稀有金属根据各种元素的物理和化学性质,赋存状态,生产工艺以及其他一些特征,一般从技术上分为以下五类:
稀有轻金属
包括锂Li、铷Rb、铯Cs、铍Be,比重较小,化学活性强。 [2]
稀有难熔金属
包括钛、锆、铪、钒、铌、钽、钼、钨,熔点较高,与碳、氮、硅、硼等生成的化合物熔点也较高。 [2]
稀有分散金属(稀散金属)
包括镓、铟、铊、锗、铼以及硒、碲,大部分赋存于其他元素的矿物中。 [2]
稀有稀土金属
包括钪、钇及镧系元素,它们的化学性质非常相似,在矿物中相互伴生。 [2]
稀有放射性金属
包括天然存在的钫、镭、钋和锕系金属中的锕、钍、镤、铀,以及人工制造的锝、钷、锕系其他元素和104至107号元素。
上述分类不是十分严格的。有些稀有金属既可以列入这一类,又可列入另一类。例如铼可列入稀散金属也可列入稀有难熔金属。
工业中金属的来源有两个:一是金属矿石,二是废金属。前者是天然资源,后者是回收的再生资源。如果工业中多用废金属,少用金属矿石,那么,将不仅有利于保存金属矿产资源,而且还有利于减少废金属的环境排放,起到改善环境的作用 [2]。
近些年来,在欧洲各国,掀起了废金属资源利用的热潮 ,并收到了很好的环境效益、社会效益和经济效益。在中国,伴随循环经济战略的实施 ,废金属物质的循环利用也将成为工业发展的重要内容。但是,要做到这一点,首先需要有充足的废金属资源。
目前,世界各国的废金属资源的实际情况差别很大,有的国家,比如美国,废金属资源较充足,可以大力发展再生金属业;而有的国家,比如中国,废金属资源不足,再生金属业难以为继。由此可见,废金属资源还决定着一个国家冶炼业的总体结构
内部废金属
这是产生于生产企业内部,同时,又作为企业自身的生产原料重新利用的废金属。通常,这部分废金属不进入市场流通。
加工废金属
这是来自国内金属制造业,并返回金属再生厂,作为生产原料重新利用的废金属。通常,这部分废金属在其产生后几周内就能返回金属再生厂,所以又称“短期废金属”。
折旧废金属
这是金属制品完成其使用寿命后报废时形成的废金属。由于折旧废金属的形成,需要经过金属的生产、金属制品的制造、使用、报废和回收等若干生命周期阶段,一般要经历几年甚至十几年的时间,所以,折旧废金属又称”长期废金属“。
进口废金属
这是从其它国家进口的废金属。由于通常情况下,只有废金属资源短缺的国家才进口废金属,因此,本文中不把它看作是进口国的废金属资源。
机械别离法,该法又可分为两种。
(1)滚筒式剥皮机加工法。该法合适处置直径一样的废电线和电缆。我国已有这种设备。英国沃尔费汉普顿厂就是选用此种设备进行废电线、电缆剥皮,作用很好。
废电线、电缆首要剪切成长度不超越300毫米的线段,然后人工送入特制的转鼓切碎机,在转鼓切碎机内,电线和电缆被破碎脱皮,碎屑从转鼓刀片底部直径5毫米的筛孔漏出,转鼓转速3000转/分,转鼓直径30英寸,转鼓刀片与底部筛板面的空隙为1.5毫米,转鼓切碎机处置才能为1吨/时,电机功率30千瓦。从筛孔漏出的碎屑用皮带送到料仓,再颠末振荡给料机将碎屑送到摇床上进行选别,结尾得到铜屑、混合物和塑料纤维,铜屑可直接作为炼铜的质料,也可用作出产硫酸铜的质料,混合物返反转鼓切碎机处置,塑料纤维可作为产物出售。每吨废电线电缆可出产450—550公斤铜屑,450—550公斤塑料。一周可处置60吨料,产铜屑30吨,塑料30吨。每处置30吨废电缆电线,替换一次刀片。刀片用高速东西钢制造。
本工艺有如下特色:
A、可归纳收回废电线电缆中的铜和塑料,归纳使用水平较高;
B、产出的铜屑根本不含塑料,削减了熔炼时塑料对大气的污染;
C、工艺简略,易于机械化和自动化;
此种设备的缺陷是工艺进程中耗电较高,刀片磨损较快。
(2)剖割式剥皮机加工法。该法合适处置粗大的电缆和电线,我国襄樊某厂已能出产这种设备。
2.低温冷冻法
美国专利3990641号提出用低温冷冻法使废电线的铜与绝缘层别离。
低温冷冻法合适处置各种规格的电线和电缆。废电线电缆先经冷冻使绝缘层变脆,然后经震动破碎使绝缘层与铜线别离。
3.化学剥离法
该办法选用一种有机溶剂将废电线的绝缘层溶解,到达铜线与绝缘层别离之意图。此法的长处是能得到优质铜线,但缺陷是溶液的处置比拟艰难,而且溶剂的价钱较高,该技能的发展方向是研讨一种贱卖有用的有用溶剂。
4.热分解法
美国专利4040865号提出了用热分解法烧掉绝缘层,然后得到铜线。
废电线电缆先颠末剪切,然后由运送给料机参加热解室热解,热解后的铜线由炉排运送机送到出料口水封池,然后被装入产物收集器中,铜线可作为出产精铜的质料。热解发生的气体送到补燃室中烧掉其间的可燃物质,然后再送入反应器顶用氧化钙吸收其间的氯气后排放,生成的氯化钙可作为建筑材料。