一般情况下,人们都是用钳子夹、剪刀、小刀或用火烧的方法剥开废旧的电线,将金属芯和绝缘皮分离,回收利用里面的金属丝如铁丝、铜丝、铝丝等。
这些方法虽然有用,但效率不高,而且污染环境,操作也不方便,容易伤到手。因此,我们想到了制作一个类似于卷笔刀的装置来剥开电线。
我们通过上网查找资料,了解了手动卷笔刀的原理,即用手摇动摇柄从而带动刀片削除铅笔木质层。之后,我们就制作了一个简单的电线刀和手动摇柄,将它们组合,做成了最简单的回收金属导线剥离机。
我们决定向老师求助。老师认真分析了我们的作品,认为电线比铅笔长、细,所以横切速度很慢,建议我们将削除方式改为纵切,并用电力代替手摇。
虽然将剥线装置改为电动的有些难度,但我们相信一定能够很好地完善这个作品。
我们先了解了一些电力方面的知识,比如如何通过电的热量使绝缘皮软化、用什么方法能产生动力来牵引金属芯、怎样控制加热温度等,再将刀片改成四周都是锋利刀片的圆孔,尝试做出各种小模型,然后在金属加热棒上钻两个大小不同的孔,使直径不同的电线都可以通过加热棒,最后设置一个温控开关控制加热温度,同时在装置的中间装上带刀片的分离支架,这样回收金属导线剥离机就改装完成了。
据相关部门统计,从2003年开始我国每一年报废的电子产品是一个巨大数字,比如至少500万台电视机、500万台洗衣机、400万台冰箱。从世界范围来看,尤其美国每一年出现的电子垃圾超过了700万t。从这些数据来看,电子垃圾成为了世界上重要的污染源之一。因此,研究回收利用电子垃圾中的金属具有实用价值。
随着电子行业发展越来越快速,近些年我国电子产品的报废率越来越高,市场上整体规模达到上百亿元。一直以来我国都在禁止电子垃圾的进口,而且国际公约也对此做了明确规定,但是因为世界之间的经济竞争非常残酷,大约80%电子垃圾都出口到了亚洲,尤其是到中国更为严重。这么庞大的电子垃圾,如果处理不当必然会造成巨大的环境污染。事实上,电子垃圾和城市中的各种生活垃圾存在较大区别,电路板上和机壳塑料兜含有了溴化阻燃剂,显像管、显示器以及印刷电路板等都含有主要成分为硅酸盐的铅锡合金,SMD电阻、半导体以及电池等中含有了镉,磁盘驱动器、铁质机箱等中有铬,电池中包含有镍,锂,镉以及其他金属,等等,各种物质都对人的身体有害。一旦把这些废旧的电子产品埋藏到土壤中而不进行任何处理,一些金属就会从土壤中渗透出来,污染土壤,假如把大部分电子垃圾与生活垃圾共同进行焚烧处理,焚烧所生产的一些气体就会污染土壤、大气以及浅层的地下水,严重者还会危及到人们的生命健康。假如不做人还处理而随意填埋到荒野之地,其中一些重金属会流入地下水中,从而造成污染。
从上面分析可知电子垃圾具有严重的危害性,因此必须要进行回收利用,本文就探讨了国内外对电子垃圾中金属回收利用。
如今,我国国内还没有构建出回收电子垃圾体系,回收电子垃圾大都是一些地下工厂,回收所得废旧电子产品基本上都是通过修理之后重新使用,而不能够回收使用就将其中金属与塑料等回收,而在回收中所产生废气与废酸就直接排放,对环境造成严重污染。虽然有一些正规回收处理厂,但是因为民间回收价格比较高,导致这些正规回收企业根本无法正常运转。
相比之下,一些发达国家回收电子垃圾上相对比较完善,大都采用延伸生产者责任制度及回收处理费用由消费者支付制度。尤其是美国成立了专门的公司,比如负责拆解公司、负责回收电路板公司等等,美国税收再利用电子垃圾高达97%以上。而德国且使用了电子破碎机将废旧电器中的废物与有用物区分出来,首先就是通过人工拆卸把废旧电器中有毒器件取出来,比如荧光屏、显像管等等,之后把剩余部件投入到破碎机中去,采用磁力方式将铁分离出来;其次采用涡流分选的办法把铝选出来;最后采用风力分离方式将塑料等相对较轻的物质分离出来,剩余就是铜与一些比较稀有的贵金属。通过这些途径得到的金属,就依据其含量卖到终端处理厂。采取这种方式回收再利用电子垃圾达到了90%以上。
在处理电子垃圾上,因为成本比较高,要彻底实现无害化更加困难重重,一些发达国家还把大部分的电子垃圾朝着发展中国家转移。
在处理电子垃圾上方法较多,把废电器的线拆成电缆电线、电路板以及显像管等各个部分,之后依据这些部分的特征处理。回收废电路板大多是采用了再利用电子元器件,分选回收塑料、金属等各个部分,方法较多比如重力分选、磁选与涡电流分选等,就能够将黑色金属、塑料与大部分有色金属完全分离出来。之后再选用冶炼、化学等各种方法将银、金、铜、锌等各种有色金属分离出来,而对于压缩机、显像管以及电池等均使用智能分离、物理冲击分离及高温焚烧等各种方法进行回收利用,降低污染环境。
许多电子产品中都是采用黄金进行加工制造,尤其是一些微型化电子产品中,采用黄金做电子线路更是不能缺少的材料,比如电脑,手机等。事实上,随意丢弃这些电子产品就会对环境造成严重污染,假如将其中废电池回收到一起,达到1吨就能够提炼200 g黄金,事实上电子垃圾中所含黄金量远远超出了原矿中含量,一般都超出几百倍以上,而且从电子垃圾中提取所花费成本远远低于原矿,其经济效益十分明显。同时许多电子垃圾中所用外部材料和内部金属元件都能够重新使用,具备较高价值。可以说,电子垃圾事实上就是一座小金矿。现在,美国处理电子垃圾的企业每年利润就能够达到2500万美元~3000万美元。
现在每一年我国大约要报废七千多万部手机,而手机电池几乎上亿块。比较常见的电池有镍―氢电池、镍―镉电池以及锂离子二次电池三类。而其处理方法主要有下面几种。
(1)干法处理;这种方法中就是火烧法处理,其一将电池破碎,把包装塑料除掉,其二就是把电池放置到回转窑中进行加热到1000 ℃,收集烟尘中的镉气化气体,从窑子下部将残渣排出,经过提炼将氧化镉烟尘转化成金属镉,用来做镍―镉电池的原料。而残渣属于镍铁混合物,主要使用到生产不锈钢。
(2)湿法处理;这种措施就是破碎镍―镉电池之后溶解到硫酸中,之后借助到离子树脂将溶液中的各种金属提出出来,就能够获取到镍与镉原料,而且比上一种方法所获更加纯净,但是回收的价格更加高。
事实上,这两种回收方法都存在各自的优缺点,使用焚烧将有机物去掉,就要安装配套的烟气净化装置,不然就会对大气造成污染;而第二种方法要浸泡在盐酸中,必须对设备的防腐要求比较高,操作的环境也比较恶劣。在回收利用电子垃圾中的金属,不但工艺要求简单,成本低,流程短,资源回收率与产品的纯度高,还不应该出现二次污染,属于一个清洁的生产工艺。
从我国现状来看,属于制造电子产品与消费电子产品的大国,不管立法上还是回收上都还具有一定差距。因此,就应该多分析国内外回收利用电子垃圾中金属现状,进行比较,并引进其他国家先进的回收工艺技术与设备,提高对金属回收利用率。
[1] 王春香.我国电子垃圾回收处理的困境及出路[J].大连海事大学学报:社会科学版,2009(1).
