材料概論——金屬材料再生(資源再利用)

1、Company Logo 金屬材料再生金屬材料再生 Company Logo 主要內容主要內容 u廢鋼鐵的再生廢鋼鐵的再生 u廢銅的再生廢銅的再生 u廢鋁的再生廢鋁的再生 Company Logo u 資源走向枯竭的今天，充分利用廢物進行回收利用再生與資源走向枯竭的今天，充分利用廢物進行回收利用再生與 再資源化具有重要意義，目前世界各國正投巨資從技術政再資源化具有重要意義，目前世界各國正投巨資從技術政 策法律法規(guī)等方面研究資源再生與再資源化。策法律法規(guī)等方面研究資源再生與再資源化。 u 20世紀以來，世紀以來， 特別是特別是1992年聯(lián)合國環(huán)發(fā)大會提出可持續(xù)發(fā)年聯(lián)合國環(huán)發(fā)大會提出可持續(xù)發(fā) 展道

2、路之后，德國等歐洲國家提出了循環(huán)經濟發(fā)展戰(zhàn)略，展道路之后，德國等歐洲國家提出了循環(huán)經濟發(fā)展戰(zhàn)略， 并得到其他發(fā)達國家的積極響應，同時再生資源產業(yè)受到并得到其他發(fā)達國家的積極響應，同時再生資源產業(yè)受到 各國政府的高度重視，并被許多國家作為發(fā)展循環(huán)經濟的各國政府的高度重視，并被許多國家作為發(fā)展循環(huán)經濟的 關鍵產業(yè)而得到迅速發(fā)展。關鍵產業(yè)而得到迅速發(fā)展。 u 資源再生最根本的保障：相應法律法規(guī)的建立與完善。資源再生最根本的保障：相應法律法規(guī)的建立與完善。 u 我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實施，發(fā)展循環(huán)經濟，調整產業(yè)布局我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實施，發(fā)展循環(huán)經濟，調整產業(yè)布局 和規(guī)模結構，一方面有利于減少廢舊物資對環(huán)

3、境的污染，和規(guī)模結構，一方面有利于減少廢舊物資對環(huán)境的污染， 另一方面發(fā)揮產業(yè)的聚集經濟效益。另一方面發(fā)揮產業(yè)的聚集經濟效益。 資源循環(huán)利用概述資源循環(huán)利用概述 Company Logo 概述之金屬廢料回收處理方案概述之金屬廢料回收處理方案 Company Logo 概述概述 廢料預處理原則工藝流程廢料預處理原則工藝流程 Company Logo 廢鋼鐵的再生廢鋼鐵的再生 廢鋼鐵的廢鋼鐵的 回收再利用回收再利用 技術保證技術保證 電爐煉鋼電爐煉鋼 循環(huán)經濟循環(huán)經濟 三原則三原則 三個最大化三個最大化 資源投入少資源投入少 資源有效利用率高資源有效利用率高 廢物少廢物少 廢鋼鐵的廢鋼鐵的 回收再

4、生回收再生 廢鋼鐵廢鋼鐵 處理處理 廢鋼鐵主要來源廢鋼鐵主要來源 1、內部廢鋼鐵、內部廢鋼鐵 2、短期廢鋼鐵、短期廢鋼鐵 3、廢舊鋼鐵、廢舊鋼鐵 Company Logo 廢鋼鐵的再生廢鋼鐵的再生電爐煉鋼電爐煉鋼 Company Logo 廢鋼鐵的再生廢鋼鐵的再生電爐煉鋼電爐煉鋼 我國電爐煉鋼所占比例我國電爐煉鋼所占比例 為為20 提高轉爐爐料的廢鋼鐵提高轉爐爐料的廢鋼鐵 比，同時發(fā)展電爐煉鋼是廢比，同時發(fā)展電爐煉鋼是廢 鋼鐵回收再利用的技術保證。鋼鐵回收再利用的技術保證。 Company Logo u 中國鋁產量快速增長，從解放初期的幾乎空白發(fā)展到中國鋁產量快速增長，從解放初期的幾乎空白發(fā)展

5、到 19981998年年產年年產 243.5243.5萬噸。而中國的氧化鋁產量不能滿足國民經濟對金屬鋁生產的要萬噸。而中國的氧化鋁產量不能滿足國民經濟對金屬鋁生產的要 求，每年要從國外進口大量氧化鋁，僅求，每年要從國外進口大量氧化鋁，僅 19981998年就進口氧化鋁年就進口氧化鋁 157.5157.5萬萬 噸。噸。 u 鋁性質優(yōu)良，在使用過程中幾乎不被腐蝕，可回收性很強。鋁性質優(yōu)良，在使用過程中幾乎不被腐蝕，可回收性很強。 u 新華社信息：再生鋁以它良好的再生利用性發(fā)展成為新華社信息：再生鋁以它良好的再生利用性發(fā)展成為2121世紀新材料中的世紀新材料中的 亮點。從當前世界范圍看，再生鋁工業(yè)已

