废有色金属资源的测算对国民经济具有重要意义,因为这种测算对于基建投资的合理分配、再生有色冶金企业的结构与分布、部门之间的联系以及废有色金属的利用效率均有很大影响。
在废有色金属资源总量中,商品资源约占30%。而再生原料中主要部分(返回废料)则直接在产生废料的企业加工。最大限度地在产生地加工废料是最为合理的。
资源总量、商品资源量和返回资源量的测算存在很多困难,这是因为废有色金属产生于为数众多的企业。此外,对再生原料产生量和利用量的统计目前尚不够呛精确,精确的统计可以提供用以测算废有色金属资源的可靠数据。
对废有色金属商品资源产生量的测算,分别在制定各级(企业、部门、国民经济)计划的不同阶段(制定当年计划、远景规划和预测阶段)进行。
制定各级计划时对废有色金属产生量的预测,可根据拟定的有色金属消费变化速度或者采用专家评定的方法来实施。
对整个国民经济的废有色金属产生量的估算可以利用相关法,利用这种方法可以确定有色金属消费量与废料产生量之间、有色金属总量(它表示一定时期生产用品和消费品中所含的有色金属的数量)与废件回收量之间的相关关系。这些指标的回归线近似于直线,可用下式表示:
y=ax+b (2)
式中,y-商品废料与废件的计算值(吨);x-用于计算废料产生量的有色金属消费量和用于计算废件回收量的有色金属总量(吨);a,b-回归系数。
在制定企业和部门的当年计划和五年远景规划阶段,一般采用平衡法。采用这种方法须有一个条件,就是在生产过程中消耗的原料、材料或半成品所含的有色金属的总量应当等于成品、废料和不可挽回的损失中所含的有色金属的总量。在测算资源时,折旧废件的数量和生产废料的数量应当分别计算。折旧废件的数量取决于计划报废的有形和无形老化的设备的数量,还取决于进行计划内定期检修和日常维修时更换个别零件的数量。生产废料的数量则根据按已批准的生产计划确定的有色金属与合金的加工数量以及废料产生的现行定额计算。
全苏再生有色金属科学研究设计院研制出了在制定当年计划和远景规划阶段根据下列相关关系测算有色金属商品废件与废料数量的方法:
式中,Q-商品废件与废料的数量;лi-企业、部门对有色金属及含有色金属物料的计划需求量(吨);Ci-所消费的物料中有色金属的含量(%);Ki-废料产生量(单位份数);i-含须计算其资源量的有色金属消费物料的数量(i=1,2,3…,n);Mj-企业、部门设备大修和日常维修对有色金属以及含有色金属物料的计划需求量(吨);Cj-用于维修的物料中所含有色金属的数量(%);Kи-维修作业对含有色金属物料的利用系数(单位份数);Kп-固定资产使用过程中有色金属的损失系数(单位份数);j—用于维修的含有色金属消费物料的数量(j=1,2,3,…,m);Pl-报废的固定资源共享产和流动资中有色金属的数量(吨);l-构成报废固定资产和流动资产的数量,(l=1,2,3,…,γ)。
对有色金属的需求量(Πi,Mj)在各企业和部门的物资技术供应计划中反映出。Q是根据在制定计划期间拟定的固定资产和流动资产的报废数量、固定资产和流动资产中的有色金属含量以及在固定资产和流动资产使用期间有色金属不可挽回的损失量计算的。对消费物料中有色金属含量(Ci)的计算,包括钨、镉、钴、钼、汞。对铝、镁、铜、镍、锡、铅、钛、锌及其合金的含量,计算其净重。
测算废有色金属的商品资源量必须采用有理论根据和先进的废料产生量定额。废料产生量定额应按使用有色金属的所有生产过程计算。根据技术、工艺、生产组织的设计水平,此定额应是废料产生量的极限允许指标。有色金属消费(熔炼合金,生产轧材、电缆,机械加工等)结构对废料产生量定额的计算方法有决定性影响。
例如,在镀敷金属、焊接和抽取化合物时,这一指标即按下式求出:
式中,Ko-废料产生量定额(单位份数);H-单位工序消耗有色金属的定额(吨)QiToB-i品种废料中有色金属的数量;i-含有色金属废料的品种数量(i=1,2,3…,n)
有色金属加工过程中废料产生量的定额(KMo)用下式计算:
KMo=(1-Kи,M)(1-KMo,л)-KMo,б (5)
式中,Kи,M-有色金属利用系数(有色金属由半成品变为成品的转换率)KMo,η-有色金属加工过程中产生的 废料所造成的不可挽回的损失系数KMo,б-返回废料率。
废料产生量定额随着技术的发展、工艺与生产组织的完善而变化。
若用废有色金属生产合金,需向废件和废料中添加原生有色金属与中间合金,以便生产出符合国家标准或技术条件要求的合金。原料消费下额(Hc)是指生产1吨产品的原料最大允许用量。用废有色金属生产合金时,将废件和废料的消耗定额(Hл,o)与原生金属及中间合金的消耗定额(HM,л)相加,即得出Hc:
Hc=Hл,c+HM,л (6)
随着废件与废料质量的提高以及这些废有色金属的成分向所生产的合金的成分靠近,原生金属和中间合金的消耗定额将不断降低,并且完全可以实现用单一的废有色金属生产合金,即Hc=Hл,o。但目前由于废有色金属的质量尚有不足,因此,还不能做到仅用废有色金属而不用原生有色金属生产合金。
用于生产有色金属与合金的再生原料消耗定额取决于成品中有色金属的回收率。有色金属回收率是指成品和副产品中的有色金属重量与原料和在产品中的有色金属重量之比。有色金属回收率ε可用下式表示:
