有色金屬材料再生資源利用技術(shù)探究

李因

摘 要：材料是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，所有材料中使用量最大的材料是金屬材料。金屬材料主要包含鋼鐵材料、有色金屬材料和金屬基復(fù)合材料，提高金屬材料在生產(chǎn)和使用中的資源及能源的利用效率，對(duì)保護(hù)環(huán)境非常重要。降低金屬材料對(duì)環(huán)境的負(fù)荷，節(jié)約不可再生金屬材料資源是金屬材料發(fā)展方向。我國有色金屬材料在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要作用，鋁、銅、鋅、鉛是有色金屬工業(yè)重點(diǎn)發(fā)展的四種主要金屬材料，金屬基復(fù)合材料主要應(yīng)用的是有色金屬基復(fù)合材料，可見有色金屬材料在我國的工業(yè)中的重要地位。所以，我們必須改變以往的有色金屬材料生產(chǎn)方式，在減少有色金屬材料廢棄物排放的同時(shí)，逐步減少對(duì)有色金屬材料礦石資源的依賴性，將有色金屬材料產(chǎn)品的生產(chǎn)逐漸轉(zhuǎn)移到以利用有色金屬材料再生循環(huán)上來。所以，研究有色金屬材料的再生循環(huán)演變規(guī)律，去除有色金屬材料再生中有害雜質(zhì)，提高有色金屬材料再生資源的利用就成為保證工業(yè)和人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要前提之一，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：有色金屬材料；再生資源；循環(huán)利用

1 引文

對(duì)于人類社會(huì)發(fā)展來說，金屬材料的意義非常重要，其中包括鋼鐵材料、有色金屬材料以及金屬基復(fù)合材料。目前，隨著我國社會(huì)的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，不斷增大金屬材料的需求量，在對(duì)金屬材料使用的過程中，有大量浪費(fèi)以及污染環(huán)境的問題存在。因此，在生產(chǎn)和使用過程中要對(duì)資源及能源的利用效率提高，對(duì)于我們建設(shè)可持續(xù)發(fā)展社會(huì)是一個(gè)重要的支持。在我國各行業(yè)中有色金屬材料都有廣泛作用，是我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展所必不可少的重要材料。因此，我們需要將過去粗放式的有色金屬材料生產(chǎn)模式改變，不僅要使對(duì)有色金屬材料廢棄物的排放減少，還應(yīng)當(dāng)對(duì)有色金屬材料礦石資源的依賴努力減小，對(duì)有色金屬材料的再生循環(huán)技術(shù)努力研發(fā)。因?yàn)榈V石資源終有一天會(huì)被開采光，只有再生資源才能保證正常使用需求。

2 簡(jiǎn)介有色金屬材料循環(huán)再生的方法

通常有三種有色金屬材料循環(huán)再生的方法：第一，有色金屬材料廢棄物原點(diǎn)利用法，該法的原理是在有色金屬材料廢棄物的生命周期內(nèi)，對(duì)其被廢棄前用于何處所結(jié)合，繼續(xù)將其同樣用途完成且一定次數(shù)的重復(fù)，簡(jiǎn)單來說就是不需要加工直接繼續(xù)使用至少一次以上，這是金屬材料再循環(huán)方法最簡(jiǎn)單也是優(yōu)先級(jí)別最高的。該法的優(yōu)勢(shì)在于能夠使材料質(zhì)量較好地保持，將能源消耗有效節(jié)約，消耗成本少。其次是循環(huán)再生法。該法中所使用的有色金屬材料已經(jīng)對(duì)其預(yù)定用途無法完成，也就無法直接進(jìn)行使用，對(duì)其和第一種方法相比則需要進(jìn)行加工，因此，其會(huì)付出更多的成本和能源消耗，同時(shí)，在材料回收、分離過程中需要足夠技術(shù)支撐。第三種是化學(xué)再循環(huán)法，其原理是對(duì)金屬材料廢棄物化學(xué)再循環(huán)方式的采取，通過化學(xué)分解來使原料回收實(shí)現(xiàn)。該法不管是技術(shù)要求還是成本、能源消耗條件都更為苛刻。

3 對(duì)常用金屬材料的循環(huán)再生利用技術(shù)的闡述

首先是廢銅的回收利用，廢銅的來源有銅加工工廠與銅使用單位在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的銅廢料，該種廢銅的成分穩(wěn)定，利于再生利用；社會(huì)回收的廢銅由于來源復(fù)雜，所以含銅量差異較大；廢電線、電纜等銅廢料所占比重在不斷上升。通常來說，廢銅成分穩(wěn)定、潔凈、含銅量高的廢銅能夠直接重熔亦或是當(dāng)做電解銅的補(bǔ)充原料，利用起來簡(jiǎn)單快捷。對(duì)廢電線、電纜等則應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行一定的加工，將其中的絕緣物去除，進(jìn)行壓塊與粉碎工作。對(duì)含量低的廢銅則需要先通過鼓風(fēng)爐制造出粗銅，然后送進(jìn)轉(zhuǎn)爐，最后澆鑄成陽極板電解精制。

