从铜钴合金及含钴废料中提取钴的研究现状与展望
【我来说两句】2010-12-4 10:20:48 中国选矿技术网浏览106 次收藏
【摘要】:分析了钴资源与钴市场现状,提出了综合处理铜钴合金及含钴废料的必要性,介绍了从铜钴合金和含钴废料中浸出铜、钴及回收钴的方法,指出传统的火法工艺不能处理铜含量高的物料,而采用一般的酸法工艺,钴浸出率不高(只能达到95%左右);利用液膜法和微生物浸出法,钴的浸出率最高只能达到96%,而如果采用氧化剂加低酸(酸浓度小于2mol/L)浸出,则可大大提高浸出速度和浸出率。
世界钴资源比较丰富,2005年世界钴储量为700万t,储量基础为1300万t。世界钴储量集中分布于刚果(金)、澳大利亚、古巴、赞比亚、新喀里多尼亚、俄罗斯和加拿大等,储量总和约占世界总储量的95%以上。我国钴资源贫乏,钴品位平均仅0.02%,个别高的为0.05%~0.而刚果(金)和赞比亚的铜钴矿,钴品位为0.1%~0.5%,高的达到2%~3%。由于钴矿品位偏低,矿石组成复杂,所以回收工艺比较复杂,生产成本高,钴回收率低口]。近年来,我国镍、铜、钴的消费大幅增长,但受矿产资源条件制约,我国铜、钴矿石的生产增长缓慢,铜、钴矿产品进口量逐步上升,供求矛盾日益突出。
铜钴合金是目前刚果(金)钴铜矿石深加工产品的主要形式之一,也是我国今后从非洲进口的主要钴原料之一,因此,研究从铜钴合金或含钴废料中回收钴、铜有着重要意义。
一、从含钴废料及铜钴合金中提取钴的方法
钴废料种类很多,主要有废高温合金、废硬质合金、废磁性合金、废可伐合金、废催化剂和废二次电池材料等。钴废料成分比较复杂,一般含有铜、锌、锰、镍、镉等有价金属。
铜钴合金有2种,一种是在铜冶炼过程中经转炉吹炼得到的转炉渣再经电炉还原熔炼水淬而得到的合金,其中含Cu、Co、Fe、Mn、Si等元(目前,作为钴原料的铜钴合金大量从刚果(金)、赞比亚、扎伊尔输入),另一种是熔炼氧化钴矿和8%,钴精矿的富铜产品。在电炉内,用焦炭还原氧化钴矿产出2种合金,密度较大的为红合金(铜质量分数约为89%,钴质量分数4%~15%),较轻的为铜钴合金(铜质量分数约15%,钴质量分数约42%,铁质量分数约34%)。2种铜钴合金中其他元素含量均较低。
(一)火法工艺
根据含钴原料中各元素与氧的亲和力的大小,可选用火法分离有关元素。有关元素对氧亲和力的大小顺序为Al>Si>V>Mo>Cr>C>P>Fe>Co>Ni>Cu,因此,将钴含量低的物料在电弧炉中高温熔化,再鼓风吹炼造渣,使与氧亲和力比Co大的杂质不同程度地氧化而进入炉渣,同时获得含Ni和Co的镍阳极。镍阳极经隔膜电解得电镍,钴进入阳极液。此方法适合于处理含镍、钴的合金废料。
彭忠东,等采用造渣熔炼-浸出工艺处理Cu-Co-Fe合金,在1300℃下添加l0%CaCO3造渣焙烧,然后用硫酸溶液恒温90℃搅拌浸出5h,钴浸出率为95%;而减少CaCO3用量一半,时添加5%Na2SO3,在相同温度下造渣焙烧后,用浓硫酸浸出,钴浸出率可提高到97%。火法工艺比较繁琐。
(二)湿法工艺
1、浸出
对于富钴合金,可采用酸法浸出口、氯气氧化浸出、电化学溶解法和微生物浸出法浸
出。
(1)酸法浸出。用硫酸、硝酸、盐酸均可将钴合金中的金属转入溶液,化学反应为:
当有氧存在时,金属铜和其他活泼金属与酸反应生成金属离子,进入溶液:
当硫酸初始浓度为6 mol/L,浸出温度为100℃,浸出时间为6 h,液固体积质量比为5∶1时,钴、镍浸出率分别达到95.37%和96.73%。
(2)氯气氧化浸出。在用稀硫酸浸出时,往溶液中通入氯气可强化浸出过程。提高金属浸出率,但氯气容易溢出,造成环境污染,而且在各种物料氯化浸出液中都含有3~5 g /L的钴需要回收。
(3)电化学溶解法。以硫酸介质作电解液,合金作阳极、铜板作阴极,当电流通过时,阳极中的金属和金属硫化物按下式反应,钴转入溶液:
(4)微生物浸出法。微生物浸出是利用某些微生物或其代谢产物对某些矿物进行氧化、还原、溶解、吸附等,使钴转入溶液。微生物浸出法适用于处理贫矿、尾矿、炉渣等,其投资少,金属提取率高,无污染。采用氧化亚铁硫杆菌浸出主要矿物为水钴锰矿(钴质量分数0.0054%)的矿石,在pH=2.5、铁总质量浓度3g/L、m(Fe3+)/m(Fe2+)=1∶1、液固体积质量比4∶1、温度26℃条件下,钴、锰浸出率分别是88.6%和67.2%。再针对菌浸出液含锰高的特点,用Na2CO3调pH至4左右沉淀铁,采用硫化钠沉淀钴即可较好地分离钴锰,最终得到硫酸钴溶液。
2、从含钴溶液中除铁(锰)
钴浸出液中含有铁、锰等金属离子,一般采用氧化中和法、黄钠铁矾法、针铁矿法等去除。
(1)氧化中和法。调整溶液pH并添加C12、NaClO3、HNO3等强氧化剂,将铁、锰等低价子氧化成高价态离子,使形成沉淀。化学反应为:
(2)黄钠铁矾法。黄钠铁矾法是使三价铁从含有K+、Na+、NH4+等离子的硫酸盐溶液中以淡黄色的结晶化合物,即M2Fe6(SO4)4(OH)12形成沉淀(M表示K+、Na+、
NH4+、Pb(I)、Ag+、H2O+等)。此法适用于从含有硫酸根离子的溶液中净化除铁。
(3)针铁矿法。将溶液pH调至2.0左右,加入还原剂将其中的Fe3+还原为Fe2+,然后缓慢加入氧化剂,保持一定的pH,使Fe2+慢慢氧化成Fe3+,形成针铁矿沉淀。所形成的针铁矿为棕色针状晶体,其组成为α-FeOOH,属斜方晶系,溶解度很小。并且不带结晶水,过滤性能良好。
3、溶液的净化及镍、钴分离
(1)萃取法。溶剂萃取法由于具有高选择性、直收率高、流程简单、操作连续、易于实现自动化等优点,已成为提取钴的主要方法。萃取剂的种类很多,我国早期用于镍、钴分离的萃取剂是P204,后改用P507。但P204对于从硫酸镍中去除钙、铁、铜等杂质元素的效果均优于P507,因此二者可配合使用,前者用于除杂,后者用于。镍、钴分离,效果很好。P204和P507的共同缺是三价铁的反萃取比较困难,加拿大鹰桥公司和法国勒阿弗尔厂都采用TBP(磷酸三丁酯)萃取除铁工艺。5709是核工业北京化工冶金研究院研究合成的膦类萃取剂。其性能与P507相似,但其对钙的适应能力优于P507,而且有一定的萃取铅的能力,价格低于P507。是一种性能优良的萃取剂。
