废有色金属的回收与加工处理

按照我国的工业分类,铁、锰、铬及其合金通常称为黑色金属,其他金属归为有色金属。其实纯铁和铬是银白色的,锰是银灰色的。之所以称之为黑色金属,是因为钢的表面往往覆盖着一层黑色的四氧化三铁,而锰和铬主要用于冶炼合金钢,所以称之为黑色金属。这种方法是使用前苏联教科书的结果,无论从逻辑上还是本质上都是不科学的。“有色”应该和“无色”相对。“黑”不是彩色的吗?况且铁锰铬本身也不黑。在欧美教材中,金属分为黑色金属和有色金属,比较科学严谨。但是,黑色金属和有色金属的称谓在中国已经使用了很长时间,有时还在使用。目前,世界金属材料总产量约为8亿吨,其中钢约占95%,是金属材料的主体。有色材料占5%左右,处于补充地位,但其作用是钢铁材料无法替代的。许多有色金属可以以纯金属状态用于工业和科技。例如,金、银、铜、铝用作导电体,钛用作耐腐蚀元件,钨、钼、钽用作高温发热元件,铝、锡箔用于食品包装,汞用于仪器,铅用于蓄电池等。但更多时候是多种有色金属一起使用,或者使用有色金属合金。有色合金有许多重要的特性。无论是作为结构材料还是功能材料,它们在工业部门和高科技领域都发挥着非常重要的作用。例如,铝、镁、钛及其合金,由于其低密度和高比强度,已成为航空航天工业中不可或缺的材料,并使汽车轻量化成为可能。铜具有优良的导电性,但铜镍锰合金是一种优良的电阻材料。喷气发动机的高温部件离不开镍、钴及其合金;锆合金不仅用作核反应堆的重要结构部件,也是暴露在海水中的热交换器、天线阵列、声纳透声罩等耐腐蚀结构材料。在高科技领域,有色金属合金或化合物显示出更大的发展前景,如可用于燃煤MHD发电机通道的金属阴极材料w-cu合金;二次能源开发所需的作为储氧材料的镧镍、镁镍、钛锰合金:具有优异硬磁性能的钕铁硼合金:具有特殊形状记忆效应的钛镍合金:光记录材料钆钴合金;砷化镓,高速计算机、微波通信、激光技术等领域的优良材料;钇钡铜氧化合物,新型超导材料:未来新型高温结构材料,如Ni-Al化合物、Ti-Al化合物等。总之,有色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来衡量的,它起着不可替代的作用。废金属是指在生产和消费过程中已完成使用寿命的装置所含的有色金属部件和材料。比如旧电线、旧电池、旧电器、旧飞机、报废汽车、废弃船只等。都含有一定量的有色金属。在一些发达国家,有色金属生产的原材料主要依靠可再生资源,再生有色金属产业已经成为一个独立的产业。2000年,全球生产再生铝及合金816万吨,占原铝产量的33%。其中美国93%,法国59%,德国89%,日本再生铝产量是原铝的186倍。再生铅占全球一半。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。再生铅占精铅总产量的比重从1990年的66.8%上升到1999年的75.8%,德国、法国、意大利、日本和英国的再生铅产量比例均超过50%。法国每年生产铜的原料80%来自废铜回收。与此相比,我国有色金属回收行业在很多品种上仍有较大差距。同时,回收废旧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,与矿石为起点相比,生产1t原铝的能耗为213 l 0.8×104 kj(1.7×104 kw . h电),而生产1t再生铝合金的能耗仅为548.8×104kJ,仅为原铝的2.6%,比水电生产电解铝节约水10.5t,节约固体物料11t,减少CO291%的排放。此外,硫氧化物(SOX)排放量减少0.06 t,废液废渣处理量减少1.9t,表土剥离量减少0.6t,未开采矸石减少6.1t,同样,铜、铅、锌再生金属节能率分别为82%、72%、63%,金银铂等贵金属和镍、铬、钛、铌、钴等稀有金属节能率约为60% ~ 90%。积极研究发达国家的先进经验,探索适合我国国情的废旧有色金属回收利用技术,对于支持和促进我国的可持续发展具有重要的现实意义和战略意义。