再生铜企业固废资源化综合利用产业发展研究

曾 敏

（江西省固体废物管理中心，江西 南昌 330027）

转型升级发展背景下，我国国家和政府提出了发展“循环经济”，再生资源利用领域发展迎来了全新的挑战和机遇，再生铜企业的经营战略也应做出相应的调整。中国铜资源不多，但是对于铜资源的消耗量却巨大，铜产品供求矛盾日益明显，铜资源贫乏、铜资源的有限性和紧迫性将不可避免地影响国民经济的健康发展，因此必须充分利用好一、二次铜资源，发展开发再生铜资源利用价值势在必行。

1 当前再生铜企业生产技术和运作分析

1.1 阳极板含量时常超标，强化反射炉精炼作业

再生铜的杂质含量高于矿物原铜的杂质含量，主要是因为火炉的精炼过程很长，耗费了大量的能量，而要想获得高质量阳极铜的可能性更低。再生铜企业在生产过程中，一般采用“一段法”进行原料处理，通常情况下大部分的杂质元件符合电解含量标准，但其中一些高杂质含量往往超标。关于在单段处理时阳极板上的Pb，Sb往往超过标准，应加强反射炉的提炼作业，并尽量减少杂质对工艺过程的影响。电解的Pb，Ni，O，As，Sb杂质元件导致阳极钝化并严重影响阴极铜的回收质量，在精炼反射炉过程中强化处理，最大限度地减少电解工艺的压力，其基本原则如下：深氧化，准还原，萃取炉渣。铅浓度高易于沉积在容器底部，在熔炼容器中至少每两个进口配置一个大口径氧化管，以增加熔融材料的逆转，减少氧化时间，在铅氧化之后加入石英熔体，并继续混合炉渣和熔体，然后立即将铅提取出来。延伸在精炼阶段除去Sb的过程中，如果该材料含有高Ni，Sb可通过电镀阶段后用以回收Ni的酸性炉渣的替代生产工艺或用以去除氧化石英炉渣的低含量工艺去除Sb或任何一种情况炉渣必须立即拆除。炉前分析必须及时进行，但Pb期除外，为了避免判断错误，人造的氧化点铜流体中的氧气含量应在精炼卢浮铜时明显高于氧化物，而氧化点铜流体中的氧气含量应限制在0.15%以下。

1.2 工艺条件欠缺，改进电解工艺条件

再生铜处理而制作而成的阳极板中，其杂质含量虽然经过特殊的工艺处理，能够符合阳极铜产品质量标准，但是其杂质含量通常极为靠近最大控制的极限水平线，且其他的各种杂质含量的超出被抑制。根据杂质的行为电解工艺，PB-NI在阳极较高时能够净化阳极，从而导致槽电压增加和功率消耗增加：当Cu2+浓度在阴极附近严重不足时，As，Sb，Bi可同时卸下[1]。时间铜一般而言，它们被水解和氧化以产生吸附于阴极铜薄膜表面，并会对阴极铜产品的质量造成很大的影响，从而使得电解条件处于不可控的状态。另外，经过反射炉精炼处理，产品中的Pb含量则会处于0. 2%以下，而产品含量中的As, Sb往往难以根除，而且从经济和技术方面考虑，要想根除As, Sb并不是最佳的方案。为了提高阴极铜制作的质量，需要改善电解工艺条件：第一，控制电解槽中杯Cu2+的高浓度，通常高于40-45g / L，以避免As、Sb和Cu的共同填埋沉淀。其次，在电解质中保持较高的Cl-浓度(通常约为60mg / L)，除了有效的Ag沉积之外，与Sb3+的联络反应可形成负电荷离子流动，这种离子流动不会被阴极表面吸附。第三，增加附件量，使As、Sb产生浮渣，能够有效促进阳极污泥快速出现沉降现象，同时补充Cl- 消耗胶。第四，应加强液中由As和Sb上升速度，严格控制电解液净化过滤处于标准水平内，并注重监测电解液中的微量元素变化。第五，采用通常控制在60°C~65°C温度电解液，既有利于铜离子的扩散，也有利于极性污泥的沉积。

1.3 处理成本较高，加强有价金属的综合回收

与生铜相比，再生铜生产的阳极板的整体杂质含量较高，Au，Ag含量较低，导致电解过程中铜阳极率上升，Au，Ag含量下降，分别为0.02%~0.33%，就会使得阳极泥湿处理起来困难，生产成本会大幅增加。为了解决铜阳极氧化率上升、贵金属含量下降、加工成本上升等问题，可以采取有效的措施控制阳极板中的含氧量，并注重回收可利用的贵金属。阳极板中氧气的呈现方式为和NiO。当氧气含量低于0.15%时，氧气含量主要是，只有3-5%的氧气进入阳极污泥，但当氧气含量高于0.2%时，就会逐渐出现,NiO进入阳极污泥异常增加，导致当含氧量超过0.4%时，阳极率达到2%以上。因此，严格的氧含量低于0.15%是控制极性污泥率的关键。