在盐酸介质中,可采用N235萃取FeCl3,用P204萃取除杂、P507萃取分离钴、镍,得到镍、钴溶液既可以生产相应的盐或化合物,也可以生产电镍和电钴。
在协同萃取研究中。毗啶羧酸酯和烷基吡啶是最有希望的萃取钴的萃取剂。试验证明,以Versatiel0+10%异丙醇+C12+脂肪为萃取剂,在镍、钴和其他金属混合体系中,可明显改善镍、钴的萃取选择性。
(2)液膜法。文献介绍,以P507为流体的Span-80表面活性剂膜。在pH为4.2~5.3围内,可以从含钴、镍的工业废水中提取分离钴、镍。分离效果较好。文献介绍,用EDTA、NH4F和巯基丁二酸等掩蔽干扰离子,以HDTHP、L113B、液体石蜡、磺化煤油和内相为2.5mol/L HCl的水溶液等液膜分离黄铁矿、烟灰、炉渣和含钴废催化剂中的钴,钴提取率均在9l%以上。
4、脱硅
由于合金中含有大量硅,酸性条件下氧化浸出时,大量硅会进入溶液,形成硅酸。当硅酸含量达到一定时则形成硅胶。硅胶一旦形成,即对生产造成严重影响,使溶液无法过滤,甚至导致整个生产停顿。目前的常规做法是将钴、铜等有价金属转入溶液,将硅等杂质留在浸出渣中;另外一种做法是在强碱性溶液中,钴、铜、镍等金属以氢氧化物形式完全沉淀,硅则以硅酸钠形式进入溶液,实现金属与硅的分离。将分离得到的金属氢氧化物用酸溶解,则溶液中几乎不含硅。这种方法的缺点是成本较高,不推荐直接采用。
二、湿法提钴实例
金川有色金属公司从钴渣中提取钴,采用的工艺流程为:酸浸一黄钠铁矾法除铁一P204萃取除杂一P507萃取分离钴、镍一草酸沉淀钴一生产氧化钴粉。
成都电冶厂采用的流程是以N235从镍净化渣浸出液中萃取钴,以离子交换法去除杂质,电积法回收金属钴。日本住友公司从钴镍矿浸出液中回收钴时,采用中和沉淀法除铁、
锰,硫化氢除铜、锌,叔碳一元羧酸分离镍、钴,再转化为氯化物的工艺流程。
文献介绍的工艺流程为:中和除铁一氨浸分离锰一蒸馏分离钴、镍,镍呈碱式碳酸镍形式沉淀,过滤、洗涤、干燥后经煅烧成氧化镍,最后用氢气还原为金属镍;钴以氢氧化钴形式沉淀回收。镍、钴回收率可达95%~96%。
文献针对某含铜、锌、锰、镍等元素的难处理含钴废料,采用“还原浸出-化学除杂-P204深度除杂-P507萃取分离镍、钴”原则流生产草酸钴,钴回收率为95.61%。
文献介绍了从镍电解阳极液净化除钴渣载中提取氧化钴的新工艺。除钴渣经过硫酸还原溶解,黄钠铁矾法除铁,P204萃取除杂并萃取分离钴、镍,氟化铵除钙镁.草酸铵沉淀钴,煅烧等步骤,钴总回收率不低于92%,镍总回收率不低于95%。
文献介绍了从钴质量分数9.44%的Co-Mn废催化剂废料中提取氧化钴的工艺流程。将废料用酸溶解后。加入过量氨水,在pH=10下使Mn2+在10%双氧水作用下生成MnO (OH)2沉淀,而Co2+生成Co(NH3)42+配离子。为进一步除掉溶液中的微量Mn,在pH =3的缓冲体系中,以Na2S作沉淀剂,沉淀CoS,而MnS在此条件下几乎不沉淀。最终的CoS沉淀中Mn质量分数小于0.6%,其他杂质质量分数均小于0.5%,钴回收率达到92%以上。将CoS用硝酸在70~80℃下回流溶解、过滤,滤液于80℃下加草酸沉淀钴,焙烧得到氧化钴。
文献根据锂离子二次电池正极材料-铝钴膜原料的性质,提出了在硫酸、双氧水体系中分解LiCoO2,其反应为:
回收钴的工艺流程为:碱浸酸溶净化沉钴。钴再以草酸钴形式回收,钴的直接回收率为95.7%。
谌可颂采用硝酸加硫酸溶解废弃渣中的Cu、Ni、Co等有价金属,Cu、Ni浸出率达99%c上,Co浸出率达87%。浸出液采用铁粉置换法回收分离铜、黄钠铁矾法除铁、NaF 法除钙镁、P204深度除杂及P507分离镍、钴,Cu、Ni、Co回收率均超过94%。
乌干达第一个生物氧化提取工厂-Kasese公司已于1999年投产,处理原料为含80%黄铁矿的精矿。第1级氧化后,第2级氧化选用中等嗜铁氧化菌种,整个过程钴回收率达92%。
北京矿冶研究总院冶金室研究了氯气浸出铜钴合金、电溶脱铜、TBP萃取除铁,结果表明,铜回收率高,钴损失少。
南方冶金学院廖春发等研究了从铜铁钴合金渣中提取氧化钴的工艺流程,确定了合金熔炼除硅,电解造液,除铁、铜等杂质的工艺条件,将合金熔炼可有效除去其中的硅;电解造液不仅达到了溶解合金的目的,而且具有净化除铜效果,铜能以海绵铜形式回收,纯度为92.5%,收率在99%以上。
对于从铜钴合金中浸出钴,目前国外多采用硫酸加压浸出工艺或电溶工艺。芬兰的
OMG公司是世界上最早处理铜钴合金的钴生产公司,其具体处理工艺不详;另一家处理铜钴合金的公司是赞比亚的谦比西钴冶炼厂,采用硫酸加压浸出工艺,产出CuSO4,CoSO4溶液。由于加产量小、对设备要求苛刻,故采用的厂家少。
三、展望
传统火法工艺获得镍阳极,镍阳极经电解得到阴极镍,钴在阳极液中经过镍、钴分离得到氯化钴盐。电解时,铜离子比镍离子优先得到电子,故此法不能处理铜含量高的物料;采用通常的酸法工艺处理时,钴浸出率不高;利用液膜法,钴的提取率只有91%;而采用微生物浸出法浸出含钴废料时浸出速度较慢,钴浸出率最高只能达到96%。如果采用氧化剂加低酸(酸浓度小于2mol/L)浸出,则能大大提高浸出速度,浸出率也得到保证。
