1 二次资源的内容
在循环经济中, 企业生产所产生的废物及中间产物, 一些低品位矿石、民用和军用中的废品废件都属于二次资源, 其包括的具体内容为:
1) 工业部门中损坏、报废的设备、机器、金属构件及零部件等废品;
2) 金属机械加工等产出的废料、废件, 如机械加工产出的切屑, 丝带和创花、边角废料, 压力加工产生的不合格废品及一些金属细碎物料;
3) 国防部门及交通上淘汰下来的运输装载工具、武器、弹丸等金属废物, 又如废旧汽车、飞机、船舶、军舰, 包括航天运载报销的废物;
4) 日常民用生活用品的废品、工具制品及其他的一些金属废物;
5) 金属在冶炼过程中产生的含金属废渣、烟尘、废水, 在金属铸锭时产生的溅渣、氧化皮, 还包括冶炼生产中产生的中间物料, 开采过程产生的废石及选矿产生的尾矿等。
2 二次资源金属回收的流程
对火法冶金、火法与湿法联合冶金及湿法冶金回收金属的工艺, 在此仅对有共性的预处理工艺进行介绍如下。
预处理有分类、解体和捆扎打包、电磁分选、重介质分选、浮选分离等工序。
2.1分类
废料分类的目的是首先将原料分成单一种类的金属或合金, 并消除非金属物料;其次是进行防爆处理, 消除易爆的物件和材料。分类最好在废料产生的地方进行, 因为此时分类容易。分类的原则是按各种再生金属原料标准进行分别堆放。分类主要用手工进行, 分类方法可按外观标志分类和用化学分析法或用仪器分析法分类。
2.2解体和捆扎打包
进行冶金处理前, 对废旧设备、零件的组合件要进行解体作业, 其目的是分离出黑色金属和有色金属, 排出非金属的镶嵌物, 或回收珍贵零部件中的贵金属废品。解体的另一目的是将废件分成适合于下一工序的块度。
解体有拆卸法和破碎法两种, 前者选用于需要回收珍贵零部件和制品 ( 如滚珠轴承、紧固件) 的废件, 后者适用于一般废件的解体, 通常采用各种剪切、切削、破碎、细磨等方法。破碎和细磨方法的解体适用于铅蓄电池、废电缆、导体、定子绕组、金属屑尘等。所用的破碎机分粗、中、细三种。我国目前大都使用通用设备, 例如鄂式、锤式、转子式破碎机以及用棒磨机和碾磨机等进行细碎及研磨。
在黑色冶金工业中, 废钢铁在使用前必须要捆扎、打包、压块, 然后才能送入炼钢炉。
2.3电磁分选
电磁分选的目的是从废杂料中分出铁磁物料, 例如废杂铜、废屑中常掺杂有车削铁屑车刀头、锯带等铁磁物料, 电磁分选机的选择必须根据物料中铁磁物料的块度, 除铁率以及生产规模来决定。处理有色金属废料时常用悬挂式电磁除铁器, 电磁细粒物料也可在水介质中用磁选分离。
电磁分选还适宜于处理冶金、化工过程的废渣, 机械加工中的边角废料、车削碎屑、碎块以及含金属的生活垃圾、工业垃圾等。我国某冶炼厂熔炼再生铅基合金时证明, 先将废料进行解体或电磁分选和人工分选等预处理, 原料的准备工作做得好, 可节约原料费约33%。
2.4重介质分选
可用重介质分离的废料有:铝及铝合金废件:废铅蓄电池, 后者用废蓄电池渣作为制备重介质物料。
在用重介质分离金属废料时, 由于废金属和合金废料的密度大, 因此要制备特殊悬浮液作重选介质。
即把磨碎的密度大的物料 ( 悬浮体) 与水混合制成悬浮液作为重介质, 在分选过程中, 废料中密度小的组份浮在上面, 密度大的沉入下部。用以制备重介质的物质有: 硅铁、方铅矿 ( Pb S) 、磁铁矿 ( Fe3O4) 。广泛应用的是磁铁矿, 密度6 400 ~ 7 000 kg /m3, 用它制备成密度为2 000 ~ 3 200 kg /m3的悬浮液。当用硅铁时应含硅10% ~20% , 硅含过量会使硅铁磁性变坏, 并再生困难, 含量过低时则硅铁不好破碎, 且易氧化, 使用时需将硅铁磨成0. 15 mm粒度, 且以球形颗粒最好, 这样可制成密度为3 000 kg/m3且粘度低的悬浮液。
2.5浮选分离
冶金和化工过程产生的废渣、烟尘、阳极泥以及工业垃圾等细粒物料, 也可根据具体情况用浮选法预处理。阳极泥的浮选处理早已用于工业生产, 工业上锌浸出渣中浮选法富集银, 可使银从300g/t浮选富集到6 000 g/t。
我国某厂采用磁选-重选-浮选技术处理铜灰及含铜的工业垃圾, 产出含铜约60% 的粗粒铜料, 含铜15% 的细泥。此法加工费用低, 其工艺流程如图2 所示。所用主要设备有: S900 型磁选机, 150 × 750 型鄂式破碎机, 900 × 900 型球磨机, FCG - 500 型单螺旋机Φ125 型水力旋流器, G - S型摇床, XTK - 0. 35 型浮选机, Φ1000 型搅拌槽等。此工艺金属总回收率 ( % ) 为: 铜85 ~ 90, 锌45 ~ 50,