近日，中國瑞林工程技術(shù)有限公司為主研發(fā)的NGL爐精煉廢雜銅成套工藝及裝備經(jīng)過中國有色金屬工業(yè)協(xié)會鑒定，其工藝水平和裝備水準達到了國際領(lǐng)先水平。這是我國廢雜銅綜合回收利用領(lǐng)域的一次裝備革新，對于提高廢銅利用率、提高綠色回收工藝水平意義非凡。
　　眾所周知，銅是與人類關(guān)系密切的有色金屬，被廣泛地應(yīng)用到電器、輕工、機械制造、建筑工業(yè)等領(lǐng)域，有效地推動了我國國民經(jīng)濟的增長，促進了行業(yè)的發(fā)展。
　　20世紀90年代以前，我國銅冶煉主要是立足于國內(nèi)市場，廢雜銅的進口量很少甚至沒有進口。然而，作為銅資源較貧乏的國家，我國同時又是銅消費大國，隨著工業(yè)的發(fā)展，我國的銅礦儲量逐年減少，只能依賴成本越來越高昂的進口銅礦石，這既影響著我國銅行業(yè)整體的發(fā)展，也勢必造成長久隱患。
　　鑒于銅資源現(xiàn)狀和廢雜銅再生投資小、能耗和成本低、污染小、工藝較簡單等特點，廢雜銅回收利用在我國極受重視。相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，國內(nèi)三分之一的精煉銅來自再生銅，廢雜銅中有60%左右用來作為再生銅的原料，另外40%左右被直接使用。因此，提高銅的回收率——特別是廢雜銅的回收利用率就成為行業(yè)的首選。
　　工藝裝備仍待進步
　　實際上所有的廢銅都可以再生，技術(shù)工藝也并不復(fù)雜。
　　首先把收集的廢銅進行分揀。沒有受污染的廢銅或成分相同的銅合金，可以回爐熔化后直接利用；被嚴重污染的廢銅要進一步精煉處理去除雜質(zhì)；對于相互混雜的銅合金廢料，則需熔化后進行成分調(diào)整。通過這樣的再生處理，銅的物理和化學性質(zhì)不受損害，使它得到完全的更新。
　　再生的廢雜銅應(yīng)按兩步法處理，第一步是進行干燥處理并燒掉機油、潤滑脂等有機物；第二步才是熔煉金屬，將金屬雜質(zhì)在熔渣中除去。由于廢銅可以再生，從而有較高的價值。例如，清潔的1級廢銅的價格可以達到新精煉銅價格的90%以上；黃銅新廢料的價格也可達到相應(yīng)黃銅價格的80%以上。
　　目前國內(nèi)外回收利用廢雜銅的方法很多，主要可分為兩大類：第一類是將高質(zhì)量的廢雜銅直接冶煉成紫精銅或銅合金后供用戶使用，稱作直接利用；第二類是將廢雜銅冶煉成陽極板后經(jīng)電解精煉成電解銅后供用戶使用，稱為間接利用。其中第二類方法又可分為三種：一段法，即將雜銅直接加入陽極爐精煉成陽極板后，再經(jīng)電解精煉成電解銅的方法。一段法的優(yōu)點是流程短、設(shè)備簡單、投資少，缺點是處理成分復(fù)雜的雜銅時產(chǎn)出的煙塵成分復(fù)雜、難于處理，同時精煉操作的爐時長、勞動強度大、生產(chǎn)率低、金屬回收率低。二段法，即將雜銅加入鼓風爐或轉(zhuǎn)爐熔煉成粗銅，粗銅又加入陽極爐熔煉成陽極板后再電解精煉成電解銅的方法；含鋅高的雜銅采用鼓風爐-陽極爐；含鉛、錫高的雜銅采用轉(zhuǎn)爐-陽極爐。三段法，即將雜銅加入鼓風爐煉成黑銅，黑銅加入轉(zhuǎn)爐煉成次粗銅，次粗銅再加入陽極爐煉成陽極板后電解精煉成電解銅的方法。三段法原料綜合利用率高，產(chǎn)出的煙塵成分簡單、容易處理，粗銅品位較高，精煉爐操作比較容易，設(shè)備生產(chǎn)率也比較高等優(yōu)點，但又有過程復(fù)雜、設(shè)備多、投資大且燃料消耗多等缺點。