《生活饮用水系统零部件用铜合金铸锭》征求意见稿 编制说明 一、工作简况 根据中色协综字[2010]015号《关于下达2009年第二批有色金属国家标准制(修)订项目计划的通知》的要求,由路达(厦门)工业有限公司负责起草行业标准《生活饮用水系统零部件用铜合金铸锭》(项目序号2009-2042-T-YS)。 通过对生活饮用水系统零部件用铜合金铸锭应用状况的市场调查,我们发现目前由于各铜加工企业的规模、设备技术水平、质量意识不同,铸锭产品质量存在着较大的差别;同时市场上充斥着回收的各类铜合金废料,采用这些废料重熔生产的铜合金锭品质差异大;另外,由于铅黄铜在生产及使用过程中会污染环境,且铅在水中很容易浸出,长期饮用含有铅的自来水将对人的神经系统、骨髓造血机能、消化系统、生殖系统及人体其它功能都有明显毒害作用,特别对老年人、孕妇、婴儿和儿童的健康危害较大(如铅中毒将阻碍儿童的智力发育和骨骼生长,出现贫血、急性铅肾病,免疫力下降,缺锌、缺铁、缺钙等症状),因此其应用受到严格的控制。美日欧等政府已经立法,将逐步在饮用水管道配件中禁止使用含铅产品,且美国NSF/ANSI 61-2007a饮用水标准规定水中铅析出Q值不能超过5μg,因此之前广泛应用的铅黄铜将逐步退出饮用水系统领域,取而代之的是无铅黄铜材料。 随着我国成为世界铜加工中心,对铜及铜合金的需求量越来越大。虽然国内外都有一些的相应铜合金铸锭标准作参考,但这些标准内容比较多,范围比较大,查阅相对困难;同时生活饮用水系统零部件用铜合金铸锭作为铜合金铸锭需求的重要组成部份,目前国内外未见有相应的标准。如果有一个内容较为集中的标准,在客户定牌号及企业新产品试制时,就可以取得时间上的优势,增加竞争力。因此制定一个相应的行业标准十分必要。 接到标准制定任务后,我们成立了《生活饮用水系统零部件用铜合金铸锭》行业标准编制小组。编制小组成员根据标委会的制定精神,进行了全面的市场调
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28.氧化铜矿直接制取硫酸铜工艺 29.从稀溶液中电解回收铜或银的装置 30.液-液萃取法净化铜电解液 31.使用卤化物的铜蚀刻方法 32.从黄杂铜中分离铜、锌、铅、铁、锡的工艺方法 33.铜及铜合金制品表面上铅锡的回收 34.一种从氧化铜矿中回收铜的湿法冶金方法 35.湿法冶铜新工艺 36.铜矿石生产硫酸铜的方法 37.氨浸沉淀法处理低品位铜渣或氧化铜矿的工艺 38.铜精矿粉末冶炼备料新工艺 39.废复铜板回收工艺 40.从硫化物铜矿中浸提回收铜、银、金、铅、铁、硫的方法及设备 41.一种从含铜较高的金精矿中提取铜的方法 42.从炼铜废渣中回收锡、铜、铅、锌等金属的方法 43.含铜废料直接电解精炼的方法 44.一种铜精矿粉制块工艺 45.回收铜的方法 46.生产一水硫酸铜的方法 47.从矿石中水冶提取铜、镍、钴的简易方法及其装置 48.从铅阳极泥提取金、银及回收锑、铋、铜、铅的方法 49.从绕组回收铜的方法 50.一种硫化铜镍矿选矿方法 51.铜的回收方法 52.铜、镍硫化矿无污染火冶法 53.由硫化镍精矿中提取镍、铜、钴、镁及制造镍铁的工艺 54.一种湿法分离锌、铜、镉、铅冶金物料的方法及应用 55.回收铜和镍 56.电路板的铜箔回收方法
废旧有色金属回收技术标准 我国对于废杂有色金属的评价与回收利用管理,目前尚没有明确的规定。据悉,新的《铜及铜合金废料废件分类和技术条件》、《铝及铝合金废料废件分类和技术条件》等一系列技术标准正在编制中。预计,将会有较多的参考美国和欧洲的成功经验。对于废旧有色金属,本书暂引用1992年由国家技术监督局颁布的推荐GB和1996年国家环境保护局颁布的进口废物控制标准,备读者查阅。 1.标准号 GB/T13587~1992《铜及铜合金废料、废件分类和技术条件》 GB/T13588~1992《铅及铅合金废料、废件分类和技术条件》 GB/T13889~1992《锌及锌合金废料、废件分类和技术条件》 GB/T13586~1992《铝及铝合金废料、废件分类和技术条件》 GB16487.7~1996《进口废物环境保护控制标准,废有色金属(试行)》 GBl6487.8~1996《进口废物环境保护控制标准,废电机(试行)》 GB16487.9~1996《进口废物环境保护控制标准,废电线电缆(试行)》 GB16487.10~1996《进口废物环境保护控制标准,废五金电器(试行)》 2.有色金属废料、废件的种类 铜、铝、铅、锌、锡、镍 锑、钴、镁、钛、锰、镉、铬、金、银、铂、钯、钉、铑、锇、铱 锂、铍、铷、铯、钨、钼、钮、钽、锆、铪、钒、钛、铼、镓、铟、铊、锗、硒、碲、镧、铈、镨、钕、 钐、铕、钆、铽、镱、钇、钪、钜、镝、铒、镥、铥、钬 紫铜板、带、箔、管、棒、杆、线、型材 黄铜板、带、箔、管、棒、线、型材 锌白铜板、带、管、丝材 镍自铜板、带、管、丝材 锡磷青铜带材、铍青铜带材 铝合金板、带、箔、管、棒、线、型材 铅合金材、铅锡合金焊丝、金、银、铂、钯、铱及其合金带、箔、丝材 铝铜复合板带、紫铜复银带、青铜复银带、镀锡黄铜带 铜、铝、铅、锌合金锭及铸件 钛及钛合金带、箔、管、棒和铸件 锆及锆合金管、棒材 铌及铌合金管材 钼带、箔材 高纯稀土金属、单一稀土氧化物、共沉淀稀土氧化物 彩电荧光粉、灯用三基色荧光粉、计算机用终端显示粉 钐钴粉、钐钴磁钢
铜及铜合金的发展与应用 摘要:本文叙述了铜加工工业概况、铜材品种和质量现状及铜加工工艺与装备现状。同时, 阐述了高强高导铜合金的发展方向及应用前景。高强高导铜合金是一类很有应用潜力的功能材料, 近年来研究和开发应用高强高导铜基合金取得了显著成效,本文阐释了开发和研究高强高导铜合金的及制备方法与强化原理。 关键词:技术;发展;高强高导;强化机理;制备方法 正文:人类使用铜及其合金已有数千年历史。古罗马时期铜的主要开采地是塞浦路斯,因此最初得名cyprium(意为塞浦路斯的金属),后来变为cuprum,这是英语:copper、法语:cuivre和德语:Kupfer的来源。二价铜盐是常见的铜化合物,常呈蓝色或绿色,是蓝铜矿和绿松石等矿物颜色的来源,历史上曾广泛用作颜料。铜质建筑结构受腐蚀后会产生铜绿(碱式碳酸铜)。装饰艺术主要使用金属铜和含铜的颜料[1]。 铜是与人类关系非常密切的有色金属,被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域,在中国有色金属材料的消费中仅次于铝。铜是一种红色金属,同时也是一种绿色金属。说它是绿色金属,主要是因为它熔点较低,容易再熔化、再冶炼,因而回收利用相当地便宜。