再生金屬生態(tài)化開發(fā)

再生金屬總流程

再生金屬來源廣泛，蘊藏于工業(yè)金屬廢料、廢舊機電、廢舊電子產(chǎn)品、廢電線電纜、廢舊包裝、廢舊家電等多種形態(tài)的廢棄物中。 廢棄物形態(tài)不同，開發(fā)處理方式和難度迥異，其總體開發(fā)流程可分為回收、預處理、再生、利用四大環(huán)節(jié)。

回收環(huán)節(jié)是將含有廢舊金屬且具回收利用價值的廢舊資源進行有效集中的過程，它是再生金屬生態(tài)化開發(fā)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，主要包括廢舊資源回收、分類存儲及運輸?shù)然顒印?

預處理環(huán)節(jié)是廢舊金屬再生的準備環(huán)節(jié)。 整個預處理環(huán)節(jié)的主要活動包括:對整機或零部件進行報廢和損耗檢測，并依據(jù)檢測進行分選；對分選后無潛在再次使用價值的廢舊物質(zhì)，進行拆解、特殊無害化、破碎、分選、凈化等處理。

再生環(huán)節(jié)是實現(xiàn)廢舊金屬可再次利用的過程。該過程包括兩個方面:一是對含金屬的零部件及設(shè)備產(chǎn)品進行直接高科技修復與改造，使其煥發(fā)新的生命活力；二是在廢舊資源中提取并實現(xiàn)廢舊金屬到再生金屬的轉(zhuǎn)變。

利用環(huán)節(jié)包括再生金屬利用及資源再生過程中產(chǎn)生的污染物的再利用。 主要涉及再生金屬的深加工、副產(chǎn)物及污染物處理等活動。

再生金屬原則

再生金屬生態(tài)化開發(fā)是一個關(guān)系到國家資源安全、經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重大問題，需要立足于基本國情，結(jié)合行業(yè)實際現(xiàn)狀，以減量化、再利用、再循環(huán)等循環(huán)經(jīng)濟理念為指導，做到經(jīng)濟效益、環(huán)境效益、社會效益的有機統(tǒng)一。 結(jié)合上述總體要求，在再生金屬生態(tài)化開發(fā)實踐中應遵循的主要原則有:

(1) 可行性原則。 一方面是指現(xiàn)實的可行性，要立足于我國再生金屬開發(fā)企業(yè)普遍規(guī)模小、資金薄弱的現(xiàn)狀，對技術(shù)進行有序的現(xiàn)代化改造，不顧現(xiàn)實情況的強行引進先進技術(shù)或大型設(shè)備，一則會造成企業(yè)財務不堪重負，二則不利于企業(yè)發(fā)揮我國廉價勞動力資源優(yōu)勢，從而使再生金屬企業(yè)發(fā)展舉步維艱。 另一方面是指技術(shù)的可行性，要充分考慮到我國再生金屬企業(yè)普遍技術(shù)水平低下的現(xiàn)狀，采用自主研發(fā)與技術(shù)適度引進相結(jié)合的方式，在實踐中不斷消化、吸收并創(chuàng)新，逐步建立一套適合我國國情、具有中國特色的技術(shù)體系。

(2) 環(huán)境友好原則。 再生金屬開發(fā)作為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，構(gòu)建生態(tài)文明的重要組成部分，除了緩解資源短缺壓力外，另一重要作用是避免含廢舊金屬的廢棄物隨意丟棄而造成資源浪費和環(huán)境污染。 而再生金屬開發(fā)過程若沒有充分考慮環(huán)境因素，極易造成嚴重的“二次污染”和“二次浪費”，這顯然違背了開發(fā)再生金屬的初衷。 因此，在再生金屬整個開發(fā)過程中，要以環(huán)境友好為前提優(yōu)先考慮環(huán)境，要在工藝技術(shù)及設(shè)備選擇、再生加工過程、再生金屬利用等各方面考慮對環(huán)境的影響，在保證環(huán)境的基礎(chǔ)上，開發(fā)再生金屬資源。

