基于有色金屬材料的再生資源利用技術研究

賴清泉

摘 要：材料是人類社會發展的重要物質基礎，而在材料使用中占最大比重的當屬金屬材料，因此，金屬材料長期以來都受到了社會各界的廣泛關注。為了秉持可持續發展社會建設理念，需要提高金屬材料再生資源利用效率，加強對其的相關研究。對此，筆者結合自身工作經驗，對有色金屬材料循環再生的方法進行探究，著重闡述了廢銅、廢鋁、廢金屬基復合材料等有色金屬材料的循環再生利用技術，希望在為其他從業者提供一定參考的同時，努力推動有色金屬材料再生資源利用技術的發展。

關鍵詞：有色金屬材料；再生資源；循環利用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.035

1 前言

金屬材料對于人類社會發展有著重要意義，其中包括鋼鐵材料、有色金屬材料以及金屬基復合材料。當前我國社會的經濟快速發展，對于金屬材料的需求量不斷增大，在使用金屬材料過程中，存在著大量浪費以及污染環境的問題。所以，在生產和使用過程中提高對資源及能源的利用效率，對于我們建設可持續發展社會是一個重要的支持。有色金屬材料在我國各行業中都有廣泛作用，是我國國民經濟發展所必不可少的重要材料。因此，我們需要改變過去粗放式的有色金屬材料生產模式，不僅要減少對有色金屬材料廢棄物的排放，還應當努力減小對有色金屬材料礦石資源的依賴，努力研發有色金屬材料的再生循環技術。因為礦石資源終有一天會被開采光，只有再生資源才能保證正常使用需求。

2 簡介有色金屬材料循環再生的方法

有色金屬材料循環再生的方法通常有三種：首先是有色金屬材料廢棄物原點利用法，該法的原理是在有色金屬材料廢棄物的生命周期內，結合其被廢棄前用于何處，繼續將其完成同樣用途且重復一定次數，簡單來說就是不需要加工直接繼續使用至少一次以上，這是最簡單也是優先級別最高的金屬材料再循環方法。該法的優勢在于能夠較好地保持材料質量，有效節約能源消耗，消耗成本少。其次是循環再生法。該法中所使用的有色金屬材料已經無法完成其預定用途，也就無法直接進行使用，和第一種方法相比，對其需要進行加工，因此，其所付出的成本和能源消耗都更多，同時，在材料回收、分離過程中需要足夠技術支撐。第三種是化學再循環法，其原理是對金屬材料廢棄物采取化學再循環方式，通過化學分解來實現原料回收。該法無論是技術要求還是成本、能源消耗條件都更為苛刻。

3 對常用金屬材料的循環再生利用技術的闡述

首先是廢銅的回收利用，廢銅的來源有銅加工工廠與銅使用單位在生產過程中所產生的銅廢料，該種廢銅的成分穩定，利于再生利用；社會回收的廢銅由于來源復雜，所以含銅量差異較大；廢電線、電纜等銅廢料所占比重在不斷上升。通常來說，廢銅成分穩定、潔凈、含銅量高的廢銅能夠直接重熔亦或是當做電解銅的補充原料，利用起來簡單快捷。對廢電線、電纜等則應當先進行一定的加工，將其中的絕緣物去除，進行壓塊與粉碎工作。對含量低的廢銅則需要先通過鼓風爐制造出粗銅，然后送進轉爐，最后澆鑄成陽極板電解精制。

其次是對廢鋁的回收利用。廢鋁主要源自于汽車，隨著未來汽車的不斷普及，廢鋁的數量還將不斷增加，此外，建筑、包裝產品以及生活日用品也是廢鋁的重要來源。以鋁罐裝的易拉罐汽水產品為例，每年我國需要消耗大量的易拉罐產品，能夠回收大量的廢鋁，其回收過程為先進行清洗，然后為其除漆，接著統一壓扁，然后磁選除鐵，之后將其進行粉碎，再進行二次磁選除鐵，統一壓扁熔煉后鑄成再生鋁錠，最后制成板材。

第三是廢鉛的回收利用，再生鉛滿足了全球每年正常鉛需求量的百分之五十。其主要源自于廢鉛蓄電池以及工廠廢料，所以我國現在大力提倡對蓄電池的回收利用，廢鉛在重熔、精煉生產后能夠用作制造蓄電池的格柵。

最后是其他有色金屬的回收利用，石油精煉催化劑、廢電池等有色金屬廢棄物種含有多種金屬成分，也是我們回收利用工作的重要組成部分。

4 金屬基復合材料的循環再生利用技術

現階段，金屬基復合材料基體材料的熔點有著較大區別，增強相的形態以及尺寸種類較為豐富，加上技術水平的限制，使得金屬基復合材料的循環再生利用技術發展還不夠成熟。現階段金屬基復合材料的循環再生利用技術包括熔融鹽處理、電磁分離以及化學溶解技術。熔融鹽處理技術的原理是對金屬基復合材料中的陶瓷顆粒添加熔融無機鹽產生浮渣，將浮渣去除后把熔融的金屬有效分離出來，這樣就能進行回收利用了。電磁分離技術的原理是對保持在熔融狀態下的金屬基復合材料施加單方向的電磁場作用力，因為復合材料中增強體與機體對外加磁場的作用極性存在區別，因此此二者出現相對方向的運動，然后再將其分離出來，實現回收。化學溶解技術則是利用化學方法將金屬鹽從溶液中析出，接著按照化學原料的形式進行回收。上述三種方法都能實現對金屬基復合材料循環再利用的目的。

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