2 再生铜企业固废资源化产业发展障碍

2.1 再生铜产业的经营领域狭窄

从生产流程角度分析，可再生资源的开发利用涉及的工艺环节较多，包括资源回收、分类处理、加工制作、标准化生产、销售、产品运输等。与国外相比，我国在这方面仍然存在许多差距，特别是在研究再生铜资源加工处理、产品设计、产品销售服务、市场信息交流等方面，仍存在很大的不足。虽然很多企业因为看好再生铜企业的发展前景，而纷纷进入再生铜生产销售，期望获得较高的效益回报。基于此，一些再生铜企业往往只是将废物转售，企业往往缺乏对高质量产品和特殊服务的理论知识和耐心，这样就无法满足客户的不同需求，如全面支持、信息隐私、现场服务等。

2.2 再生铜产业产期处于替代原料地位

受传统资源利用思想影响，当前一些可再生资源利用只是作为资源的补充，而不是作为资源利用的首选，甚至一些公众认为资源产业由于技术潜力和经济可行性等原因，原子能机构的可再生资源不能替代生产和消费中的自然资源。与可再生资源利用相比较，我国的生活和生产方式往往会习惯消耗自然资源，而不是可再生资源[2]。从我国的经济发展方式来看，资源部门对于我国社会经济的可持续发展，发挥了重要作用，围绕着自然资源、技术、资金、人才和制度等，由此构成了稳定的资源利用结构。因此，再生铜企业的运营，必须促进当前的能源利用方式进行转变，加强可再生资源的技术、人才、资金的投入和创新，加强再生资源逐渐替代自然资源，其中的替代成本极高，还有很长的一段路要走。

2.3 再生铜资源产业风险防范能力脆弱

2008年的国际金融危机，对于我国可再生资源行业的影响是严重的，导致资源的价格出现了骤降，一些小型企业无力支撑纷纷选择破产，交易市场甚至一度关闭。另外，可再生资源利用的交易市场与自然资源市场有着密切联系，一旦出现资源价格的下降，自然资源需求势必会出现大幅度上升，对于可再生资源的需求必然会下降，冲击可再生资源产业的原始市场。基于行业性质的特殊性，可再生资源行业的市场敏感性相对缓慢，许多可再生资源行业尚未建立现代企业系统，缺乏防范市场风险的金融工具，市场价格波动应对迟缓。由于当前国内制度环境建设的不足，无法应对市场价格波动和新兴可再生资源行业的市场风险，可能会造成严重损害。

3 促进再生铜固废资源化综合利用发展优化措施

3.1 扩展再生铜资源产业经营范围

扩展再生铜资源行业经营范围，应加强对可再生资源行业内分工的指导，提高再生铜资源行业加工处理流程的专业化、规范化程度，以充分满足多样化变化的市场需求。因此，政府有关部门应加强引导，构建专业化的企业服务信息平台，充分整合全国的再生铜企业信息和经营数据，为再生铜资源企业提供精准化的营销组织策略。同时，为再生铜企业提供公共服务广告宣传推广，扩大企业的社会影响力，为再生铜资源的销售提供规范、良好的市场环境。

3.2 提升再生铜资源产业地位

可再生资源产业地位确定，是解决再生铜产业产期处于替代原料地位这一问题。从国家层面上来说，制定可再生资源工业的长期计划，并将其转变为一个目前处于国家优先事项中心，成为潜力行业。可再生铜资源行业的发展，一是整合公共服务网络资源，完善社会服务，从而为可再生铜企业的发展提供支持；二是大力投入研发可再生铜资源利用技术，以及相关人才培养和社会教育等，并利用其经济吸引力和工业增长空间，提升再生资源产业的地位。

3.3 提升再生铜资源产业的抗风险能力

全球经济发展不稳定，导致资源的价格波动频繁，我国可再生铜资源发展受影响较大，这突出表明我国可再生铜行业发展的不足，应对市场风险的能力不高。因此，我国可再生铜行业，应注重提高行业的抗风险能力，大力完善产业发展体系，提升行业发展和交易市场的稳定性。同时，我国政府应注重规范发展可再生资源期货市场，为可再生铜企业的金融运作提供有效指导[3]。与可再生资源工业密切相关的再加工工业，可被视为可再生资源工业的现代化和成熟，能够深入挖掘可再生铜资源的价值，稳定产品价格，由此进入产品销售市场中获得消费者认可。

4 结语

总而言之，再生铜的生产过程中依然还是存在较多问题，比如阳极板含量时常超标、工艺条件欠缺及处理成本较高等问题，针对再生铜生产过程中的问题，可以采取强化反射炉精炼作业、改进电解工艺条件及加强有家金属的综合回收等措施。通过对再生铜企业固废资源化产业发展现状分析，发现再生铜企业固废资源化产业发展存在较多障碍，比如再生铜产业的经营领域狭窄、再生铜产业产期处于替代原料地位及再生铜资源产业风险防范能力脆弱等等。为了解决这些障碍，可以采取扩展再生铜资源产业经营范围、提升再生铜资源产业地位及提升再生铜资源产业的抗风险能力等措施。