[2] 毛玉如.电子废弃物现状与回收处理探讨[J].再生资源研究,2010(2).
[3] 社壬福.环境与健康新杀手――电子垃圾[J].化学教育,2007(3).
[4] 新连.从电子垃圾中“掘金”[J].中小企业科技:创业版,2009(6).
从相关数据可知,到了2005年我国的城镇与乡村拥有电视机的比例达到了134.8台/百户与84台/百户,而拥有电脑比例达到41.5台/百户与2.1台/百户,拥有手机比例为30.26部/百人,到现在这些产品几乎都达到了报废状态,由此产生的各种废旧产品严重影响着环境,尤其是所含有大量重金、PBDE及PBB等各种有毒成分,一旦处理不善就会严重污染环境。
在回收贵金属上大都采用采用了分类,取样,分析,溶解,分离,还原,精炼铸锭几个过程。
其一是分类,取出三份等量的样品,一份作为检验分析,其他两份作为备考。所取的样品要具有一定代表性。对于废液取样,要充分进行搅动或者摇动,如果沉淀比较多,就应该先进行过滤之后再取样送去分析。
其二分析废料;判断贵金属的价值高低,定性分析就是要对废料中所含贵金属元素进行确定,而定量分析就是要确定贵金属元素具有多少量。
其三溶解;这一步非常关键,就是要把废料全部或者部分进行溶解,之后分离其中各种贵金属,从而回收到贵金属。耐蚀性:Ag
在实际运用中,采用无机溶剂溶解相对较多,主要是采用硫酸或者硝酸溶解。从而产生出可溶性硫酸盐与硝酸盐。
其四贵金属分离,常用的方法比较多,有置换法、萃取法、还原沉淀法以及离子交换法。
其五贵金属还原;经过溶剂获取到了含贵金属的溶液,就必须要采取特定还原剂将贵金属还原出来。在溶液中贵金属大多以下面化合物形态存在(见图1)。
其六精炼提纯;通过上的回收就能够获取到单个金属,但是纯度还不能满足所需,所以要进一步进行处理,才能够获取到不同纯度与杂志含量符合要求的贵金属。
(1)机械处理;机械处理技术就是运用电子废弃物的导电性、密度、磁性以及表面特征等各种物理性质存在差异,将电子废弃物中的金属与非金属分离出来,这种技术就是包含了拆解,破碎以及分选等各种处理过程。通过机械处理能够把废电路板中的铝、铁以及贵重金属分离出90%以上。在使用中,机械处理技术能够将电子废弃物种有价金属富集起来,提升其回收率,并且回收处理中所造成的二次污染并不大,成本也比较低,但是对获得贵金属的纯度不高。所以在资源化回收中就把这种技术当成预处理。
(2)火法冶金;从电子废弃物种回收贵金属,最终采用技术就是火法冶金技术,这种技术常常使用在废弃通讯器材之中对贵金属的回收中。在现实中,多采用电弧熔炼法将电子废弃物种贵金属高效回收,回收金达到了99.88%,银达到了99.98%,钯的回收率达到100%。但采用这种方法的步骤比较繁琐、耗时比较长、能耗也比较大,并且电子废弃物中贵金属含量低就不适合使用这种方法提取。
在现实中,电子废弃物的种类繁多,成分较为复杂,而且处理的难度也比较大,所以传统方法极难充分回收贵金属,所以就需要不断引入一些新技术,比如微波热解法、生物处理等,就能够让电子废弃物中贵金属获得高效资源化回收。
(1)生物技术;这种技术是20世纪80年代才被应用到电子废弃物的回收贵重金属中,这种方法就是应用某一种微生物或者代谢产物,就能够和废弃物中金属互相作用,从而产生出还原、氧化以及吸附等各种反应,就能够回收废弃物中有价金属。如今生物技术研究较多就是应用细菌的浸出技术对废弃物中贵金属进行回收,就是用三价铁离子和金属发生氧化反应,从而就将贵金属到了废弃物表面进行回收,而还原二价铁离子通过细菌氧化进行浸取。
(2)其他的一些处理技术;新技术中还有其他一些处理技术,即为微波热解法、螯合树脂吸附法等,微波热解就是把电子废弃物进行粉碎之后进行微波加热就能够分解会发其中有机物,一旦加热到了1400℃上下就能够把其中金银及其他的金属形成了玻璃化物质,然后进行冷却就成了小珠形式进行分离。
总而言之,资源化回收电子废弃物中的贵金属逐渐朝着规模化发展。因此必须要在现今回收技术基础上引入新技术,尤其要将重心放在揭示生物吸附机理,拓展出生物吸附的原料与制备措施上。必须要配建立合理的资源化回收机构,完善回收的工艺流程,从根源上降低回收中对环境造成的危害。
据国家统计局统计,1—6月份规模以上有色金属企业工业增加值同比增长12.0%,增幅比去年同期回落2.6个百分点。我国十种有色金属产量1947.0万吨,比去年同期增长10.0%,增幅比1—5月份回落了0.9个百分点。其中,精炼铜产量323.4万吨,比去年同期增长12.8%;原铝产量1058.0万吨,比去年同期增长7.9%;铅产量227.0万吨,比去年同期增长12.4%;锌产量257万吨,比去年同期增长9.1%。六种精矿金属含量507.5万吨,比去年同期增长7.5%。氧化铝产量2138.4万吨,比去年同期增长10.0%。铜材产量为684.7万吨,比去年同期增长21.8%;铝材产量为1821.8万吨,比去年同期增长24.6%。
6月份,十种有色金属日均产量为11.4万吨,同比增长8.1%,环比增长6.9%。我国十种有色金属日均产量2011年9月超过10万吨,今年6月份超过11万吨。从2011年起十种有色金属结束了高速增长格局,步入中低速发展阶段。
据国家统计局统计,1—6月份我国有色金属工业(不包括独立黄金企业)完成固定资产投资额2846.7亿元,比去年同期增长19.3%。其中,有色金属矿采选完成固定资产投资502.9亿元,同比增长0.9%;有色金属冶炼完成固定资产投资929.0亿元,同比增长2.2%;有色金属加工完成固定资产投资1414.8亿元,同比增长44.6%。其中,有色金属工业民间投资所占比重达80.7%。初步分析,民间项目投资主要是深加工项目,并且集中在东部地区。今年以来,有色金属工业投资特点是加工项目投资上升,矿山项目投资增幅回落,有色金属冶炼投资热缓解,投资结构调整有所推进。
6月28日LME,三月期铜收盘价格6750美元/吨,比5月末的收盘价格7309美元/吨回落7.6%,比上年末收盘价7930美元/吨回落了14.9%;三月期铝收盘价格1773美元/吨,比5月末的收盘价格1906美元/吨回落7.0%,比上年末收盘价2063美元/吨回落了14.1%;三月期铅收盘价格2051美元/吨,比5月末的收盘价格2201美元/吨回落6.8%,比上年末收盘价2335美元/吨回落了12.2%;三月期锌收盘价格1853美元/吨, 比5月末的收盘价格1927美元/吨回落3.8%,比上年末收盘价2078美元/吨回落了10.8%;三月镍收盘价格13710美元/吨,比5月末的收盘价格14825美元/吨回落7.5%,比上年末收盘价17050美元/吨回落了19.6%;三月期锡收盘价格19675美元/吨,比5月末的收盘价格20900美元/吨回落5.9%,比上年末收盘价格23400美元/吨回落15.9%。
