《再生铜原料净化除杂制备无氧铜铸锭技术规范》讨论稿-编制说明.docx

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《再生铜原料净化除杂制备无氧铜铸锭技术规范》编制说明（讨论稿）

一、工作简况

1.1任务来源

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1.2立项目的和意义

高纯铜由于其高纯性、高导电性、高导热性、高可塑性、高散热性，广泛应用于电子、能源、光电、国防军事、现代信息产业、航空航天等高科技领域，在国民经济中的作用日趋重要。铜纯度的提高可使其各种物理和化学性能得到增强，随着信息数据传导、高纯光电学、芯片封装、平面显示域、数字存储、航空航天等领域高新行业的发展，对高纯铜纯度的要求也越来越高。超高纯铜是制备微电子、光电子、半导体、新能源、医疗器械、精密加工、核能、舰船、航空航天、军工等先进制造与尖端科研前沿新材料的重要原材料。

虽然工业部门对再生铜回收的研究活动和进展非常密集，但铜的回收利用技术仍处于起步阶段，仍需要大力发展。目前，大多数回收技术都是基于火法冶金、湿法冶金或生物湿法冶金工艺，尽管铜是一种很好的回收的金属，但目前使用重熔的回收工艺不可避免地降低了铜的纯度。这是因为消费后的铜废料难以提炼。到目前为止，铜回收的成功一直依赖于对降级铜的强劲需求。

针对废铜料再生回收，目前已有相关的方法被提出。CN107955883A报道了关于烘干、磁选、压块、熔化、脱氧、细化等方式去除废铜料的杂质，这种方法只能分离属性差异较大的物质，如固液之间、尺寸差异较大的固体颗粒之间以及具有电负性差异的颗粒之间等。而对于属性差异小的物质难以达到较好的效果，从而造成一定量的资源浪费，难以实现废铜料全组分综合利用。酸洗作为一种常用的化学除杂方法也被广泛关注，CN102618722B中采用硫酸对废铜料进行浸溶，从而净化铜粉，浸溶后得到低品位硫酸铜溶液和废渣，再将低品位的硫酸铜溶液依次进行萃取、反萃，得到高品位的硫酸铜溶液。然而，目前酸洗等湿法化学除杂主要针对废铜料表层金属杂质进行去除，而对于非金属杂质以及铜粉熔炼后铜锭中微量杂质去除关注较少，难以实现杂质的深度去除。

电解法作为一种重要的铜废料回收方法得到了越来越多的关注。CN109971957A采用将铜废粉进行预处理，去除表面的氧化物、油污和有机物，对清洗后的废铜直接高温熔炼，制造阳极铜，再通过电解的手段将阳极铜在阴极铜板析出，得到纯铜。这种对废铜无保护直接熔化难以顺利进行，同时需要的熔化温度高，熔化时间长，易造成铜的损失。

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高纯铜的制备方法主要有阴离子交换法、电解精炼法、电子束熔炼法、区域熔炼等。其中，阴离子交换法存在工艺复杂、不利于环保且质量不稳定、效率低不适合工业化生产；电解精炼法能耗较高，如提纯99.999%~99.9999%高纯铜需要7~10d，质量也不稳定，且电解法涉及电解液、阴极材料和电解槽的选择，工艺过程控制复杂，污染大，比如过高的电流密度极易造成溶液中产生NO、放电、恶化电解环境，更重要的是，经多次电解等特殊工艺最高达到5N纯度，不能满足6N~7N超高纯铜的生产；电子束熔炼存在能耗高、效率低、产品质量不易于控制等缺点；区域熔炼法具有提纯周期长、提纯步骤复杂、效率低，不适合工业化生产；

再生铜原料再生产业中的中低端产品过剩，缺少核心技术和核心知识产权，导致高质量发展需求迫切，这些再生铜原料的高值化利用对于资源循环利用以及环境问题缓解具有重要的现实意义，如何实现纯化再生过程中产品质量易于控制、高效、低能耗等问题，是标准亟需解决的问题。

本标准的制定有助于规范再生铜厂家落实《“十四五”循环经济发展规划》中到2025年再生铜产品达到400万吨的规划，促进提升再生铜高值化利用水平，在“十三五”国家重点研发计划中高端领域铜铝废材深度净化与循环再造关键技术中明确规定研发电子级铜材再造过程杂质深度控制技术，为高品质再生铜典型技术基础。符合《“十四五”原材料工业发展规划》中鼓励大幅提高金属国内自给率的发展要求，其中再生铜达到35%，有利于推动优势企业建立大型再生铜回收基地和产业集聚区。本标准涉及范围符合《国家标准化体系建设发展规划（2016-2020年）》专栏5生态保护与节能减排领域标准化重点，环境保护，制订大宗固体废物综合利用、资源再生利用、废旧产品回收等标准，为建设资源节约型和环境友好型社会提供技术保障。

1.3项目编制组及其技术基础

1）项目编制组

标准制订计划任务正式下达后，立即成立了标准编制组，并落实起草任务，确定标准的主要起草人，拟定该标准的工作计划。具体分工为：铜陵有色金属集团股份有限公司总负责，市场和同行业信息收集、资料汇总及执笔；其他负责补充市场信息和标准数据的验证。编制组分工明确，紧密合作，共同完成标准的修订工作。

2）编制单位技术基础

铜陵有色于1992