金屬再生(recovery of metal)是指從含金屬的廢雜物料中回收有價金屬的冶金過程。金屬的再生原料主要為廢雜金屬材料或廢雜金屬化工產品。由於金屬廢雜物料中的金屬品位往往比原生礦石高，從廢雜料中回收金屬的能耗較之從礦石中提取金屬的低得多。因此，金屬的再生不論從資源的綜合利用、環境保護或經濟角度來看都有很大意義，而且隨著地球蘊藏的有色金屬資源日益減少。再生有色金屬已成為有色金屬主要來源之一。20世紀80年代末，西方國家的再生金屬的產量在金屬總產量中已占相當比重，銅、鋁、鉛、鋅、鎢分別占總產量的38%, 21%, 48%, 22%和20%左右。
基本介紹
- 中文名：金屬再生
- 外文名：recovery of metal
- 學科：冶金工程
- 領域：冶煉
- 範圍：冶金過程
- 釋義：從含金屬的廢雜物料中回收金屬
簡介,金屬的再生工藝主要內容,預處理,提取和精煉,
簡介
金屬再生(recovery of metal)是指從含金屬的廢雜物料中回收有價金屬的冶金過程。金屬的再生原料主要為廢雜金屬材料或廢雜金屬化工產品。由於金屬廢雜物料中的金屬品位往往比原生礦石高，從廢雜料中回收金屬的能耗較之從礦石中提取金屬的低得多。因此，金屬的再生不論從資源的綜合利用、環境保護或經濟角度來看都有很大意義，而且隨著地球蘊藏的有色金屬資源日益減少。再生有色金屬已成為有色金屬主要來源之一。20世紀80年代末，西方國家的再生金屬的產量在金屬總產量中已占相當比重，銅、鋁、鉛、鋅、鎢分別占總產量的38%, 21%, 48%, 22%和20%左右。
金屬的再生工藝主要內容
再生金屬可以金屬、合金或化工產品形態產出。金屬的再生工藝主要包括廢雜料的預處理、提取和精煉。
預處理
含金屬的廢雜物料在再生金屬的提取、精煉之前，先進行分類等預處理。回收生產過程的浮渣和爐渣中夾帶的有價金屬顆粒，可以先藉助球磨機球磨。在球磨過程中脆性氧化物料的破碎程度超過了較韌的金屬，隨後篩分將金屬分開。切屑和車屑廢雜物料經脫脂後在錘磨機中破碎並包裝捆軋。而輕的廢雜物料如薄板、管材以及廢舊的家庭用器皿只進行包裝捆軋。重的廢雜物料如廢舊梁桿、錠模等，需要切成適於裝入熔化爐的合適尺寸。鑽屑和細粉最好先經過壓團、燒結或制粒。大組合部件如洗衣機以及小汽車，必須將不同的金屬部件分開。為此，可採用低溫處理，因為在極低溫下金屬的韌性差別增大。例如用液氮(77K)處理後，鋼鐵金屬碎裂的程度比有色金屬大，隨後篩分就箭分開，經破碎的金屬通常藉助於它們存在的磁性、密度、熔點或導電性等性能差別而分離。
提取和精煉
從經過預處理的含金屬廢雜物料中提取和精鍊金屬一般可用常規的火法冶金和濕法冶金。從廢雜物料提取出來的金屬是否要精煉成純金屬，應視再生金屬的用途和廢雜物料金屬品位而定。
(1)火法冶金
高品位純金屬廢雜物料或不混雜其他牌號的廢金屬合金廢雜物料，可直接冶煉成金屬錠或相應的金屬合金。火法冶金的提取方法主要採用還原熔煉法。
還原熔煉主要在鼓風爐、反射爐、轉爐、電爐等爐內進行。例如廢雜銅再生一般用鼓風爐熔煉，得含銅70%~80%的黑銅，黑銅經轉爐吹煉成粗銅，粗銅經反射爐氧化精煉得精銅。若含金銀高的廢雜銅，除經熔煉外，還需通過電解精煉獲得含銅高達99. 99%的精銅。
雜鉛再生採用反射爐、鼓風爐、轉爐進行還原熔煉、獲得鉛銻合金，直接用於蓄電池。含鋅廢料再生，通過還原揮發、冷凝成金屬鋅，或通過迴轉窯還原揮發氧化成氧化鋅產品。
廢雜鋁的再生一般採用雙室反射爐、感應電爐熔煉。在熔煉中除加入熔劑NaCl和KCl之外，還同時添加一些氟化物和CaCl2I改善熔體的流動性並使雜質進人爐渣。再生鋁通常只有為除去氯化鋁中的鎂才會進行精煉。在精煉中，液態MgCl2上升穿過熔體聚集了其他雜質如AlF 、 Al2O3、SiO2等，可以往鋁熔體中加入鈣，使雜質鎘、鉍、鉛、銻與鈣形成一種不可混溶的金屬間化合物而除去。
(2)濕法冶金
廢雜金屬的濕法提取可分為化學溶出和電化學溶出，溶出溶劑可採用鹽酸、H2SO4，NaOH等。例如以含鎳、鈷的廢雜高溫合金作陽極，鈦板作陰極，往鹽酸或硫酸溶液中通直流電使鎳和鈷進行電化學溶出，也可以用鹽酸及Cl2使鎳和鈷進行化學溶出。
金屬水溶液中各金屬的分離方法與一般濕法提取相同。例如：用水解沉澱分離溶液中的鐵；用硫化沉澱除去鎳溶液中的鋅；用加鋅置換除去硫酸鋅溶液中的銅、鎘；萃取法多用於從鎳鈷溶液中分離銅、鋅、錳以及鎳、鈷的分離。
