內(nèi)容簡介
本書系統(tǒng)介紹了廢舊金屬資源循環(huán)利用的實用技術(shù),內(nèi)容包括:廢舊金屬資源綜合利用的概述;廢鋼鐵的再生利用技術(shù),主要包括廢舊鋼鐵的再生利用概況、品質(zhì)檢驗、預處理技術(shù)、再生利用技術(shù)和再生利用工藝實例;銅的再生利用技術(shù);鋁的再生利用技術(shù);其他廢舊金屬的再生利用技術(shù);超級冶煉廠、生命周期分析和工業(yè)生態(tài)園區(qū)。
本書可供從事廢舊金屬循環(huán)利用的工程技術(shù)、研究、生產(chǎn)和經(jīng)營等領域的工程技術(shù)人員、科研人員和管理人員參考,也可供高等學校環(huán)境科學與工程、資源循環(huán)科學與工程及相關(guān)專業(yè)師生參閱。
本書是“十三五”國家重點圖書《廢物資源綜合利用技術(shù)叢書》的一個分冊,是一部環(huán)境工程實用技術(shù)書。
本書為讀者分享了各種廢舊鋼鐵、廢銅、廢鋁和其他廢舊金屬等的再生利用概況、品質(zhì)檢驗、預處理技術(shù)、再生利用技術(shù)和再生利用工藝實例等內(nèi)容,對廢舊金屬資源的回收利用有重要的借鑒意義。
隨著科學技術(shù)的發(fā)展和生活水平的提高,人類對金屬的消費量日趨增加,而原生金屬資源的不可再生性,使人類將要面臨嚴重的資源危機!笆濉币詠,我國再生資源產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大,“十三五”期間,根據(jù)《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品和服務指導目錄》(2016版征求意見稿),再生金屬、報廢汽車拆解和再生利用以及廢橡膠、廢塑料、廢舊機電產(chǎn)品的害化再生利用被列入了再生資源領域?qū)m椪畏桨,標志著廢物資源化已經(jīng)上升到戰(zhàn)略性高度。再生金屬行業(yè)是資源再生產(chǎn)業(yè)中最具代表性的行業(yè)之一,再生金屬與生產(chǎn)同量的金屬相比,具有節(jié)水、節(jié)煤、少排放固體廢棄物和廢氣的環(huán)保優(yōu)勢。廢舊金屬資源的再生作為資源綜合利用的重要組成部分,對于保證資源永續(xù)、減少環(huán)境污染、節(jié)省能源、提高經(jīng)濟效益具有重要的意義。鑒于此種情況,近年來廢舊金屬資源的回收利用產(chǎn)業(yè)得到了多方重視,并且以投資少、消耗低、成本低等特點在國內(nèi)外得到了迅速發(fā)展。
為響應“十三五”提出的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體改善目標,促進再生金屬行業(yè)的信息交流和技術(shù)合作,推廣再生金屬資源的應用技術(shù),加速再生金屬資源的循環(huán)利用,我們通過查閱歷年來的相關(guān)研究成果,編著了這本《廢舊金屬資源綜合利用》,以供讀者參考。
本書共6章,第1章是緒論;第2章~第5章主要介紹了廢鋼鐵、銅、鋁及其他金屬的再生利用;第6章對超級冶煉廠及生態(tài)工業(yè)園等概念進行介紹。全書內(nèi)容豐富、圖文并茂、實用性強,可供從事廢舊金屬加工、物資回收及環(huán)境保護等領域的工程技術(shù)人員、科研人員和管理人員參考,也可供高等學校、再生資源科學、環(huán)境科學與工程及相關(guān)專業(yè)師生參閱。
本書主要由黃建輝、劉明華等編著,陳曉梅、郭佳、李莎等參與了本書部分章節(jié)內(nèi)容的編著工作。全書最后由黃建輝和劉明華統(tǒng)稿、定稿。
本書在編著過程中參考了大量資料和許多學者的研究成果,在此表示真誠的謝意。
限于編者的專業(yè)水平和知識范圍,雖已盡力,但疏漏和不足之處仍在所難免,懇請廣大讀者和同仁不吝指正。
編著者
2017年5月
作者簡介