其次是對(duì)廢鋁的回收利用。廢鋁主要源自于汽車，隨著未來汽車的不斷普及，廢鋁的數(shù)量還將不斷增加，此外，建筑、包裝產(chǎn)品以及生活日用品也是廢鋁的重要來源。以鋁罐裝的易拉罐汽水產(chǎn)品為例，每年我國需要消耗大量的易拉罐產(chǎn)品，能夠回收大量的廢鋁，其回收過程為先進(jìn)行清洗，然后為其除漆，接著統(tǒng)一壓扁，然后磁選除鐵，之后將其進(jìn)行粉碎，再進(jìn)行二次磁選除鐵，統(tǒng)一壓扁熔煉后鑄成再生鋁錠，最后制成板材。

第三是廢鉛的回收利用，再生鉛滿足了全球每年正常鉛需求量的百分之五十。其主要源自于廢鉛蓄電池以及工廠廢料，所以我國現(xiàn)在大力提倡對(duì)蓄電池的回收利用，廢鉛在重熔、精煉生產(chǎn)后能夠用作制造蓄電池的格柵。

最后是其他有色金屬的回收利用，石油精煉催化劑、廢電池等有色金屬廢棄物種含有多種金屬成分，也是我們回收利用工作的重要組成部分。

4 金屬基復(fù)合材料的循環(huán)再生利用技術(shù)

現(xiàn)階段，金屬基復(fù)合材料基體材料的熔點(diǎn)有著較大區(qū)別，增強(qiáng)相的形態(tài)以及尺寸種類較為豐富，加上技術(shù)水平的限制，使得金屬基復(fù)合材料的循環(huán)再生利用技術(shù)發(fā)展還不夠成熟?，F(xiàn)階段金屬基復(fù)合材料的循環(huán)再生利用技術(shù)包括熔融鹽處理、電磁分離以及化學(xué)溶解技術(shù)。熔融鹽處理技術(shù)的原理是對(duì)金屬基復(fù)合材料中的陶瓷顆粒添加熔融無機(jī)鹽產(chǎn)生浮渣，將浮渣去除后把熔融的金屬有效分離出來，這樣就能進(jìn)行回收利用了。電磁分離技術(shù)的原理是對(duì)保持在熔融狀態(tài)下的金屬基復(fù)合材料施加單方向的電磁場(chǎng)作用力，因?yàn)閺?fù)合材料中增強(qiáng)體與機(jī)體對(duì)外加磁場(chǎng)的作用極性存在區(qū)別，因此此二者出現(xiàn)相對(duì)方向的運(yùn)動(dòng)，然后再將其分離出來，實(shí)現(xiàn)回收?；瘜W(xué)溶解技術(shù)則是利用化學(xué)方法將金屬鹽從溶液中析出，接著按照化學(xué)原料的形式進(jìn)行回收。上述三種方法都能實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬基復(fù)合材料循環(huán)再利用的目的。

5 結(jié)束語

總之，有色屬材料再生資源利用具有重要的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，政府應(yīng)該制定相應(yīng)的法律法規(guī)以約束和規(guī)范有色屬材料廢棄物循環(huán)再生；推行和開發(fā)先進(jìn)的有色屬材料回收利用技術(shù)；建立和完善有色屬材料回收利用網(wǎng)絡(luò)和機(jī)制；積極提高有色屬材料生產(chǎn)和回收企業(yè)的效益。面對(duì)有限的環(huán)境壓力和環(huán)境容量，人類盡量將廢棄物回收到再生產(chǎn)的循環(huán)中去，大大減輕對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。

參考文獻(xiàn)：

[1] 余紹山，袁樂平，賀正楚，張蜜等再生有色金屬產(chǎn)業(yè)技術(shù)專利狀況及發(fā)展對(duì)策研究[J].中國軟科學(xué)，2015（3）.

[2] 韓冰.我國再生有色金屬回收利用現(xiàn)狀及問題——訪中國有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)再生金屬分會(huì)會(huì)長(zhǎng)王恭敏[J].再生資源與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2009（11）.

[3] 周漢城，潘永剛.2015年再生資源主要品種市場(chǎng)回顧及2016年趨勢(shì)和政策建議[J].再生資源與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2016（2）.

[4] 王靜純，余大良.伴生金屬和二次資源利用與環(huán)境和諧[A].中國地質(zhì)學(xué)會(huì)地質(zhì)學(xué)史專業(yè)委員會(huì)第20屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文匯編[C].2008.

[5] 我熱愛再生資源事業(yè)并愿為此長(zhǎng)期奮斗訪浙江興合再生資源有限公司總經(jīng)理?xiàng)顝捻榌J].資源再生，2007（1）.

[6] 翟昕.加快再生資源裝備研發(fā)與升級(jí)的步伐助推城市礦產(chǎn)示范基地又好又快發(fā)展——江蘇華宏科技股份有限公司董事長(zhǎng)胡士勇與中國再生資源回收利用基地與市場(chǎng)建設(shè)研討會(huì)嘉賓一席談[J].資源再生，2012（12）.