廢有色金屬的回收與加工處理 有色金屬重量計(jì)算方法 有色金屬的

1、廢有色金屬的回收與加工處理按照我國的產(chǎn)業(yè)分類，通常將鐵、錳、鉻及其合金稱為黑色金屬，除此以外的其他金屬均列為有色金屬。實(shí)際上純凈的鐵與鉻都是銀白色的，而錳是銀灰色的，之所以把它們叫作黑色金屬，是因?yàn)殇撹F表面常覆蓋一層黑色的四氧化三鐵，而錳和鉻又主要應(yīng)用于冶煉合金鋼，所以被叫作黑色金屬。這種分法是沿用前蘇聯(lián)教科書的結(jié)果，無論從邏輯上還是從事物的本質(zhì)上都欠科學(xué)?！坝猩睉?yīng)與無色”相對，“黑色”難道不是“有色” ? 況且，鐵、錳、鉻本身也并不是黑色。在歐美教科書中，金屬被分為鐵金屬和非鐵金屬兩大類，這樣比較科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)。但是，在我國對黑色金屬、有色金屬的稱謂沿用已久，本書有時(shí)仍然沿用此稱謂。 

2、0;   當(dāng)前，全世界的金屬材料總產(chǎn)量約 8 億t，其中鋼鐵約占 95 ，是金屬材料的主體；非鐵金屬材料約占 5 ，處于補(bǔ)充地位，但它的作用卻是鋼鐵材料無法代替的。    許多非鐵金屬可以純金屬狀態(tài)應(yīng)用于工業(yè)和科學(xué)技術(shù)中。如 Au 、 Ag 、 cu 、 Al 用作電導(dǎo)體， Ti 用作耐蝕構(gòu)件， W 、 Mo 、 Ta 用作高溫發(fā)熱體， Al 、 sn 箔材用于食品包裝， Hg 用于儀表， Pb 用于蓄電池等；但更多的是采用多種有色金屬搭配使用，或使用非鐵金屬合金。非鐵金屬合金具有許多重要的特性，無論作為結(jié)構(gòu)材料或是功能材料，在工業(yè)部門及高新技術(shù)領(lǐng)域都有

3、著十分重要的地位。例如 Al 、 Mg 、 Ti 及其合金，由于密度小，比強(qiáng)度高，成為航空航天工業(yè)不可或缺的材料，并使汽車輕量化成為可能；銅有著優(yōu)良的導(dǎo)電性能，而 cu-Ni-Mn 合金卻是優(yōu)良的電阻材料；噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫部件離不開 Ni 、 co 及其合金；鋯合金不僅用作核反應(yīng)堆的重要結(jié)構(gòu)件，同時(shí)又是暴露于海水中的熱交換器、天線陣、聲納透聲罩等耐蝕結(jié)構(gòu)材料。在高新技術(shù)領(lǐng)域中，非鐵金屬合金或化合物展示出更大的發(fā)展前景，如可用于燃煤磁流體發(fā)電機(jī)通道的金屬陰極材料 w-cu 合金；二次能源開發(fā)所需要的儲氧材料 La-Ni 、 Mg Ni 、 Ti-Mn 系合金；具有優(yōu)異硬磁性能的 Nd-Fe-B

4、 合金；具有特殊形狀記憶效應(yīng)的 Ti-Ni 合金；光記錄材料 Gd-Co 合金；高速電子計(jì)算機(jī)、微波通訊、激光技術(shù)等領(lǐng)域的優(yōu)良材料砷化鎵；新型超導(dǎo)材料釔鋇銅氧化合物；未來新型高溫結(jié)構(gòu)材料鎳鋁化合物、鈦鋁化合物等。概而言之，非鐵金屬材料在國民經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的作用是不能用產(chǎn)量的大小來衡量的，具有不可取代的重要作用。     廢有色金屬是指生產(chǎn)與消費(fèi)過程中已完成使用壽命的器件中所含有的有色金屬部件及材料。例如，舊電線、舊蓄電池、舊電器、舊飛機(jī)、報(bào)廢汽車、廢棄船舶等，都含有一定數(shù)量的有色金屬。     在一些發(fā)達(dá)國家，有色金屬生產(chǎn)原料主