6月28日上海有色金属交易所,三月期铜收盘价格48580元/吨,比5月末的收盘价格52890元/吨回落8.1%,比上年末收盘价57770元/吨回落了15.9%;三月期铝收盘价格14215元/吨,比5月末的收盘价格14830元/吨回落4.1%,比上年末收盘价15365元/吨下降了7.5%;三月期铅收盘价格13980元/吨,比5月末的收盘价格14110元/吨回落了0.9%,比上年末收盘价15390元/吨回落了9.2%;三月期锌收盘价格14420元/吨,比5月末的收盘价格14720元/吨回落2.0%,比上年末收盘价15520元/吨回落了7.1%。
6月份 LME,三月期铜平均价为7038美元/吨,环比回落3.0%,同比下降5.2%; 三月期铝平均价为1856美元/吨,环比回落0.3%,同比下降3.5%;三月期铅平均价为2109美元/吨,环比回升3.5%,同比上升12.7%;三月期锌平均价为1874美元/吨,环比回升0.6%,同比上升0.9%;三月期镍平均价为14346美元/吨,环比回落4.5%,同比下降13.6%;三月期锡平均价为20307美元/吨,环比回落2.4%,同比上升5.5%。
6月份国内市场,铜现货平均价为51590元/吨,环比回落3.3%,同比下降6.3%;铝现货平均价为14726元/吨,环比回升0.8%,同比下降6.9%;铅现货平均价为13889元/吨,环比回升0.5%,同比下降7.5%;锌现货平均价为14879元/吨,环比回升0.6%,同比下降0.2%。
二季度国内市场,铜现货平均价为52696元/吨,环比回落8.2%,同比下降7.0%;铝现货平均价为14619元/吨,环比回落1.1%,同比下降8.5%;铅现货平均价为13935元/吨,环比回落5.8%,同比下降9.3%;锌现货平均价为14832元/吨,环比回落3.8%,同比下降2.6%。
上半年国内市场,铜现货平均价为55060元/吨,同比下降4.7%;铝现货平均价为14701元/吨,同比下降8.0%;铅现货平均价为14363元/吨,同比下降7.7%;锌现货平均价为15125元/吨,同比下降1.5%。
2010年国内市场铜价恢复性增长,2011年达到7万元左右,但从2011年第四季度起总体呈下滑态势。
为应对金融危机,我国实施了电解铝收储措施,2010年国内市场铝价迅速回升,2011年8月国内市场铝价曾接近1.8亿元,但从2011年9月起一路下滑,2012年至今铝价始终低于国内的平均成本线。
1—6,我国有色金属进出口贸易总额790.6亿美元,同比增长0.8%,增幅比1—5月份回落0.5个百分点。其中,进口额489.1亿美元,同比下降8.7%,出口额301.5亿美元,同比增长21.4%,增幅比1—5月份回落6.6个百分点。值得关注的是扣除黄金首饰及零件出口额162.4亿美元后,主要有色金属出口额为139.1亿美元,同比下降3.8%。今年1—6月有色金属进、出口贸易额扣除黄金首饰及零件出口额后,均呈下降态势。
1—5月,8431家规模以上有色金属工业企业(不包括独立黄金企业,下同)实现主营业务收入18003.2亿元,同比增长16.6%,主营业务成本16598.6亿元,同比增长18.3%,比同期主营业务收入的增幅高1.7个百分点;实现利税870.3亿元,同比下降1.6%,降幅比1—4月份扩大了1.3个百分点;实现利润486.2亿元,同比下降7.3%,降幅比1—4月份扩大了0.1个百分点。5月份实现利润114.7亿元,比去年同期下降了5.8%,但比4月份有所改善。
2011年为我国有色金属企业赢利的最好年份,规模以上有色金属工业企业实现主营业务收入和实现利润均有较大增长,并且利润增幅明显高于收入增幅,年终实现利润创历史新高。从2012年起虽然主营业务收入仍平稳增长,但实现利润却持续下降。
1—5月,598家国有控股企业实现主营业务收入5602.8亿元,同比增长16.9%,占规模以上有色金属工业企业实现主营业务收入的31.1%;实现利税112.5亿元,同比下降41.7%,占规模以上有色金属工业企业实现利税的12.9%;实现利润17.9亿元,同比下降79.9%,降幅比1—4月份缩小了7.2个百分点,占规模以上有色金属工业企业实现利润的3.7%。国有控股企业中亏损企业为272家,亏损企业户数比去年同期增加36家,比4月末减少9家,亏损面为45.5%,比4月末减少了1.5个百分点;国有亏损企业亏损额86.4亿元,同比增长7.5%,占规模以上有色金属亏损企业亏损额的53.0%。国有控股企业主营业务收入利润率仅有0.3%,比去年同期回落1.5个百分点。
3、每百元主营业务收入中的成本高于全国平均水平,主营业务收入利润率低于全国平均水平
1—5月,规模以上有色金属工业企业每百元主营业务收入中的成本为92.2元,比全国平均水平85.4元高6.8元;主营业务收入利润率为2.7%,比去年同期回落0.7个百分点,比全国平均水平低2.7百分点;资产利润率为3.9%,同比下降1.0个百分点,明显低于银行的贷款利率。
1—5月,7092家规模以上小型有色金属工业企业实现主营业务收入7270.8亿元,同比增长24.2%,占规模以上有色金属工业企业实现主营业务收入的40.4%;实现利税377.1亿元,同比增长12.0%,占规模以上有色金属工业企业实现利税的43.3%;实现利润214.5亿元,同比增长8.9%,占规模以上有色金属工业企业实现利润的44.1%。小型企业主营业务收入利润率为3.0%,比去年同期回落0.4个百分点;资产利润率为6.1%,比去年同期下降1.2个百分点。
1—6月,60户重点联系企业实现主营业务收入8339.7亿元,同比增长16.1%;主营业务成本7427.0亿元,同比增长20.5%,主要业务成本增幅比主营业务收入增幅高4.4个百分点。1—6月,60户重点联系企业盈亏相抵后实现利润103.8亿元,同比下降40.8%,降幅与1—5月份基本持平。
1—6月份,我国铝锭综合交流电耗下降到13762千瓦时/吨,比去年同期又下降了114千瓦时/吨,节电12.1亿千瓦时;铜冶炼综合能耗下降到327.0千克标准煤/吨,比去年同期下降了3.1%。
初步预计,下半年十种有色金属产量增幅继续回落,全年增幅可能在8%左右,全年有色金属工业完成投资增幅在15%左右,国内市场铜、铝、铅等主要金属品种价格降幅为5—8%,规模以上有色金属企业实现利润降幅10%左右。主要依据有以下几点。