[2]。 纯铜是柔软的金属,表面刚切开时为红橙色带金属光泽、延展性好、导热性和导电性高,因此在电缆和电气、电子元件是最常用的材料,也可用作建筑材料,以及组成众多种合金。铜合金机械性能优异,电阻率很低,其中最重要的数青铜和黄铜。此外,铜也是耐用的金属,可以多次回收而无损其机械性能。 矿石的冶炼过程通常有两种方式:1.火法炼铜。通过熔融冶炼和电解精火炼生产出阴极铜,也即电解铜,一般适于高品位的硫化铜矿。火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石,通过选矿提高到20~30%,作为铜精矿,在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼,产出的熔锍(冰铜)接着送入转炉进行吹炼成粗铜,再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂,或铸成阳极板进行电解,获得品位高达99.9%的电解铜。该流程简短、适应性强,铜的回收率可达95%,但因矿石中的硫在造锍和吹炼两阶段作为二氧化硫废气排出,不易回收,易造成污染。90年代出现如白银法、诺兰达法等熔池熔炼以及日本的三菱法等、火法冶炼逐渐向连续化、自动化发展。2.湿法炼铜。一船适于低品位的氧化铜,生产出的精铜称为电积铜。现代湿法冶炼有硫酸化焙烧-浸出-电积,浸出-萃取-电积,细菌浸出等法,适于低品位复杂矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出。湿法冶炼技术正在逐步推广,预计本世纪末可达总产量的20%,湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。 铜合金(copper alloy )以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金。主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。铜的重要合金有以下几种:1.黄铜。黄铜是铜与锌的合金,因色黄而得名。黄铜的机械性能和耐磨性能都很好,可用于制造精密仪器、船舶的零件、枪炮的弹壳等。黄铜敲起来声音好听,因此锣、钹、铃、号等乐器都是用黄铜制做的。2.青铜。铜与锡的合金叫青铜,因色青而得名。在古代为常用合金(如中国的青铜时代)。青铜一般具有较好的耐腐蚀性、耐磨性、铸造性和优良的机械性能。用于制造精密轴承、高压轴承、船舶上抗海水腐蚀的机械零件以及各种板材、管材、棒材等。青铜还有一个反常的特性——“热缩冷胀”,用来铸造塑像,冷却后膨胀,可以使眉目更清楚。3.磷青铜。铜与锡、磷的合金,坚硬,可制弹簧。4.白铜。白铜是铜与镍的合金,其色泽和银一样,银光闪闪,不易生銹。常用于制造硬币、电器、仪表和装饰品。[3]。
仿金铜合金的研制与应用 王碧文 王世民 王 涛 (洛阳铜加工厂技术中心,洛阳471039) 摘 要 研制了一种新型艺术用Cu-6Al-2Ni-0.1In 铜合金,其颜色为金黄色,有优良的耐蚀、异型铸造、压力加工和焊接性能,对其在海洋性气侯下的防腐保护作了探讨。简单介绍了仿金铜合金在某大型雕塑上的应用。关键词 仿金合金;异型铸造;防腐保护;雕塑分类号 T G146.11 铜和铜合金具有美丽的光泽和耐蚀性,用于 艺术品的制作有悠久的历史,然而古今中外用于大型雕塑的铜合金多为Cu-Sn-Zn-T b 系列。这类合金具有优良的流动性能,雕像表面经过化学处理,可以获得古青铜色,给人以雄浑的感觉。但随着物质文化生活的进步和审美情趣的变迁,人们越来越需要具有黄金般色泽的雕塑制品,为此采用贴金和鉴金等方法,工艺复杂,价格昂贵。因此研制具有美丽金黄色、优良耐蚀性和良好工艺性能的仿金铜合金,对艺术事业来说,无疑是非常有益的。 1 合金的研制 1.1 合金成分 铜基合金中Cu-Al 系和Cu-Zn 系有美丽的金黄色,相比较而言,Cu-Al 系的耐蚀性较好;N i 元素能进一步提高Cu-Al 合金的耐蚀性。从Cu -Al-Ni 三元相(见图1)可知,X (Al)<9.4%、X (Ni)<3%,合金处于单相区,没有第二相或化合物的析出,避免由于电极电位差异引起选择性腐蚀或点蚀等。而且Cu-Al 合金中的Al 元素,能在合金表面形成自愈性保护膜,当保护层被破坏 之后,可以迅速再生[1] 。 Cu-Al 二元系中,Al 对金属的色泽发生重要的影响(图2)[2],随着Al 含量的增加,合金反射光的主波长变小,色调由红色向黄色变化。我 们对添加了Ni 和In 的铝青铜进行了进一步的试验,X (Ni)[3%的单相Cu-Al-Ni 合金颜色与Ni 含量关系不大,In 能提高合金的耐蚀性,保持合金的色泽。用肉眼观察合金的颜色,结果列于表1 。 图1 Cu-Al-Ni 合金相图(富铜角)F ig.1 Cu-Al-N i alloy phase diagram 图2 A l 含量对Cu-A l 合金颜色的影响Fig.2 Influence of Al content on colour of Cu-Al alloy 收稿日期:1997-11-02. 王世民,工程师.洛阳铜加工厂技术中心,471039. 第6卷 第3期 材 料 科 学 与 工 艺 Vol.6 No.3 1998年9月 M ATERIAL SCIENCE &TECHNOLOGY Sep. 1998
《冶炼用铜废料取制样方法》 编制说明 (预审稿) 东营方圆有色金属有限公司