　　因而，廢雜銅的冶煉一般采用兩段法與三段法相結(jié)合的工藝流程，此法有利于降低能耗并提高有價金屬的綜合回收利用。生產(chǎn)設(shè)備為傳統(tǒng)的鼓風爐、轉(zhuǎn)爐、固定式反射爐與常規(guī)的電解設(shè)備。例如利用兩臺鼓風爐，其中一臺用來處理碎屑粉狀含銅物料，要經(jīng)過制團，物料平均含銅30%；另一臺處理黃雜銅及塊狀含銅渣料。鼓風爐產(chǎn)出品位為75%～85%的黑銅在兩臺30t轉(zhuǎn)爐中吹煉。用橋式加料機給料，氧氣氧化，插木還原。電解精煉使新老電解車間同時并存，始極片生產(chǎn)采用鈦母板，電解槽用塑料蓋板加蓋以減少熱損失。線錠爐為85t固定式反射爐兩臺，鉻鎂磚砌，氧氣氧化，插木還原。油耗80kg/t銅，產(chǎn)品含氧<01025%、含硫<01002%，原料除電銅外，還配入約7%的高品位紫雜銅。其工藝特點和雜銅的分類管理十分完善，按品位、雜質(zhì)類別、物料形態(tài)分別堆放，分別處理，銅的回收率高。原料中的鉛、錫、鋅均得到綜合回收，銅電解的始極片生產(chǎn)線設(shè)計成階梯形始極片架，有獨到之處。
　　然而，與國外先進的再生處理工藝相比，我國對廢雜銅的預(yù)處理及再生利用工藝及裝備整體水平相對落后，廢雜銅的預(yù)處理及再生利用兩大環(huán)節(jié)脫鉤。
　　目前，世界上廢雜銅處理已形成了傾動爐火法精煉工藝加ISA電解工藝的廢雜銅先進處理工藝。西德精煉公司(NA)胡藤維克凱撒工廠(HK)是目前世界上最大、最先進的廢雜銅精煉廠，它采用一臺傾動爐(350t/f)和一臺反射爐(200t/f)處理廢雜銅，采用ISA工藝(DK=313A/m2)生產(chǎn)陰極銅，產(chǎn)能17萬噸/年。
　　但我國仍然缺乏從廢雜銅拆解到陰極銅精煉的完整的廢雜銅工廠，廢雜銅精煉工廠大多規(guī)模小、工藝落后、裝備差、環(huán)保問題嚴重，更缺少現(xiàn)代化的雜銅精煉工廠或車間?，F(xiàn)有的一些工廠規(guī)模一般在0.5萬~3萬噸級，火法精煉基本采用反射爐，爐能 25~110噸大小不等，這種爐子熱效率低、能耗大，還原作業(yè)時黑塵污染嚴重，工人勞動強度大。產(chǎn)品質(zhì)量只能達到甚至低于GB/T467-1997中標準陰極銅的水平。相當數(shù)量的高品位廢雜銅未經(jīng)精煉即被直接生產(chǎn)銅線錠和銅“黑桿”。
　　最近幾年，我國再生銅產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，進口數(shù)量逐年增加，企業(yè)規(guī)模不斷擴大，企業(yè)利用廢銅量增加較快。但我國廢銅的再生利用還存在不少問題：如企業(yè)規(guī)模小、工藝技術(shù)水平低下、廢銅利用水平不高、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、環(huán)保問題仍然嚴重、廢銅貿(mào)易市場秩序和企業(yè)經(jīng)營行為不很規(guī)范，與發(fā)達國家相比還有較大差距。
　　工藝革新正在行動
　　隨著工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展和銅消費量的增加，我國對于銅的需求日益增加，許多人認為，直接應(yīng)用廢雜銅的多少，大體上反映了一個國家銅的再生水平。因此，提高再生銅的工藝水平迫在眉睫。
　　首先，在廢銅回收利用形式方面，要規(guī)?；?jīng)營，以先進的技術(shù)和高利用率取勝。