一是支持有色金属快速增长的因素不复存在。过去十年,我国有色金属工业保持年均两位数快速增长,主要原因是国内需求持续快速增长、体制改革调动了地方和企业的积极性,再加上国际上美元贬值、流动性增加和金融性投资等因素。这使我国成为世界最大的有色金属生产国和消费国。但金融危机以来,国内需求从高增长转为中低速增长,能源资源和生态的约束日益明显,有色金属价格和增长率将进入调整阶段。
二是产业结构和产能过剩的问题短期内很难解决。有色金属产业链“中间大、两头小”,冶炼产能过剩,矿山保障能力不足,高附加值的加工产品短缺,总体上处于国际产业链分工中低端。美欧倡导实业回归,新兴经济体和我国形成同质化竞争,前有堵截,后有追兵,将面临更多贸易摩擦,产能向国外转移障碍更多,难度很大。结构不合理和产能过剩的问题短期内很难解决。
金属平衡管理是冶炼企业中的一项重要技术经济工作,直接关系到企业管理以及企业经济效益。通过对金属平衡和回收率的计算,可以对矿产资源实现合理利用,降低生产过程中金属的流失,有效反映金属去向和及时准确的发现生产中薄弱环节,方便了我们队生产问题的及时有效采取措施。一方面,金属平衡能如实反映冶炼企业生产经营情况,提供基础数据,包括原料辅料消耗、能源的消耗、工业产值,方便计算各项技术经济指标,提高经济效益。另一方面,金属平衡所反映的产品数量、产品质量以及生产工序中所产生的半成品数量和质量,通过上述数据理论与实际的比较,可以反检出生产过程中工艺流程、计量和质检工作的可靠性与准确性。作为资源丰富的世界主要精锌生产国,我国有色金属多为共伴生产,70%的矿种是来源于伴生矿,这样的现状,使得锌金属冶炼中的平衡管理就更具有重要经济—环境—社会意义。
根据物质不灭定律,物质的形态会转化,但是永远不会消失,其质量守恒。因此,锌金属冶炼企业生产过程中金属平衡关系是:装入物料量=有效利用量+损失金属量。金属平衡管理,即是根据这一点,来完善和提高锌金属回收率,提高经济效益。
金属平衡管理应确定以下三点;1)金属平衡的目的与要求;2)金属平衡制度;3)通过制度,明确开展金属平衡工作所需各项要求。开展金属平衡工作需要明确的要求如下:①相关组织、人员以及职责、权限;②金属平衡所需的各个计量点、质检点以及对计量和质检的要求;③物料盘点各项工作如何开展;④对编制金属平衡报表的要求。
1)企业需要成立负责金属平衡的专职机构,明确对应的负责人。还需对金属平衡管理明确制度,统一组织和分派工作。在实际工作中,专职机构需严格遵循金属平衡各项制度,统一开展所需工作。如对金属平衡报表的编制需由指定部门执行,对不符合规定的物料及时上报并处理,对各相关数据分析并提出改进措施,及时了解、改进完善金属平衡工作。
2)在盘点中,提前准备,确保盘点场地标示清晰完整,物料集中并分类。采取年终、年中和月末等固定时间盘点,对物料分类存放以及全面总清点,采取精确计量避免主观目测,对所有数据如实记录并上报。
1)金属平衡报表的编制要能反映冶炼过程中金属回收程度,来源和去向以收支表格形式来体现;金属平衡报表要求填写项目齐全,计量单位统一,所有数据和物料品位,都要有依据并准确。
2)按月、季、年审核和编制金属平衡技术表,及时发现和报告问题。根据测算数据编制金属平衡表,不仅能体现回收效果,更能明确金属物料的来源和去向。方便掌握损失的去向,分析损失原因并采取有效应对措施,提高回收率。
3)对金属平衡表的测算一般是采用统计分析法和实际测试法,各有其优势,通常结合使用,以便验证和完善。在统计分析方法中,通常只是针对生产原始记录、原料领取单、中间产品单等大量统计资料进行综合分析与运算;实际测试法则是对金属物料的投入量、产出量和损耗量进行现场测定并分析纠正,获得各项经济技术数据。
国内有色金属矿产综合利用率在60%,而共伴生矿仅40%,每年尾矿等废弃物达一亿多吨。随着回收技术与环保要求的提高,我公司各矿产资源产量与回收率有了大幅度提升,2011年与2008年比较,锌产量提高了28.75%,而伴生有价金属回收产量则更多,如铟增长了129.8%,镉增长了62%,锗增长了159.64%,这充分表明回收技术和实际金属平衡工作越来越完善,越来越科学成熟。
通过金属平衡公式原理我们可以降低母项(即热烧结块锌量、冷烧结块锌与损耗锌量之差),增加子项即粗锌中的含锌量,以此提高锌金属回收率。
从熔炼工艺金属平衡表可知,投入物料中的锌分布在产出物粗锌、兰粉、大布袋灰、浮渣和炉渣中,提高产品即粗锌的产量即是直接提高金属锌回收率。生产目的以提高粗锌产量为准,减少金属损失,控制生产成本并提高经济效益。
浮渣产出率及浮渣量是反映鼓风炉况是否正常的重要标志,产出率越低,量越少,则生产过程中冷凝效率高,浮渣中所含的锌量少,相对应的粗锌产量就高,有利于提高金属锌回收率;同时浮渣中所含铅少,冷凝分离系统也就降低了铅的补充量,同样降低了生产成本。
含锌炉气经铅雨冷凝器吸收锌后进入直升烟道和横跨烟道,由洗涤塔、洗涤机和湍球塔除尘,最后送出。含锌炉气在洗涤过程总,产生含有有价金属的泥浆即我们所称“兰粉”。控制兰粉产出量可降低锌金属损失,提高冷凝效率,增加粗锌产量,从而提高锌回收率,减少铅补充量,降低生产成本。
金属平衡是金属冶炼厂一项重要的技术管理工作,任何一个环节的任一点误差,都能产生金属差,而这些往往到盘底时才能知道结果。为此,日常的基础管理工作就需要更加重视,提高职工的质量意识和实际技能,认真控制每个误差关键环节,加强自身优势。通过对金属平衡管理工作的规范执行,促进企业各项生产工艺工作完善,利用科学技术,科学指导金属平衡工作,优化工艺条件加强生产管理,提高企业经济效益和竞争力。
多方面资料证实,从1吨废旧手机中可以提炼400克黄金、23公斤银、172克铜;从1吨废旧个人电脑中可提炼出300克黄金、1公斤银、150克铜和近2公斤稀有金属等。相比之下,天然矿山虽然由于金矿品位不同,从每吨矿石中提炼出金子的数量有多有少,但通常情况下,开采一吨金砂仅能提炼出5克黄金。因此,有人把“城市矿山”看成是高纯度优良矿山。
而在我国,20世纪80年代中后期进入家庭的电视机、冰箱、洗衣机的社会保有量分别达到35亿台、13亿台、1.7亿台。以10年至15年使用寿命估算,从2003年起我国每年至少有500万台电视机、400万台冰箱、500万台洗衣机要报废。此外,目前全国电脑保有量近2000万台、手机约19亿部,而电脑、手机产品的更新速度更快,大约有,500万台电脑、上千万部手机已经进入淘汰期。