《冶炼用铜废料取制样方法》编制说明 1、任务由来及说明 工业和信息化部办公厅“工业和信息化部办公厅关于印发2015年第批行业标准制修订计划的通知”(工信厅科[2015]号)《冶炼用铜废料取制样方法》行业标准由东营方圆有色金属有限公司负责起草 2、标准制定的目的和意义 2.1 现状 根据我国目前废杂铜拆解企业的工艺水平和设备能力,可将原装进口和国内的废杂铜分类拆解、加工为以下种类:光亮铜、马达线、铜米、红多支铜米、锡米、油米、杂米、铜粉、1#、2#铜管、烧线、水洗铜、覆铜板、线头线尾、杂铜、洗银铜、磷青铜、喇叭铜线、铜针等。 当前国内废杂铜的分类有一个国家标准GB/T13587-2006《铜及铜合金废料》,而废杂铜的品位检验,没有具有指导性的行业标准。而废杂铜准确的品位检验是与废杂铜企业的金属平衡、经济效益密切相连的。 目前原料市场上,大多数商家采购废杂铜多以目估法来估算品位进行结算,其原理为根据废杂铜性质特征,市场认同度和工艺成熟程度目测评估,得出最终废杂铜铜品位。其优点为可以针对各类废杂铜,检验速度快,适用于大批量检验;但最主要的缺点为,对评估人员的技能要求较高,需要长期工作经验和大量的市场、工艺调查,评估结果受人为因素影响较大,由于其中多种不确定因素,严重影响到了铜品位的准确性。 2.2存在问题 目视评估法,主要存在的问题有: (1)对评估的技能要求较高,专业技能人员较少,无法应付多批次大批量的到货。 (2)评估结果人为影响因素过大,存在争议的时候只能够协商解决。 (3)相当部分原料无法通过目视评估法进行判断。 目前国内年回收废铜约60.70万吨,进口400万吨。到2015年,再生铜占当年铜产量的比例将达到40%。对废杂铜进行合理分类以及准确检验时非常重要的。 2.3目前国内外废杂铜标准的现状 当前中国国内废杂铜的检验,没有国家标准和行业标准,废杂铜的特殊性也导致取样很那具有代表性,采用常规的取样化验方法来进行废杂铜检验时不科学的。目前该废杂铜原料市场上,大多数商家采购废杂铜多以目测法来估算铜品味,其中有很多不确定因素,严重影响了铜品味的准确度,产生很多争执。 因此,将废杂铜进行合理的细化分类,制订科学的取制样方法,对规范废杂铜市场,减少争议,良性发展是必不可少的。 3、标准编写原则和编写格式 本标准是根据GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写规则》和GB/T20001.4-2001《标准编写规则第4部分:化学分析方法》的要求进行编写的。 4、标准适用范围 本标准适用的废杂铜区间为以下三类: 一类:1#铜废料,纯度在96%以上,铜边角料,铜圈、干净铜管或管道、1#铜线和粗导线(不包括被烧焦的和易碎的细铜线)等干净的非合金铜材料。 二类:2#铜废料,纯度在94%-96%之间,干净的、氧化的、带皮的铜边角料、铜圈、整流器部件、较干净的带少量焊锡的铜管材,氧化或带皮铜线(不是被烧焦的铜线)等铜废料。
应该重视废黄铜资源的再生利用 2013-03-19 20:08:08 来源:新华网 今日热点·回收乏力废旧手机成“鸡肋”·市民处理废旧电池“无的放矢”·开发“城市矿产”促进资源循环利用·本田首创镍氢电池稀土回收技术·立法回收利用电子废弃物这些年来,我们对废黄铜资源的再生利用确实认识不足,到目前为止,我们还没有掌握废黄铜资源的总体情况和确切数据,不了解我国每年进口废黄铜资源的具体数据、黄铜在各个领域的应用数据,对废黄铜的冶炼技术、设备、能耗、环保,产品的产能、产量、质量、应用也都不够了解。今天,已经到了应该予以充分重视废黄铜资源再生利用的时候了! 废黄铜资源是指含铜量至少在61%以上,含铁量小于5%的废旧黄铜制品,包括黄铜与青铜的块料及其边角料以及这些合金的混合废料资源。 和所有的废旧金属资源一样,废黄铜按其来源同样分为新资源和旧资源两类。新资源是指黄铜工业生产过程中产生的废料,这些废料资源多以边角料、机加工碎屑为主,况且同一批次的边角料、加工碎屑铜合金的牌号相同,无需出厂进行交易,在黄铜工业生产企业中就可以自行回炉重熔制成新的黄铜原料。这样做的好处是型号单一,绝无混杂,避免了不必要的调整成分再利用。即便有两三个不同型号的铜合金在同一个企业同时加工,它们所产生的边角料和加工碎屑,也很容易分清,可以省去很多不必要的麻烦。在铜加工企业所消耗的铜加工材,大约有30%~40%会成为边角料,用掉的60%~70%就称为铜加工材的利用率。而 30%~40%的铜加工材一下子成了下脚料,怎么舍得轻易卖出去呢?这就是这些新资源不会出厂的原因。 旧资源是指使用后被废弃的产品,是各类工业产品、设备、备件中的黄铜和黄铜基材料。这种旧资源来源十分复杂,各类工业品寿命周期千差万别,其中可再生利用的黄铜,只有在拆解工业产品之后才能得到,而且往往又是多种不同的铜合金混合在一起,比如汽车用散热器中水箱管为H90黄铜、散热片为T2波浪带材,其间又是用铅锡焊料焊接在一起,水箱水室为H68合金等。重要的旧黄铜再生资源有电子元器件、汽车水箱、空调器、铜管、卫浴产品等。 不论处于裸露状态,还是被包在最终产品里,在产品寿命周期的各个阶段都可回收再生。一般来说,用于再生的废黄铜中新废料占废黄铜总数的一半以上。 所有的废黄铜都是可以再生的资源,况且废黄铜再生利用的成本低、污染小,工艺简单,已经成为弥补我国铜资源严重不足的重要途径。废黄铜也是我国铜加工工业的重要原料来源,首先把收集的废黄铜进行分拣,没有受污染的废黄铜或成分相同的黄铜合金,可以直接回炉熔化利用;受污染或严重污染的废黄铜必须进行去除杂质的处理,然后才能进一步精炼;对于相互混杂又不便分开的铜合金废料,则需熔化后再调整成分,才能成为新的特定型号的铜合金。通过这样的再生处理,黄铜的物理和化学性质不受损害,使它得到完全的更新。