(3) 經(jīng)濟合理原則。 經(jīng)濟利益是市場經(jīng)濟主體參與的前提，再生金屬開發(fā)要充分保證參與各方合理的經(jīng)濟收益。 一方面要做到對廢舊金屬資源進行合理化處置，按損耗程度不同，選擇再生加工、再制造或簡單修復后流入二手市場，以最大限度的挖掘廢舊金屬資源的潛在價值；另一方面采用合適的工藝技術(shù)和設(shè)備，在最大限度降低企業(yè)生產(chǎn)成本的基礎(chǔ)上，對再生金屬進行深加工、精加工，以提高產(chǎn)品附加值 。

以廢舊金屬制品和工業(yè)生產(chǎn)過程中的金屬廢料為原料煉制而成的金屬及其合金。又稱再生金屬。早在銅器時代就使用再生金屬，即將廢舊金屬器物回爐重熔。到20世紀，出現(xiàn)了專業(yè)化的再生金屬工業(yè)，并得到蓬勃發(fā)展。金屬的廢料回收，有利于環(huán)境保護和資源的利用，具有能耗少、經(jīng)濟效益顯著的特點。因而，再生金屬產(chǎn)量在各國總產(chǎn)量中的比重逐年上升，中國也興建了再生屬工廠。

再生金屬行業(yè)是國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)和成長中的朝陽行業(yè)，潛力巨大。2016 年以來，行業(yè)總體出現(xiàn)了一系列可喜變化：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整步伐持續(xù)推進，技術(shù)和裝備水平不斷提高，“互聯(lián)網(wǎng) ”、“兩網(wǎng)融合”等新技術(shù)形態(tài)應用愈加廣泛，產(chǎn)業(yè)亮點紛呈。

回顧 2016 年，中國再生金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)政策面利好、產(chǎn)業(yè)運行穩(wěn)中有升的特點。2016 年，行業(yè)相關(guān)的法律法規(guī)陸續(xù)出臺或修訂，更具針對性地對行業(yè)進行鼓勵和引導，在政策層面上，行業(yè)利好頻出。此外，中國有色金屬工業(yè)協(xié)會再生金屬分會提供的數(shù)據(jù)顯示，2016 年前三季度，再生銅、鋁、鉛、鋅總產(chǎn)量約 850 萬噸，其中再生銅 200 萬噸、再生鋁420 萬噸、再生鉛 120 萬噸、再生鋅 110 萬噸，再生金屬產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)量預計可達 1370 萬噸。相比 2015 年的1235 萬噸，2016 年實現(xiàn)小幅增長，同比增長率約為 2.8%。

再生金屬產(chǎn)業(yè)整合與集聚效應逐漸顯現(xiàn)。目前，再生金屬產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正在由原來的三角形——“上面的大企業(yè)很少，下面的小型企業(yè)很多”——逐步轉(zhuǎn)向“長方形或正方形”的模式，近年來，中型以上企業(yè)增速較快，隨之帶動了企業(yè)產(chǎn)能、裝備水平等方面的提升。

技術(shù)裝備升級 產(chǎn)業(yè)信心持續(xù)較強

近年來，整個產(chǎn)業(yè)的技術(shù)裝備水平、企業(yè)管理水平都有了提高，產(chǎn)業(yè)的運營管理狀況有所好轉(zhuǎn)。得益于國家環(huán)保要求的日益嚴格和綠色發(fā)展理念的提出，產(chǎn)業(yè)信心持續(xù)較強，業(yè)內(nèi)普遍認為，未來在綠色發(fā)展、清潔發(fā)展、低碳發(fā)展和循環(huán)發(fā)展方面應更有作為。

