投入使用的铜,按照国际铜业协会的数据,铜的真实回收率为85%,其余部分将参与自然界的物质大循环。再生铜资源种类繁多,再生方法也不相同,但基本程序是:再生铜原料检查验收——确定扣杂比例——取样分析成份——再生料的前处理——入炉熔炼(反射炉、坩锅炉、感应电炉)——铸造(铸件、压力加工坯料、铜线杆、粗铜块、重熔合金锭等)典型的铜再生工艺举例说明如下:1.紫杂铜(裸铜线)——预处理(挑选、烘干、打捆、打包、制团等)——反射炉熔炼(20-100吨/炉)氧化,还原——中间保温炉——连铸连轧铜光亮杆(铜含量≥98.0%、导电率≥98%IACS);2.黄杂铜→预处理(挑选、打捆、打包、散料等)→感应熔炼(3-6吨/炉)→保温炉(6吨)→多线水平连铸棒坯→铅黄铜易切削棒材(HPB58-2、用于制锁)3.汽车、拖拉机水箱→拆解、去掉壳体→烘烤,部分去除铅锡焊料→坩锅炉熔化、除渣→铁模铸造→黄铜铸锭→分析化学成份→供生产铸造黄铜件、轴瓦、阀件、卫生洁具等;4.空调器蒸发器、冷凝器→预处理(切除弯管、端板、除油、破碎至长度为30-50毫米)→风力吹除铝散热片→磁选除铁→打包→入炉熔炼铝青铜、铝黄铜、也可以生产紫铜铸块;5.再生黄杂铜铸块→感应熔炼高强耐磨黄铜;6.电缆制成铜米→直接作为紫铜熔炼配料使用,为防止铜末浮在铜液表面,可用铜皮包装后压入铜液之中;7.紫铜屑、黄铜屑→制团→感应熔炼→获得重熔铜锭→熔炼相应合金8.氧化铜、铜灰→混匀木炭屑、粘土等,制团→火法炼铜,还原出粗铜→铸块→阳极炉→阳极板→电解精炼成电解铜。随着再生铜产业化和再生技术的发展,再生铜生产已向机械化、连续化、自动化方向发展,国外发达国家已出现了家电、电子元件、热交换器等重要再生铜品种的专业化再生利用和生产线,随着经济发展,再生铜将作为一个重要产业出现在工业体系之中。
铜和铜合金回收起来很容易。美国拥有发达的基础设施,可以将铜屑提供给熔炼厂、冶炼厂、轧铜厂、铸造厂、铸锭厂和其他地方。这些加工厂需要铜屑来进行加工或是为了节约成本。1997年大约19%的铜是用熔炉加工的。在美国熔炼的铜大部分来自与采矿作业相联系的初级冶炼厂。这些工厂中的大部分并不使用铜屑,尽管有一些会使用少量的铜屑来控制转换器中熔化铜的温度。在美国,有两个中级冶炼厂,在Illinois州的Chemetco厂和在乔治州的南方电力设备厂,这个厂主要加工铜屑。这些厂的原料都是没有杂质的旧铜屑,在进行回收之前,这些旧铜屑必须得升级。
美国的大部分初级精炼厂都依赖初级冶炼厂的泡铜和正电极作为它们主要的原料供应来源。不过,还是有一小部分精炼厂加工高级的一号铜屑或收购铜屑中的泡铜或正电极。一般来说,用火冶炼的铸块或是从二级原料中获得的负电极并不是可以用于任何地方。这些原料的大部分都用在轧铜厂。二次阴极可能不适合用于细线的生产,所以它初只是用于往宅线的生产。一些二次阴极还与来自初级冶炼厂的阴极混合,用于其他电线和电缆的生产中。
氰化镀铜废水在破氰时铜离子转化成碱式碳酸铜细小沉淀物颗粒,需要加入大计量的助凝剂吸附,然后再加絮凝剂才能使其沉淀分离, 处理成本较高。在破氰时用石灰代替烧碱调节pH,破氰产生的二氧化碳与氧化钙反应生成碳酸钙大颗粒沉淀,碱式碳酸铜与碳酸钙共沉积,解决了沉淀分离困难的问题。用石灰处理焦磷酸盐镀铜废水,氧化钙能与焦磷酸根反应生成焦磷酸钙沉淀,同时氧化钙又与铜离子反应生成氢氧化铜,从而实现铜的回收。用石灰处理焦铜电镀废水,可实现达标排放。
建立环保型和节约型电镀模式是当前电镀行业可持续发展的两大主题。在世界有色金属资源紧张,电镀金属材料成本持续上升的情况下,采用节约型电镀技术,是当前电镀业界为关注的话题。我国民营电镀企业发展时间较短,发展初期资金短缺,加上技术落后,大部分小型电镀厂对电镀废水中金属材料的回收还缺少认识,更谈不上对回收方法的研究。
对于氰化镀铜和铜合金电镀废水,在破氰后二价铜生成的沉淀物颗粒细小,沉淀分离比较困难,分离成本较高。为此,研究了新的回收工艺,用石灰调节破氰池的pH和作助凝剂,解决了铜回收成本高的问题。
废铜是冶炼铜的重要原料,含铜废料涉及的范围较广,包括紫铜、黄铜、青铜、白铜的废杂料,其中,紫杂铜的废碎料居多,如废旧电缆、铜管、紫铜管、棒、板、块、带等;按其可回收加工的便利程度,可以分为以下5种类型:一、(1) 紫铜管、棒、板、块、带,表面干净,无油泥和其他黏附、夹杂;(2) 各种裸铜线、短线和其他纯铜废料。
二、(1) 上一分类中铜废料中混有纸屑、各种绝缘材料、少量油泥、锈垢、杂物,但其总质量不大于1%;(2) 直径0.3mm以上的漆包线,无污物和杂物。
三、各种报废的纯铜或有薄镀锌层的纯铜电器开关、零部件。
四、(1) 直径0.1-0.3mm的漆包线;(2) 有油泥或少量其他夹杂的漆包线;(3) 干净、发脆的火烧线。
五、各种纯铜水箱、蒸发器、热交换器具,但其内部不得有充填物,只允许有少量自然形成的水垢。
其实所有的废铜都是可以再生的,而且回收处理的工艺也不复杂。首先把收集的废铜进行分拣,没有受污染的废铜或成分相同的铜合金可以回炉熔化后直接利用,而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。通过这样的再生处理,铜的物理、化学性质不受损害,使它得到完全的更新再利用,产生新的更高的价值。