5、要依賴于再生資源，再生有色會屬工業(yè)已成為一個(gè)獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)。 2000 年全世界生產(chǎn)再生鋁及合金 816 萬t，占原生鋁產(chǎn)量的 33 ；其中，美國 93 ，法國 59 ，德國 89 ，日本的再生鋁產(chǎn)量是原生鋁的 186 倍。世界再生鉛占據(jù)“半壁江山”， 1999 年世界精鉛總產(chǎn)量為 621.8 萬t其中再生鉛產(chǎn)量為 327.3 萬t，占精鉛總產(chǎn)量的 52.63 ；美國是世界上最大的再生鉛生產(chǎn)國，再生鉛在精鉛總產(chǎn)量中的份額從 1990 年的 66.8 上升到 1999 年的 75 8 ，德國、法國、意大利、日本、英國再生鉛產(chǎn)量比例均超過 50% ；法國每年銅產(chǎn)量原料的 80 來自廢銅再生。與此比較，

6、我國的有色金屬再生利用產(chǎn)業(yè)在許多品種上還存在較大差距。     同時(shí)，回收廢有色金屬也是節(jié)約能源、減少環(huán)境污染的有效手段。以鋁為例，與以礦石為起點(diǎn)相比，生產(chǎn) 1t 原鋁需耗能 213l0. 8 × l04kJ(1.7 × 104kw h 電 ) ，而生產(chǎn) 1t 再生鋁合金能耗僅為 548 8 × 104kJ ，只有原生鋁的 2. 6 ，并節(jié)省 1 0.5t 水，少用固體材料 11t ，比用水電生產(chǎn)電解鋁時(shí)少排放 CO291% ，比用煤電時(shí)減少的 CO2 排放量則更多；另外，少排放硫氧化物 (SOX)0.06t ，少處理廢液、廢渣 1.

7、9t ，少剝離表土石 0.6t ，免采掘脈石 6.1t 。同樣，銅、鉛、鋅再生金屬的節(jié)能率分別達(dá)到 82 、 72% 和 63 ，金、銀、鉑等貴金屬和鎳、鉻、鈦、鈮、鈷等稀有金屬的再生金屬的節(jié)能率約為 60 90 。     積極學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，探索適合我國國情的廢有色金屬回收與利用技術(shù)，對于支持和促進(jìn)我國的可持續(xù)發(fā)展將具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義與戰(zhàn)略意義。有色金屬重量計(jì)算方法銅棒 W=0.00698×直徑的平方 黃銅棒 W=0.00668×直徑的平方 鋁棒 W=0.0022×直徑的平方 方銅棒 W=0.0089×邊寬的

8、平方 方黃銅棒 W=0.0085×邊寬的平方 六角銅棒 W=0.0077×對邊距離的平方 六角黃銅棒 W=0.00736×對邊距離的平方 銅板 W=0.0089×厚×寬 黃銅板 W=0.0085×厚×寬 鋁板（純鋁） W=0.00271×厚×寬 花紋鋁板（純鋁） W=0.00271×厚×寬×長+（寬×長×0.6) 紫銅管 W=0.028×壁厚×（外徑壁厚） 黃銅管 W=0.0267×壁厚×（外徑壁厚） 鋁管 W=0.

9、00879×壁厚×（外徑壁厚） 銅排 W=0.0089×寬×厚 鋁排 W=0.0027×寬×厚 注：W的單位為千克/米，其它單位為毫米。有色金屬的分類有色金屬的分類很多，大約有80多種，大致按其比重、價(jià)格、在地殼中的儲量及分布情況和被人們發(fā)現(xiàn)與使用情況的早晚等分為五大類。    （1）重有色金屬；指比重大于4.5的有色金屬。包括銅，鎳，錮，鉛，鋅，銻，汞，鎘和鉍。    （2）輕有色金屬；指比重小于4.5的有色金屬。包括鋁，鎂，鈣、鉀、鍶和鋇。  

10、0; （3）貴金屬；指在地殼中含量少，開采和提取都比較困難，對氧和其它試劑穩(wěn)定，價(jià)格比一般金屬貴的有色金屬。包括金、銀。和鉑族元素。一般比重都較大，熔點(diǎn)較高在9163000度，有很好的化學(xué)穩(wěn)定性、優(yōu)良的抗氧化性及耐腐蝕性。    （4）半金屬；一般指硅、硒、碲、砷和硼五種元素。其物理化學(xué)性質(zhì)介于金屬和非金屬之間。如砷是非金屬，但它能傳熱和導(dǎo)電。    （5）稀有金屬；稀有金屬并不是說稀少，只是指在地殼中分布不廣，開采冶煉較難，在工業(yè)應(yīng)用較晚，故稱為稀有金屬。稀有金屬又包括為稀有輕金屬，稀有高熔點(diǎn)金屬，稀有分散金屬，稀土金屬，稀有放射性