“以电视、冰箱、洗衣机、空调、电脑等废旧家电产品为对象,回收和处理行业有义务要及时回收并采取对环境和健康无害的回收处理。”2011年1月1日,有中国版家电回收法之称的《废弃电器电子产品回收处理管理条例》即将实施。
同和生态系统株式会社(下称同和)是日本回收再利用方面的领军企业,2003年同和正式进军中国,并与苏州市苏州高新区集团成立了苏州同和资源综合利用有限公司。作为第一家参与中国回收再利用的日资企业,同和以持有90%的股份牢牢掌握着合资公司的商权。但这并不妨碍同和充分享用苏州高新区集团的资源,2009年8月底,苏州同和资源综合利用公司入围江苏家电以旧换新定点拆解企业,成为惟一的日系合资企业;同年11月,在第四届中日节能环保综合论坛上,中日两国在论坛上签署了42个节节能环保合作项目,苏州高新区集团和日本同和签订的年处理40万台《关于苏州市废旧家电再生利用示范项目的启动及循环资源合作项目》正在其中之一。此项目也帮助同和集团通过控股公司苏州同和这个平台,开启了回收处理苏州市周边地区所产生的废旧家电(空调、TV、电冰箱、洗衣机、电脑)的事业,提取中国“城市矿山”中的金、铜、铂等金属资源。
日本有“钢铁立国”之说,同和则豪称“有色金属立国”。同和集团致力于回收贵金属,在金属回收再生方面拥有独特的技术及丰富的经验,目前同和集团已掌握了金、银、铜、铅、锌、锑、钯、镍等约20种稀贵金属提炼方式,并拥有在全世界都相对领先的提炼技术。仅在日本,同和集团一年中从“城市矿山”中便可开采出24吨黄盒、50吨银。而在锂离子电池、核反应堆废料、液晶电视面板中提炼出60公斤钯、30公斤锗以及近百吨铜、铅、白金等稀有贵重金属资源。
如果说同和拥有回收再利用资源方面的经验与技术,那么综合商社住友商事的优势在于事业经营及覆盖全中国的业务网络。参与、扩大在中国的废旧家电、废旧电器回收再利用事业是住友商事与日本同和的共识。从同和与苏州商新区集团的合作上也可以看出,日本企业在中国开拓新市场时,更青睐与“国有资源”合作。
通过住友商事在天津市多年建立的关系与人脉,住友商事、同和与天津市供销社达戒合作意向,2010年4月住友商事、同和与天津市供销社直属企业绿天使公司成立合资。共同投资在天津静海子牙再生资源产业基地合作建设年拆解处理能力40万台的工厂,约投入10亿日元建设拥有破碎机、磁力选别机等在内的拆解工厂。对电视机、冰箱、洗衣机等进行拆解,将铁、铝、树脂等分类后销售给材料商。2至3年后计划再投资10亿日元,导入可分离回收电子基板等中含有的金、铜的精炼设备。
司马昭之心路人皆知。住友商事与同和是试图通过废旧家电加工拆解的技术设备优势,整合利用供销社绿天使公司再生资源回收网络优势,在天津打造废旧家电回收、拆解、加工、综合利用产业链。据悉,绿天使在天津市拥有300多处废弃物回收站及家电大卖场的回收网络,“绿天使”社区回收的网络已经覆盖天津市区的90%以上。
日本最大综合商社三井物产认为:如果把向所有业界提供原材料及产品的商流比作“动脉”的话,威廉希尔williamhill那么回收再利用事业就是与其相反的“静脉”。“挖掘城市矿山”被三井物产列为“三井物产事业项目、挑战与创新”的第一位,可见三井物产对回收再利用事业的重视程度。
据日本媒体报道,继日本同和成为首家进军中国废旧家电再利用市场的巨头之后,三井物产也宣布,2010年将正式进军资源再生利用市场。三井物产目前已经与中国某资源蒋利用大型企业达成冶炼公司合资协议,以北京、上海等家电以旧换新试点城市地区为中心开展废旧回收、拆解、资源再利用业务。已经浸入中国经济产业多年的三井物产,正在全力参与到分享这条中国“大静脉”中来。
三井物产在资源回收再利用事业领域拥有的优势,在于拥有综合商社独有的遍布全球的顾客人群、物流机能以及事业投资等领域的实际业绩。2007年以后,三井物产开始展开资源回收再利用事业的措施,其中之一便是2007年6月投资收购了全球最大的综合回收再利用公司――西姆斯(sIMS)集团的一部分股权。SIMS家电回收再利用的年处理位居世界之首。废旧基板的处理量也位居全球第一。2008年金融危机之际,SIMS收购了美国第二大废旧金属回收处理公司――Metal Management,使集团全年废旧金属处理量高达1600万吨。其中以城市矿山为对象的废旧家电和电子设备的回收再利用事业,成为增长速度最快的部门。
2008年8月以后,三井物产再次向SIMS投资,截至2010年3月,三井物产的出资比例已经达到17.8%,已成为SIMS最大股东,并向该公司派遣了2名董事。而目前SIMS已在中国上海开设代表处。
随着我国经济的飞速发展和人民生活水平的快速提高,无论是家庭还是办公室,日用电器随处可见,日常生活各方面都要用到家用电器。家用电器不断更新换代,淘汰废弃速度越来越快,由此产生了大量固体废弃物。废旧家电回收处理成为废弃物处理的一个重要部分,如果处理不得当,将对环境造成严重的破坏和影响,且浪费大量资源和能源,使社会负担增加,影响生活质量,成为一个棘手的问题。
针对家用电器进入大量报废的高峰期,世界各国政府都采取有力措施,包括制定管理法规、建立废弃电器回收体制、加快报废电器回收技术和无害化技术研究、资助建立废旧电器回收利用企业。从资源再生、循环经济和环境保护出发,秉承减量化、资源化、无害化的原则,大力发展废家电“回收—拆解—再利用”产业。通过技术进步和相关政策法规的建立健全,做好这一利国利民的大事业。
废旧电子产品是不同于一般城市垃圾的固体废弃物,如不处理直接掩埋在土中,将对土壤造成严重污染;如进行焚烧,则将产生各种有害气体,对大气环境造成污染。
废弃家电中包含铅、镉、汞、铬、溴化阻燃剂、氟利昂等有害物质,对人体及环境危害极大。例如,铅会损伤中枢和周围神经系统、循环系统及肾脏;对内分泌系统有影响;严重影响大脑发育。镉造成动脉硬化、肺部损伤、肾脏疾病、骨骼易碎裂,极可能是一种致癌物质。铬会引起溃疡、痉挛、肝及肾损伤、强烈的过敏反应、哮喘性支气管炎、DNA损坏,是一种已知的致癌物质。可以说,电子废弃物是毒物的集大成者。
家电废弃物虽有污染环境的潜在危险,但又是可回收的再生资源。垃圾只要进行合理利用,就可变为资源。目前环境污染日益加重、自然资源日益短缺,资源的再生将是主要的解决途径之一,废旧家电必将成为未来的主要“矿产资源”。
家用电器中可供回收再利用的资源非常丰富,例如黑色金属、有色金属、塑料、玻璃、橡胶等。一台计算机中,约54%是钢铁,20%为铜和铝等金属,17%为塑料。据统计,从1t废弃电子线kg。废旧家电中还含有相当数量的铬、铂、钯等贵金属。从废家电中回收废弃资源,不仅可使资源再生,还可减少由于资源开采对环境造成的污染,并降低能源消耗及不可再生资源消耗。
