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国内外废铜回收利用

编辑:天津方圆废品回收利用有限公司   时间:2013/06/19   字号:
摘要:国内外废铜回收利用
一、废杂铜的回收利用
(一)废电线、电缆的预处理
废电线、电缆的预处理目的主要使铜线和绝缘层分离,方法主要有四种:
1.机械分离法,该法又可分为两种。
(1)滚筒式剥皮机加工法。该法适合处理直径相同的废电线和电缆。我国已有这种设备。英国沃尔费汉普顿厂就是采用此种设备进行废电线、电缆剥皮,效果很好。
废电线、电缆首先剪切成长度不超过300毫米的线段,然后人工送入特制的转鼓切碎机,在转鼓切碎机内,电线和电缆被破碎脱皮,碎屑从转鼓刀片底部直径5毫米的筛孔漏出,转鼓转速3000转/分,转鼓直径30英寸,转鼓刀片与底部筛板面的间隙为1.5毫米,转鼓切碎机处理能力为1吨/时,电机功率30千瓦。从筛孔漏出的碎屑用皮带送到料仓,再通过振动给料机将碎屑送到摇床上进行选别,最终得到铜屑、混合物和塑料纤维,铜屑可直接作为炼铜的原料,也可用作生产硫酸铜的原料,混合物返回转鼓切碎机处理,塑料纤维可作为产品出售。每吨废电线电缆可生产450—550公斤铜屑,450—550公斤塑料。一周可处理60吨料,产铜屑30吨,塑料30吨。每处理30吨废电缆电线,更换一次刀片。刀片用高速工具钢制造。
本工艺有如下特点:
A、可综合回收废电线电缆中的铜和塑料,综合利用水平较高;
B、产出的铜屑基本不含塑料,减少了熔炼时塑料对大气的污染;
C、工艺简单,易于机械化和自动化;
此种设备的缺点是工艺过程中耗电较高,刀片磨损较快。
(2)剖割式剥皮机加工法。该法适合处理粗大的电缆和电线,我国襄樊某厂已能生产这种设备。
2.低温冷冻法
美国专利3990641号提出用低温冷冻法使废电线的铜与绝缘层分离。
低温冷冻法适合处理各种规格的电线和电缆。废电线电缆先经冷冻使绝缘层变脆,然后经震荡破碎使绝缘层与铜线分离。
3.化学剥离法
该方法采用一种有机溶剂将废电线的绝缘层溶解,达到铜线与绝缘层分离之目的。此法的优点是能得到优质铜线,但缺点是溶液的处理比较困难,而且溶剂的价格较高,该技术的发展方向是研究一种廉价实用的有效溶剂。
4.热分解法
美国专利4040865号提出了用热分解法烧掉绝缘层,然后得到铜线。
废电线电缆先经过剪切,然后由运输给料机加入热解室热解,热解后的铜线由炉排运输机送到出料口水封池,然后被装入产品收集器中,铜线可作为生产精铜的原料。热解产生的气体送到补燃室中烧掉其中的可燃物质,然后再送入反应器中用氧化钙吸收其中的氯气后排放,生成的氯化钙可作为建筑材料。
(二)废杂铜再生工艺介绍
德国凯塞冶炼厂是典型的再生铜厂,也是一个有代表性的老企业。该厂位于特蒙德市,建于1861年,现有700名职工,厂区面积约30平方公里,年产电解铜11.5万吨,同时还生产铜线锭、硫酸铜、硫酸镍、氧化锌、铅锡合金等产品。
1、 工艺说明
凯塞厂采用两段法与三段法相结合的工艺流程,采用此种流程有利于降低能耗并能提高有价金属的综合回收率。生产设备为传统的鼓风炉、转炉、固定式反射炉与常规的电解设备。该厂有两台鼓风炉,风口区截面积3.75平方米(2.5×1.5米),日处理量为150吨,床能率40吨/平方米。昼夜,焦率17%,鼓风炉废渣含铜〈1%。其中一台鼓风炉用来处理铜碎屑和粉状含铜物料,物料在入炉之前要经过制团;另一台鼓风炉处理黄杂铜及块状含铜渣料。鼓风炉产出的品位为75-85%的黑铜在两台30吨转炉中吹炼。两台阳极炉为固定式反射炉,床面积60平方米。日,单位油耗70-80公斤/吨阳极,炉内衬为铬镁砖。反射炉熔炼过程中,采用氧气氧化,插木还原法。
