郑环东, 丁银贵, 陈士朝, 游韶玮, 韩志彪, 张深根, 韩凤兰
针对废线路板等高价值含铜固体废物传统火法回收中物料能耗高、回收效率低的技术瓶颈,开展了多源含铜固体废物协同熔炼过程的渣相调控机制研究。基于CaO-SiO2-Al2O3-FeO四元相图,确定当m(FeO)/m(SiO2)=1/9~1/1,w(CaO)=10%~40%时,熔渣初晶相区主要分布于单斜辉石、硅灰石及尖晶石区域,其理论熔点低于1300 ℃。炉渣物化性质预测模型表明,m(FeO)/m(SiO2)由0.5提升至1.0,可显著改善熔体流动性,其中m(FeO)/m(SiO2)为1.0时流动性最优,符合工业化熔炼要求。优化的实验条件为:m(FeO)/m(SiO2)=0.8、m(CaO)/m(SiO2)=0.4、1350 ℃恒温熔炼1 h,此条件下炉渣残余铜含量降至0.18%,铜回收率高达99.39%。所得粗铜合金主要包含Cu、C、S、Pb、Fe和Sn等元素。增大m(FeO)/m(SiO2)虽有助于提高金属回收率,但会增加后续电解精炼的分离难度。