Вторичноесырье цветных металлов

Все более заметную роль в общих сырьевых ресурсах цветной металлургии играют вторичные ресурсы или ресурсы отходов цветных металлов. Можно считать, что треть основных цветных металлов производится из вторичного сырья и эта доля с годами будет неизбежно увеличиваться.

Ресурсы отходов цветных металлов и сплавов - часть фонда цветных металлов и сплавов, перешедшая в категорию отходов к моменту, на который определяется фонд. При этом под отходами цветных металлов и сплавов подразумеваются остатки цветных металлов и сплавов, образующиеся в процессе производства (отходыпроизводства), потребления и эксплуатации продукции (отходы потребленияили лом), утратившие первоначальные потребительские свойства.

Отходы производства - остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства.

Отходы потребления (лом) - изделия и материалы, потерявшие потребительские свойства из-за физического или морального износа.

Различают оборотные отходы - часть отходов цветных металлов и сплавов, предназначенная для использования в местах ее образования, и товарныеотходы - часть отходов, предназначенная для реализации на внутреннем рынке и для экспорта. Основными методами расчета ресурсов лома и отходов, от есть вторичного сырья цветных металлов, являются нормативный, расчетно-аналитический и расчетно-статисти­ческий.

При этом под вторичным сырьем цветных металлов и сплавов подразумевается лишь та часть отходов цветных металлов и сплавов, повторное использование которых технически возможно и экономически целесообразно.

Увеличение производства цветных металлов из рудного сырья сопряжено со значительными трудностями: ограниченностью и невосполнимостью запасов руд многих металлов; снижением содержания металла в рудах на 20-50 % в последнее десятилетие; большими капитальными затратами на разработку новых месторождений, строительство рудников, обогатительных фабрик и металлургических предприятий; большими топливно-энергетическими затратами при производстве цветных металлов; возрастанием капитальных и эксплуатационных затрат на природоохранные объекты.

Преимущества получения цветных металлов из отходов по сравнению с их получением из рудного сырья характеризуется следующими показателями: содержанием металла в сырье, извлечением в готовую продукцию, расходом топливно-энергетических ресурсов, количеством отходящим газов, которое определяет капитальные и эксплуатационные затраты на их очистку.

Большое количество видов отходов и разнообразие технологий их переработки как вторичного сырья определяют необходимость четкой их классификации.

Классификация отходов - разделение отходов цветных металлов по физическим, химическим свойствам и качеству. Отходы цветных металлов и сплавов делят на классы, группы и сорта. Класс - классификационная группа, объединяющая отходыпо физическим признакам; группа - объединяет отходы по химическим признакам; сорт - объединяет отходы по признакам качества.

По источникам образования отходыпроизводстваможно разделить на: отходы металлургического передела (шлаки, съемы, сплесы и др.); отходы прокатного передела (обрезь концов, стружка, опилки, окалина и др.); отходы механической обработки литья, прессованных изделий, поковок и т.д. (стружка, высечка, обрезь, облой и др.); отходы производства оцинкованного железа и белой жести (обрезь, изгарь, зола и др.); отходы химического производства (отработанные катализаторы, шламы); отходы, получаемые при изготовлении и ремонте твердосплавного инструмента (пылевидные и кусковые); отходы процессов горячего и электролитического покрытия (изгарь, шламы).

По способу использования отходыделят на текущие, оборотные, неперерабатываемые или отвальные отходы и безвозвратныепотери. Текущие отходы образуются на предприятиях в процессе производства и подлежат сдаче заготовительным организациям. Оборотные отходы используются на предприятиях, где они образуются. Отвальные - это отходы, переработка которых существующими в настоящее время методами экономически не целесообразна. Они складируются в сохранные отвалы раздельно по каждому виду металла. Безвозвратные потери - это отходы, образующиеся при коррозии, истирании, чистовой механической обработке, угар металлов, несобранные отходы. Безвозвратные потери составляют 8-10 % от выпуска цветных металлов.

По физическим признакам, в соответствии с ГОСТ 18978-73 “Лом и отходыцветных металлов и сплавов. Термины и определения”, отходы подразделяются на: взрывоопасные - отходы, в которых имеются взрывчатые и легковоспламеняемые вещества, герметически закрытые и полые предметы, содержащие лед и влагу, а также любые отходы, не прошедшие пиротехнический контроль; обезвреженные - отходы, освобожденные от взрывоопасных предметов, ядовитых и вредных веществ; габаритные - отходы, габариты которых соответствуют требованиям загрузки металлургических печей: негабаритные - отходы, габариты которых не соответствуют требованиям загрузки металлургических печей; легковесные - отходы с низкой объемной плотностью (фольга и др.); кусковые - отходы, получаемые при литье, прокатке, ковке, штамповке и обрезке (сюда не относятся шлаки, пыль, окалина, опилки и т.д.); стружка - отходы, образующиеся при обработке полуфабрикатов и изделий на металлообрабатывающих станках. Стружка делится на вьюнообразную (с длиной витка более 100 мм), сыпучую (с длиной витка до 100 мм) и смешанную, низкокачественную, состоящую из смеси вьюнообразной и сыпучей стружки и содержащую посторонние включения. Порошкообразные- отходы, образующиеся при производстве металлических порошков и изделий из них; пылевидные - отходы, образующиеся при заточке и зачистке на абразивных кругах режущего инструмента из твердых сплавов и быстрорежущих сталей.