11、金屬生活常識鋁餐具養(yǎng)護(hù)技巧1）鋁餐具內(nèi)不要長期存放醬、鹽、醋以及其他酸、堿性物品。    （2）燒飯時(shí)鍋底不要貼在燒紅的煤炭上，鍋內(nèi)無事不要干燒，否則鍋底會凹陷不平。    （3）新買來的鋁鍋，第一次使用時(shí)最先熬粥，不要先燒水和蒸饅頭，因?yàn)殇X和水中的鹽、鐵會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使鋁鍋沾水的那一部分變成黑色。雖然并無害處，但影響美觀。    （4）如果長期不使用，可在鋁餐具的外面涂上一層食油（與空氣隔絕可以防腐蝕），然后放在比較干燥的地方。鋁對人體的影響和毒性淺析鋁是不是人體必需的微量元素，尚無定論，事實(shí)上并未發(fā)

12、現(xiàn)鋁癥的病例，人們每天要從飲食中攝入約10-18毫克的鋁，其中大部分經(jīng)消化道隨糞便排出，小部分在睪丸、腎、脾、肌肉、骨骼和腦組織內(nèi)蓄積。以往一直認(rèn)為鋁對人體健康影響不大。但近老年性癡呆或精神異?；颊?，腦內(nèi)含鋁量比正常人高10-30倍。進(jìn)一步的研究證實(shí)，食品中含鋁量過高，將導(dǎo)致人的早期衰老，鋁在腦中蓄積可引起大腦神經(jīng)的退化，記憶力衰退，智力和性格也會受到影響，甚至呈現(xiàn)老年性癡呆。當(dāng)體內(nèi)鋁蓄積量超過正常的5-16倍時(shí)，可抑制腸道對磷的吸收，干擾體內(nèi)正常的鈣、磷新陳代謝。 鋁的性質(zhì) 鋁是銀白色金屬，熔點(diǎn)為660.1。地殼中的鋁含量約在8%左右。在所有元素中，僅次于氧和硅，居第三位。鋁的密度小，只有2

13、.7g/cm3，不到銅的1/3。其導(dǎo)電導(dǎo)熱性均好，僅次于銀、金和銅，居第四位。鋁的導(dǎo)電能力只有銅的65%左右，以傳導(dǎo)等量的電流而論，鋁的導(dǎo)電截面積大約是銅的1.6倍，然而鋁的重量只有銅的30%，按重量算，鋁的用量還是節(jié)省了一半左右。鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑，易與空氣中的氧化合，在表面生成一層致密的氧化薄膜，使鋁與氧隔絕，阻止鋁的繼續(xù)氧化，而成為抗大氣腐蝕的良好材料，塑性好，容易加工，可軋制成薄板和箔，拉成極細(xì)的絲和擠壓成各種復(fù)雜斷面的型材；反光性能好，既能反射可見光，也能反射紫外線；鋁耐核輻射性能僅次于鋯和鈹。 鋁的用途純鋁的強(qiáng)度較小，加工硬化后可提高，但塑性嚴(yán)重下降。如果在鋁中加入適量的其他元素配制

14、成鋁合金，便具有強(qiáng)度高、塑性好、比強(qiáng)度大等特性，可與優(yōu)質(zhì)合金鋼媲美，成為優(yōu)秀的輕型結(jié)構(gòu)材料，有“會飛的金屬”之稱。飛機(jī)結(jié)構(gòu)中鋁材占50%以上。機(jī)動(dòng)車以鋁合金代替部分鋼材制作構(gòu)件，可使其重量減輕20%-75%，燃料消耗減少8%，機(jī)械部件壽命延長15%。在電器工業(yè)中，用鋁制造電纜、電線等導(dǎo)電材料比銅更為經(jīng)濟(jì)，應(yīng)用更加廣泛。鋁在化學(xué)工業(yè)中做液態(tài)天然氣的輸送管道，冷凍裝置和石油精煉裝置等。車輛船舶建造業(yè)用鋁發(fā)展很快。鋁在建筑工業(yè)中也得到廣泛應(yīng)用。鋁還是良好的包裝材料、還原劑、脫氧劑，鋁-鈣合金具有超塑性可制作異型器具和各種工藝品。 鋁的制取 金屬鋁是1825年丹麥人奧斯忒制取的，第一次只獲得幾毫克。以