近年来,随着电子和通讯工业的发展,铜合金应用广泛,需求量逐年递增,一些铜合金品种面临良好的市场前景。铜合金主要包括铍铜合金、银铜合金、镍铜合金、钨铜合金、磷铜合金。 !"铍铜合金。铍铜合金是一种可锻和可铸合金,属时效析出强化的铜基合金,经淬火时效处理后具有高的强度、硬度、弹性极限,并且 稳定性好,具有耐蚀、耐磨、耐疲劳、耐低温、无磁性、导电导热性好、冲击时不会产生火花等一系列优点。铍铜材基本上分为高强高弹性铍铜合金(含铍量为1.6%-2.1%)和高导电铜铍合金(含铍量为0.2%-0.7%)。铍铜合金常被用作高级精密的弹性元件,如插接件、换向开关、弹簧构件、电接触片、弹性波纹,还有耐磨零器材、模具及矿山和石油业用于冲击不产生火花的工具。现在铍铜材料已被广泛应用于航空航天、电器、大型电站、家电、通信、计算机、汽车、仪表、石油、矿山等行业,享有有色金属弹性王的美誉。 #"银铜合金。银铜合金是通过将纯铜和纯银加入电熔炉进行熔炼,经铸造得到坯料,再加工成各 种规格的成品。银铜合金的主要 应用为电接触材料、焊接材料、银 铜合金排及铜银合金接触线。 $"镍铜合金。镍铜合金通常被 称为白铜。纯铜加镍能显著提高 强度、耐蚀性、电阻和热电性,主 要应用在海水淡化及海水热交换 系统、汽车制造、船舶工业、硬币、 电阻线、热电偶。工业用白铜根据 性能特点和用途不同分为结构用 白铜和电工用白铜两种,分别满 足各种耐蚀和特殊的电、热性能。 白铜线是国际上应用比较广泛的 一种耐蚀性材料和装饰结构材 料,在仪器仪表、机电、化工、卫生 和日用五金等工业部门用于制作 耐蚀、弹性元件、医疗器械和日用 装饰品等。 %"钨铜合金。一般采用粉末合 金技术进行生产。这种合金主要 用于制造高压触头,用在断路器、 负荷开关、环网柜等高压电器上, 其具有优良的耐电蚀性,抗熔焊 性及耐压性。钨铜合金还应于高 尔夫球头配件,屏蔽材料,电工材 料。 &"磷铜合金。1954年,美国对 铜阳极在硫酸盐光亮镀铜工艺的 发展研究中,发现在铜阳极中添 加少量的磷,在电镀过程中铜阳 极的表面生成一层黑色的“磷 膜”,这层“磷膜”具有金属导电 性,控制电镀的速度,使镀层均 匀,无铜粉产生,大大减少阳极泥 的生成,提高镀层的质量,从而出 现“磷铜阳极”这种磷铜合金品。 磷铜合金主要应用于印制电路 板、五金、塑料和电铸电镀用磷铜 阳极;电气接点和插接件用铜带; 引线框架用铜带;用于电机、空 调、冷冻机行业的代银钎料;铜及 铜合金材料的脱氧剂和铝合金铸 造物的晶粒细化剂。! (本栏责任编辑王珊) 铜合金的分类及应用推广应用USEOFNEW TECHNOLOGY 58 2004?1 有色金属工业
电子废料提金具体废料价格及成本、利益分析 黄金是人类最早开发和利用的金属。因为它多以自然金属状况存在,易采,易选,且易加工,同时有惹人喜爱的金黄色,能长期保存,经久不变。黄金需求量最大的为首饰品工业,平均约占生产加工的85%,其次为电子工业约占6%--6.5%及牙科约占2%,航天,航空其他工业 黄金是人类最早开发和利用的金属。因为它多以自然金属状况存在,易采,易选,且易加工,同时有惹人喜爱的金黄色,能长期保存,经久不变。黄金需求量最大的为首饰品工业,平均约占生产加工的85%,其次为电子工业约占6%--6.5%及牙科约占2%,航天,航空其他工业用,及奖章,纪念章,政府货币,黄金是重要的硬通货,各国都予以大量的储备.电子垃圾中的黄金含量大大高于原矿的含量,一般都在几百倍以上,从中回收比原矿中提炼成本低的多,经济上效益非常明显。电子垃圾废料品位一般在800——2000克/吨不等,既每公斤废料可提取黄金0.8——2克。电子垃圾就是各类报废的电子产品。手机、电脑等家电的更新率越来越快,很多废旧家电都被随便丢弃。专家称,这些被丢弃的电子垃圾仍然具有很好的利用价值,譬如一些旧手机、电脑等散件中可以挑出含金元件,提炼出黄金。而1吨电子板中,可以分离出130公斤铜、20公斤锡、0.45公斤黄金及大约2公斤白银。“电子垃圾”赫然成为隐藏巨大利润的产业。 电子垃圾的主要形态有: (1)含金废液:含金氰化废镀液和含金废王水 (2)含金固体废料:如金银铜合金废料 (3)镀金废料:如电子元器件的表面镀金 电子垃圾的来源: (1)含金电子元器件,录象机,电唱机,测定仪,分析仪,计算机等仪器和电器的部分触点,引线和线路板也含有金 (2)各种含金合金,合金中金的含量都很高。还有许多低金合金,它们在使用后更容易被人们遗忘的是其中的黄金,而仅作为一般的金属进行 (3)各类废镀金液的含金量差异较大 (4)首饰废料,阳极泥,电池,焊料合金,齿科合金,镀金器件及化工,电子,医药,电镀和首饰等所有涉及黄金使用的器件都含有金。 手机线路板中贵金属成份分析:废旧手机可分为电池部分与主机部分(机芯与壳体),各自含有不同的有用物质不同。主机部分多为塑料外壳与线路板组成,线路板含有金、银、钯等贵金属,在整机中含量约为:金280g/t,银2kg/t,钯100g/t。此外还含有铜等有色金属,其中铜可达100kg/t。金矿石的含金量即使品位低至3g/t,也具有开采价值,即使经选矿得到的金精矿也只有70g/t左右,更不可能达到280g/t。利用手机线路板回收贵金属前景广阔。 以诺基亚2100手机为例,机身总重66克,其中电池20克,占总体重量的30.33%;外壳塑料及液晶屏21克,占总体重量的31.8%;线路板25克,占总体重量的37.8%。换算可知线路板中贵金属含量为:含金740g/t,银5291g/t,钯264g/t。可见从贵金属的含量上来讲,废旧手机是一座难得的贵金属宝库,值得大力开发和研究。从数量上讲,我国是一个手机消费大国,2002年的手机用户约2亿户,以平均每个手机使用3年、重量为100g计算,每年将有6000万个手机被淘汰,重量约为6000t/年。仅此中含有的黄金约为1680kg,白银12000kg,钯约为600kg,铜高达600t。随着手机话费的进一步降低和人民生活水平的提高,我国每年报废手机的数量将远远大于此数。中国电子废料网。 镀金废料主要来源于工业上与生活上的电子垃圾。包括电子元器件厂、手机厂、电镀厂、工艺品厂等等。能提炼金的废料包括:电脑主板、电子脚、手机芯片、手机主板、工业下脚料、电脑CPU、金手指、各种元器件上的镀金插头等等。 利润分析: 目前市场白银价格3500左右/公斤;黄金200左右/克;铜62000左右/吨(合30元左右/斤);锡16000左右/吨(合8元左右/斤)。 目前废旧电子元器件等价格在3000---30000元左右/吨。 我们处理一吨的费用在2000元左右/吨。 每吨可以提取黄金0.45左右公斤(合450克);白银2公斤左右;铜130公斤左右;锡20公斤左右。 收益为:金450克×200元/克=90000元;银2公斤×3500元/公斤=7500元;铜130公斤×60元/公斤=7800元;锡20公斤×16元/公斤=320元,90000+7500+7800+320=105620元 利润:105620-2000(处理费用)-1000(其他杂费,如路费\人工等)-3000(或者30000原料费用)=90000多(60000多)。利润以实际原料的收购费用计算,提取的东西以实际原料提出的量为主。 目前市场黄金价格为200元左右/克;白银为3500元左右/公斤。