6、經成為鋁工業(yè)發(fā)展必不可少的亮點。從當前世界范圍看，再生鋁工業(yè)已經成為鋁工業(yè)發(fā)展必不可少的 重要組成部分。全世界每年近重要組成部分。全世界每年近12001200萬噸的各種廢雜鋁通過加工而成為再萬噸的各種廢雜鋁通過加工而成為再 生鋁合金，滿足了約全球鋁市場總需求量的生鋁合金，滿足了約全球鋁市場總需求量的45%45%，并且再生鋁的產量占，并且再生鋁的產量占 鋁總產量的比例還在不斷提高。鋁總產量的比例還在不斷提高。 廢鋁的再生廢鋁的再生現(xiàn)狀現(xiàn)狀 Company Logo 2007年主要產鋁國再生鋁、精煉鋁產量和鋁消費量年主要產鋁國再生鋁、精煉鋁產量和鋁消費量 單位：萬噸單位：萬噸 產量產量 國家國家

7、a再生鋁產量再生鋁產量 b精煉鋁產量精煉鋁產量 c消費量消費量 a/c 美國美國 293.00 270.45 566.71 51.7% 中國中國 145.00 554.69 519.41 27.9% 日本日本 126.14 0.65 195.23 64.6% 德國德國 68.04 66.08 191.56 35.5% 意大利意大利 59.40 19.14 95.58 62.1% 挪威挪威 25.68 119.24 24.60 104.4% 巴西巴西 25.35 138.08 58.86 43.1% 西班牙西班牙 24.26 38.91 59.56 40.7% 法國法國 24.01 44.31

8、75.38 31.9% 墨西哥墨西哥 21.64 1.76 11.31 191.3% 英國英國 20.54 34.27 30.22 68.0% 加拿大加拿大 18.50 279.19 69.66 26.6% 澳大利亞澳大利亞 12.72 186.70 32.19 39.5% 廢鋁的再生廢鋁的再生現(xiàn)狀現(xiàn)狀 Company Logo 廢鋁的再生廢鋁的再生鋁循環(huán)鋁循環(huán) 含鋁廢料包括鋁及鋁合金加工廠的含鋁廢料包括鋁及鋁合金加工廠的 廢料、機器零部件、飛機船舶以及廢料、機器零部件、飛機船舶以及 日用品等。日用品等。 含鋁廢料的組成十分復雜，化學成含鋁廢料的組成十分復雜，化學成 分極不均勻，物理形態(tài)也很不

9、規(guī)整。分極不均勻，物理形態(tài)也很不規(guī)整。 再生鋁熔體精煉是再生鋁熔體精煉是 高效高質量再生利用鋁的關鍵。高效高質量再生利用鋁的關鍵。 Company Logo 廢鋁的再生廢鋁的再生鋁循環(huán)鋁循環(huán) Company Logo 首先，對廢鋁進行初級分類，分級堆放，如純首先，對廢鋁進行初級分類，分級堆放，如純 鋁、變形鋁合金、鑄造鋁合金、混合料等。對鋁、變形鋁合金、鑄造鋁合金、混合料等。對 于廢鋁制品，應進行拆解，去除與鋁料連接的于廢鋁制品，應進行拆解，去除與鋁料連接的 鋼鐵及其他有色金屬件，再經清洗、破碎、磁鋼鐵及其他有色金屬件，再經清洗、破碎、磁 選、烘干等工序制成廢鋁料。選、烘干等工序制成廢鋁料。

10、廢鋁的再生廢鋁的再生再生鋁生產工藝再生鋁生產工藝 根據(jù)廢鋁料的備制及質量狀況，按照再生產品的技根據(jù)廢鋁料的備制及質量狀況，按照再生產品的技 術要求，選用搭配并計算出各類料的用量。術要求，選用搭配并計算出各類料的用量。 用廢鋁合金可生產的變形鋁合金有用廢鋁合金可生產的變形鋁合金有3003 、3105 、 3004 、3005 、5050 等，其中主要是生產等，其中主要是生產3105合合 金。金。 廢鋁料只有一小部分再生為變形鋁合金，約廢鋁料只有一小部分再生為變形鋁合金，約 14 再生成煉鋼用的脫氧劑，大部分用于再生鑄造用鋁再生成煉鋼用的脫氧劑，大部分用于再生鑄造用鋁 合金。合金。 廢鋁料廢鋁料