15、后，不少科學(xué)家作了種種試驗(yàn)，他們用鉀、鈉或鎂等比鋁活潑的金屬去還原鋁的化合物而得到鋁。但這一時(shí)期，鋁的制取屬于化學(xué)法，當(dāng)時(shí)由于造價(jià)十分昂貴，不能大量生產(chǎn)和應(yīng)用，只被用來作首飾等貴重物品，在地殼中含量很富的鋁，反成了貴金屬。直到1886年，美國人霍爾和法國人埃魯幾乎同時(shí)獲得用冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法制取金屬鋁的專利，電解法成為制取鋁的主要方法，為鋁工業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。 鋁的毒性淺析鋁一般是通過食物、飲水、藥物以及鋁制炊具的使用而進(jìn)入人體，滯留于腦、肺、肝臟、骨骼、睪丸內(nèi)，人體若蓄積鋁過多，則會對腦組織及智力發(fā)展產(chǎn)生危害。為了預(yù)防鋁中毒，一般對鋁制容器和炊具內(nèi)部涂上一層無毒的涂料，使飲料或食

16、物不直接與鋁接觸。也要注意不用或少用含鋁的發(fā)酵劑和固定劑，避免長期服用鋁制藥物，如“胃舒平”等。油條里因加入了一定數(shù)量的明礬（鉀鋁礬），也以少吃為妙。鋁的自然毒性很弱，且食物內(nèi)的鋁又容易與磷酸化合物形成不溶性沉淀，不易被人體吸收；同時(shí)正常人的胃腸道對鋁又有屏障作用，可以防止過多的鋁進(jìn)入機(jī)體。因此，對鋁的毒害不用過份擔(dān)心，只要適當(dāng)注意就是了。 鋁錠鋁，我們?nèi)粘９I(yè)上的原料叫鋁錠，按國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T1196-93）應(yīng)叫“重熔用鋁錠”，不過大家叫慣了“鋁錠”。它是用氧化鋁-冰晶石通過電解法生產(chǎn)出來的。 鋁錠進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用之后有兩大類：鑄造鋁合金和變形鋁合金。鑄造鋁及鋁合金是以鑄造方法生產(chǎn)鋁的鑄件；變

17、形鋁及鋁合金是以壓力加工方法生產(chǎn)鋁的加工產(chǎn)品：板、帶、箔、管、棒、型、線和鍛件。按照«重熔用鋁錠»國家標(biāo)準(zhǔn)，“重熔用鋁錠按化學(xué)成分分為6個(gè)牌號，分別是Al99.85、Al99.80、Al99.70、Al99.60、Al99.50、Al99.00”（注：Al之后的數(shù)字是鋁含量）。目前，有人叫的“A00”鋁，實(shí)際上是含鋁為99.7%純度的鋁,在倫敦市場上叫“標(biāo)準(zhǔn)鋁”。大家都知道，我國在五十年代技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都來自前蘇聯(lián)，“A00”是蘇聯(lián)國家標(biāo)準(zhǔn)中的俄文牌號，“A”是俄文字母，而不是英文“A”字，也不是漢語拼音字母的“A”。和國際接軌的話，稱“標(biāo)準(zhǔn)鋁”更為確切。 標(biāo)準(zhǔn)鋁就是含99.7%

18、鋁的鋁錠，在倫敦市場上注冊的就是它。廢有色金屬的物理分選分選技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、礦業(yè)、化學(xué)工業(yè)、垃圾分選等許多領(lǐng)域，其分選的基本原理是普遍適用的，大體上說，分選技術(shù)是以粒度、密度等顆粒物理性質(zhì)差別為基礎(chǔ)的分選方法為主，而以磁性、電性、光學(xué)性質(zhì)差別為基礎(chǔ)的分選方法為輔。 1 物理分選 (1) 篩分 是利用篩子將粒度范圍較寬的混合物按粒度大小分成若干不同級別的過程。主要與物料的粒度或體積有關(guān)，篩分時(shí)，通過篩孔的物料稱為篩下產(chǎn)品，留在篩上的物料稱為篩上產(chǎn)品。篩分一般適用于粗粒物料的分解。常用的篩分設(shè)備有棒條篩、振動(dòng)篩、圓筒篩等。 根據(jù)篩分怍業(yè)所完成的任務(wù)不同，篩分可分為獨(dú)立篩分、準(zhǔn)備篩分、輔助篩分、選擇

