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废铜的再生利用

来源:中国有色网 时间:2015-09-15 12:39 阅读次数:

  在所有金属中,铜的再生性能最佳。废铜是铜工业重要原料来源。据介绍,1997年世界铜消费量中,37%来自再生铜。

  废铜按其来源有两类。一类是新废铜,是铜工业生产过程中产生的废料。另一类是旧废铜,是使用后被废弃的物品。铜和铜基材料,不论处于裸露状态,还是被裹挟在最终产品里,在产品寿命周期的各阶段都可回收再生。

  再生工艺很简单。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;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。

  由于废铜可以再生,从而产生较高的价值。例如,清洁的1级废铜价格可以达到新精炼铜价格的90%以上;黄铜新废料的价格也可达到相应黄铜价格的80%以上。对于铜制品厂,由于能够收回生产过程中的铜废料,所以废铜的价值得到提高,致使企业成本显著降低。

  有些国家对铜的需求在很大程度上要依附再生铜来满足国内需要。例如,美国的铜消费量居世界首位,在1976年到1996年的20年间,由废铜再生提供的铜占每年铜消费量的比例在44%至54.7%。在欧洲,铜矿资源缺乏,除大量进口铜精矿外,还要依赖废铜作重要补充。据统计,1997年再生铜占总原料的42.6%。其中废铜直接利用的为22.4%,经再次精炼的为20.2%。

  从矿石开采到生产出精铜,经历许多生产过程,能量消费大;用废铜回收生产铜,不但经济而且节能,与原生铜的生产相比可以节能80%~90%。铜的再生利用不但可以有效地利用自然资源,而且有利于环境保护;影响铜再生利用的因素很多,主要有:废物收集系统的效率、技术经济因素、产品设计、社会价值以及政府的重视程度等。

  铜与环境

  铜以多种形式存在于环境中。在地壳上层10公里范围内,平均含有约0.0033%的铜。人类和动、植物等生命在依附铜的自然环境中进化,结果在大多数生物体内建立了利用铜的机制。除了人体健康之外,动、植物的生长都离不开铜。

  当前,在铜和铜基产品的冶炼、加工和应用中,已采用了许多工艺和技术,例如,湿法冶金提取铜,火法冶金中回收SO2制酸等,可以很好地减少对环境的不良影响。而仔细选用最佳适用技术、工艺,将有益于环境的保护。

  铜与环境的相互作用是复杂的,研究表明,进入环境中的铜,大部分是稳定的,或者很快变得稳定,而且以不危害环境的形式存在。事实上,与某些人造物质不同,铜不会在体内增殖,也不会在食物链中出现生物上的聚积。

  科学家们已制定出一种称为“危险评估”的方法,用以确定一种元素或化学制品在环境中存在多少数量,而不造成危险。生物利用度的高低,是指对于某种元素或化学制品,机体能够摄入的数量。测定这个量是进行危险评估的关键。在存有生物可利用铜的地方,生物体能够满足对于铜的基本需求,并把多余的量排出来。如果生物可利用铜量过高,对环境造成危害时,社会就应对其危险程度作出评估,做好准备,控制危险,并采取适当的措施。

  研究发现,从整体上看,我们的环境更可能遭受缺铜之患,而不是铜过量的危险。土壤缺铜是全球食品生产的一个主要问题。特别是近年来,在农业上采取了强化生产技术,过量地消耗了土壤中的有效铜,如果得不到及时补充,不但使原来的贫铜现象恶化,而且使原本可以充分供应铜的土壤也变成贫铜土壤。在许多地区,必须在喂养牲畜的饲料中补充铜,用以解决缺铜带来的危害。

  铜与可持续发展

  铜对于发达国家和发展中国家国民经济的发展起重要作用。铜从采矿、 加工、再生,及生产出大量产品,不但为生产国家创造财富,而且提供就业机会。特别是铜为建设国家的基础设施,以及创造贸易和投资机遇,做出了贡献。

  另外,铜以各种形式和不同的浓度分布在地壳和海洋中,形成了铜的整个资源基础。在当前的技术经济条件下,一般只有当铜矿床的含铜量超过0.5%时才有开采价值。这个含量会随着铜矿的处理方法和铜的提取技术的改进而降低。我们经常看到有关于某个金属“世界储量”的资料,储量指的是在所测定时,能够经济地提取这种材料的数量。新的勘探发现,贫化以及经济条件的变化,都会引起储量水平发生变化。例如,世界铜的储量在1950年时为9000万吨,到1970和1998年时则分别跃升到2.8亿吨和3.4亿吨。

  铜的优良再生利用特性使它成为一种可以反复利用的资源。据估计,从古至今已开采出约3.5亿吨铜,其中绝大部分仍在不断地反复使用。在铜的消费中再生铜约占40%。铜基产品的使用寿命有很大差异,用于电子设备方面虽然只有几年,但在建筑应用上已有百年历史。假设大多数产品的均寿命是30年,铜的真实回收率则为85%。

 

  总之,通过发现新矿床、技术创新、改进设计以及铜的再生利用等措施,可以不断地满足社会持续发展对铜的需求。此外,各种材料之间的竞争以及供、需原则都会影响材料的经济和有效的使用。所以铜必将对今后社会的发展不断做出贡献。

 
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