废有色金属的回收与加工处理
按照我国的产业分类,通常将铁、锰、铬及其合金称为黑色金属,除此以外的其他金属均列为有色金属。实际上纯净的铁与铬都是银白色的,而锰是银灰色的,之所以把它们叫作黑色金属,是因为钢铁表面常覆盖一层黑色的四氧化三铁,而锰和铬又主要应用于冶炼合金钢,所以被叫作黑色金属。这种分法是沿用前苏联教科书的结果,无论从逻辑上还是从事物的本质上都欠科学。“有色”应与无色”相对,“黑色”难道不是“有色”?况且,铁、锰、铬本身也并不是黑色。在欧美教科书中,金属被分为铁金属和非铁金属两大类,这样比较科学、严谨。但是,在我国对黑色金属、有色金属的称谓沿用已久,有时仍然沿用此称谓。
当前,全世界的金属材料总产量约8亿吨,其中钢铁约占95%,是金属材料的主体;非铁金属材料约占5%,处于补充地位,但它的作用却是钢铁材料无法代替的。
许多非铁金属可以纯金属状态应用于工业和科学技术中。如Au、Ag、cu、Al用作电导体,Ti用作耐蚀构件,W、Mo、Ta用作高温发热体,Al、sn箔材用于食品包装,Hg用于仪表,Pb用于蓄电池等;但更多的是采用多种有色金属搭配使用,或使用非铁金属合金。
非铁金属合金具有许多重要的特性,无论作为结构材料或是功能材料,在工业部门及高新技术领域都有着十分重要的地位。例如Al、Mg、Ti及其合金,由于密度小,比强度高,成为航空航天工业不可或缺的材料,并使汽车轻量化成为可能;铜有着优良的导电性能,而cu-Ni-Mn合金却是优良的电阻材料;喷气式发动机的高温部件离不开Ni、co及其合金;锆合金不仅用作核反应堆的重要结构件,同时又是暴露于海水中的热交换器、天线阵、声纳透声罩等耐蚀结构材料。
在高新技术领域中,非铁金属合金或化合物展示出更大的发展前景,如可用于燃煤磁流体发电机通道的金属阴极材料w-cu合金;二次能源开发所需要的储氧材料La-Ni、Mg-Ni、Ti-Mn系合金;具有优异硬磁性能的Nd-Fe-B合金;具有特殊形状记忆效应的Ti-Ni合金;光记录材料Gd-Co合金;高速电子计算机、微波通讯、激光技术等领域的优良材料砷化镓;新型超导材料钇钡铜氧化合物;未来新型高温结构材料镍铝化合物、钛铝化合物等。概而言之,非铁金属材料在国民经济和现代科学技术中的作用是不能用产量的大小来衡量的,具有不可取代的重要作用。
废有色金属是指生产与消费过程中已完成使用寿命的器件中所含有的有色金属部件及材料。例如,旧电线、旧蓄电池、旧电器、旧飞机、报废汽车、废弃船舶等,都含有一定数量的有色金属。
在一些发达国家,有色金属生产原料主要依赖于再生资源,再生有色会属工业已成为一个独立的产业。2000年全世界生产再生铝及合金816万吨,占原生铝产量的33%;其中,美国93%,法国59%,德国89%,日本的再生铝产量是原生铝的186倍。世界再生铅占据“半壁江山”,1999年世界精铅总产量为621.8万吨其中再生铅产量为327.3万吨,占精铅总产量的52.63%;美国是世界上的再生铅生产国,再生铅在精铅总产量中的份额从1990年的66.8%上升到1999年的75.8%,德国、法国、意大利、日本、英国再生铅产量比例均超过50%;法国每年铜产量原料的80%来自废铜再生。与此比较,我国的有色金属再生利用产业在许多品种上还存在较大差距。
对于那些能够维修再利用的金属材料,回收公司会对其稍微修整之后流动到二手市场销售,比如废旧自行车等。
对于那些无法整修再利用的废旧金属,一般都是回炉熔炼,这也是目前全球主要的利用方式,熔炼在铸造的金属,可以利用到各行各业,可以制作成各种各样的金属材料或产品。
对于那些废旧黄铜,可以用来制备铜粉。因为铜粉在产业上的普遍应用,利用便宜的废旧黄铜制备铜粉具备其重要的意义。
废旧金属的分类比较多,每个种类的处理方法不同,首先要对回收回来的废旧金属进行分拣,比如废铜,含cu量大于百分之九十九的铜材叫作1号铜,可以直接重熔和使用,不要求进一步加工;铜含量低为百分之九十四点五的铜叫作2号铜。被严重污染的废铜要进一步精炼处理去除杂质;对于相互混杂的铜合金废料,则需熔化后进行成分调整。
研究表明,回收一个废弃的铝质易拉罐要比制造一个新易拉罐节省百分之二十的资金,同时还可节约百分之九十~百分之九十七的能源。回收1t废钢铁可炼得好钢0.9t,与用矿石冶炼相比,可节约成本百分之四十七,同时还可减少空气污染、水污染和固体废弃物。工业越发达的国家金属产业规模越大,生金属循环使用比率越高。如果能够减少对原始矿产资源的利用而更有作用地利用废旧金属,这将会给我国减少很多的资源负担。