淺談廢雜銅檢驗的探索與實踐

楊紅建，陳 煒

(1.江西銅業集團公司貴溪冶煉廠，江西貴溪 335424;2.江西銅業集團公司，江西貴溪 335424)

1 引言

為了適應市場的變化，企業發展的需求，在銅礦資源不足的情況下，廢雜銅的回收利用是對銅礦資源不足的補充，近幾年隨著市場資源的短缺，貴冶陰極銅產量的不斷擴大，公司加大了廢雜銅資源的采購。特別是在2009年5月卡爾多爐投料試生產后，廢雜銅、銅米、碎料等原料進廠量逐年加大。

進廠的廢雜銅種類繁多，品質雜，品位波動大，檢驗過程中無法用單一的手段完成檢驗工作，也沒有相應的檢驗標準可以參考。貴冶經過在原料檢驗工作中近十年探索與實踐，已摸索、總結出一套科學的、規范的檢驗法。本文將介紹貴冶在廢雜銅檢驗過程中對目測品位法、中頻爐熔融法的探索與實踐。

2 廢雜銅分類

國內廢雜銅尚沒有制定較為完善的分類標準，基本上參照國外的標準，大致把廢雜銅分為三類［1］:

(1)1#廢雜銅:純度在95～99%以上，主要是由干凈的非合金銅材料所組成，即:銅邊角料，銅圈、干凈銅管或管道、1#銅線和粗導線(不包括被燒焦的和易碎的細銅線)，此類廢料可直接送加工廠使用。

(2)2#廢雜銅:含銅在85%以上，包括干凈的、氧化的、帶皮的銅邊角料、銅圈、整流器部件、較干凈的帶少量焊錫的銅管材，氧化或帶皮銅線(不包括被燒焦的銅線)、馬達線、漆包線等。

(3)3#廢雜銅:除含有上述1#、2#廢雜銅的成分外，還含有大量的含銅鑄件，廢軸承、廢舊馬達、各種電器設備、廢舊變壓器等等;3#廢雜銅含銅量變化范圍很大，最低含銅量達20%，最高達到70～80%。

3 貴冶驗收的廢雜銅

貴冶進廠的廢雜銅主要是1#廢雜銅和2#廢雜銅，3#廢雜銅必須經過拆解后才能進廠驗收。

表1 廢雜銅的種類及技術要求

4 目測品位法的應用

通過現場對整批次廢雜銅或樣品的外觀檢驗和銅含量的目測，直接判定該車廢雜銅的銅品位，叫做目測銅品位法，該方法主要應用于1#廢雜銅和種類單一的2#廢雜銅的檢驗工作中。

4.1 建立標樣

目測品位法的應用必須建立在大量的試驗數據的基礎上，結合實際的工作，通過長期的檢驗工作的經驗積累，才可能具備一定的水平和能力去通過目測完成1#廢雜銅的檢驗工作。為了提高檢驗人員的理論水平與實際工作能力，貴冶原料部在通過大量的試驗數據積累的基礎上建立了廢雜銅的標樣，提供給檢驗人員學習與參考。

4.2 標樣資料

廢雜銅的檢驗過程中，標樣的種類不斷的得到完善，逐步形成了指導原料檢驗工作的強有力的影像、圖文資料，是目測品位法可以實施的理論指導材料。

圖1 氧化銅管

圖2 燒銅管

圖3 散熱管

圖4 廢雜銅標樣櫥窗

4.3 建立管理文件

4.3.1 確定檢驗人員

為了確保目測品位的準確、真實，檢驗工作中規定只有工段長具備目測品位的權利和職責、其它工作人員如果需要參與目測工作，必須提出申請，經部門領導同意后才有資格參與目測工作。

4.3.2 過程控制

為了確保目測品位法在檢驗過程中公平、公正，規避個人“一言堂”的行為，避免檢驗人員與供貨商之間有直接的經濟利益，給企業造成重大的損失，廉潔風險防控中規定必須是三個工段的工段長在場才能進行廢雜銅的目測工作。三人的意見必須一致，才能報出目測數據，供方同意后，要求供方現場在檢驗記錄單上簽字確認，參與目測的檢驗人員也必須簽字，該品位才有效，才能作為結算依據。三人參與品位目測不僅起到了互相監督的作用，而且確保了目測品的真實、準確。

