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廢舊鋁銅等有色金屬的主要來源及廢料比例

   日期:2011-04-28     瀏覽:2032    評論:0    
核心提示:廢有色金屬的分類與性質按照我國的產業分類,通常將鐵、錳、鉻及其合金稱為黑色金屬,除此以外的其他金屬均列為有 色金屬。實際上純凈的鐵與鉻都是銀白色的,而錳是銀灰色的,之所以把它們叫作黑色金屬,是 因為鋼鐵表面常覆蓋一層黑色的四氧化三鐵, 而錳和鉻又主要應用于冶煉合金鋼, 所以被叫作黑 色金屬。 這種分法是沿用前蘇聯教科書的結果, 無論從邏輯上還是從事物的本質上都欠科學。 “有 色”應與無色”相對,“黑色”難道不是“有色” ? 況且,鐵、錳、鉻本身也并不是黑色。在歐美教科 書中,金屬被分為鐵金屬和非鐵金屬兩大
 廢有色金屬和合金產生于國民經濟各個部門。(前)蘇聯目前大約有13萬個交售廢舊鋁銅等有色金屬的企業和機構。其中大多數(約92%)每年上交廢舊鋁銅等有色金屬不超過10噸。每年產生商品廢舊鋁銅等有色金屬在200噸以上的交售大戶約有1500家,其交售量占商品廢舊鋁銅等有色金屬量的67%。

    銅基合金廢件與廢料的主要供應者是下列工業部門的企業;電機工業(16.2%);汽車工業(7.2%);黑色冶金工業(6.4%);鐵路運輸業(4.9%);有色冶金工業和船舶制造工業(均為3.9%)。
 
    鋅廢件與廢料產生于黑色冶金工業(28.2%)、有色冶金工業(14.7%)、汽車工業(7.7%)和電機工業(3.7%)的企業。
    再生含鉛原料的供應大戶是交通部(13.2%)和電機工業部(9.5%)的企業。
 
    有色金屬廢料的主要來源是:金屬與合金熔煉中產生的爐渣、浮渣、濺渣、垃圾等;軋材生產中產生的切頭、鋸末、氧化皮、粗切屑;鑄造生產中產生的澆口、浮渣、爐渣、濺渣、冒口;電纜生產中產生的線頭、亂線團;化工生產中產生的廢催化劑、泥;金屬鍍敷中產生的下腳料、灰、泥;半成品機械加工中產生的邊料、切頭、碎屑、粉末;硬質合金工具制造和修理過程中產生的塵狀和塊狀廢料。
 
    有色金屬折舊廢件的來源是:工業、交通、建筑和專業部門固定資產的報廢(有形損耗或無形損耗);機器、設備、構件的大修和日常維修;日用廢品。
    有色金屬折舊廢件的數量取決于下列因素:(1)多年消費有色金屬形成的有色金屬擁有量;(2)各種制品、零件和構件中的有色金屬使用壽命;(3)腐蝕、磨損和燒損造成的有色金屬損失量。有色金屬的消費結構以及產品品種的變化,對折舊廢件的產生量亦有重要影響。例如,有色金屬與合金質量的提高以及有色金屬與合金的鍍敷,能夠延長機器、部件、建筑結構的使用壽命,從而可減少折舊廢件的產生量。同時,國民經濟各個部門科學技術的高速進步,加快了設備的更新,又可使折舊廢件的產生量增加。
 
用有色金屬生產的和種制品及零件,其使用壽命差別很大。下面是按全部還原折舊量計算的某些機器與設備的平均使用壽命(年):
電力機車                            25~42
鍋爐設備                            30
100千瓦的電動機動                   26
金屬切削機床邊                      15~25
載重汽車和輕便汽車                   7~8
拖拉機                               8~12
    根據國外資料,部分零件和物品的使用壽命(年)為:
黃銅質的汽車水箱                     10
黃銅質的工程構件                     25
機器制造業用的鋅軋材                 12

馬口鐵                               1~2
鉛蓄電池
啟動式
3~5
牽引式
5
電纜包皮                             40
鉛管                                 50
焊料                                 10
日用品                               20
    各種有色金屬零件和制品的平均使用壽命為20年,然后即成為折舊廢件。
    因腐蝕、燒損、磨損以及其它原因造成的不可挽回的有色金屬損失量,占因折舊而由國家固定資產中報廢的有色金屬總量的近25%。
    有色金屬折舊廢件的數量可以用下式計算:
    Q=0.75[Q′-(q+q′)]                  (1)
式中,Q-有色金屬折舊廢件的數量;Q′-有色金屬消費量;q-有色金屬廢料的數量;q′-新增有色金屬的數量;0.75-由固定資產報廢的折舊廢件的有色金屬返回系數。


廢舊鋁銅等有色金屬資源的結構取決于廢件與廢料的比例,各種有色金屬的這一比例因其在國民經濟中利用特點不同而有很大差異。平均起來看,在廢舊鋁銅等有色金屬資源意量中廢料所占的比例為57%,折舊廢件所占的比例為43%。下面列出的是某些廢舊鋁銅等有色金屬及合金資源中廢料和廢件所占的比例(%):

