废金属作为一种再生资源,在矿产资源日益紧缺的背景下,地位日渐突出。我国虽然地缘辽阔,但有色金属资源并不足够丰富,需要进口来满足经济发展的需要。与此同时,我国废金属的利用率却相对较低,随着各种废金属回收技术水平的不断提高,废金属的利用率将得到稳步提升。“十一五”期间,我国共产粗钢15.4亿吨,消耗废钢2.39亿吨,为钢产量的21%,也就是说有21%的钢是用废钢冶炼的,而世界平均水平为40%至50%,差距较大,意味着我国废钢资源的应用潜力还很大。
随着我国经济的发展,有色金属需求持续增长。中国有色金属产量连续几年位居全球首位,成为有着巨大产量和消费量的国家。
两大废铜来源
一类是新废铜,它是铜工业生产过程中产生的废料。冶金厂的叫"本厂废铜"("home scrap")或"周转废铜"("runaround")。铜加工厂产生的废铜屑及直接返回供应厂的叫做"工业废杂铜"、"现货废杂铜"("prompt")或新废杂铜。
另一类是旧废铜,它是使用后被废弃的物品,如从旧建筑物及运输系统抛弃或拆卸的叫旧废杂铜。铜和铜基材料,不论处于裸露状态,还是被包在终产品里,在产品寿命周期的各个阶段都可回收再生。一般来说,用于再生的废铜中新废铜占一半以上。而全部废杂铜经再加工后有大约1/3以精铜的形式返回市场,另2/3以非精炼铜或铜合金的形式重新使用。直接应用废杂铜的前提是严格的分类堆放及严格的分拣。直接应用废杂铜具有简化工艺、设备简单、回收率高、能耗少、成本低、污染轻等优点。直接应用废杂铜的多少,大体上反映了一个国家铜的再生水平。相比之下,我国废杂铜的直接使用率较低,每年约为20万t,仅占废杂铜总回收量的30%~40%,并且黄铜加工材的生产多由乡镇企业运作,大大降低了经济效益,并在能耗、环保方面带来后患。
废金属和VC混合料再生新技术具体做法是:将混有氯乙烯的废旧金属送入800-900摄氏度的熔化炉内,氯乙烯和金属发生反应,生成金属氯化物、二氧化碳和水。由于氯完全和金属发生反应,从而不会产生剧毒物质二恶英。 利用不同金属氯化物气化时的温度差可以按照种类回收金属。在实验炉阶段进行的实验结果表明,97%的锌和铅、95%的铁都可以得到回收。
铁是工业部门不可缺少的一种金属。铁与少量的碳制成合金——钢,磁化之后不易去磁,是优良的硬磁材料,同时也是重要的工业材料,并且也作为人造磁的主要原料。铁有多种同素异形体。
铁是比较活泼的金属,在金属活动顺序表里排在氢的前面,化学性质比较活泼,是一种良好的还原剂。铁在空气中不能燃烧,在氧气中却可以剧烈燃烧。
铁是变价元素,0价只有还原性,+6价只有氧化性,+2,+3价既有还原性又有氧化性。在置换反应中一般显+2价,但有少数显+3价,如溴化亚铁和过量氯气反应:
常温时,铁在干燥的空气里不易与氧、硫、氯等非金属单质起反应,若有杂质,在潮湿的空气中易锈蚀;在有酸、碱或盐的溶液存在的湿空气中生锈更快。在高温时,则剧烈反应,如铁在氧气中燃烧,生成Fe3O4,赤热的铁和水蒸气起反应也生成Fe3O4。加热时均能同卤素、硫、硅、碳、磷等化合。除生成+2和+3价氧化物外,还有复合氧化物Fe3O4(磁铁的主要成分)生成。
铁易溶于稀的无机酸中,生成二价铁盐,并放出氢气。在常温下遇浓硫酸或浓硝酸时,表面生成一层氧化物保护膜,使铁“钝化”,故可用铁制品盛装冷的浓硫酸或冷的浓硝酸。在加热时,铁可以与浓硫酸或浓硝酸反应,生成+3价的铁盐,同时生成SO2或NO2。