废家电回收处理问题是一个棘手的社会问题,国家必须通过出台相应的行政法规来引导这一产业的发展和规范,规范整个家电产业。例如,日本政府在2001年正式颁布实施了家电回收法,宗旨是推进废家电回收循环再利用,促进资源再生,减少环境污染。美国加利福尼亚州2003年通过了电子废弃物回收再利用法案。该法案规定,顾客在购买新电视机或电脑时,每件须交6~10美元的电子垃圾回收处理费。欧盟也于2005年起实施相关法令,禁止含有铅、水银、镉、六价铬等重金属的电子产品在欧盟市场上出售。
我国2004年将青岛市、浙江省作为国家废家电及电子产品回收处理体系建设试点省市。要进一步推进废家电综合利用和资源回收再利用,还必须有配套的税收优惠政策,并将节能降耗纳入各级评价考核体系以及社会经济发展统计之中。迄今为止,我国已颁布了一系列相关政策与规定:《电子信息产品污染防治管理办法》、《废旧家电及电子产品回收管理条例》、《废旧家电及电子电器产品污染防止技术政策》、《再生资源回收管理条例》、《中华人民共和国固体废物污染环境防止法》、《废弃电器电子产品回收处理管理条例》。
这些政策与规定的实施,将对规范和推动再生资源产业的发展具有深远的影响及意义。
国外发达国家对于废旧家电的拆解回收产业起步较早,通过政策法规的引导和市场因素的调整,已经形成了相当规模的产业链。我国在废家电“回收—拆解—再利用”的产业化上也开始积极探索,进行合理引导。例如,2004年国家发改委将浙江省和青岛市定为国家废家电及电子产品回收处理体系建设试点省市,目的在于从这两个试点省市的实践过程中摸索出资源回收再利用的经验,进而在全国范围内广泛推广。
浙江省与青岛市均分别颁布了相关政策与规定,并确定了阶段性目标。此外,上海、深圳、广州、无锡、珠海、佛山等城市,均建设了废弃电子产品回收处理中心。由于废旧家电的回收体系不够完善,造成许多处理废旧家电的企业虽然处理能力很大,但却无废旧家电可处理,长时间处于停工状态。部分试点企业最后因为收不到足够数量的废弃家电以及后续资金无法保证等因素,而未能维持下去。因此,必须合理规划、遵守市场运作规律,并做到:(1)减低或消除原料与产品市场的恶性竞争,使我国的相关企业在国际市场上有一定的线)国家加大技术研发和环保投入;(3)实现对再生资源的规模化和集约化利用;(4)提高产能利用率低,杜绝重复建设,减低投资浪费。
美国早在1960年就已建成了能够从废弃军事设备中回收贵金属的中试厂,处理能力可达0.23t/h;并于1986年研发了从各种电子废弃物中回收贵金属的新技术,主要包括手工拆卸、机械处理、火法冶金、湿法冶金等。瑞典、日本、德国等也不落后,纷纷积极开展电子废弃物处理技术的研究,并取得了很大进展。目前,电子废弃物处理及回收技术的研究方向主要是回收稀贵金属和基本金属。下面对各种工艺技术的特点进行分析。
在工艺上,机械处理技术比较简单,实现规模化较容易,二次污染小,符合环保要求,但简单的机械处理难以实现各种不同金属的完全分离。热处理技术对回收含量较低的废弃物具有独特的优势,且处理能力较大。湿法冶金技术虽然回收率较高,但是工艺流程复杂,需要消耗大量的化学试剂,且对设备有腐蚀,对操作人员的健康有害。生物技术具有高效、清洁、安全等特点,且工艺简单。
机械处理与热处理技术无法直接获得最终金属单质或其化合物,一般只能获得多种金属元素混合的富集体;湿法冶金技术和生物技术可直接得到纯度较高的金属单质及化合物。因此,合理的回收系统应该是以机械处理与热处理技术作为前期预处理技术,湿法冶金技术和生物技术作为后期处理技术,回收最终的金属产品。
在成本上,生物技术所需设备简单,投入较少,但可利用的菌种较少,菌种培养周期过长;而热处理技术、机械处理和湿法冶金技术的投入则相对较大。在金属产品的回收率方面,各种回收工艺对电子废弃物中金属的回收率仍然较低,需要继续研究。除生物技术外,手工拆卸、机械处理、火法冶金、湿法冶金等金属回收工艺对环境的影响均较大,不仅消耗大量的来源,且容易产生二次污染。
废家电的“回收—拆解—再利用”产业是一个利国利民、造福子孙的大事业。废家电是一种宝贵的可再生资源,加强研究废家电的回收技术,具有重大的社会经济效益。应重点研究开发高效、环保的废弃家电金属回收技术;通过完善相关管理法规、税收政策、行业标准等,引导废家电分解再生产业的健康发展;加速与国际接轨,尽快建立我国完善的回收再利用体系,以应对国际贸易面临的环境和技术壁垒;加速技术的产业化步伐,建立产业集群,实现再生资源产业的规模化和集约化。
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近年来我国铝工业发展迅速,原铝产量和消耗量已稳居世界第一位,然而,铝工业又是典型的高能耗产业,且国内大部分的铝加工企业的综合成材铝约在70%左右,与国际水平先进水平差距很大,如何节约能耗,降低成本显得格外重要。
采用火焰反射炉熔炼铝合金,由于炉料不同,渣量为炉料量的2%~5%,而渣中的含铝量为渣量的40-60%左右。因此,正确的处理铝渣,具有非常重要的意义。
我国每年产生的铝渣量和从铝渣中回收的金属量,目前还没有这方面准确资料。从日本1994年资料统计:所有铝加工行业造渣量307Kt,回收金属量88Kt,灰渣量219Kt,可见从铝渣中回收率是很可观的。同时,回收金属后的渣灰又可用于钢铁造渣剂、电解铝槽的覆盖剂、水泥行业、研磨料、肥料及印刷等行业,也为铝加工企业带来不小的经济效益。
铝渣的主要成分就是氧化铝和一些非金属夹杂,铝渣通过扒渣工艺从炉内扒的同时会有夹杂的金属铝被带出。
基本性质:铝渣的温度较高,遇空气可发生氧化反应,在铝渣冷却的过程中,会造成大量的金属因为氧化烧损而损耗,同时铝渣对接触物腐蚀性强(吸入危害健康)。
1.2 减少铝炉渣的措施 铝合金熔炼过程中,随着渣量增加,铝熔损及扒渣时带出的金属铝也会增多,我们进行铝炉渣处理的目的不是造出大量的铝渣进行回收处理,而是在保证铝液品质的前提下减少铝渣量,因此如何采取措施减少铝渣量也是至关重要的。渣量多少与熔炼温度、炉料状态、生产工艺等因素有关。正常生产中可从以下几方面减少渣量:①合理的炉子几何尺寸及加料顺序。②严格控制熔炼温度,防止过热,火焰喷射应有一定的角度,以便缩短熔炼时间。③合适的熔剂量和精炼时间,搅拌要平稳,不破坏熔体表面氧化膜,适时对铝熔体覆盖。④对废杂铝分类、清洗,对比表面积大的细碎炉料用压力机打包。⑤扒渣前对渣进行处理。如使用造渣剂使铝熔体与渣中氧化物的湿润性变小,使混在渣中的颗粒状铝滴脱离而出,回到熔体中。⑥合理掌握扒渣时机。熔体温度低时渣与熔体的浸润性较好,渣中混有相当数量的熔体,若此时扒渣,随渣带出的熔体重量约是渣重量的60%。⑦使用专业的扒渣工具及工艺。