Отходы потребления (лом) по источникам образования укрупненно делят на три группы: лом промышленный, транспортный и сельскохозяйственный (машины, оборудование, детали, изделия, инструмент); лом военный (самолетный, корабельный, ракетный, боеприпасы и другое военное имущество); лом бытовой (предметы домашнего обихода), образующийся у населения. Лом первой и второй групп образует категорию амортизационного лома.

Аналогично отходам производства отходыпотребления(лом) делят по физическим признакам на: взрывоопасные, обезвреженные: габаритные; негабаритные; легковесные (самолетный лом, лом изделий, изготовленных из листового проката); тяжелые - лом с высокой объемной плотностью (лом литья и поковок); сложные - лом соединенных изделий или их частей из двух или более цветных металлов и сплавов; кусковые - разделанный лом, а также изделия из цветных металлов, размеры которых не превышают установленных ГОСТом.

В соответствии с ГОСТ 1639-78 “Лом и отходыцветных металлов и сплавов. Общие технические условия”, отходы цветных металлов подразделяются на следующие классы:

Класс А - кусковые отходы, представленные в виде части объема заготовки из цветных металлов и сплавов, отделяемой при обработке металла давлением, раскрое, литье, а также лом - отходы потребленияв виде изделий или их составных частей.

Класс Б - стружка цветных металлов и сплавов, представленная как отходыпроизводствав виде узкого поверхностного слоя металла, отделяемого от заготовки при обработке резанием.

Класс В - порошкообразные и пастообразные отходывольфрама, кобальта, молибдена и их сплавов, образующиеся в процессе изготовления и обработки различных изделий.

Класс Г - прочие отходы.

Класс АК - отходыбелой жести и лом луженой тары.

Класс АЛ - отходысвинцовых аккумуляторов (кислотных).

Класс Ж - отходыкабеля и проводников тока.

Класс З - листовая обрезь титана и его сплавов

Класс И - прочий лом сложный.

Класс К - отходыщелочных аккумуляторов.

Класс Л - отходыбиметаллов.

Класс М - отходыалюминия, покрытые селеном.

Класс Н - отходыкатализаторов.

Отходы ртути и ее соединений из-за особенностей их физического состояния имеют особую классификацию:

Класс Д - ртутьотработанная.

Класс Е - твердые ртутьсодержащие отходы.

Лом и отходыцветных металлов подразделяются по видам металлов: алюминийи алюминиевые сплавы; вольфрам, вольфрамсодержащие химические соединения, сплавы вольфрама; кадмий; кобальт, его соединения и сплавы; магнийи магниевые сплавы; медь и сплавы на медной основе; молибден, молибденсодержащие химические соединения и сплавы; никельи никелевые сплавы; оловои оловянносвинцовые сплавы; ртутьи ее соединения; свинеци свинцовые сплавы; титани титановые сплавы; цинки цинковые сплавы; лом сложный; лом бытовой.

Классы в зависимости от химического состава делятся на группы. В зависимости от вида металла количество групп различно; каждая первая группа представляет собой технически чистый металл, а каждая последняя - отходынизкокачественные. Каждую группу подразделяют на сорта, характеризующие качественные признаки лома и отходов: содержание металла, степень разделки, габариты, засоренность.

К первому сорту относятся наиболее качественные лом и отходы, не требующие дополнительной подготовки для металлургического передела. Отходы первого сорта поставляют разделенными по маркам сплавов, а при возможности их пакетирования - в пакетах, пачках или стопках.

Второй сорт - отходы, состоящие из сплавов одной группы или марки, но с засоренностью выше, чем в первом сорте.

Третий сорт - отходы, поставляемые по группам сплавов, имеют засоренностьчерными металлами или другими цветными металлами больше, чем во втором сорте.

Масса пакетов, пачек или стопок всех групп (или марок) и сортов не должна превышать: для алюминия и алюминиевых сплавов - 150 кг, для металлов и сплавов других видов - 250 кг. Масса отдельных кусков для всех металлов и сплавов - не более 100 кг, размеры не более 600х600х1500 мм.

Отходы цветных металлов, не отвечающие требованиям к сортам основных групп, но направляемые на переработку, относятся к низкокачественным. Максимальные размеры отдельных кусков низкокачественных отходов не должны превышать 1000х1000х2000 мм (по соглашению с потребителем допускается сдача отходов, превышающих указанные размеры).

В зависимости от физического состояния отходымогут быть представлены следующими видами.