劉明華,福州大學環(huán)境與資源學院,院長、教授,男,1970年出生,漢族,九三學社成員,于2000年6月畢業(yè)于四川大學輕紡與食品學院,獲工學博士學位,2000年6月至2002年6月在華南理工大學制漿造紙工程國家重點實驗室作博士后研究,2002年7月至今于福州大學環(huán)境與資源學院工作,現(xiàn)任院長、教授、博士生導師,福建省生物質(zhì)技術(shù)開發(fā)基地主任,主要從事精細化學品、環(huán)境友好材料、生物質(zhì)能源和可再生資源高值化利用方面的研究。在教學方面,主要承擔《環(huán)境材料學》、《水處理劑制備及應用》、《水污染控制工程》、《環(huán)保藥劑研究與應用》、《再生資源導論》等課程的教學工作。在科技攻關(guān)方面,先后主持了國家863課題、國九五攻關(guān)課題、國家自然科學基金等30多項國家和省部級科研項目。已申請國家發(fā)明專利54件,其中已授權(quán)43件;出版編著15部,并在國內(nèi)外核心期刊上發(fā)表論文110多篇,其中被SCI、EI和ISTP收錄80多篇。在科技轉(zhuǎn)化方面,先后與福建清源科技有限公司、石獅市清源精細化工有限公司、福建金源泉科技發(fā)展有限公司、福建省環(huán)境保護設計院等多家省內(nèi)外企事業(yè)單位在水處理藥劑、染料分散劑、木質(zhì)素改性產(chǎn)品、水煤漿添加劑、印染還原劑等新產(chǎn)品的研究與開發(fā)方面開展合作,項目合作金額高達2000多萬,部分產(chǎn)品已產(chǎn)業(yè)化,取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。憑借自身對科研事業(yè)的執(zhí)著以及科技成果轉(zhuǎn)化水平,先后獲得福建省技術(shù)發(fā)明獎三等獎、福建省專利獎三等獎、福建省優(yōu)秀科技工作者、盧嘉錫優(yōu)秀導師獎、寶鋼優(yōu)秀教師獎、福建紫金科技創(chuàng)新獎、6·18突出貢獻獎、中國產(chǎn)學研合作創(chuàng)新獎、國家發(fā)明創(chuàng)業(yè)獎、福建省十大杰出青年、福建青年科技獎、運盛青年科技獎等24項獎勵。
第1章緒論
1.1金屬材料概述1
1.1.1金屬材料的含義及分類1
1.1.2金屬材料與資源環(huán)境2
1.2廢舊金屬的來源與分類3
1.2.1廢舊金屬的來源3
1.2.2廢舊金屬的分類3
1.3廢舊金屬回收利用現(xiàn)狀4
1.4循環(huán)經(jīng)濟4
1.4.1循環(huán)經(jīng)濟概念及其內(nèi)涵4
1.4.2循環(huán)經(jīng)濟原則6
1.4.3循環(huán)經(jīng)濟特征7
1.4.4生命周期評價7
參考文獻8
第2章廢鋼鐵的再生利用技術(shù)
2.1廢鋼鐵再生利用概況9
2.1.1廢鋼鐵再生利用的意義9
2.1.2廢鋼鐵的來源11
2.1.3廢鋼鐵的分類及用途13
2.1.4廢鋼鐵再生利用流程17
2.2廢鋼鐵的品質(zhì)檢驗18
2.2.1廢鋼鐵檢驗的要求19
2.2.2廢鋼鐵的檢驗方法21
2.2.3廢鋼鐵中放射性物質(zhì)檢測32
2.3廢鋼鐵的加工33
2.3.1廢鋼鐵的分選33
2.3.2氧氣切割33
2.3.3剪切48
2.3.4破碎49
2.3.5打包壓塊52
2.4廢鋼鐵的拆解53
2.4.1報廢汽車回收拆解與再利用53
2.4.2廢舊家電回收拆解與再利用56
2.4.3廢舊船舶回收拆解與再利用58
2.5廢鋼鐵的運輸及儲存64
2.5.1廢鋼鐵的運輸64
2.5.2廢鋼鐵的儲存65
2.6廢鋼鐵的冶煉通用技術(shù)65
2.6.1廢舊鋼鐵電爐煉鋼的基本任務66
2.6.2電弧爐設備簡介66
2.6.3廢舊鋼鐵電爐煉鋼的過程69
2.7廢鋼鐵的再生利用工藝80
2.7.1中、重型廢鋼的加工工藝80
2.7.2返回法冶煉高速鋼81
2.7.3感應爐直接冶煉高速鋼廢料83
2.7.4返回吹氧法冶煉鉻鎳不銹鋼85
2.7.5廢鋼鐵利用實例87
參考文獻91
第3章銅的再生利用技術(shù)
3.1二次銅再生利用概況92