电解精炼的始极片生产采用钛母板,电解槽用塑料盖板加盖以减少热损失。蒸汽消耗为0.8吨/吨铜,电流密度为200安/米2 ,电流效率95-97%,电力消耗250度/吨铜。线锭炉为85吨固定式反射炉两台,内衬为铬镁砖,用氧气氧化,插木还原。油耗80公斤/吨铜,产品含氧〈250ppm,硫20ppm,原料除电解铜外,还配入约7%的高品位紫杂铜。
2、工艺特点
该厂废杂铜的分类管理十分完善,按品位、类别、物料形态分别堆放,分别处理,铜的回收率高,并且原料中的铅、锡、锌均能得到综合回收。此外,铜电解车间的始极片生产线设计成阶梯形始极片架,有独到之处。
(三)、再生铜加工铜材
德国好望金属制品厂是一个大型铜加工厂,以电解铜为原料生产各种铜材。同时利用部分高品位(92%以上)的紫杂铜,经过相当于阳极炉的火法精炼后,直接与其它铜熔融体混合浇铸成棒坯或板坯。该厂有2700名职工,年产值6.5亿马克。主要产品有各种类型的紫铜管、紫铜带、紫铜板、铜合金棒材、型材。月产各类铜材约12000吨。
1、工艺说明。好望金属制品厂有(ASDRCO-SHAFT-RURNACE)竖炉一台。竖炉的熔炼能力为20吨/时,1000标米3 /时。天然气,采用SiC内衬。
竖炉按不同铜料熔化出来的铜液作不同的处理。当熔炼高于99%的紫杂铜及阴极铜时,铜液经保温炉后进入连续浇铸机,或直接将铜液送往半连续浇铸机生产各类棒坯或板坯。当竖炉熔炼92%-99%废铜物料时,则铜液送往转炉或平炉进行火法精炼,然后经连续浇铸机或半连续浇铸机生产棒坯或板坯。
2、工艺特点。
(1)、为保证产品质量,废杂铜的分类与管理十分严格。
(2)、对于铜品位在92-99%之间的紫杂铜,经竖炉熔化后进入转炉或平炉精炼。精炼后的铜液直接浇铸成各类板坯、棒坯,避免了反复熔炼,可提高铜的回收率0.2%以上,节约燃料折合标煤400公斤/吨铜,经济效益好。
(3)、该厂具有目前世界上唯一的大直径铜管铸造生产系统,其直径为300-1500毫米,最长可达11000毫米。
(四)从混合废料中回收铜
美国专利3905556号提出了一种处理含铜量波动很大的高含铜量混合废料的方法。在工艺过程中,高含量的混合废料经过破碎—风选—磁选—切碎处理后,用三层筛分成粗、中、细三种物料,然后三种物料根据所含的金属量、形态和种类不同,则采用不同的重选工艺进行处理。
(五)从含砷的废料中回收铜
美国专利4149880号提出了从含砷废料中回收铜的方法。该法将含砷高的烟尘造浆后加入高压釜中浸出,浸出液除钼后用铁屑置换,产出的海绵铜返回熔炼系统生产金属铜,置换沉铜后的母液再回收锌和镉,然后再送水处理车间回收砷。
废铜的再生利用在我国铜工业中的作用
我国铜矿资源紧缺、铜矿产量与铜冶炼产量之间的差距不断扩大,促使废铜利用量的增加。如果依靠大量进口铜精矿来满足冶炼产能的需求,我国的铜工业就会受制于人,缓解这一矛盾现实可行的办法,就是积极利用废铜资源。
随着我国铜蓄积量不断增加,废铜产生量也会增加。按铜的使用周期30年来测算,从1974年到2004年我国累计铜的消费量为3149万吨,按回收率85%计算,废铜的蓄积量为2676万吨,这些资源已经陆续进入到了废铜市场。预计到2010年国内可回收利用的废铜约76万吨、2020年为107万吨。随着我国经济的发展,废铜产生量的增长幅度将会越来越大。