生產資料                  折舊廢件
     銅及其合金             65                        35
     鋁及其合金             70                        30
     鉛及其合金             19                        81
     鎳                     42                        58
     鋅                     78                        22
    上列數據為近似值,并且常有生產廢料比例下降而折舊廢件比例上升的變化。在(前)蘇聯1970年的廢舊鋁銅等有色金屬收購總量中,廢料所占的比例為75%,1985年為70%,到2000年將降至64%。

許多非鐵金屬可以純金屬狀態應用于工業和科學技術中。如 Au 、 Ag 、 cu 、 Al 用作電導 體, Ti 用作耐蝕構件, W 、 Mo 、 Ta 用作高溫發熱體, Al 、 sn 箔材用于食品包裝, Hg 用 于儀表, Pb 用于蓄電池等;但更多的是采用多種有色金屬搭配使用,或使用非鐵金屬合金。非 鐵金屬合金具有許多重要的特性, 無論作為結構材料或是功能材料, 在工業部門及高新技術領域 都有著十分重要的地位。例如 Al 、 Mg 、 Ti 及其合金,由于密度小,比強度高,成為航空航天 工業不可或缺的材料,并使汽車輕量化成為可能;

銅有著優良的導電性能,而 cu-Ni-Mn 合金卻 是優良的電阻材料;噴氣式發動機的高溫部件離不開 Ni 、 co 及其合金;鋯合金不僅用作核反 應堆的重要結構件,同時又是暴露于海水中的熱交換器、天線陣、聲納透聲罩等耐蝕結構材料。

在高新技術領域中, 非鐵金屬合金或化合物展示出更大的發展前景, 如可用于燃煤磁流體發電機 通道的金屬陰極材料 w-cu 合金;二次能源開發所需要的儲氧材料 La-Ni 、 Mg Ni 、 Ti-Mn 系合 金;具有優異硬磁性能的 Nd-Fe-B 合金;具有特殊形狀記憶效應的 Ti-Ni 合金;

光記錄材 料 Gd-Co 合金;高速電子計算機、微波通訊、激光技術等領域的優良材料砷化鎵;新型超導材 料釔鋇銅氧化合物;未來新型高溫結構材料鎳鋁化合物、鈦鋁化合物等。概而言之,非鐵金屬材 料在國民經濟和現代科學技術中的作用是不能用產量的大小來衡量的,具有不可取代的重要作 用。
 
廢有色金屬是指生產與消費過程中已完成使用壽命的器件中所含有的有色金屬部件及材料。 廢有色金屬 例如,舊電線、舊蓄電池、舊電器、舊飛機、報廢汽車、廢棄船舶等,都含有一定數量的有色金 屬。 在一些發達國家,有色金屬生產原料主要依賴于再生資源,再生有色會屬工業已成為一個獨 立的產業。

2000 年全世界生產再生鋁及合金 816 萬噸,占原生鋁產量的 33 %;其中,美 國 93 %,法國 59 %,德國 89 %,日本的再生鋁產量是原生鋁的 186 倍。世界再生鉛占據“半 壁江山”, 1999 年世界精鉛總產量為 621.8 萬噸其中再生鉛產量為 327.3 萬噸,占精鉛總產量 的 52.63 %;美國是世界上最大的再生鉛生產國,再生鉛在精鉛總產量中的份額從 1990 年 的 66.8 %上升到 1999 年的 75 . 8 %,德國、法國、意大利、日本、英國再生鉛產量比例均 超過 50% ;法國每年銅產量原料的 80 %來自廢銅再生。

與此比較,我國的有色金屬再生利用 產業在許多品種上還存在較大差距。 同時,回收廢有色金屬也是節約能源、減少環境污染的有效手段。以鋁為例,與以礦石為起 點相比,生產 1t 原鋁需耗能 213l0. 8 × l04kJ(1.7 × 104kw . h 電 ) ,而生產 1t 再生鋁合金能 耗僅為 548 . 8 × 104kJ ,只有原生鋁的

2. 6 %,并節省 1 0.5t 水,少用固體材料 11t ,比用 水電生產電解鋁時少排放 CO291% ,比用煤電時減少的 CO2 排放量則更多;另外,少排放硫 氧化物 (SOX)0.06t ,少處理廢液、廢渣 1.9t ,少剝離表土石 0.6t ,免采掘脈石 6.1t 。同樣, 銅、鉛、鋅再生金屬的節能率分別達到 82 %、 72% 和 63 %,金、銀、鉑等貴金屬和鎳、鉻、 鈦、鈮、鈷等稀有金屬的再生金屬的節能率約為 60 %~ 90 %。
 
積極學習發達國家的先進經驗,探索適合我國國情的廢有色金屬回收與利用技術,對于支持 和促進我國的可持續發展將具有十分重要的現實意義與戰略意義。
 
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