工業中金屬的來源有兩個:一是金屬礦石,二是廢金屬。前者是天然資源,后者是回收的再生資源。如果工業中多用廢金屬,少用金屬礦石,那么,將不僅有利于保存金屬礦產資源,而且還有利于減少廢金屬的環境排放,起到改善環境的作用 [2] 。
近些年來,在歐洲各國,掀起了廢金屬資源利用的熱潮 ,并收到了很好的環境效益、社會效益和經濟效益。在中國,伴隨循環經濟戰略的實施 ,廢金屬物質的循環利用也將成為工業發展的重要內容。但是,要做到這一點,首先需要有充足的廢金屬資源。
目前,世界各國的廢金屬資源的實際情況差別很大,有的國家,比如美國,廢金屬資源較充足,可以大力發展再生金屬業;而有的國家,比如中國,廢金屬資源不足,再生金屬業難以為繼。由此可見,廢金屬資源還決定著一個國家冶煉業的總體結構。
廢金屬制品回收利用的好處是什么?
回收一個廢棄的鋁質易拉罐要比制造一個新易拉罐節省20%的資金,同時還可節約90%~97%的能源。回收1t廢鋼鐵可煉得好鋼0.9t,與用礦石冶煉相比,可節約成本47%,同時還可減少空氣污染、水污染和固體廢棄物。可見,樹立可持續發展的觀念、加強垃圾的分類處理、回收并循環利用廢舊金屬有著巨大的經濟效益和社會效益。
廢金屬作為一種再生資源,在礦產資源日益緊缺的背景下,地位日漸突出。我國雖然地緣遼闊,但有色金屬資源并不足夠豐富,需要進口來滿足經濟發展的需要。與此同時,我國廢金屬的利用率卻相對較低,隨著各種廢金屬回收技術水平的不斷提高,廢金屬的利用率將得到穩步提升。
“十一五”期間,我國共產粗鋼15.4億噸,消耗廢鋼2.39億噸,為鋼產量的21%,也就是說有21%的鋼是用廢鋼冶煉的,而世界平均水平為40%至50%,差距較大,意味著我國廢鋼資源的應用潛力還很大。
鐵是地殼中較豐富的元素,僅次于氧、硅、鋁。磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦是重要的鐵礦。鐵金屬常用高爐以焦炭為燃料、用鐵礦石和石炭石為原料煉得。用氫氣還原純氧化鐵可得到純鐵。含碳在2.11%以上的鐵叫生鐵(或鑄鐵)。含碳量少于0.02%的鐵熔合體稱為熟鐵或鍛鐵。含碳量介于0.02~2.11%之間的鐵合金叫做鋼。生鐵堅硬,但性脆;鋼具有彈性;熟鐵易于機械加工,但要比鋼柔軟。生鐵含碳量4%左右,用生鐵煉鋼,就是減低生鐵內的碳量達2.11%以下,使硅、錳、鉬、釩、鎳、鉻等的元素含量在要求范圍內,以及盡量將硫和磷雜質除去。
金屬屑從機械加工、鑄造視點來考慮,金屬材料中的鋼、鐵、銅、鋁四屑也是回吹運用的重要方面一般在機械制造工業中,鋼材的運用率也只需80%左右。鑄銅鑄鋁件的材料運用率一般僅在50%左右。其他的金屬材料都變成金屬屑和邊角料,可作為鑄冶爐料的輔料運用,可見回收運用也是節約的重要途徑之一。稀有廢舊金屬將有另外的用途。須做到嚴格管理,責任到人,設置專門容器,分別存放。金屬屑和邊角料可作為鑄冶爐料的一些材料運用,其中鋼屑還可以用來調度鑄鐵的結構成分,一般鑄冶過程中都有一定比例的鋼屑。為了運用便利起見,在運用前先將鋼、鐵屑等高壓模壓并塊,銅、鋁屑熔煉并塊,以便利運用。