Reciclaje y regeneración de residuos de cobre y metales
Los desechos de cobre y otros metales no ferrosos desempeñan un papel crucial en las industrias de fabricación y reciclaje. Los procesos de reciclaje de estos materiales han avanzado significativamente, con métodos enfocados en aumentar la eficiencia y reducir el impacto ambiental. A continuación, exploramos los procesos de pretratamiento y regeneración de los desechos de cobre.
Pretratamiento de residuos de cobre
Antes de la fundición, el cobre residual debe purificarse mediante un pretratamiento para eliminar contaminantes como impurezas mecánicas, aceites y revestimientos. El objetivo es obtener un cobre más limpio y de mayor calidad, lo que simplifica el proceso de fundición.
Un método ampliamente utilizado para el pretratamiento es la separación mecánica. Esto implica un equipo especializado que separa el cobre de otros materiales. Por ejemplo, una máquina peladora de tipo tambor puede procesar cables y alambres cortándolos en pequeños segmentos. Luego, se elimina el aislamiento del cobre y se puede utilizar directamente en la fundición o para producir sulfato de cobre.
El método de congelación a baja temperatura implica congelar los cables para que el aislamiento se vuelva quebradizo, que luego se tritura para separarlo del cable de cobre. Este método es versátil y puede manejar varios tamaños de cables.
En el método de decapado químico, se utilizan disolventes orgánicos para disolver el aislamiento, dejando atrás el cable de cobre. Este método da como resultado un cobre de alta pureza, pero puede ser costoso y requiere un manejo cuidadoso del disolvente.
Otro método, la descomposición térmica, quema el aislamiento a través de la pirólisis, dejando atrás el cable de cobre. Los subproductos de este proceso, como el cloro, se tratan para minimizar el impacto ambiental.
Regeneración de residuos de cobre
Una vez que el cobre residual ha sido pretratado, se puede regenerar mediante fundición y refinación. Existen dos enfoques principales: utilización directa y utilización indirecta.
En la utilización directa, el cobre de alta calidad se funde directamente para obtener cobre refinado o aleaciones. En la utilización indirecta, se eliminan los metales básicos y el material se procesa en placas de ánodo, que luego se someten a electrólisis para producir cobre puro.
Caso práctico: Planta de fundición de KESER (Alemania)
La planta de fundición de KESER en Dortmund, Alemania, es un ejemplo de reciclaje eficiente del cobre. La planta utiliza una combinación de procesos de dos y tres etapas para reducir el consumo de energía y aumentar las tasas de recuperación de metal. Procesa 115.000 toneladas de cobre electrolítico al año y produce diversos subproductos, como lingotes de alambre de cobre y sulfato de cobre.
En KESER, el cobre residual se clasifica por grado y forma para un procesamiento eficiente. La planta utiliza altos hornos y convertidores para procesar chatarra de cobre, produciendo cobre negro (75-85% de pureza). Este cobre negro se refina aún más utilizando métodos de oxidación y reducción basados en oxígeno.
La sección de refinación electrolítica de KESER utiliza placas de ánodo de titanio y un marco de ánodo escalonado para optimizar la eficiencia de la corriente (95-97%) y reducir el consumo de energía (250 kWh por tonelada de cobre).
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