11、的備制的備制 配料配料 再生變形再生變形 鋁合金鋁合金 再生鑄造再生鑄造 鋁合金鋁合金 Company Logo 再生鋁的主要設備是熔煉爐和再生鋁的主要設備是熔煉爐和 精煉凈化爐，一般采用燃油或精煉凈化爐，一般采用燃油或 燃氣的專用靜置爐。燃氣的專用靜置爐。 廢鋁的再生廢鋁的再生再生鋁生產工藝再生鋁生產工藝 Company Logo 廢鋁的再生廢鋁的再生除雜除雜 再生鋁精煉方再生鋁精煉方 法有過濾、通氣法有過濾、通氣 精煉、鹽類精煉、精煉、鹽類精煉、 真空精煉、氧化真空精煉、氧化 精煉等。前四種精煉等。前四種 方法用于去除非方法用于去除非 金屬雜質，后一金屬雜質，后一 種方法用于去除種方法用于

12、去除 金屬雜質。金屬雜質。 Company Logo 隨著中國銅消費量日益增加，受礦產資源的限制，國內原料的不足隨著中國銅消費量日益增加，受礦產資源的限制，國內原料的不足 日益突出。日益突出。1997年中國共進口銅精礦年中國共進口銅精礦 93.7萬噸，粗銅萬噸，粗銅 11.1萬噸，電解銅萬噸，電解銅 8.8萬噸。回收利用率達萬噸。回收利用率達 63.6%，高于世界銅，高于世界銅 回收利用率平均水平回收利用率平均水平 。 廢銅的再生廢銅的再生 Company Logo 廢銅的再生廢銅的再生銅循環(huán)以及來源銅循環(huán)以及來源 廢銅的來源廢銅的來源 u 一類是新廢銅，它一類是新廢銅，它 是銅工業(yè)生產過程是

13、銅工業(yè)生產過程 中產生的廢料。中產生的廢料。 u 另一類是舊廢銅，另一類是舊廢銅， 它是使用后被廢棄它是使用后被廢棄 的物品。的物品。 u 銅和銅基材料，不銅和銅基材料，不 論處于裸露狀態(tài)，論處于裸露狀態(tài)， 還是被包在最終產還是被包在最終產 品里，在產品壽命品里，在產品壽命 周期的各個階段都周期的各個階段都 可回收再生?？苫厥赵偕?。 Company Logo 基本程序基本程序 u 再生銅原料檢查驗收再生銅原料檢查驗收確定扣確定扣 雜比例雜比例取樣分析成份取樣分析成份再再 生料的前處理生料的前處理入爐熔煉（反入爐熔煉（反 射爐、坩鍋爐、感應電爐）射爐、坩鍋爐、感應電爐） 鑄造（鑄件、壓力加工坯料

14、、銅鑄造（鑄件、壓力加工坯料、銅 線桿、粗銅塊、重熔合金錠等）線桿、粗銅塊、重熔合金錠等） 廢銅的再生廢銅的再生再生銅的基本程序及設備再生銅的基本程序及設備 主要設備主要設備 u鼓風爐、轉爐、反射爐等。鼓風爐、轉爐、反射爐等。 Company Logo 再生銅的生產方法主要有兩類，一類是再生銅的生產方法主要有兩類，一類是直接利用直接利用，即廢雜銅直接熔煉成銅合，即廢雜銅直接熔煉成銅合 金或紫精銅。如將黃銅廢料熔煉成黃銅，青銅廢料熔煉成青銅，白銅廢金或紫精銅。如將黃銅廢料熔煉成黃銅，青銅廢料熔煉成青銅，白銅廢 料熔煉成白銅。它具有工藝流程短、設備簡單、金周回收率高、能耗少、料熔煉成白銅。它具有工

15、藝流程短、設備簡單、金周回收率高、能耗少、 成本低等優(yōu)點。對原料純度要求較高成本低等優(yōu)點。對原料純度要求較高 另一類是另一類是間接利用間接利用，即將雜銅先經火法處理鑄成陽極銅，然后電解精煉成電，即將雜銅先經火法處理鑄成陽極銅，然后電解精煉成電 解銅，同時回收各種有價成分。按原料性質間接利用有三種方法處理：解銅，同時回收各種有價成分。按原料性質間接利用有三種方法處理： 1) 1) 一段法。將分類后的紫雜銅和黃雜銅用反射爐處理成陽極銅，原料中的一段法。將分類后的紫雜銅和黃雜銅用反射爐處理成陽極銅，原料中的 鋅、鉛、錫盡量回收。只適宜處理雜質少而成分不復雜的廢雜銅。優(yōu)點鋅、鉛、錫盡量回收。只適宜處理雜質少而成分不復雜的廢雜銅。優(yōu)點 是流程短、設備簡單，投資少，建廠快，適宜中小廠應用。是流程短、設備簡單，投資少，建廠快，適宜中小廠應用。 2) 2) 二段法。適宜于成分更復雜廢料。如含鋅高的黃雜銅和白雜銅可采用鼓二段法。適宜于成分更復雜廢料。如含鋅高的黃雜銅和白雜銅可采用鼓 風爐風爐反射爐工藝，含錫和鉛高的青雜銅廢料可采用轉爐反射爐工藝，含錫和鉛高的青雜銅廢料可采用轉爐反射爐工藝，反射