產(chǎn)業(yè)集中度將有所提升

再生銅、鋁、鉛、鋅等產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了不同程度的優(yōu)勝劣汰、抱團取暖現(xiàn)象。以鉛、鋅為例，未來5年，鉛、鋅再生產(chǎn)業(yè)兼并重組將進一步加快，產(chǎn)業(yè)集中度將增強。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，“十三五”期間，鉛產(chǎn)品中再生鉛替代原生鉛將成為必然趨勢，2015 年替代比例已在 40% 左右，而在 2020 年，再生鉛替代比例有望達到 50%~55%。再生鋅的來源繁多。但是因為來源種類太多，且品質(zhì)差異化較大，因此難以形成規(guī)?；a(chǎn)。2萬噸以上生產(chǎn)規(guī)模的再生鉛企業(yè)不足20家，其中云南祥云飛龍、紅河鋅聯(lián)為首，2 萬噸 / 年以下規(guī)模企業(yè)多集中在河北等鍍鋅廠較為集中的地區(qū)。

2015 年，新環(huán)保法開始執(zhí)行。年內(nèi)再生有色金屬工業(yè)污染物排放標準以及鉛鋅行業(yè)規(guī)范條件有望出臺。政策趨嚴，有望助推再生鋅產(chǎn)業(yè)規(guī)范化程度提高，加速產(chǎn)業(yè)升級。數(shù)據(jù)顯示，2014年再生鋅占鋅產(chǎn)量3.8%。2014 年前 10 家鉛、鋅冶煉企業(yè)產(chǎn)量占全國比例分別為 55.7%、50.5%，2015 年約達到 58%、52%，逼近“十二五”規(guī)劃的鉛60%、鋅60%。隨著環(huán)保法的執(zhí)行、市場競爭日益激烈以及資金對于企業(yè)的考驗，加快了企業(yè)集中度提高的進程，預期到 2020 年，前 10 家企業(yè)的冶煉產(chǎn)量占全國的比例為鉛65%、鋅 65%。

廢金屬進口減少 國際交流合作密切

根據(jù)海關(guān)統(tǒng)計，2016年前三季度我國共進口銅、鉛、鋅廢料 385 萬噸，其中銅廢料進口 245 萬噸，同比下降 8%，鋁廢料進口 135 萬噸，同比下降 14%。盡管我國已連續(xù) 6 年廢料進口量減少，我國仍然是世界最大的廢金屬采購市場，國外對再生產(chǎn)業(yè)的關(guān)注度非常高。中外再生金屬產(chǎn)業(yè)合作交流從原來單純的原料采購，已經(jīng)發(fā)展到了裝備合作，甚至是一些項目的引進合作，國際交流合作日益密切。此外，由于“一帶一路”戰(zhàn)略利好以及國內(nèi)勞動力成本不斷上升，一些企業(yè)逐步把一部分初級拆解業(yè)務和裝備轉(zhuǎn)移至周邊“一帶一路”國家，在這些國家進行原料分選、初級加工，再以產(chǎn)品的形式回到國內(nèi)市場。

綠色發(fā)展引領(lǐng)行業(yè)轉(zhuǎn)型

進入“十三五”時期，再生產(chǎn)業(yè)處于轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時期。2017 年，綠色發(fā)展將是再生金屬行業(yè)的一大亮點。在有關(guān)專家看來，“十三五”應以綠色發(fā)展為主題，未來，將會以綠色發(fā)展為基礎(chǔ)，在推進行業(yè)規(guī)范化、標準化發(fā)展，打造綠色供應鏈，創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng) 再生運營模式，助力產(chǎn)業(yè)上下游有效銜接，推動電子廢棄物科學、高效回收再生利用等方面有更進一步的發(fā)展。此外，按照國家綠色發(fā)展理念和政策要求，引導企業(yè)不斷提升自身的裝備水平、自身的管理水平環(huán)保水平，促進行業(yè)整體綠色、高效發(fā)展將是產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展方向 。2100433B

