在所有金属中,铜的再生性能最好。废铜是铜工业的一个重要原料来源。在 1997年世界铜消费量中,有37%来自再生铜。


  废铜按其来源有两类。一类是新废铜,它是铜工业生产过程中产生的废料。另 一类是旧废铜,它是使用后被废弃的物品。铜和铜基材料,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 再生的废铜中新废铜占一半以上。

  实际上所有的废铜都可以再生。再生工艺很简单。首先把收集的废铜进行分拣。 没有受污染的废铜或成分相同的铜合金,可以回炉熔化后直接利用;被严重污染的 废铜要进一步精炼处理去除杂质;对于相互混杂的铜合金废料,则需熔化后进行成 分调整。通过这样的再生处理,铜的物理和化学性质不受损害,使它得到完全的更 新。

  由于废铜可以再生,从而有较高的价值。例如,清洁的1级废铜的价格可以达到 新精炼铜价格的90%以上;黄铜新废料的价格也可达到相应黄铜价格的80%以上。 对于铜制品厂,由于能够收回生产过程中铜废料的价值,可使成本显著降低。

  某些国家对铜的需求在很大程度上要依*再生铜来满足国内需要。例如,美国 的铜消费量居世界首位,在1976到1996年的20年间,由废铜再生提供的铜占每年铜 消费量的比例在44%至54.7%。在欧洲,铜矿资源缺乏,除大量进口铜精矿外,还 要依赖废铜作重要补充。据统计,1997年再生铜占总原料的42.6%。其中废铜直接 利用的为22.4%,经再次精炼的为20.2%。

  从矿石开采到生产出精铜,需要经历许多耗能的生产过程,能量消费大。用废 铜回收生产铜,不但经济而且节能,与原生铜的生产相比可以节能80-90%。铜的再 生利用不但可以有效地利用自然资源,而且有利于环境保护。影响铜再生利用的因 素很多,主要有:废物收集系统的效率、技术经济因素、产品设计、社会价值以及 政府的重视程度等等。对材料的合理设计、使用、再生和废弃,是保持社会可持续 发展的重要内容。

  3.铜与环境

  铜以多种形式天然地存在于环境中。在地壳上层10公里范围内,平均含有约 0.0033%的铜。人类和动、植物等生命在这种存在铜的自然环境中进化,结果在 大多数生物体内建立了利用铜的机制。不但人体健康,而且动、植物的生长都离 不开铜。

  当前,在铜和铜基产品的冶炼、加工和应用中,业已采用了许多工艺和技术, 例如,湿法冶金提取铜,火法冶金中回收SO2制酸等等,可以减少甚至在某些情 况下完全消除对环境的不良影响。仔细地规划和选用最佳或者适用的技术、工艺 和实践,再加上恰当的管理,将有益于环境的维护。

  人类的活动也把铜引入环境中,这是由于铜工业的冶炼和加工,以及铜产品 的应用、损耗和废弃所造成的。铜可以完全回收利用的特点,大大地减少了它可 能产生的不良影响。

  铜与环境的相互作用是复杂的。然而,研究结果表明,进入环境中的铜,大 部分是稳定的,或者很快变成稳定的。它们以不危害环境的形式存在。事实上, 与某些人造物质不同,铜不会在体内增殖,也不会在食物链中出现生物上的聚积。

  科学家们已制定出一种称为"危险评估"的方法,用以确定一种元素或化学 制品在环境中存在多少数量,而不造成危险。生物利用度的高低,是指对于某种 元素或化学制品,机体能够摄入而加以吸收或利用的数量。测定这个量是进行危 险评估的关键。在存有生物可利用铜的地方,生物体能够满足对于铜的基本需求, 并把多余的量排出来。如果生物可利用铜量过高,而对环境造成危害时,社会就 应对其危险程度作出评估,做好准备,控制危险,并采取适当的措施。

  研究业已表明,从整体上看,我们的环境更可能遭受的是缺铜之患,而不是 过量铜的危险。土壤缺铜是全球食品生产的一个主要问题。特别是近年来,在农 业上采取了强化生产技术,过量地消耗了土壤中的有效铜,如果得不到及时补充, 不但使原来的贫铜现象恶化,而且使原本可以充分供应铜的土壤也变成贫铜土壤。 在许多地区,还必须在喂养牲畜的饲料中补充铜,用以解决缺铜带来的危害。

  4.铜与可持续发展

  人类今天如何开发利用它的资源,同时又要保证明天的需要不受危害, 这是保持社会可持续发展的一个重要问题。铜和铜合金在人们多姿多彩的 生活中有着广泛的应用。它的生产和应用能够连续不断地进行下去,对社 会发展十分重要。

  铜对于发达国家和发展中国家国民经济的发展壮大起重要作用。采矿、 加工、再生,并生产出大量产品,不但创造了财富,而且提供了就业机会。 这些活动为建设一个国家的基础设施,以及创造贸易和投资机遇,做出了 贡献。对于欠发达国家,为了提高生活水平,这是特别重要的。

  铜以各种形式和不同的浓度分布在地壳和海洋中,形成了铜的整个资 源基础。在当前的技术经济条件下,一般只有当铜矿床的含铜量超过0.5% 时才有开采价值。这个含量会随着铜矿的处理方法和铜的提取技术的改进 而降低。经常有关于某个金属"世界储量"的资料。储量指的是在所测定 的当时,能够经济地提取这种材料的数量。改进提取技术和工艺,新的勘 探发现,贫化以及经济条件的变化,都会引起储量水平发生变化。例如, 世界铜的储量在1950年时为9000万吨,到1970和1998年时则分别跃升到 2.8亿吨和3.4亿吨。

  铜的优良再生利用特性使它成为一种可以反复利用的资源。据估计, 从古至今已开采出约3.5亿吨铜,其中绝大部分仍在不断地反复使用。在铜 的消费中再生铜约占40%。铜基产品的使用寿命有很大差异,用于电子设 备短到只有几年;在建筑上应用则可以长达超过100年。假设大多数产品的 #XXX#均寿命是30年,铜的真实回收率则为85%。

  总之,通过发现新矿床、技术进步、改进设计以及铜的再生利用等措 施,可以不断地满足社会持续发展对铜的需求。此外,各种材料之间的竞 争以及供、需原则都会影响材料的经济和有效的使用。铜必将对今后社会的发展不断做出贡献

2015年06月18日

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废铜的再生利用

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