我国废杂铜的回收利用现状与对策Ξ宋运坤,沈强华,钟　忠(昆明理工大学材料与冶金工程学院　云南　昆明　650093) 摘　要:详细介绍了国内外废铜分类方法,说明了相应废铜回收利用的方法并提出了我国废杂铜回收利用的必要性。

针对我国的情况提出了意见与建议。

希望能够对我国废杂铜回收利用提供借鉴。

关键词:废杂铜;回收利用;分类方法中图分类号:TF811　文献标识码:A 文章编号:1006-0308(2006)06-0036-04Present Situation of Copper Scrap R ecycling in Our Country and the CountermeasureS ONG Y un -kun ,SHE N Qiang-hua ,ZH ONG Zhong(Faculty of Materials and Metallurgical Engineering ,K unming University of Science and T echnology ,K unming ,Y unnan 650093,China )ABSTR ACT :A fter the establishment of our country ,the copper scrap recycling has grown out of nothing ,from in fancy to maturity ,andhad the earth -shaking change since the reformation and opening to the outside.The domestic and foreign classification method for copper scrap is introduced in detail ,the corresponding copper scrap recycling method is explained ,and the necessity of copper scrap recycling in our country is pro 2posed.The comment and suggestion are als o given based on the situation of our country.This article may be a reference for copper scrap recycling in our country.KE Y WOR DS :copper scrap ;recycling ;classification method1　引　言20世纪9O 年代以前我国铜冶炼主要是立足于国内市场,废杂铜的进口量很少甚至没有进口,铜冶炼企业进口我国既是铜资源较贫乏的国家又是铜消费大国。

而解决铜资源缺乏和消费急剧增长的矛盾的方法是大量进口铜原料,鉴于铜资源现状和废杂铜再生投资小、能耗和成本低、污染小和工艺较简单等特点,所以废杂铜回收利用在中国极受重视。

我国铜原料的进口在上世纪主要为铜精矿和粗铜。

进人9O 年代以后,随着废杂铜回收技术的提高、废杂铜预处理基地的建立以及回收利用废杂铜效益的丰厚,国内进口废铜量迅速增加[1]。

1990年全国进口废杂铜量为21729t ,2000年增加到2501131t ,而到2005年进口废杂铜量已经达到4821214t 。

到目前为止我国在进口铜原料方面已经是铜精矿与废杂铜并重。

2004年中国回收利用废杂铜116万t ,占铜消费量的28%,比2003年增长14%。

这一数字还不包括铜加工和铜制品生产厂直接回收利用的边角余料和残次品约100万t [2]。

2004年中国铜原料及产品的进口数量中,废铜进口量增长最快,增幅达到25%。

当年铜精矿进口量增幅仅为8%,电解铜进口量则下降12%。

中国铜消费量位居世界第一,但国内铜矿资源紧缺。

2004年,中国铜矿产量达到60万t ,较上年增长7%。

但同年冶炼产量增长了12%,铜矿产量与精铜生产需求之间的差距从2003年的123万t 扩大63Ξ收稿日期:2006-07-11;修回日期:2006-09-26作者简介:宋运坤(1979-),男,山东潍坊人,在读研究生。

到了145万t。

铜矿产量与铜冶炼产量之间的差距不断扩大,促使了废铜利用量的增加[3]。

而其中,尤其以国有大型企业的利用量增加较快。

据悉,中国最大的国有铜生产企业江西铜业集团公司采用国际先进的倾动精炼炉,年处理废铜超过10万t。

此外云南铜业公司、铜陵有色金属公司、天津大通铜业公司等大型企业利用废铜数量也都大幅增加。

而从全世界看,持续的开采使得铜矿面临枯竭的边缘,据美国矿物局1993年发表的矿产品概览报道,世界有色金属的储量按需用量计,铜可使用的年限仅为45年。

这就更是要求我们加大废杂铜的回收利用的力度,尤其是在我们这个铜资源缺乏的国家。

我国的铜消费在近年又持续增加,就铜消费量的增长速度看,我国铜消费增长速度远远超过一些工业发达国家,以1995～2000年精铜消费的增长速度看,六年中德国增长了22%、美国增长了17%、法国增加了715%、日本降低了4%,而我国增长了64%。

我国铜的消费量虽然大幅度增加,但由于我国人口众多,人均铜消费量还很低,最近几年精炼铜的人均消费量见表1。

从表中可以看出我国的人均铜消费量与世界先进国家相比还相差甚远。

我国已经加入WT O,随着工业的飞速发展,我国人均铜消费量将会快速增加,如果人均增加1公斤铜的消费量,就会使全国铜消费量增加130多万t。

可以说,我国铜的消费市场有着巨大的潜力,由此更加需要我们加大废杂铜的回收利用力度。

表1　各国精炼铜的人均消费量T ab.1　Per capita consum ption of refined copper in s ome country 国 别美　国日　本德　国法　国中　国人均消费量/kg11101591142　废杂铜的分类我国废杂铜的分类较为简单粗略,还没有制定较完善的杂铜分类标准。

