьшении температуры менее 350°C качество металла ухудшается, а увеличение температуры свыше 500°C к дальнейшему улучшению качества меди не приводит. Таким образом, предлагаемый способ переработки медьсодержащего кабельного лома с получением электротехнической меди обладает перед прототипом следующими преимуществами: 1) исключается операция огневого рафинирования меди; 2) исключается операция разливки меди в аноды; 3)исключается операция электролитического рафинирования меди, что приводит к упрощению и сокращению продолжительности процесса получения электротехнической меди, следовательно, к значительному снижению энергоемкости. Предложенный способ в том виде, как охарактеризован в формуле изобретений, обеспечивает снижение энергоемкости и упрощение процесса, предназначен для промышленного применения. Оборудование и средства техники, необходимые для реализации способа, общеизвестны и широко доступны. Таким образом, возможность промышленного применения предложенного способа не вызывает сомнений.