有色金屬材料再生資源利用技術探究

李因

摘 要：材料是社會經(jīng)濟發(fā)展的物質基礎，所有材料中使用量最大的材料是金屬材料。金屬材料主要包含鋼鐵材料、有色金屬材料和金屬基復合材料，提高金屬材料在生產(chǎn)和使用中的資源及能源的利用效率，對保護環(huán)境非常重要。降低金屬材料對環(huán)境的負荷，節(jié)約不可再生金屬材料資源是金屬材料發(fā)展方向。我國有色金屬材料在國民經(jīng)濟發(fā)展中具有重要作用，鋁、銅、鋅、鉛是有色金屬工業(yè)重點發(fā)展的四種主要金屬材料，金屬基復合材料主要應用的是有色金屬基復合材料，可見有色金屬材料在我國的工業(yè)中的重要地位。所以，我們必須改變以往的有色金屬材料生產(chǎn)方式，在減少有色金屬材料廢棄物排放的同時，逐步減少對有色金屬材料礦石資源的依賴性，將有色金屬材料產(chǎn)品的生產(chǎn)逐漸轉移到以利用有色金屬材料再生循環(huán)上來。所以，研究有色金屬材料的再生循環(huán)演變規(guī)律，去除有色金屬材料再生中有害雜質，提高有色金屬材料再生資源的利用就成為保證工業(yè)和人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要前提之一，具有重要的現(xiàn)實意義。

關鍵詞：有色金屬材料；再生資源；循環(huán)利用

1 引文

對于人類社會發(fā)展來說，金屬材料的意義非常重要，其中包括鋼鐵材料、有色金屬材料以及金屬基復合材料。目前，隨著我國社會的經(jīng)濟快速發(fā)展，不斷增大金屬材料的需求量，在對金屬材料使用的過程中，有大量浪費以及污染環(huán)境的問題存在。因此，在生產(chǎn)和使用過程中要對資源及能源的利用效率提高，對于我們建設可持續(xù)發(fā)展社會是一個重要的支持。在我國各行業(yè)中有色金屬材料都有廣泛作用，是我國國民經(jīng)濟發(fā)展所必不可少的重要材料。因此，我們需要將過去粗放式的有色金屬材料生產(chǎn)模式改變，不僅要使對有色金屬材料廢棄物的排放減少，還應當對有色金屬材料礦石資源的依賴努力減小，對有色金屬材料的再生循環(huán)技術努力研發(fā)。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(huán)再生的方法

通常有三種有色金屬材料循環(huán)再生的方法：第一，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，對其被廢棄前用于何處所結合，繼續(xù)將其同樣用途完成且一定次數(shù)的重復，簡單來說就是不需要加工直接繼續(xù)使用至少一次以上，這是金屬材料再循環(huán)方法最簡單也是優(yōu)先級別最高的。該法的優(yōu)勢在于能夠使材料質量較好地保持，將能源消耗有效節(jié)約，消耗成本少。其次是循環(huán)再生法。該法中所使用的有色金屬材料已經(jīng)對其預定用途無法完成，也就無法直接進行使用，對其和第一種方法相比則需要進行加工，因此，其會付出更多的成本和能源消耗，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(huán)法，其原理是對金屬材料廢棄物化學再循環(huán)方式的采取，通過化學分解來使原料回收實現(xiàn)。該法不管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(huán)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(chǎn)過程中所產(chǎn)生的銅廢料，該種廢銅的成分穩(wěn)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(wěn)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(shù)量還將不斷增加，此外，建筑、包裝產(chǎn)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(chǎn)品為例，每年我國需要消耗大量的易拉罐產(chǎn)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(tǒng)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(tǒng)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(xiàn)在大力提倡對蓄電池的回收利用，廢鉛在重熔、精煉生產(chǎn)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(huán)再生利用技術

現(xiàn)階段，金屬基復合材料基體材料的熔點有著較大區(qū)別，增強相的形態(tài)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(huán)再生利用技術發(fā)展還不夠成熟。現(xiàn)階段金屬基復合材料的循環(huán)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(chǎn)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(tài)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(qū)別，因此此二者出現(xiàn)相對方向的運動，然后再將其分離出來，實現(xiàn)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(xiàn)對金屬基復合材料循環(huán)再利用的目的。

5 結束語

總之，有色屬材料再生資源利用具有重要的社會意義和經(jīng)濟價值，政府應該制定相應的法律法規(guī)以約束和規(guī)范有色屬材料廢棄物循環(huán)再生；推行和開發(fā)先進的有色屬材料回收利用技術；建立和完善有色屬材料回收利用網(wǎng)絡和機制；積極提高有色屬材料生產(chǎn)和回收企業(yè)的效益。面對有限的環(huán)境壓力和環(huán)境容量，人類盡量將廢棄物回收到再生產(chǎn)的循環(huán)中去，大大減輕對生態(tài)環(huán)境的破壞。

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