新型铜及铜合金酸洗光亮剂研究 胡磊,陈珍珍 苏州禾川化学技术服务有限公司 江苏苏州215123 摘要:本文介绍了硫酸-双氧水体系下铜及铜合金的酸洗光亮剂,通过正交实验对化学清洗剂组成进行优化,得出最优配比:8-12%的硫酸;70-75%的双氧水;15-20%的光亮添加剂;2-4%的添加剂。该体系酸洗速率可控,得到的铜及铜合金表面光亮度好。 关键词:铜及铜合金;酸性清洗剂;光亮剂;环保 Development of Brightener for Acidic Copper and Copper alloy Cleaning Lei Hu,Zhenzhen Chen Suzhou He-Chuan Chemical Technology Service Co.,LTD Suzhou Jiangsu215123 Abstract:In this paper,a brightener for acidic copper and copper alloy cleaning in H2SO4-H2O2system was introduced.According to the orthogonal experiments,the optimal result is8-12%H2SO4;70-75%H2O2; 15-20%brightener and2-3%additives.The ratio of the reaction is controllable and the brightness of the copper and copper alloy is desirable. Key words:copper and copper alloy;acid detergent;brightener; environmentally friendly
元素对铜合金的影响 微量元素进入铜是不可避免的,由于元素特性的不同,可以不固溶于铜、微量固溶、大量固溶、无限互溶,固溶度随温度下降而激烈降低、固相下有复杂相变等,因此对铜性能的影响千差万别.现对各元素对铜性能的影响分别加以介绍。 氢 氢在铜中的行为是人们正在研究的课题,氢与铜不形成氢化物,氢在液态和固态铜中的溶解度随着温度升高而增大,特别是在液态铜中有很大的溶解度,在凝固时,会在铜中形成气孔,从而导致铜制品的脆性和表面起皮;在固态铜中,氢以质子状态存在,氢的电子填充铜原子的S层轨道,形成质子型固溶体,氢对铜的性能虽然影响甚微,但氢对铜及铜合金来说是有害的,含氧铜在氢气中退火时会产生裂纹,即“氢病”,原因是发生Cu2O+H2 ? 2Cu+H2O反应,产生的水蒸气会造成气孔和裂纹;各种元素对氢在铜中的溶解度影响不一,其中Ni、Mn等元素引起溶解度增加,P、Si等元素减少氢在铜中的溶解度,可以通过减少熔炼时间,调整成分,控制炉料中氢气含量,熔体表面采用木炭覆盖等办法减少铜中氢的含量。 氧 氧在铜的生产过程中是不可避免的,其影响也非常重要,氧很少固溶于铜,1065℃时为0.06%,600℃时为0.002%(重量比);氧在铜中除极少易固溶外,均以Cu2O形式存在,铜的氧化物不固溶于铜,呈现Cu+Cu2O共晶组织,分布于晶界,共晶反应为:L含氧0.39% 1065℃α含氧0.01%+Cu2O,亚共晶铜中的含氧量与共晶量成正比,可在显微镜下与标准图片比较来精确测定铜中的含氧量。 氧对铜及合金性能的影响是复杂的,微量氧对铜的导电率和机械性能影响甚微,工业铜具有很高的导电率,其原因是氧作为清洁剂,可以从铜中清除掉许多有害杂质,以氧化物形式进入炉渣,特别是能够清除砷、锑、铋等元素,含有少量氧的铜其导电率可以达到100-103%±ACS,高纯铜如6N铜在深冷条件下电阻值是相当低的。 电真空构件用铜应严格控制其中氧的含量,其原因是电真空器件需要在氢气中密封,铜中氧的存在会导致氢病发生,引起器件高真空环境破坏,因此电真空用铜应该是无氧铜,中国国家标准中规定无氧铜中含氧量小于20ppm,美国ASTM标准中规定为3ppm,为控制氧含量,在无氧铜生产中都应选择优质电解铜原料,在熔炼工艺中采取还原性气氛,加强熔池表面覆盖,一般使用木炭保护;铜及铜合金熔炼时,一般均应进行脱氧,脱氧剂有磷、硼、镁等,以中间合金方式加入,磷是最有效的脱氧剂,不过应严格控制磷的残留量,因其能够强烈降低铜及合金的导电率。 锑、铋、硫、碲、硒 这些元素在铜中固溶度极小,室温下基本不溶于铜,它们以金属化合物形式存在,分布于晶界,对铜的的导电、导热影响不大,但是都严重的恶化了铜及合金的塑性加工性能,应该严格控制其含量,各国标准中规定不应超出0.005%;由于含有这些元素的铜,具有良好的切削性能,在工程技术界也有应用,比如铋钼,可以作为真空开关中断路器的触头,在断路时,防止开关触头的沾结,铋铜中含铋量可高达0.5%-1.0%;含碲0.15-0.5%的碲铜合金,可作为高导电、易切削无氧铜使用,能够加工成精密的电子原器件;作为特殊用途的铜合金,可以加入这些元素,但其加工工艺是特殊的,可采用包套挤压、冷挤、铸造、粉末冶金等方法。 