废杂铜的利用途径有两种:一是经过熔炼之后生产电解铜:二是直接利用,即直接利用分类后的废杂铜生产铜材或合金产品。重点关注熔炼过程。
再生铜(由于磨损、破裂或弃置等原因,铜和铜合金艺术品失去了原有的价值,在这种情况下可以将它们再熔融以回收铜)熔炼生产技术路线主要有以下几个流程:
①原料的预处理:根据不同原料主要有分选、废弃设备的解体等。
②火法熔炼:将废铜经火法熔炼成粗铜和阳极铜,然后再电解精炼成阴极铜。按废料组分不同,可采用一段法、二段法和三段法三种流程。
③电解:阳极铜通过电解精炼生产阴极铜。
阳极铜俗称“粗铜”。是以铜精矿为原料熔炼的铜中间产品,一般含铜量98%~99%,为电解法生产阴极铜的原料,粗铜经过熔炼形成再生铜。
世界上有阳极铜冶炼厂约100座,生产能力约1000万吨,世界阳极铜的进出口贸易量约200万吨。中国是世界上重要的阳极铜进口国。
铑 (Rhodium)是一种银白色、坚硬的金属,元素符号Rh,铑属铂系元素,具有高反射率的性质铑金属通常不会形成氧化物,熔融的铑会吸收氧气,但在凝固的过程中释放。铑的熔点比铂高,密度比铂低。铑不溶于多数酸,它完全不溶于硝酸,稍溶于王水。源自rhodon,意为“玫瑰”,因为铑盐的溶液呈现玫瑰的淡红色彩,1803年被武拉斯顿发现并分离。
电镀镀层铑主要由自然铑提炼而成,是一种稀少的贵金属。颜色为银白色, 金属光泽,不透明。硬度4~4.5,相对密度12.5。熔点高,为1955℃。 化学性质稳定。由于铑金耐腐蚀,而且光泽好,因此主要用于电镀业,将其电镀在其它金属表面,镀层坚固耐磨,反光效果好。化合价2、4和6。电离能7.46电子伏特。在中等的温度下,它也能抵抗大多数普通酸(包括王水在内)。在200—600℃可与热浓硫酸、热氢溴酸、次氯酸钠和游离卤素起化学反应。不与许多熔融金属,如金、银、钠和钾以及熔融的碱起反应。
钯催化剂的种类很多,简单地可分为有载体的钯催化剂和无载体催化剂,在实际应用中,基本上都是有载体的钯催化剂,这些载体主要有各种氧化铝、沸石、碳载体等,在化工过程中主要应用在各种加氢还原过程。既有全加氢,也有选择加氢,既有气相过程、也有液相过程。这些典型的过程有:醇、醛、酸、酯、酸酐、芳烃、杂环化物中不饱和键的加氢饱和,加氢还原反应。例如乙烯、丙烯、丁烷丁烯馏分中炔烃、二烯烃的选择加氢脱除。采用含千分之几钯含量的氧化铝载体催化剂。反应条件一般在50~150℃,压力0.5~3MPa,气相或液相进行。又如醋酸或醋酸乙酯加氢生产乙醇,顺丁烯二酸酐加氢生产丁二酸,进一步加氢生产丁二醇。糠醛加氢脱羰基生产呋喃,进一步加氢生产四氢呋喃。一般采用含钯量在百分之几的钯含量的碳载体催化剂,成功地实现了大规模工业化生产。反应条件最为苛刻的是对苯二甲酸中微量对羧基苯甲醛的脱除。对二甲苯氧化生产对苯二甲酸中含有0.1~0.5%的对羧基苯甲醛,后者的存在,影响聚酯的质量,必需去除至25ppm以下,采用含钯6%的钯—碳催化剂,在10MPa及200~300℃高温,对对苯二甲酸水溶液条件下进行加氢反应,实现了对苯二甲酸的精制。