由于我国劳动力资源、处理成本等优势,将吸引更多的国外废铜资源。目前,我国拆解废料主要是用人工,除了处理成本低廉外,也是拆解最完全、分类最细、利用最充分的办法,国内企业能够处理国外机械化难以处理的废料。因此,在废金属的全球贸易中,我国还是具有较强的竞争力,有条件进口更多的废铜资源为我所用。另外,大型铜冶炼企业利用自身的技术、工艺、设备和人才的优势,涉足再生铜领域,对于提高废铜再生利用水平,增加产业集中度将起到很好的促进作用。
按照科学发展观,大力发展循环经济,建设节约型社会,再生资源产业必将得到国家更有力的支持和更健康有序的发展。因此,对于再生金属产业,国家有关部门一直非常重视和支持。如从去年开始,国家对电解铝行业进行宏观调控,今年又取消了电解铝出口退税并征收5%的出口关税,而对于再生铝合金,从今年7月1日开始,则不征收出口关税。
在资金方面,国家发改委从去年开始,在国债资金中设立专项,按照项目投资额的10%~15%给予财政补贴,支持资源综合利用示范项目。去年国家发改委共拿出6.4亿元支持节水、节能、资源综合利用示范项目,今后每年补贴的金额可能还要增加。今年国家还在重点行业选择一些企业作为循环经济试点,给予资金和政策的支持。
在税收优惠方面,2001年,国家就对废旧资源的回收企业给予免交增值税的政策;2003年,国家发改委把金属再生利用列入《资源综合利用目录》,回收企业可享受企业所得税优惠政策;今年国家税务总局和财政部又把完善再生资源回收利用税收政策及调整资金支出结构,作为一项重点工作,以加大对循环经济的支持力度。在废杂金属的进口方面,国家有关部门提出,要充分利用国内外资源,促进再生金属产业的发展。从2000年开始,国内主要的国有大型铜企业就享受了进口铜废料增值税即征即退的优惠政策。
我国废铜回收利用产业有着非常好的发展前景,到2010年,我国再生铜产量占铜总产量的比重将达到40%。
对废铜回收利用的建议
我国废铜回收利用虽然历史悠久,但发展较慢。面对还不太健全的法律法规、不太规范的市场秩序、不太正规的经营手段,企业从事废铜回收利用的经营环境还是比较差。中国有色金属工业协会再生金属分会建议:
在废铜贸易方面,目前由于我国废铜产生量还不是很多,现有的以国内废料为主的集散地也被周边的企业所利用,而且现在废金属回收利用的税收政策不尽合理,因此,建议以进口废铜为主,稳定生产经营,在国内的废金属集散地,选择适当地区,设立废铜分选、收集场地,使之逐步成为废铜的供应基地。在国外采购废铜要选择有货场、有信誉的大型货商,采取严格的期货保值措施,控制风险。
在废铜利用方面,要规模化经营,以先进的技术和高利用率取胜。由于废铜资源竞争激烈,品质高的杂铜价格也相当高,加上重熔和电解的成本,废铜精炼的利润空间很小。建议直接利用废铜生产铜合金、铜材或铜制品,因为直接利用废铜具有工艺简化、设备简单、回收率高、能耗少、成本低、污染轻等优点。
充分发挥人才、技术、资金的优势,研究开发废铜利用的先进技术和设备,提高废铜利用水平,增加产品附加值。企业在提高矿产资源利用率的同时,也应该搞好“三废”的回收利用,重视节能节水等工作,研究开发对废铜的科学合理利用,好的技术或研究成果要积极向国家有关部门申报示范项目或试点企业,争取国家在资金和政策方面的支持,以促进废杂铜产业的发展。
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