ε=[Mг,п/(Mc+Mи,п)]100% (7)
式中,Mг,п-成品和副产品中的有色金属重量(吨);Mc-原料中的有色金属重量(吨);Mи,п-在产品中的有色金属重量(吨)。
生产合金的原料消耗定额H。取决于成品中有色金属的回收率:
Hc=[(л+O)/ε]+[(M+лu) /ε] (8)
式中,л-废件重量(千克);O-废料重量(千克);M-原生有色金属的重量(千克);лu-中间合金的重量(千克);ε-回收率(单位份数)。
从公式(8)可以看出,随着回收率的升高,决定生产效率的一个主要指标——原料消耗定额将有所下降。废件与废料质量的改进,有色金属随渣、尘、气损失的降低,不可挽回的损失的减少以及对冶金生产产生的废料与半成品的加工,都可以使回收率升高,并使原料消耗降低。
再生原料分为折旧废件、日用废品和生产废料。为了在国民经济中更加合理地利用再生原料,(前)苏联制定了国家标准ΓOCT1639-78《有色金属及合金废件与废料的一般技术要求》。标准列出了原料特征,规定了对各种废有色金属的技术要求(质量、物理特征、化学成分、外形尺寸、夹杂率)。应按照这些要求实行废有色金属的收购与供应。
废有色金属和合金按物理特征分成类,按化学成分分成组或牌号,按质量指标分成级。各个类别的不同特点是:A类-废件和块状废料;Б类-屑;B类-钨、钴、钼及其合金与化合物的粉状废料;AK类-马口铁废料和废镀锡包装;Aл类-铅蓄电池废件与废料。
每种有色金属均分成数量不同的组。例如,铜与铜基合金分成13个组,锌及锌合金分成3个组。组的数量是衡量以该金属为基生产的合金多样化程度的指标。
废件与废料按有色金属含量、分解程度、外形尺寸、重量、夹杂率分成数级。一级是指不用专门加工即可进行冶金处理的废件与废料。属于一级的再生原料,其有色金属含量高,重量和外形尺寸一定,没有其它金属及合金混杂。一级再生铜原料的非金属物质夹杂率不得超过3%,单块重量不得大于100千克。
属于二级的废件与废料,允许有稍高的夹杂率。二级铜及铜合金的废件与废料,其非金属物质、黑色金属及其它有色金属的夹杂率可在10%以下。
三级废有色金属的特点是有黑色金属镶嵌物,夹杂率高,需要进行预处理。
低质量的废有色金属不符合主要组别的级的要求,并且夹杂有大量黑色金属及其它有色金属。此类原料混杂,需要进行分选和解体。
标准ΓOCT1639-79还规定了由全苏再生有色金属联合体收购与供应的废有色金属的重量和外形尺寸。所有组(或牌号)和级的废件及废料(管材切头、带材切头、板材边角料、废线、废电导体),其打包、扎捆和卷盘的重量为:铝及铝合金的不得超过150千克,其它金属及合金的不得超过250千克。所有有色金属及合金的废件与块状废料的最大重量为100千克,尺寸不得大于600×600×1500毫米。低质量的废件与其它废料的单块尺寸不得超过1000×1000×2000毫米。经与用户协商,允许交售超过规定尺寸和重量的废件与废料。
再生原料分为折旧废件、日用废品和生产废料。为了在国民经济中更加合理地利用再生原料,(前)苏联制定了国家标准ΓOCT1639-78《有色金属及合金废件与废料的一般技术要求》。标准列出了原料特征,规定了对各种废有色金属的技术要求(质量、物理特征、化学成分、外形尺寸、夹杂率)。应按照这些要求实行废有色金属的收购与供应。
废有色金属和合金按物理特征分成类,按化学成分分成组或牌号,按质量指标分成级。各个类别的不同特点是:A类-废件和块状废料;Б类-屑;B类-钨、钴、钼及其合金与化合物的粉状废料;AK类-马口铁废料和废镀锡包装;Aл类-铅蓄电池废件与废料。
每种有色金属均分成数量不同的组。例如,铜与铜基合金分成13个组,锌及锌合金分成3个组。组的数量是衡量以该金属为基生产的合金多样化程度的指标。
废件与废料按有色金属含量、分解程度、外形尺寸、重量、夹杂率分成数级。一级是指不用专门加工即可进行冶金处理的废件与废料。属于一级的再生原料,其有色金属含量高,重量和外形尺寸一定,没有其它金属及合金混杂。一级再生铜原料的非金属物质夹杂率不得超过3%,单块重量不得大于100千克。
属于二级的废件与废料,允许有稍高的夹杂率。二级铜及铜合金的废件与废料,其非金属物质、黑色金属及其它有色金属的夹杂率可在10%以下。
三级废有色金属的特点是有黑色金属镶嵌物,夹杂率高,需要进行预处理。
低质量的废有色金属不符合主要组别的级的要求,并且夹杂有大量黑色金属及其它有色金属。此类原料混杂,需要进行分选和解体。
标准ΓOCT1639-79还规定了由全苏再生有色金属联合体收购与供应的废有色金属的重量和外形尺寸。所有组(或牌号)和级的废件及废料(管材切头、带材切头、板材边角料、废线、废电导体),其打包、扎捆和卷盘的重量为:铝及铝合金的不得超过150千克,其它金属及合金的不得超过250千克。所有有色金属及合金的废件与块状废料的最大重量为100千克,尺寸不得大于600×600×1500毫米。低质量的废件与其它废料的单块尺寸不得超过1000×1000×2000毫米。经与用户协商,允许交售超过规定尺寸和重量的废件与废料。