3.1.1二次銅資源概述92
3.1.2二次銅資源的分類和標準94
3.1.3再生銅工業(yè)96
3.2二次銅的預處理99
3.2.1預處理技術(shù)99
3.2.2電纜、電線銅的回收101
3.2.3報廢汽車銅的回收102
3.2.4電子電器廢料銅的回收102
3.3廢銅的再生利用技術(shù)104
3.3.1概述104
3.3.2直接回收利用105
3.3.3火法冶煉110
3.3.4濕法冶金113
3.3.5電解精煉114
3.4二次銅再生利用工藝實例114
3.4.1從銅渣和垃圾中回收好銅114
3.4.2用銅屑重熔燒注銅錠或鑄件115
3.4.3用青銅回爐料等熔制鑄造青銅實例116
3.4.4云南銅業(yè)(集團)有限公司119
參考文獻120
第4章鋁的再生利用技術(shù)
4.1廢鋁再生利用概況122
4.1.1鋁和鋁合金產(chǎn)品123
4.1.2廢鋁的來源及分類124
4.1.3廢鋁循環(huán)利用現(xiàn)狀131
4.2廢鋁原料預處理134
4.2.1風選法135
4.2.2磁選法135
4.2.3浮選法136
4.2.4廢鋁表面涂層的預處理技術(shù)136
4.3廢鋁的再生利用技術(shù)137
4.3.1廢鋁的火法精煉技術(shù)137
4.3.2廢鋁的電解技術(shù)147
4.4廢鋁再生利用工藝實例149
4.4.1鋁屑處理工藝及自動化生產(chǎn)線149
4.4.2廢雜鋁生產(chǎn)工藝與實踐152
參考文獻154
第5章其他廢舊金屬的再生利用技術(shù)
5.1鉛的再生利用技術(shù)155
5.1.1再生循環(huán)鉛資源的來源157
5.1.2廢鉛酸蓄電池的回收及預處理158
5.1.3含鉛廢料的再生冶煉159
5.1.4鉛循環(huán)利用的生產(chǎn)實例160
5.2鋅的再生利用技術(shù)162
5.2.1含鋅廢料的來源及再生利用現(xiàn)狀164
5.2.2廢鋅的循環(huán)利用技術(shù)165
5.2.3廢鋅再生利用的生產(chǎn)實例166
5.3鎳的再生利用技術(shù)168
5.3.1概述168
5.3.2從含鎳渣和電鍍液沉淀物中回收鎳工藝技術(shù)169
5.3.3從鎳渣或凈化硫酸鎳渣中回收硫酸鎳的工藝技術(shù)170
5.3.4從鎳冰銅中提取硫酸鎳的工藝技術(shù)170
5.3.5含鎳廢雜物料生產(chǎn)高冰鎳直接電解金屬鎳的工藝技術(shù)171
5.4鎘的再生利用技術(shù)172
5.4.1概述172
5.4.2鎘渣中鎘的回收利用173
5.4.3鎘的生產(chǎn)方法173
5.4.4含鎘煙塵、合金、鎘-鎳電池中鎘的回收176
5.5稀散金屬的再生利用技術(shù)176
5.5.1硒的回收176
5.5.2碲的回收179
5.5.3銦的回收182
5.5.4鎵的回收185
5.5.5鍺的回收188
5.5.6錸的回收189
5.5.7鉈的回收193
5.6貴重金屬的再生利用技術(shù)195
5.6.1含金廢料的再生利用195
5.6.2含銀廢料的再生利用201
5.6.3含鉑廢料的再生利用207
參考文獻211
第6章超級冶煉廠、生命周期分析和工業(yè)生態(tài)園區(qū)
6.1超級冶煉觀念213
6.2環(huán)境效益評估214
6.3金屬及材料生態(tài)學概念中的冶金和回收215
6.3.1金屬及材料生態(tài)學概念215
6.3.2動態(tài)回收系統(tǒng)模擬216
6.3.3金屬動態(tài)系統(tǒng)模擬216
6.4生命周期分析217
6.4.1概述217
6.4.2廢金屬再生利用的生命周期分析218
6.4.3廢金屬再生利用的價值219
6.4.4管理和趨勢219
6.4.5生命周期分析220
6.4.6生命周期分析方法學221
6.5生態(tài)工業(yè)園區(qū)222
6.5.1概述222
6.5.2工業(yè)生態(tài)學與生態(tài)工業(yè)園222
6.5.3國內(nèi)外情況223
參考文獻226
索引227