国内把废杂铜分为三类:最高一级的废杂铜是“一号铜线和粗导线”,其纯度为9919%,直接由铜轧制厂使用;二级废杂铜为“二号铜线和粗细混合导线”,其纯度为92%～99%,常常被再精炼,但是也有部分是直接应用;其余的均为第三类,需要再次精练[2]。

我国废杂铜的分类与品位的关系见表2。

表2　我国废杂铜的分类与品位T ab.2　Classification and grade of copper scrap in our country 废杂铜种类一级废杂铜二级废杂铜三级废杂铜纯度/%>991992～99<92而美国对废杂铜的管理又有严格的规定,以美国的分类标准作为典型加以介绍。

美国的废杂铜依据纯度进行分类。

美国废杂金属再生研究所甚至把铜及其合金细分为53类。

美国通常把含Cu量大于99%的铜材叫做1号铜,1号铜可以直接重熔和使用,不要求进一步加工;把铜含量最低为9415%的铜叫2号铜,这种废杂铜在以金属铜的形态使用之前,通常一定要重熔。

其它常见的分类等级还包括加铅黄铜、黄铜与低锌黄铜、弹壳黄铜、汽车散热片、高铜黄铜(红色黄铜),以及应用十分广泛的高速切削黄铜,其车屑可以直接再生,以同成分合金的形式用于重新加工黄铜产品。

对制造厂家而言,其主要优点就是大幅度降低净金属消耗的成本。

另外废杂铜按照其来源可以分为两类。

一类是新废铜,它是铜工业生产过程中产生的废料,冶金厂的叫本厂废铜或周转废铜。

铜加工厂产生的废铜屑及直接返回供应厂的叫工业废杂铜、现货废杂铜或新废杂铜。

另一类是旧废铜,它是使用后被废弃的物品,如从旧建筑物及运输系统抛弃或拆卸的叫旧废杂铜。

铜和铜基材料,不论处于裸露状态,还是被包在最终产品里,在产品寿命周期的各个阶段都可回收再生。

一般来说,用于再生的废铜中新废铜占一半以上。

而全部废杂铜经再加工后有大约1/3以精铜的形式返回市场,另2/3以非精炼铜或铜合金的形式重新使用。

直接应用废杂铜的前提是严格的分类堆放及严格的分拣。

直接应用废杂铜具有工艺简化、设备简单、回收率高、能耗少、成本低、污染轻等优点。

直接应用废杂铜的多少,大体上反映了一个国家铜的再生水平。

3　废杂铜回收利用的方法实际上所有的废铜都可以再生。

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。

通过这样的再生处理,铜的物理和化学性质不受损害,使它得到完全的更新。

再生的废杂73铜应按两步法处理,第一步是进行干燥处理并烧掉机油、润滑脂等有机物;第二步才是熔炼金属,将金属杂质在熔渣中除去。

由于废铜可以再生,从而有较高的价值。

例如,清洁的1级废铜的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。

目前国内外回收利用废杂铜的方法很多,主要可分为两大类:第一类是将高质量的废杂铜直接冶炼成紫精铜或铜合金后供用户使用,称作直接利用;第二类是将废杂铜冶炼成阳极板后经电解精炼成电解铜后供用户使用,称为间接利用。

其中第二类方法又可分为一段法,即将杂铜直接加入阳极炉精炼成阳极板后再经电解精炼成电解铜的方法。

一段法的优点是流程短、设备简单、投资少,缺点是处理成分复杂的杂铜时产出的烟尘成分复杂,难于处理,同时精炼操作的炉时长,劳动强度大,生产率低,金属回收率低。

二段法,即将杂铜加入鼓风炉或转炉熔炼成粗铜,粗铜又加入阳极炉熔炼成阳极板后再电解精炼成电解铜的方法;含锌高的杂铜采用鼓风炉———阳极炉;含铅、锡高的杂铜采用转炉———阳极炉;三段法,即将杂铜加入鼓风炉炼成黑铜,黑铜加入转炉炼成次粗铜,次粗铜再加入阳极炉炼成阳极板后电解精炼成电解铜的方法。

三段法具有原料的综合利用好,产出的烟尘成分简单、容易处理,粗铜品位较高,精炼炉操作比较容易,设备生产率也比较高等优点,但又有过程复杂、设备多、投资大且燃料消耗多等缺点[3]。

再生废杂铜的火法工艺的三种典型流程及其适用的原料见表3。

表3　再生铜火法工艺的三种流程及其适用的原料T ab.3　The three dry metallurgy process for copper scrap and their applicable raw materials流 程一段法二段法三段法再生铜的种类紫杂铜、残极、黄杂铜板头、铜线、铸造铜垃圾和含铜废品难于分类或混杂的紫杂铜、黑铜等根据铜含量的不同废杂铜回收利用的方法又可分为以下两种。

311　废电线、电缆的回收利用废电线、电缆的回收利用主要是先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。