投入使用的銅,按照國際銅業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù),銅的真實(shí)回收率為85%,其余部分將參與自然界的物質(zhì)大循環(huán)。再生銅資源種類繁多,再生方法也不相同,但基本程序是:再生銅原料檢查驗(yàn)收——確定扣雜比例——取樣分析成份——再生料的前處理——入爐熔煉(反射爐、坩鍋爐、感應(yīng)電爐)——鑄造(鑄件、壓力加工坯料、銅線桿、粗銅塊、重熔合金錠等)典型的銅再生工藝舉例說明如下:1.紫雜銅(裸銅線)——預(yù)處理(挑選、烘干、打捆、打包、制團(tuán)等)——反射爐熔煉(20-100噸/爐)氧化,還原——中間保溫爐——連鑄連軋銅光亮桿(銅含量≥98.0%、導(dǎo)電率≥98%IACS);2.黃雜銅→預(yù)處理(挑選、打捆、打包、散料等)→感應(yīng)熔煉(3-6噸/爐)→保溫爐(6噸)→多線水平連鑄棒坯→鉛黃銅易切削棒材(HPB58-2、用于制鎖)3.汽車、拖拉機(jī)水箱→拆解、去掉殼體→烘烤,部分去除鉛錫焊料→坩鍋爐熔化、除渣→鐵模鑄造→黃銅鑄錠→分析化學(xué)成份→供生產(chǎn)鑄造黃銅件、軸瓦、閥件、衛(wèi)生潔具等;4.空調(diào)器蒸發(fā)器、冷凝器→預(yù)處理(切除彎管、端板、除油、破碎至長度為30-50毫米)→風(fēng)力吹除鋁散熱片→磁選除鐵→打包→入爐熔煉鋁青銅、鋁黃銅、也可以生產(chǎn)紫銅鑄塊;5.再生黃雜銅鑄塊→感應(yīng)熔煉高強(qiáng)耐磨黃銅;6.電纜制成銅米→直接作為紫銅熔煉配料使用,為防止銅末浮在銅液表面,可用銅皮包裝后壓入銅液之中;7.紫銅屑、黃銅屑→制團(tuán)→感應(yīng)熔煉→獲得重熔銅錠→熔煉相應(yīng)合金8.氧化銅、銅灰→混勻木炭屑、粘土等,制團(tuán)→火法煉銅,還原出粗銅→鑄塊→陽極爐→陽極板→電解精煉成電解銅。隨著再生銅產(chǎn)業(yè)化和再生技術(shù)的發(fā)展,再生銅生產(chǎn)已向機(jī)械化、連續(xù)化、自動化方向發(fā)展,國外發(fā)達(dá)國家已出現(xiàn)了家電、電子元件、熱交換器等重要再生銅品種的專業(yè)化再生利用和生產(chǎn)線,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,再生銅將作為一個重要產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)在工業(yè)體系之中。
銅和銅合金回收起來很容易。美國擁有發(fā)達(dá)的基礎(chǔ)設(shè)施,可以將銅屑提供給熔煉廠、冶煉廠、軋銅廠、鑄造廠、鑄錠廠和其他地方。這些加工廠需要銅屑來進(jìn)行加工或是為了節(jié)約成本。1997年大約19%的銅是用熔爐加工的。在美國熔煉的銅大部分來自與采礦作業(yè)相聯(lián)系的初級冶煉廠。這些工廠中的大部分并不使用銅屑,盡管有一些會使用少量的銅屑來控制轉(zhuǎn)換器中熔化銅的溫度。在美國,有兩個中級冶煉廠,在Illinois州的Chemetco廠和在喬治州的南方電力設(shè)備廠,這個廠主要加工銅屑。這些廠的原料都是沒有雜質(zhì)的舊銅屑,在進(jìn)行回收之前,這些舊銅屑必須得升級。