4.3.3 確定基數

為了目測品位的規范、科學，便于結算時數據的處理，目測品位法中規定以0.25%作為一個品位基數。上調或下調目測品位時，每次調整的銅品位只能是0.25%，或是0.25%的倍數。

4.4 應用效果

目測品位法在實際的檢驗工作中可以高效的完成檢驗工作，緩解檢驗工作者的作業強度，解決檢驗延時，貨物積壓，供方長時間無法結算等不利的局面，是一種“與客戶共創價值”的比較科學的檢驗法，但該方法只是在1#廢雜銅的檢驗過程中應用比較多，并不適合于低品位、種類多的廢雜銅檢驗中，而且要求參與目測的檢驗人員必須具備一定能力，具有多年參與檢驗工作的經驗。

5 中頻爐熔融法的應用

中頻爐是一種將工頻50HZ交流電轉變為中頻(300HZ以上至1000HZ)的電源裝置，把三相工頻交流電，整流后變成直流電，再把直流電變為可調節的中頻電流，供給由電容和感應線圈里流過的中頻交變電流，在感應圈中產生高密度的磁力線，并切割感應圈里盛放的金屬材料，在金屬材料中產生很大的渦流。利用電磁感應原理加熱金屬［4］。

圖5 中頻爐實體圖和鐵模具

圖6 石墨坩堝

無法通過目測確定碎料、銅米、邊料、2#廢雜銅等多種原料的銅品位時，必須通過取樣、開爐，熔融后從新澆鑄成銅錠的檢驗法叫中頻爐檢驗法。廢雜銅的銅品位已化學分析數據為準。目前貴冶原料部在檢驗過程針對不同種類的廢雜銅采用的方法主要有直接取樣熔融法和分揀取樣熔融法2種。

5.1 直接取樣熔融

該方法主要針對種類單一的普通銅米、含金銀銅米、邊料、碎油管等廢雜銅的檢驗，可根據供貨情況，采取單車單樣或多車組樣的形式直接取樣開爐檢。

圖7 檢驗流程

(1)不含金的銅米、邊料等廢雜銅，在整個檢驗流程中每個環節的檢驗人員是不確定的，具體的檢驗人員根據當天的實際工作情況隨機確定。

(2)含金銅米在原料檢驗工作中是一種特殊的物料，因同一批次的原料中不同點位的金品位存在波動，為了降低檢驗過程中人為因素的風險，確保整個流程可追溯，加強檢驗人員的責任心，經過相關部門的研討后，形成新的作業標準，規定含金銅米的檢驗流程由一個人負責完成，并在內部增加技檢樣 (原料部的技檢工段負責取樣)，在外部增加計監樣 (質量計量部負責取樣)。如果正常樣與技檢驗的檢驗數據在允許誤差范圍內，則該批貨物可以正常結算;如誤差超出允許范圍，則將計監樣開爐檢驗，三方數據比對后再進行結算。

5.2 分揀取樣熔融

該方法主要針對2#廢雜銅的檢驗，目前貴冶進廠驗收的2#廢雜銅主要以馬達線為主。因同一檢驗批中的廢雜銅種類多、品質雜、品位波動大，無法隨機取樣，必須進行人工分揀后，根據分揀比例組樣開爐檢驗。

圖8 檢驗流程

5.3 取樣比例

采用中頻爐熔融法檢驗時，無論是單車物料的檢驗或是多車物料的組樣，入爐量都定為20Kg，所以單車單樣時，每車取樣量不得小于40Kg。

碎料、邊料、普通銅米等物料取樣時，采用隨機布點取樣方式(含金銅米的取樣必須根據取樣布點圖的點位取樣);2#廢雜銅的分揀樣品取樣比例不小于10%，目前貴冶原料檢驗中規定進廠的2#廢雜銅必須控制在200t左右、5車為一個檢驗批，取樣時先從5車中取一車，在從該車中確定半車作為樣品進行分揀。