再生金屬可以金屬、合金或化工產(chǎn)品形態(tài)產(chǎn)出。金屬的再生工藝主要包括廢雜料的預處理、提取和精煉 。

金屬再生(recovery of metal)是指從含金屬的廢雜物料中回收有價金屬的冶金過程。金屬的再生原料主要為廢雜金屬材料或廢雜金屬化工產(chǎn)品。由于金屬廢雜物料中的金屬品位往往比原生礦石高，從廢雜料中回收金屬的能耗較之從礦石中提取金屬的低得多。因此，金屬的再生不論從資源的綜合利用、環(huán)境保護或經(jīng)濟角度來看都有很大意義，而且隨著地球蘊藏的有色金屬資源日益減少。再生有色金屬已成為有色金屬主要來源之一。20世紀80年代末，西方國家的再生金屬的產(chǎn)量在金屬總產(chǎn)量中已占相當比重，銅、鋁、鉛、鋅、鎢分別占總產(chǎn)量的38%, 21%, 48%, 22%和20%左右 。

從經(jīng)過預處理的含金屬廢雜物料中提取和精煉金屬一般可用常規(guī)的火法冶金和濕法冶金。從廢雜物料提取出來的金屬是否要精煉成純金屬，應視再生金屬的用途和廢雜物料金屬品位而定。

(1)火法冶金

高品位純金屬廢雜物料或不混雜其他牌號的廢金屬合金廢雜物料，可直接冶煉成金屬錠或相應的金屬合金?；鸱ㄒ苯鸬奶崛》椒ㄖ饕捎眠€原熔煉法。

還原熔煉主要在鼓風爐、反射爐、轉(zhuǎn)爐、電爐等爐內(nèi)進行。例如廢雜銅再生一般用鼓風爐熔煉，得含銅70%~80%的黑銅，黑銅經(jīng)轉(zhuǎn)爐吹煉成粗銅，粗銅經(jīng)反射爐氧化精煉得精銅。若含金銀高的廢雜銅，除經(jīng)熔煉外，還需通過電解精煉獲得含銅高達99. 99%的精銅。

雜鉛再生采用反射爐、鼓風爐、轉(zhuǎn)爐進行還原熔煉、獲得鉛銻合金，直接用于蓄電池。含鋅廢料再生，通過還原揮發(fā)、冷凝成金屬鋅，或通過回轉(zhuǎn)窯還原揮發(fā)氧化成氧化鋅產(chǎn)品。

廢雜鋁的再生一般采用雙室反射爐、感應電爐熔煉。在熔煉中除加入熔劑NaCl和KCl之外，還同時添加一些氟化物和CaCl₂I改善熔體的流動性并使雜質(zhì)進人爐渣。再生鋁通常只有為除去氯化鋁中的鎂才會進行精煉。在精煉中，液態(tài)MgCl₂上升穿過熔體聚集了其他雜質(zhì)如AlF 、 Al₂O₃、SiO₂等，可以往鋁熔體中加入鈣，使雜質(zhì)鎘、鉍、鉛、銻與鈣形成一種不可混溶的金屬間化合物而除去。

(2)濕法冶金

廢雜金屬的濕法提取可分為化學溶出和電化學溶出，溶出溶劑可采用鹽酸、H₂SO₄，NaOH等。例如以含鎳、鈷的廢雜高溫合金作陽極，鈦板作陰極，往鹽酸或硫酸溶液中通直流電使鎳和鈷進行電化學溶出，也可以用鹽酸及Cl₂使鎳和鈷進行化學溶出。

金屬水溶液中各金屬的分離方法與一般濕法提取相同。例如：用水解沉淀分離溶液中的鐵；用硫化沉淀除去鎳溶液中的鋅；用加鋅置換除去硫酸鋅溶液中的銅、鎘；萃取法多用于從鎳鈷溶液中分離銅、鋅、錳以及鎳、鈷的分離 。2100433B