美國的大部分初級精煉廠都依賴初級冶煉廠的泡銅和正電極作為它們主要的原料供應(yīng)來源。不過,還是有一小部分精煉廠加工高級的一號銅屑或收購銅屑中的泡銅或正電極。一般來說,用火冶煉的鑄塊或是從二級原料中獲得的負(fù)電極并不是可以用于任何地方。這些原料的大部分都用在軋銅廠。二次陰極可能不適合用于細(xì)線的生產(chǎn),所以它初只是用于往宅線的生產(chǎn)。一些二次陰極還與來自初級冶煉廠的陰極混合,用于其他電線和電纜的生產(chǎn)中。
氰化鍍銅廢水在破氰時銅離子轉(zhuǎn)化成堿式碳酸銅細(xì)小沉淀物顆粒,需要加入大計(jì)量的助凝劑吸附,然后再加絮凝劑才能使其沉淀分離, 處理成本較高。在破氰時用石灰代替燒堿調(diào)節(jié)pH,破氰產(chǎn)生的二氧化碳與氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣大顆粒沉淀,堿式碳酸銅與碳酸鈣共沉積,解決了沉淀分離困難的問題。用石灰處理焦磷酸鹽鍍銅廢水,氧化鈣能與焦磷酸根反應(yīng)生成焦磷酸鈣沉淀,同時氧化鈣又與銅離子反應(yīng)生成氫氧化銅,從而實(shí)現(xiàn)銅的回收。用石灰處理焦銅電鍍廢水,可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
建立環(huán)保型和節(jié)約型電鍍模式是當(dāng)前電鍍行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的兩大主題。在世界有色金屬資源緊張,電鍍金屬材料成本持續(xù)上升的情況下,采用節(jié)約型電鍍技術(shù),是當(dāng)前電鍍業(yè)界為關(guān)注的話題。我國民營電鍍企業(yè)發(fā)展時間較短,發(fā)展初期資金短缺,加上技術(shù)落后,大部分小型電鍍廠對電鍍廢水中金屬材料的回收還缺少認(rèn)識,更談不上對回收方法的研究。
對于氰化鍍銅和銅合金電鍍廢水,在破氰后二價銅生成的沉淀物顆粒細(xì)小,沉淀分離比較困難,分離成本較高。為此,研究了新的回收工藝,用石灰調(diào)節(jié)破氰池的pH和作助凝劑,解決了銅回收成本高的問題。
廢銅是冶煉銅的重要原料,含銅廢料涉及的范圍較廣,包括紫銅、黃銅、青銅、白銅的廢雜料,其中,紫雜銅的廢碎料居多,如廢舊電纜、銅管、紫銅管、棒、板、塊、帶等;按其可回收加工的便利程度,可以分為以下5種類型:一、(1) 紫銅管、棒、板、塊、帶,表面干凈,無油泥和其他黏附、夾雜;(2) 各種裸銅線、短線和其他純銅廢料。
二、(1) 上一分類中銅廢料中混有紙屑、各種絕緣材料、少量油泥、銹垢、雜物,但其總質(zhì)量不大于1%;(2) 直徑0.3mm以上的漆包線,無污物和雜物。
三、各種報(bào)廢的純銅或有薄鍍鋅層的純銅電器開關(guān)、零部件。
四、(1) 直徑0.1-0.3mm的漆包線;(2) 有油泥或少量其他夾雜的漆包線;(3) 干凈、發(fā)脆的火燒線。
五、各種純銅水箱、蒸發(fā)器、熱交換器具,但其內(nèi)部不得有充填物,只允許有少量自然形成的水垢。
其實(shí)所有的廢銅都是可以再生的,而且回收處理的工藝也不復(fù)雜。首先把收集的廢銅進(jìn)行分揀,沒有受污染的廢銅或成分相同的銅合金可以回爐熔化后直接利用,而被嚴(yán)重污染的廢銅要進(jìn)一步精煉處理去除雜質(zhì);對于相互混雜的銅合金廢料,則需熔化后進(jìn)行成分調(diào)整。通過這樣的再生處理,銅的物理、化學(xué)性質(zhì)不受損害,使它得到完全的更新再利用,產(chǎn)生新的更高的價值。