5.4 組樣入爐

銅米、邊料等廢雜銅的組樣根據單車單樣或是多車組樣的實際檢驗情況決定。如果單車單樣則直接將所取樣的樣品勻樣后分成四等分，以對角線劃分為兩份樣分別稱重20kg，一份樣入爐，一份樣留底;如多車組樣，則根據每車的所占入爐樣的比重逐車按四分法勻樣，同樣組兩份樣，一份入爐，一份留底;2#廢雜銅的組樣根據分揀后每個種類占的比例和入爐量逐個按種類配樣。

表2 某單位某批次2#廢雜銅(馬達線)分揀的種類和組樣比例

5.5 熔融、澆鑄

熔融過程中用干燥的木棍均勻攪拌，如果灰渣過多，則需用鐵制漏勺進行撈渣處理。等樣品完全熔融后，關閉中頻爐電源，將銅水倒進預熱的鐵模中，銅水完全倒入模具中后迅速將坩堝反扣在干燥清潔的鐵板上，倒出坩堝中的殘余物，用工具及時清出坩堝內壁粘附物料;鐵模中的銅水固化成型后，倒出銅錠，用冷水冷卻。

5.6 鉆樣

冷卻后的樣錠、灰渣需進行稱重計量，計量后用對角三點法進行鉆樣，為確保鉆樣過程中樣屑因溫度過熱導致氧化，鉆樣過程中需用工業酒精進行冷卻，同時避免樣屑飛濺和其它雜質進入樣屑中。

5.7 研磨裝袋

灰渣和樣屑在制樣機中進行10秒鐘打磨，時間不宜過長，避免氧化。打磨好后灰渣過10目和40目套篩，灰渣10目上計入錠重，樣屑過40目篩，40目篩上、篩下稱重后分別裝袋。試樣袋分A、B、C三個，灰渣40目篩上稱重后縮分1/2裝入分析試樣B袋中，剩余1/2縮分2等份分別裝入供方和仲裁B袋中，灰渣40目篩下、樣屑40目篩上、篩下稱重后同樣的方式分別裝入C袋、A袋中。

5.8 過程控制

中頻爐熔融法完成檢驗工作的流程長、環節多，參與檢驗工作的人員不確定，為了確保檢驗過程中的每個環節都能標準化作業，避免檢驗人員與供貨商之間有直接的經濟利益，給企業造成重大的損失，廉潔風險防控中規定整個檢驗過程需要在技檢人員的監督下完成，所有檢驗工作都要記錄存檔;有客戶跟蹤檢驗的，要求客戶在每個作業環節結束后簽字，確認檢驗過程的公平、公正、公開。近年，為了加強過程控制，保護檢驗人員自身安全和原料安全，原料部還在各作業現場增加了視頻監控。

5.9 應用效果

通過近十年的探索與實踐，中頻爐熔融法在廢雜銅檢驗的應用上已經成熟穩定，是完成廢雜銅檢驗工作、確保檢驗數據準確的主要檢驗手段，目前貴冶已近形成了一套具有科學性、先進性的中頻爐作業標準。

6 雜物和扣雜標準［6］

6.1 雜物

廢雜銅中的雜物種類較多，主要有紙屑、各種絕緣材料、油、水、木頭、鐵銹、銅管內壁形成的水垢等。

6.2 扣雜標準

油雜、水雜、灰雜較多時需要按實測結果扣雜;其它雜物根據實際情況現場直接扣雜處理。

7 結束語

隨著企業的不斷發展，市場資源的短缺，廢雜銅進廠量必將逐年加大，而且種類將向多、雜趨勢發展。面對新的困難與挑戰，唯有不斷的探索與創新，規范檢驗流程、完善作業標準，在實際的檢驗工作中多種檢驗手段并用才能適應工廠的發展、市場的變化。

［1］宋運坤，沈強華，鐘忠.我國廢雜銅的回收利用現狀與對策［J］.2014(01):06.

［2］GB/T 13587-2006銅及銅合金廢料.

［3］技術標準通用分冊.江西銅業股份有限公司貴溪冶煉廠，2010:210-216

［4］魯延輝.中頻爐研究.

［5］江銅貴冶一體化管理文件，2012:48-49.

［6］QJ/GY005.06.01-2010，冷料用廢雜銅.