Рециркуляция цветных металлов.

Предприятия по производству вторичного алюминия дают свыше 20 % всей продукции. Рост использования алюминия в автомобильной промышленности и применения машин и технологии по измельчению кузовов легковых автомобилей способствуют расширению сырьевой базы для вторичной металлургии. Темпы прироста производства вторичного алюминия в 1975—1983 гг. составили 13,8 %, а первичного алюминия в 1975—1981 гг. --4,1 %, в 1982—1983 гг. производство первичного алюминия сократилось почти на 30 %. Возможности для более полной утилизации алюминиевого лома будут связаны с преодолением серьезных трудностей в области рециркуляции алюминия, главные из которых — рассеивание отходов и сложность отделения алюминия от остального лома кузовов, автомобилей и бытовых приборов.

В Финляндии используется весь объем алюминиевого лома. Кроме того, алюминиевый лом привозится из зарубежных стран. Сбор алюминиевого лома осуществляется, в основном, организациями по торговле металлоломом, выполняющими сортировку, резку и упаковку лома в штабеля. Через оптовые торговые организации лом поставляется на заводы, использующие его в качестве сырья и имеющие эффективные процессы его предварительной обработки [31].

Первой стадией обработки является дробление. Так как дробленый лом содержит, кроме алюминия, и другие металлы и горючие отходы, механически отделенные фракции сепарируют друг от друга, используя различные способы классификации. Способ плавки в тяжелой среде позволяет извлекать алюминиевую фракцию из других за счет изменения удельного веса промежуточной среды. Остающиеся в продукте дробления влага или возможное масло испаряются в сушильном барабане.

Предварительно обработанный алюминиевый лом загружается в виде шихты в плавильную печь в расплавленный алюминий, легируется и рафинируется в конвертере. Легированный алюминий разливается в высококачественные слитки, которые готовы к последующей обработке. Завод А/О "Куусакоски" в г. Хейнола, производительность которого выше 30 000 т в год, является самым большим в Финляндии предприятием, использующим алюминиевый лом.

Производство меди, как и алюминия, относится к числу энергоемких производств. Многократный рост стоимости энергии послужил основным стимулом к расширению рециркуляции меди в последнее десятилетие. На предприятия по производству вторичной меди приходится около 36 % переработки вторичного сырья как лома, так и отходов производства.

По данным исследования, выполненного институтом им. Баттея в 1969 г., в США фактически было утилизировано около 61 % общего количества медного лома, поддающегося регенерации. Большинство медных отходов поступает в торговые организации металлолома, где лом предварительно сортируют и обрабатывают. Затем лом доставляют в оптовые торговые организации лома, которые продают свой продукт на сырье для последующей обработки.

При предварительной подготовке медь, медные сплавы и остальные металлы отделяются друг от друга механическим путем. На начальной стадии применяют технологию резки и дробления, на второй стадии -- классификацию. Содержащиеся в металлах влага и масло извлекают при сушке. Затем медь плавят в шахтной печи. Плавка производится газом, и процесс имеет весьма высокий энергетический КПД.

Использование медного лома является результатом многолетних разработок. В настоящее время финское акционерное общество "Оутокумпу" использует медный лом, внутренний оборотный лом промышленности и выходящий из потребления лом в количестве 70 000 т в год. [13].

Регенерация цинка большей частью сводится к утилизации быстро возвращающегося лома первичного цинка. В результате принятых предприятиями по производству цинка мер доля регенерированного цинка в общем его потреблении в США возросла с 21 % в 1972 г. до 24,4 % в 1981 г. Структура использования свинца в промышленности США такова, что значительная часть конечного потребления обусловливает его рассредоточение, рассеивание и безвозвратные потери. К числу таких отраслей или производств относятся: производство этилированного бензина, свинцовых красок для наружных работ, электротехническая отрасль и так называемая группа потребления свинца "прочие виды использования". Общее количество свинца, соответствующее этим видам конечного потребления, в 1970 г. составило 538 тыс. т. Определено, что в 1969--1970 гг. было утилизировано лишь около 42 % всего наличного количества свинца, который мог бы быть рециркулирован.

Введенные в 1982 г. Агентством по охране окружающей среды США более жесткие стандарты, регламентирующие содержание свинца в автомобильном бензине, позволят значительно сократить безвозвратные потери свинца. Свинец довольно устойчив к коррозии и регенерация его относительно проста. Этим объясняется большое количество старого лома в общем объеме регенерируемого свинца (вышедшие из употребления свинцовые батареи, свинцовый кабель и прочие изделия): в 1965 г. - 86,1 %, в 1970 и 1980 гг. - соответственно 84,7 и 86,1 %.

С технической точки зрения невозможно найти единого решения для утилизации металлолома всех цветных металлов и сплавов. Для каждого цветного металла в силу его особых свойств и специфики применения разрабатывают особые методы утилизации лома или отходов. По ряду цветных металлов в лабораториях федерального правительства США разрабатываются технологии их утилизации.

В настоящее время США импортирует около 80 % потребляемого в стране никеля. По данным исследований, проведенных Калифорнийским университетом, в 1969 г из всего имеющегося металлолома утилизировано 52 % никеля. Основными источниками вторичного никеля (30 %) являются никелированные металлические изделия и сплавы стали и никеля.

Единственным значительным источником вторичного сырья для производства хрома является лом сплавов нержавеющей стали. Увеличение доли вторичного производства хрома произошло исключительно за счет роста утилизации скрапа нержавеющей стали, который снова идет на производство нержавеющей стали, и таким образом используется имеющийся в нем хром. Основной причиной низкого уровня использования вторичного хрома в США является нерентабельность этого производства, неконкурентоспособность американских предприятий с предприятиями ЮАР и Турции, поставляющими хром на мировой рынок.

Потребление кобальта в США также почти полностью обеспечивается за счет импорта. Фактически же там практикуется вторичное использование кобальта. С этой целью США ежегодно экспортируют в ФРГ около 500 т скрапа кобальта, поскольку такое предприятие имеется только в ФРГ. В Японии работает опытный завод по вторичной переработке катализаторов на основе кобальта, применяемых в нефтехимической и нефтедобывающей промышленности. Мощность завода по переработке вторсырья составляет 20 тыс. т в год.

В СССР технические требования к характеру и виду вторичного сырья, принимаемого на утилизацию, регламентируются ГОСТ 1639—78* "Лом и отходы цветных металлов и сплавов". Использование вторичных металлов и сплавов в черной и цветной металлургии не является единственным путем повышения продуктивности производства. Следует подчеркнуть теснейшую связь комплексного использования сырья с безотходной технологией. Более полное и комплексное извлечение ценных компонентов из сырья имеет первостепенное значение. Одним из эффективных путей решения проблемы комплексного использования сырья служит организация комбинированных производств.

За последние 15—20 лет в системе Минцветмета СССР осуществлены крупные организационно-технические мероприятия, существенно повысившие комплексное использование сырья с одновременным улучшением основных технико-экономических показателей. В результате этих мероприятий предприятия медной, никелевой, свинцово-цинковой, титано-магниевой, алюминиевой, оловянной, ртутной и сурьмяной промышленности не уступают лучшим зарубежным предприятиям аналогичного профиля в части извлечения основных цветных металлов и комплексности использования сырья.

Дата добавления: 2015-07-19