我国的铝渣回收处理技术工艺起步较晚,设备和工艺较为落后,很多企业仅仅采用手工分拣冷却后直接低价外卖,不但工作劳动强度大,污染严重,回收率低浪费大,且对工人的健康造成很多伤害。
2.1 MRM方法 日本企业多数采用MRM方法处理铝渣。该工艺是把热铝渣直接送入带有搅拌装置的设备中,使铝液沉积于设备底部,这时要加入能产生放热反应的熔剂,使渣保持所需温度。剩下的铝渣还可进一步进行筛选、粉碎、熔化回收铝,为二次回收处理。
2.2 IGDC方法 从熔炉中取出热铝渣,放入冷却渣盘内,通入氮气防止金属氧化。特点是氧化损耗少,操作环境好。缺点是渣量多时要使用多台设备。金属回收后的废渣可进行二次回收。IGDC方法总金属回收率相比MRM方法稍低。
2.3 AROS方法 将冷却、破碎、筛选组合在一起,在低氧化气氛中处理输送渣部分要密封。滚筒中氧与热渣中的金属反应将氧消耗掉后,就能维持低氧状态。设备紧凑、适合处理渣量较少的情况。
2.4 SPM法 是在热铝渣的上部施加压力的方法。铝的回收率在30%~50%,与MRM方法相比稍低些。此方法优点是操作环境好,回收铝后的渣饼通过破碎后作为钢铁用造渣剂。
3.1 压渣机 压渣机是一种IGDC技术改进的热渣处理设备,其设计理念就是快速冷却,从而减少金属损耗,增加金属回收量。
3.1.1 工作原理:就是将热的铝渣进行强制冷却和隔离空气。通过将刚扒出的铝渣扒入专用压渣箱内,及时压制并强冷,加快渣中铝液的凝固速度,同时阻止渣在热空气中继续氧化,利用液体的收压流动,部分铝水会流入下层渣箱,残余渣中的金属回收率仍然较高,但需额外设备进行后续处理。
3.1.2 设备特点 设计紧凑、占地面积小、环境灰尘少、处理时间短、没有易耗品,操作和维护的成本都很低。
3.2 热渣处理回收装置 热渣处理回收装置是一种在MRM技术改进的设备,其设计理念就是增加了冷却、破碎、筛分组合,方便用户最大限度的回收和处理铝渣。
3.2.1 工作原理:该线由铝液回收机和冷却破碎机组合而成,通过对热态铝渣进行碾压、搅拌来分离出液态铝液,再对分离完铝液后的灰渣进行冷却、破碎、筛分,从而得到3种粒度的固体物质。
3.2.2 设备特点 通过该线种回收物。铝液-凝固后可作为原材料直接回炉重熔;大块一般也可直接回炉(若是电解铝,当电解质含量高时,可稍作分拣后回炉);中块-作为搅拌时的降温添加料循环使用;细灰-可售出他用(作为一种可再生的资源继续利用,已经在回收铝、生产硫酸铝、棕刚玉、合成聚合氯化铝、合成油墨用氧化铝以及路用材料等领域得到了广泛的应用)。
3.3 设备投用的经济效益 某铝加工企业熔铸车间实际应用热渣处理回收装置所产生的经济效益进行分析:
3.3.1 年投料量1900,00吨,按出渣率2.5%,渣中含铝量42%、设备回收率80%计算,月出渣量约为395吨,月回收的铝量约为190吨。
3.3.2 按现行铝价及铝渣的价格换算,其价值与单纯卖渣产生的经济价值差约在40~70万元左右,除去设备的折旧,耗材,人工,能耗等约5万元的成本,设备的投入回收期在3~6个月。
3.3.3 使用铝渣处理设备,还可大幅降低劳动强度,灰渣分离后均可回炉或售出,避免了排放污染,社会效益显著。
随着全球性能源匮乏及环境污染问题的凸显,以及铝加工行业日益激烈的竞争格局的形成,今后铝加工行业必然向着降低能耗,减少排放方向发展,相信铝渣的回收处理会显得更加重要。
为规范废旧物资回收经营的监督管理,维护废旧物资回收市场的正常经营秩序,推动再生资源综合利用,减少环境污染,根治社会治安隐患,根据《国务院关于加强再生资源回收利用管理工作的通知》(国发[**99**]73号)和省有关规定,结合我市实际,经市政府同意,现将有关事项通知如下:
一、本通知所规范的废旧物资回收是指收购、贮存和销售社会生产、流动和消费过程中产生的,已经失去原有或部分使用价值,经过回收、加工和处理,能够重新获得使用价值的各种废旧物资(不含危险废物和国家严控废物),包括企事业单位生产经营管理活动中产生的金属和非金属边角废料、废液,报废的各种设备和交通工具的零配件,以及城乡居民和企事业单位出售的废旧物品和其他专项弃置物品。
二、废旧物资回收企业或个体工商户必须有符合安全、环保和城市规划要求的储存库(场);废旧物资回收站(点)的工作人员,必须自觉遵守国家有关法律法规和政策;建立和健全各项规章制度,落实安全生产责任制;废旧物资回收经营场所应符合环境管理要求,配备相应的分拣、储存、消防、卫生及环境污染防治设施,设置符合市容管理标准的围墙,废渣、废水(液)、废气的处理和噪音控制指标达到国家和省的有关环保要求。
三、废旧物资回收经营企业和个体工商户必须向工商行政管理部门申请登记,经核准领取营业执照后**5天内将收购站(点)的具置、经营范围、负责人及从业人员情况报市公安和经贸部门备案。
四、经营废旧物资收购的企业和个体工商户有关闭、歇业、合并、迁移、改变名称、变更法定代表人等情形之一的,应当向工商行政管理部门办理注销、变更手续,并向市公安和经贸部门注销备案登记。
(五)公安机关通报寻查的赃物或者有赃物嫌疑的物品,走私或有走私嫌疑的物品;
供电、通讯、水利、测量和市政工程等单位确需出售废旧专用器材、设备及其零部件的,由单位开具报废证明后方可交售给有生产性废旧金属经营资格的经营者。
六、废旧物资回收经营者必须严格按营业执照规定的经营范围经营。生产性废旧金属的回收经营,继续执行国家已有规定,由供销部门的回收企业经营,禁止个体工商户从事生产性废旧金属回收和加工业务(生产性废旧金属是指用于建筑、铁路、通讯、电力、水利、油田、国防及其他生产领域,并已失去原有使用价值的金属材料和金属制品;非生产性废旧金属是指城乡居民及企、事业单位用于生活资料和农村居民用于农业生产的小型农具,在已失去原有的使用价值后的金属制品)。个体工商户收购废旧物资的范围限于城乡居民出售的生活废纸、废旧塑料、废旧橡胶和生活器皿以及废旧工具、农具、自行车、人力车等的废旧零部件。
七、废旧物资收购企业在收购生产性废旧金属时,应当查验出售单位开具的证明,对出售单位的名称和经办人的姓名、住址、身份证号码以及物品的名称、数量、规格、新旧程度等如实进行登记。在登记过程中发现可疑情况的,应立即报公安机关。
八、冶炼厂、铸造厂不得超经营范围在社会上设点收购废旧金属,所需的废旧金属,只准向废旧金属回收部门或生产废旧金属的企业单位购买。