　　由于廢銅資源競爭激烈，品質(zhì)高的雜銅價格也相當高，加上重熔和電解的成本，廢銅精煉的利潤空間很小。建議直接利用廢銅生產(chǎn)銅合金、銅材或銅制品，因為直接利用廢銅具有工藝簡化、設(shè)備簡單、能耗少、成本低、污染輕等優(yōu)點。對于銅基體表面有鍍層的廢雜銅，建議用物理或化學的方法預(yù)先分離開表面層，再進行后續(xù)處理，因為鍍層物質(zhì)通常都是有價的金屬如錫、鎳等，如果不分離直接進行重熔或熔煉，鍍層金屬成為雜質(zhì)得不到回收利用，同時會使處理工藝復(fù)雜化。
　　其次，在廢銅貿(mào)易方面，目前由于我國廢銅產(chǎn)生量還不是很多，現(xiàn)有的以國內(nèi)廢料為主的集散地也被周邊的企業(yè)所利用，而且現(xiàn)在廢金屬回收利用的稅收政策不盡合理，因此，建議以進口廢銅為主，穩(wěn)定生產(chǎn)經(jīng)營，在國內(nèi)的廢金屬集散地，選擇適當?shù)貐^(qū)，設(shè)立廢銅分選、收集場地，使之逐步成為廢銅的供應(yīng)基地。在國外采購廢銅要選擇有貨場、有信譽的大型貨商，采取嚴格的期貨保值措施降低風險，并加大質(zhì)量檢測力度和提高部分進口商的業(yè)務(wù)素質(zhì)以防止西方發(fā)達國家向我國轉(zhuǎn)移洋垃圾。
　　最后，充分發(fā)揮人才、技術(shù)、資金的優(yōu)勢，研究開發(fā)廢銅利用的先進技術(shù)和設(shè)備，提高廢銅利用水平，增加產(chǎn)品附加值。企業(yè)在提高廢銅資源利用率的同時，也應(yīng)該搞好“三廢”的回收利用，重視節(jié)能節(jié)水等工作，研究開發(fā)對廢銅科學合理利用的新工藝，好的技術(shù)或研究成果要積極向國家有關(guān)部門申報示范項目或試點企業(yè)，爭取國家在資金和政策方面的支持，以促進廢雜銅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
　　近年來，我國廢銅處理量逐年增加、利用率不斷提高，尤其以國有大型企業(yè)的利用量增加較快。據(jù)悉，中國最大的國有銅生產(chǎn)企業(yè)江西銅業(yè)集團公司采用國際先進的傾動式精煉爐，年處理廢銅超過10萬噸。云南銅業(yè)公司、銅陵有色金屬公司、天津大通銅業(yè)公司等大型企業(yè)利用廢銅數(shù)量也都大幅增加，我國廢雜銅再生、加工行業(yè)也正以蓬勃之力進行著廢雜銅綜合回收利用的工藝革新，并朝著科技、節(jié)能、環(huán)保的健康之路邁進。
　　●鏈接
　　我國廢雜銅的分類較為簡單粗略，還沒有制定完善的雜銅分類標準。目前國內(nèi)把廢雜銅分為三類:最高一級的廢雜銅是“一號銅線和粗導(dǎo)線”,其純度為99.19%,直接由銅軋制廠使用；二級廢雜銅為“二號銅線和粗細混合導(dǎo)線”；其純度為92%～99%，常常被再精煉,但是也有部分是直接應(yīng)用；其余的均為第三類，需要再次精練。
　　而美國對廢雜銅分類則十分詳細，美國的廢雜銅依據(jù)純度進行分類，美國廢雜金屬再生研究所甚至把銅及其合金細分為53類。他們通常把含Cu量大于99%的銅材叫做1號銅，1號銅可以直接重熔和使用，不要求進一步加工；把銅含量最低為94.15%的銅叫2號銅，這種廢雜銅在以金屬銅的形態(tài)使用之前,需要進行重熔。其它常見的分類等級還包括加鉛黃銅、黃銅與低鋅黃銅、彈殼黃銅、汽車散熱片、高銅黃銅（紅色黃銅）以及應(yīng)用十分廣泛的高速切削黃銅——其車屑可以直接再生，以同成分合金的形式用于重新加工黃銅產(chǎn)品。對制造廠家而言，其優(yōu)點主要是能夠大幅度降低凈金屬消耗的成本。