砷、硼 砷在铜中有很大的固溶度,在α固溶体中的可达6.8-7.0%,砷在铜中存在强烈的降低其导电率和导热性能,一般作为变质剂加入,特别是对黄铜冷凝器合金来说更为宝贵,近一百年来火电和舰船冷凝器管材使用实践表明,含砷0.1-0.15%的黄铜,能够防止黄铜脱锌腐蚀,解决了黄铜冷凝管早期泄漏的致命问题,所以各国材料标准中都规定必须加入砷,经验表明,不含砷的HSn70-1冷凝管,经常在使用初期的2-3年内发生泄漏事故,而加入砷之后,寿命可增至15-20年,被称为铜合金研究中重大的技术进步;砷之所以能够防止黄铜脱锌腐蚀,许多研究表明,砷能够降低铜的电极电位,从而降低了电化学腐蚀倾向;由于砷的氧化物污染环境,对人体有害,所以熔炼合金的工厂都应有专门的环保和防护措施;砷应以中间合金方式加入,砷铜中间合金中砷含量可达15-20%,一般由熔炼工厂自己制作。 硼在铜中固溶度不大,一般作为脱氧剂使用,残余的硼可以细化晶粒,人们发现硼的变质作用十分显著,在加砷黄铜合金中同时加入0.01-0.04%硼,具有更好的防止黄铜脱锌腐蚀;硼的氧化物是铜合金熔炼时优良覆盖剂,已经被广泛的使用;在铜的焊接材料中也普遍的加入硼,可防止焊接金属的氧化。 磷 铜磷二元相固表明,在714℃时存在着共晶反应:L8.4%→α1.75%+Cu3P,随着温度降低,磷在铜中的固溶量迅速减少,300℃时为0.6%,200℃时为0.4%;固溶于铜中的磷显著的降低其导电率,含P0.014%的软带导电率为94%IACS,含P0.14%的导电率仅为45.2%;磷是最有效、成本最低的脱氧剂,微量磷的存在,可以提高熔体的流动性,改善铜及合金的焊接性能、耐蚀性能、提高抗软化程度,所以磷又是铜及合金的宝贵添加元素,含P0.015-0.04%
《镍及镍合金废料》编制说明 金川集团有限公司 二OO七年五月
《镍及镍合金废料》(GB/T XXXX-200X)编制说明 一、任务来源及计划要求 本标准由中国有色金属工业协会提出,由金川集团有限公司负责起草,已报国家标准项目计划。 二、编制原则 本标准编制原则:为指导和规范镍及镍合金废料的贸易,促进镍及镍合金废料的循环利用,针对当前国内镍及镍合金的现有牌号和各类废料回收利用情况,规定镍及镍合金废料的分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输等。 三、编制过程简介 编制小组于2006年9月提出标准草案,于2006年12月到国内各拆解场和镍废料加工厂进行实地调查,了解各类废料在再生产和加工过程中的技术难度和对环境的影响,随后对标准草案进行修改,于2007年1月在哈尔滨进行了讨论。根据讨论意见进一步修改完善标准文本,形成标准审定稿。 四、调研情况 我国镍生产始于20世纪60年代,在此之前,我国镍全部依靠进口。随着镍的生产技术发展、应用领域的不断扩大和发展循环经济的现实需求,越来越多的镍产品和相关产品生产企业加大了镍废料的利用量,并产生了部分全部以镍废料为原料的镍产品生产企业。镍废料的主要存在形式有:纯镍废料、镍合金废料、电池废料、含镍灰渣和触媒等。
纯镍废料主要产生于镍加工过程的新镍废料:各类未成材纯镍锭、棒、带、箔、线、粒及加工屑末等。这类废料对加工和环境无特殊影响,一般可直接用于生产。镍合金废料主要产生于镍合金制品加工过程和消费领域,形状、尺寸各异。这类废料处理难度较大,镍与其它合金元素较难分离。电池废料主要产生于回收的废旧电池;含镍灰渣主要产生于镍冶炼和镍电镀过程。 镍及镍合金废料在市场中回收、贸易和再生利用大致分为两种情况: 1、镍合金类: 由于不同合金中所含元素种类和含量不同直接应到期再生利用方式和用途,绝大多数是以合金的牌号进行分类的,如各类不锈钢、精密合金、电热合金、耐热合金和耐蚀合金等都是按相应的牌号进行分类的,主要以边角料和废件为主。这一部分废料直接应用于不锈钢、合金钢的生产。 2、非合金类镍废料: 非合金类镍废料来源于电镀、电解、化工、电池等不同行业和领域,其物理形态各异,化学成分千差万别,主要包括:电镀污泥、电解黄渣、电池废料、镍触媒、粗镍盐、镍灰和镍渣。目前我国对这部分废料的再生利用技术、工艺和装备都比较落后,大部分采用冲天炉熔炼,熔炼过程中加入一定的造渣材料进行造渣,使得合金中的镍富集到一定程度,再浇铸成镍铁合金或镍锍。另一种是对含镍品位较高、组成成分相对单一的废料通过湿法冶炼正各种镍盐。
《铜及铜合金废料》预审稿编制说明 1.任务来源 根据国标委综合〔2017〕128号,《铜及铜合金废料》(项目编号为20173795-T-610)的修订任务由广东兴奇金属有限公司负责起草,安徽鑫科新材料股份有限公司、佛山市华鸿铜管有限公司、宁波长振铜业有限公司、安徽楚江科技新材料有限公司参加起草,计划完成年限为2年,具体完成时间限期为2019年12月。 2. 工作简况 2.1 项目概况和立项目的 铜是国民经济建设中相当重要的金属原材料之一,通常以铜或铜合金的形式被广泛地应用于各工业领域当中。随着新的工业技术革命浪潮的来临,人类对铜的需求也将逐步增长。目前,我国铜资源的储量有一定的限度,铜的产量一直满足不了国民经济建设的需求,缺口日益扩大。铜资源的循环利用,既可以缓解资源紧张的局面,又可以大幅度降低能源消耗。 据统计,2017年,我国精炼铜表观消费量为1193万吨,其中来自于矿产铜958.4万吨,再生铜产量约234.6万吨。一方面,国内铜矿资源禀赋不佳,平均品位不足1%,开采难度大,使用铜精矿作为原材料进行精炼的能耗是使用铜废料作为原材料进行精炼的能耗的9倍之多;另一方面,与铜精矿相比,用铜废料生产同样的产品,每吨可减少固体废物排放约376吨,减少二氧化硫排放约0.17吨。无论是从节约铜矿资源的角度,还是从保护环境的角度来看,铜再生资源已经成为我国铜产业发展的重要一环,而为铜再生资源流通提供参考依据显得尤为重要,《铜及铜合金废料》标准对铜及铜合金废料(以下简称铜废料)进行分类,可为国内的铜废料贸易及有色金属熔炼企业、加工制造企业作为原材料利用提供重要的参考依据。 然而近十年来,铜废料的来源、种类、品种及品位均产生了很大的变化,同时有色金属熔炼企业、加工制造企业对铜废料的成分、形貌、水分及夹杂物含量等提出了更加严格的要求,原有的GB/T 13587-2006《铜及铜合金废料》标准已很难适应当前铜废料回收、贸易与加工利用领域的要求。因此,亟需对该标准进行修订以满足铜废料相关行业、协会及部门的要求。