Отходы алюминия и его сплавов: кусковые отходы, бракованные детали (штампованные, литые, кованые), шины, проволока, проводники тока, брак заготовок, чушки переплавов, обрезь труб, листов, лент, профилей, высечка лент и листов, проволока и провода сталеалюминиевые, фольга, стружка, съемы и шлаки алюминиевых сплавов, алюминиево-наждачная пыль. Алюминиевые отходы могут быть чистыми (не засоренными другими металлами и сплавами), засорены черными и цветными металлами, иметь приделки(металлические и неметаллические), покрытия другими металлами, изоляцией, краской, засорены влагой, маслом, смазочно-охлаждающими жидкостями.

Отходы меди и сплавов на медной основе: кусковые отходы, брак литых, кованых и штампованных деталей, обрезь, высечка листов, лент, труб, решеток и проволоки, проводники тока без изоляции и с изоляцией, латунные радиаторные трубки, капсульные втулки, гильзы для винтовок, карабинов, револьверов, пушек, радиаторы автомобильные, тракторные, самолетные, якоря электродвигателей, радиаторы с железными охлаждающими пластинами, проволока, проводники тока и кусковые отходы медестальные, стружка сыпучаяв брикетах, вьюнообразная, смешанная, шлаки, “козлы”, печные выломы, сора, пропиловка, медная и медно-графитовая пыль, лом и отходы биметаллов. Отходы меди и ее сплавы могут быть чистыми и засорены неметаллическими материалами, цветными металлами и сплавами, черными металлами, а также иметь покрытие в виде полуды, пайки, изоляции и лака, разную массу.

Отходы свинца и свинцовых сплавов могут быть представлены в виде чушек переплавов, брака заготовок, обрези рольного свинца, отходов проката и проволоки, лома кабельной оболочки, лома и кусков типографических сплавов, кальциевых баббитов, лома и отходов свинцовых аккумуляторов (в том числе решеток и клемм), аккумуляторов без баков, крышек и прокладок, лома аккумуляторов с медными пластинами, лома серебросодержащих аккумуляторов, а также аккумуляторных шламов, стружки свинца, кальциевых и свинцовосурьмянистых баббитов, шламов, съемов, изгари, пыли, шлаков, глета, пасты, золы, тировых земель и др. Отходы свинца и свинцовых сплавов могут быть чистыми (не засоренными другими металлами и сплавами), засорены черными металлами, другими металлами и сплавами, содержать влагу.

Отходы цинка и цинковых сплавов могут быть представлены в виде кусковых отходов, стружки и прочих цинксодержащих отходов. Кусковые отходывключают лом прокатного цинка, мерных листов, типографские клише, обрезь листов, лент, проволоки, труб, обоймы подшипников, снарядные пробки, втулки, карбюраторы. Лом и кусковые отходы могут быть с полудой и пайкой. Стружка может быть одной марки сплава, одной группы сплавов, смешанная. Прочие цинксодержащие отходы представлены гартцинком, изгарью, съемами, цинкосвинцовой изгарью, цинксодержащими шламами и отходами различного химического состава, в которых содержится цинк. Отходы цинка и его сплавов могут быть чистыми (одной группы сплавов), засорены черными и другими металлами и сплавами, а также влагой, маслом и другими неметаллическими материалами.

Алюминий, медь, свинец, цинки их сплавы составляют» 95 % заготавливаемых в настоящее время отходов цветных металлов. Остальная часть заготавливаемых лома и отходов представлена титаном, никелем, магнием, оловом, вольфрамом, кадмием, кобальтом, молибденом, ртутью или их соединениями и сплавами. Отходы этих металлов могут быть в виде кусковых, стружки, порошков, слитков, высечки, пасты, пыли, окалины, съемов и сплесов и т.д.

Разновидностями сложного лома являются освинцованный кабель и провода с медной или алюминиевой жилами, кабель с алюминиевой оболочкой и медной жилой, пули свинцовые с мельхиоровой или биметаллической оболочкой, кадмийникелевые аккумуляторы, алюминиевый лом после снятия селена. Наиболее многокомпонентным из сложных видов является лом или брак радиоаппаратуры и электротехнических изделий.

Бытовой лом содержит в основном алюминий, магний, медь, никель, олово, свинец, цинк.

13*

Отнесение отходов к какой-либо классификационной группе требует опробования сырья, которое включает комплекс операций по отбору и подготовке пробы для определения засоренности, металлического выхода и химического состава. Под засоренностью понимают наличие механических примесей (включая влагу и масло) в ломе и отходах, под металлургическим выходом - выход цветного металла или сплава в процентах при плавке шихтовых материалов. Лом может иметь приделки, то есть детали из стали, чугуна, неметаллического материала, а также цветного металла и сплава, отличающегося по химическому составу от лома, с которым они соединены.

Эффективность использования вторичного сырья тесно связана с его подготовкой и переработкой, тем более что свыше 60 % заготавливаемого лома и отходов цветных металлов сдается как низкокачественное сырье. Для получения качественных металлов и сплавов оно должно быть подвергнуто первичной обработке, под которой понимается совокупность процессов сортировки, разделки, пиротехнического контроля и приведения лома и отходов к соответствующим массе и размерам.