九、废旧物资回收企业和个体工商户在经营活动中不得收赃、窝赃、销赃。一经查实,由公安机关依法予以处理,情节严重的,可商请工商行政管理部门,取消其经营资格。
十、废旧物资回收市场管理由市政府统一领导,市经贸局牵头,市公安局、市规划局、市工商行政管理局、市城市管理局、市环保局、市安监局、市供销社等部门在各自职责范围内依法对废旧物资回收经营活动实施管理。
市经贸局是我市废旧物资回收行业的主管部门,负责行业监督管理及协调解决废旧物资回收经营管理活动中的相关事宜。要以供销社物资回收公司为主体,牵头组织成立废旧物资回收行业协会,依照有关规定,制订行业标准、行业规范或公约,充分发挥协会在行业中的培训教育和自律约束作用,协助政府有关部门监督管理废旧物资回收经营企业及其经营行为。
市供销社要加强对各镇(场)供销社废物资回收经营业务的指导和管理,督促其建立健全内部管理制度,协助政府有关部门做好废旧物资回收行业的管理。
市公安机关要结合社会治安管理和案件侦查工作,依法加强对废旧物资回收企业、个体工商户各项登记制度和从业人员情况的检查威廉希尔williamhill,赌塞销赃渠道,从根源上遏制社会治安案件的发生。
市工商行政管理部门要严格审查,把好发照关;要加强市场巡查,坚决取缔无照经营、超范围经营等违法经营行为。
市规划局要把好废旧物资回收网点设置的规划审批关,凡不符合城市发展规划的废旧物资回收网点,依法予以处理。
市城市管理执法部门要加强对废旧物资回收场所市容卫生状况的管理,凡影响市容卫生的,依法予以处理。
市环保局要加强对废旧物资回收场所的环境保护检查,凡造成环境污染的,依法予以处理。
关键词 :废酸回收;扩散渗析膜; 硝酸+氢氟酸混酸;酸回收率;金属离子截留率
随着不锈钢消费市场的不断扩大,近年来我国的不锈钢生产规模已急剧增长,其产量已达到了始料不及的程度。然而,在不锈钢酸洗过程中,当洗板酸液中金属离子浓度超过规定值时,必须设法降低金属离子浓度,以满足工艺需求。目前的通常做法是先排出一定量的金属离子浓度超标酸液,再补充新酸液。
排出的废酸液,酸浓度较高,当前较成熟的废酸回收方法是焚烧或蒸馏等。由于这种废酸回收方法存在一次性投资成本大、二次污染环境、效率低等问题,使用者寥寥无几。而不锈钢酸洗企业通常使用的是稀释中和的做法,即将废酸排入废水中稀释,再加入碱中和后排放。显而易见,这种做法不仅浪费了大量的资源,还提高了废水的处理成本和重复利用的难度。
随着膜技术在水处理方面的应用与发展,为扩散渗析膜技术在酸回收中应用奠定了基础。
振石集团东方特钢股份有限公司年产60万吨不锈钢宽板退火酸洗板项目投产运行后,为降低洗板酸液中的金属离子含量,保证生产工艺的需求,每天必须排放30-50吨废酸至废水中,再配比相同量的新酸加入循环酸罐中确保生产的正常运行。由于排至废水中这部分废酸浓度及金属离子含量都很高,给废水处理带来的很大冲击和压力,提高了生产成本。同时废酸排放造成了资源的极大浪费。为此,我们对废酸资源再生利用开展了探索研究。
经过对膜技术在水处理中应用的多个方案研究对比,赴多家企业进行现场实地考察,提出了使用扩散渗析膜技术进行酸再生的设想。由于此前并没有对硝酸+氢氟酸废酸回收的成功案例,经过与合作方反复研究,定制了一个扩散渗析器酸再生模块,笔者在合作方的指导下,提取废混酸样进行模块实验,获得如下实验结果:
酸回收率=回收酸中H+浓度×回收酸流量/(回收酸中H+浓度×回收酸流量+残液中H+浓度×残液流量)
金属离子截留率=1-回收酸中金属离子浓度×回收酸流量/(回收酸中金属离子浓度×回收酸流量+残液中金属离子浓度×残液流量)
实验结果显示该扩散渗析酸再生模块酸回收率能达到80%以上,而且对酸洗工艺影响重大的金属离子去除率能达到90%以上。实验证明扩散渗析膜技术应用在硝酸+氢氟酸废酸回收中完全可行。
膜法回收废酸采用的是渗析原理,是以浓度差做推动力的,整个装置由扩散渗析膜、配液板、加强板、液流板框等组合而成。如图,由一定数量的膜组成不同数量的结构单元;其中每个单元由一张阴离子均相膜隔开成渗析室(A)和扩散室(B),如图,阴离子均相膜的两侧分别通入废酸液及接受液(纯水)时,废酸液侧的游离酸及其盐的浓度远高于水的一侧。由于浓度梯度的存在,废酸中的游离酸及其盐类有向B室渗透的趋势,但膜是有选择透过性的,它不会让每种离子以均等的机会通过。首先阴离子膜骨架本身带正电荷,在溶液中具有吸引带负电水化离子而排斥带正电荷水化离子的特性,故在浓度差的作用下,废酸侧的阴离子被吸引而顺利地透过膜孔道进入水的一侧。同时根据电中性要求,也会夹带带正电荷的离子,由于H+的水化半径比较小,电荷较少;而金属盐的水化离子半径较大,又是高价的,因此H+会优先通过膜,这样废液中的酸就会被分离出来。由于采用逆流操作,在废液出口处,酸室中的游离酸虽因扩散而大大降低浓度,仍比进口水中游离酸的浓度高,加上实际做膜时,可以通过侧基取代控制膜的含水量和孔径。
经过讨论公司决定先上五台扩散渗析器设备,根据实际运行效果和能否满足生产需求再考虑是否增加设备。由于废酸含量高、金属离子含量高等特点,东方特钢废酸回收的工艺流程图,如下:
废酸中含有大量的固体杂质和悬浮物,首先进入锥形废酸储罐,罐内废酸用泵经板框压滤机初步滤除废酸中的大颗粒杂质,压滤机出口的料液进入压滤酸暂存罐,再用泵输送经活性炭过滤器进一步去除悬浮物;再经孔径为1μm微滤系统(保安过滤器),将剩余的杂质全部去除,料液进入中间酸罐,再用泵提升到废酸高位槽,使符合进入扩散渗析器质量技术要求的料液自流进入膜系统。
高位槽内的废酸及自来水经扩散渗析器后,回收酸自流进入回收酸缓冲罐,缓冲罐出口配置泵将料液打入回收酸储罐,回收酸储罐出口配置泵、流量计,回收酸计量打入退火酸洗车间配酸罐。残液自流进入残液缓冲罐(要求该储罐入口高度低于设备高度),再用泵将残液打入废水处理站调节池中进行处理。
项目实施后,笔者参与废酸回收系统的安装调试,并跟踪投运后的生产状况,对运行效果进行了分析。该项目废酸回收率在85%左右,金属离子截留率在90%以上。单台扩散渗析器平均回收酸量为210L∕h,项目五台扩散渗析器平均回收酸量为26t∕d,全年回收酸量在8000吨左右。回收酸中硝酸平均浓度为8.5%,氢氟酸平均浓度为1.2%,即相当于每年回收1046吨的65%成品硝酸和175吨的55%成品氢氟酸;而且每年减少废水处理消耗的石灰500吨及高分子絮凝剂15吨。每年产生的经济效益约300万元。同时水处理产生的污泥量减少,也产生了良好的环境效益。
⑴“扩散渗析膜技术”工艺在硝酸+氢氟酸废酸回收项目上运用是完全可行的。该项工艺流程简单,设备占地少,易于操作维护。