19、篩分、脫水篩分等。在固體廢物破碎車間，篩分主要作為輔助工序，其中破碎前進(jìn)行的篩分稱為預(yù)先篩分，對破碎作業(yè)后所得的產(chǎn)物進(jìn)行的篩分稱為檢查篩分。 (2) 粉磨 在同體廢物處理和利用中占有重要的地位。粉磨一般有 3 個(gè)目的： (a) 對物料進(jìn)行最后一段粉碎，使其中各種成分單體分離，為下一步分選創(chuàng)造條件； (b) 對各種廢物原料進(jìn)行粉磨，同時(shí)起到把它們混合均勻的作用； (c) 制造廢物粉末，增加物料比表面積，為縮短物料化學(xué)反應(yīng)時(shí)間創(chuàng)造條件。 磨機(jī)的種類很多，有球磨機(jī)、棒磨機(jī)、礫磨機(jī)、自磨機(jī) ( 無介質(zhì)磨 ) 等。 (3) 重力分選 是將物料加入活動(dòng)或流動(dòng)的介質(zhì)中，由于顆粒密度的差異而導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)速度或運(yùn)動(dòng)

20、軌跡的不同，分選為不同密度產(chǎn)物的選礦方法。 重力分選過程中常用的介質(zhì)有水、空氣和懸浮液。目前，重液還僅限于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)用。 重選方法可分為重介質(zhì)選、跳汰選、搖床選和溜槽選。廣義地講，分級和洗礦也屬于重選的范疇。 重選的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)成本低，處理的物料粒度范圍寬，對環(huán)境的污染少。 (4) 浮選 是固體廢物資源化技術(shù)中的重要工藝方法，主要用于分選出不易被重力分選所分離的細(xì)小固體顆粒。浮選的原理是利用礦物表面物理化學(xué)的特性，在一定條件下加入各種浮選劑 ( 起泡劑、捕收劑、抑制劑、介質(zhì)調(diào)整劑等 ) ，并進(jìn)行機(jī)械攪拌，使懸浮固體附在空氣泡或浮選劑上，隨著氣泡等一起浮到水面上來，然后再加以回收。 (5) 磁流體

21、分選 磁流體是指某種能夠在磁場或者磁場與電場聯(lián)合作用下磁化，呈現(xiàn)似加重現(xiàn)象，從而對顆粒具有磁浮力作用的穩(wěn)定分散液。磁流體通常采用強(qiáng)電解質(zhì)溶液、順磁性溶液、磁性膠體懸浮液。似加重后的磁流體密度稱為視在密度，視在密度高于介質(zhì)密度原數(shù)倍。磁流體的視在密度可以通過改變外磁場強(qiáng)度、磁場梯度、電場強(qiáng)度任意調(diào)節(jié)。將固體廢物置于磁流體中，通過調(diào)節(jié)磁流體的視在密度可對任意相對密度的物料進(jìn)行有效地分選。 磁流體分選是一種重選和磁選聯(lián)合作用的分選過程。物料在似加重介質(zhì)中按密度差異分離，與重選相似；在磁場中按物料磁性差異分離，與磁選相似，因此既可以將磁性和非磁性物料分離，亦可以將非磁性物料按密度差異分離。 磁流體分選

22、法在固體廢物的處理和利用中占有特殊的地位，它不僅可分選各種工業(yè)廢渣，而且可從城市垃圾中分造鋁、銅、鋅、鉛等金屬。例如，將經(jīng)過篩分或風(fēng)力分選及磁選后的富含鋁的垃圾放人水池中，通過調(diào)整水溶液的密度，使鋁浮出水面，而其他物質(zhì)仍沉在池底。這是最常用的鋁回收法。 (6) 電場分選 是在高壓電場中利用人選物料之間電性差異進(jìn)行分選的方法。一般物質(zhì)大致可分為電的良導(dǎo)體、半導(dǎo)體和非導(dǎo)體，它們在高壓電場中有著不同的運(yùn)動(dòng)軌跡。利用物質(zhì)的這一特性即可將各種不同物質(zhì)分離。 中導(dǎo)電性不同的物料由料斗給到鼓式靜電分選機(jī)的高壓電轉(zhuǎn)鼓 l 上，導(dǎo)電性良好的顆粒瞬間獲得與轉(zhuǎn)鼓同號電荷，非導(dǎo)體得不到同號電荷。這樣導(dǎo)體被拋向遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)鼓 l 的導(dǎo)體產(chǎn)品受槽 2 非導(dǎo)體隨轉(zhuǎn)鼓運(yùn)動(dòng)落入離轉(zhuǎn)鼓較近的非導(dǎo)體產(chǎn)品受槽 3 。這樣就實(shí)現(xiàn)了分離電性不同的物料。 電場分選對于塑料、橡膠、纖維、廢紙、合成皮革、樹脂等與某種物料的分離，各種導(dǎo)體和絕緣體的分離，工廠廢料如舊型砂、磨削