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废旧铝铜等有色金属的主要来源及废料比例

   日期:2011-04-28     浏览:1994    评论:0    
核心提示:废有色金属的分类与性质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
 废有色金属和合金产生于国民经济各个部门。(前)苏联目前大约有13万个交售废旧铝铜等有色金属的企业和机构。其中大多数(约92%)每年上交废旧铝铜等有色金属不超过10吨。每年产生商品废旧铝铜等有色金属在200吨以上的交售大户约有1500家,其交售量占商品废旧铝铜等有色金属量的67%。

    铜基合金废件与废料的主要供应者是下列工业部门的企业;电机工业(16.2%);汽车工业(7.2%);黑色冶金工业(6.4%);铁路运输业(4.9%);有色冶金工业和船舶制造工业(均为3.9%)。
 
    锌废件与废料产生于黑色冶金工业(28.2%)、有色冶金工业(14.7%)、汽车工业(7.7%)和电机工业(3.7%)的企业。
    再生含铅原料的供应大户是交通部(13.2%)和电机工业部(9.5%)的企业。
 
    有色金属废料的主要来源是:金属与合金熔炼中产生的炉渣、浮渣、溅渣、垃圾等;轧材生产中产生的切头、锯末、氧化皮、粗切屑;铸造生产中产生的浇口、浮渣、炉渣、溅渣、冒口;电缆生产中产生的线头、乱线团;化工生产中产生的废催化剂、泥;金属镀敷中产生的下脚料、灰、泥;半成品机械加工中产生的边料、切头、碎屑、粉末;硬质合金工具制造和修理过程中产生的尘状和块状废料。
 
    有色金属折旧废件的来源是:工业、交通、建筑和专业部门固定资产的报废(有形损耗或无形损耗);机器、设备、构件的大修和日常维修;日用废品。
    有色金属折旧废件的数量取决于下列因素:(1)多年消费有色金属形成的有色金属拥有量;(2)各种制品、零件和构件中的有色金属使用寿命;(3)腐蚀、磨损和烧损造成的有色金属损失量。有色金属的消费结构以及产品品种的变化,对折旧废件的产生量亦有重要影响。例如,有色金属与合金质量的提高以及有色金属与合金的镀敷,能够延长机器、部件、建筑结构的使用寿命,从而可减少折旧废件的产生量。同时,国民经济各个部门科学技术的高速进步,加快了设备的更新,又可使折旧废件的产生量增加。
 
用有色金属生产的和种制品及零件,其使用寿命差别很大。下面是按全部还原折旧量计算的某些机器与设备的平均使用寿命(年):
电力机车                            25~42
锅炉设备                            30
100千瓦的电动机动                   26
金属切削机床边                      15~25
载重汽车和轻便汽车                   7~8
拖拉机                               8~12
    根据国外资料,部分零件和物品的使用寿命(年)为:
黄铜质的汽车水箱                     10
黄铜质的工程构件                     25
机器制造业用的锌轧材                 12

马口铁                               1~2
铅蓄电池
启动式
3~5
牵引式
5
电缆包皮                             40
铅管                                 50
焊料                                 10
日用品                               20
    各种有色金属零件和制品的平均使用寿命为20年,然后即成为折旧废件。
    因腐蚀、烧损、磨损以及其它原因造成的不可挽回的有色金属损失量,占因折旧而由国家固定资产中报废的有色金属总量的近25%。
    有色金属折旧废件的数量可以用下式计算:
    Q=0.75[Q′-(q+q′)]                  (1)
式中,Q-有色金属折旧废件的数量;Q′-有色金属消费量;q-有色金属废料的数量;q′-新增有色金属的数量;0.75-由固定资产报废的折旧废件的有色金属返回系数。


废旧铝铜等有色金属资源的结构取决于废件与废料的比例,各种有色金属的这一比例因其在国民经济中利用特点不同而有很大差异。平均起来看,在废旧铝铜等有色金属资源意量中废料所占的比例为57%,折旧废件所占的比例为43%。下面列出的是某些废旧铝铜等有色金属及合金资源中废料和废件所占的比例(%):

生产资料                  折旧废件
     铜及其合金             65                        35
     铝及其合金             70                        30
     铅及其合金             19                        81
     镍                     42                        58
     锌                     78                        22
    上列数据为近似值,并且常有生产废料比例下降而折旧废件比例上升的变化。在(前)苏联1970年的废旧铝铜等有色金属收购总量中,废料所占的比例为75%,1985年为70%,到2000年将降至64%。

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。 废有色金属 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 %;美国是世界上最大的再生铅生产国,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。 同时,回收废有色金属也是节约能源、减少环境污染的有效手段。以铝为例,与以矿石为起 点相比,生产 1t 原铝需耗能 213l0. 8 × l04kJ(1.7 × 104kw . h 电 ) ,而生产 1t 再生铝合金能 耗仅为 548 . 8 × 104kJ ,只有原生铝的

2. 6 %,并节省 1 0.5t 水,少用固体材料 11t ,比用 水电生产电解铝时少排放 CO291% ,比用煤电时减少的 CO2 排放量则更多;另外,少排放硫 氧化物 (SOX)0.06t ,少处理废液、废渣 1.9t ,少剥离表土石 0.6t ,免采掘脉石 6.1t 。同样, 铜、铅、锌再生金属的节能率分别达到 82 %、 72% 和 63 %,金、银、铂等贵金属和镍、铬、 钛、铌、钴等稀有金属的再生金属的节能率约为 60 %~ 90 %。
 
积极学习发达国家的先进经验,探索适合我国国情的废有色金属回收与利用技术,对于支持 和促进我国的可持续发展将具有十分重要的现实意义与战略意义。
 
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