金屬可以被多次回收再利用卻不改變其自身性能。根據(jù)美國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)(American Iron and Steel Institute,簡(jiǎn)稱AISI),鋼是世界上回收最多的材料。其他多回收的金屬包括鋁、銅、銀、黃銅和金。
金屬回收的定義
金屬回收是指在金屬達(dá)到了自身的使用壽命之后,系統(tǒng)地對(duì)其進(jìn)行收集,并根據(jù)它們的種類和質(zhì)量進(jìn)行分類。接著便是對(duì)其進(jìn)行加工、純化,最終做成新的產(chǎn)品。
為什么我們要回收金屬
金屬是一類有價(jià)值的材料,它可以一次又一次被回收卻不降低自身的性能。廢金屬是有價(jià)值的,這促使人們將其收集并出售。
除了經(jīng)濟(jì)因素外,環(huán)境方面也勢(shì)在必行。金屬的回收利用有利于保護(hù)自然資源,同時(shí),對(duì)廢金屬進(jìn)行加工比用原始的材料制造新產(chǎn)品需要更少的能源。回收只排放很少的二氧化碳和其他有害氣體。更重要的是,可以節(jié)省資金,降低制造行業(yè)的生產(chǎn)成本。回收也為當(dāng)?shù)氐膭趧?dòng)力創(chuàng)造了就業(yè)機(jī)會(huì)。總而言之,有很多重要的理由我們應(yīng)該對(duì)金屬進(jìn)行回收。
金屬回收快報(bào)
盡管幾乎每種金屬都可以被多次回收而不破壞性能,但是目前僅有30%的金屬被回收利用。遺憾的是,剩余70%僅使用一次就被丟棄。
全球近40%的鋼鐵產(chǎn)業(yè)都使用的是回收鋼材。
在美國(guó),大約42%的粗鋼是用回收材料制造的。
在美國(guó),大約每天都會(huì)用一億個(gè)鐵罐和錫罐。
鋼鐵是世界上回收最多的材料,一部分是因?yàn)樗鼈冇袡C(jī)會(huì)恢復(fù)大的結(jié)構(gòu)以及易于再加工。利用磁鐵可以很容易地將它們從垃圾中分離出來。
英國(guó)的金屬回收行業(yè)價(jià)值56億英鎊,擁有8000多名員工。
全球每年大約有4億噸金屬被回收。
目前,鋁罐在美國(guó)是回收最多的消費(fèi)產(chǎn)品。
扔掉一個(gè)鋁罐所浪費(fèi)的能源相當(dāng)于用同樣的鋁罐裝滿的汽油。
回收金屬的種類
金屬可分為黑色金屬或有色金屬。黑色金屬是鐵與碳的組合。一些常見的黑色金屬包括碳鋼、合金鋼、鍛鐵和鑄鐵。另一方面,有色金屬包括鋁、銅、鉛、鋅和錫。貴金屬也是有色金屬。最常見的貴金屬包括金、鉑、銀、銥和鈀。
金屬回收過程
收集:金屬的收集過程與其他材料有一點(diǎn)不同。金屬的使用完后是具有貨幣價(jià)值的。因此,人們更樂于保留金屬廢料并將其出售,而不只是把它們當(dāng)作垃圾扔掉,或把它們放在回收箱。然而,一大部分的廢金屬都是從收集箱中回收而來。
分類:分類包括從混合的廢金屬流或混合的多物質(zhì)廢物流中分離金屬。在自動(dòng)回收過程中,磁鐵和傳感器被用來進(jìn)行材料分離。在企業(yè)里,可以采用磁鐵,或者根據(jù)材料的顏色及重量來確定金屬種類。例如,鋁具有銀色光澤且質(zhì)量輕。其他關(guān)鍵的顏色如銅的黃色(黃銅)和紅色(紅黃銅)。回收廢品的人通過將金屬從臟亂的材料分離出來,可以提高材料的價(jià)值。
加工:為了能夠進(jìn)一步加工,首先需要將金屬切碎。切碎之后的金屬具有大的比表面積,更有利于加快熔融過程的進(jìn)行,并且可以減少所需的能量。通常是將鋁做成薄片,而將鋼材做成小塊。
熔化:將廢金屬熔化在一個(gè)大熔爐里。每塊金屬都被放入一個(gè)特定的熔爐中,只熔化特定的金屬。這一過程需要大量的能量。不過,如上所述,熔化和回收金屬所需的能量遠(yuǎn)小于用原材料生產(chǎn)金屬所需的能量。根據(jù)爐子的大小,爐子的熱度和金屬的體積,熔化所需的時(shí)間從幾分鐘到幾小時(shí)不等。
純化:純化處理,以確保最終產(chǎn)品質(zhì)量高,無雜質(zhì)。最常用的方法之一是電解。
凝固:純化之后,熔化的金屬由輸送帶進(jìn)行輸送,以此來冷卻和固化金屬。在這個(gè)階段,廢金屬形成特定的形狀,如酒吧,可以很容易地用于生產(chǎn)各種金屬制品。
運(yùn)輸:金屬冷卻固化后即可使用。之后將它們運(yùn)送到各個(gè)工廠作為原料以生產(chǎn)新產(chǎn)品。
金屬回收行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)
考慮到幾乎每一種金屬都具有再循環(huán)能力,目前整體的金屬回收率(約30%)讓人難以接受。少數(shù)的公眾意識(shí)和消極的公眾行為使收集和回收金屬成為一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。人們?nèi)匀粌A向于把鋁制飲料容器等各種金屬罐頭扔進(jìn)垃圾桶。低回收率的另一個(gè)重要原因是在設(shè)計(jì)各種金屬制品時(shí)沒有考慮到回收。各種現(xiàn)代產(chǎn)品日益增長(zhǎng)的復(fù)雜性、復(fù)雜的功能和材料混合使回收越來越困難。例如,一個(gè)簡(jiǎn)單的移動(dòng)電話可以包含多達(dá)40個(gè)不同的組件。所以,從手機(jī)中提取各種材料并重新用它們生產(chǎn)新產(chǎn)品很困難。
金屬回收技術(shù)
現(xiàn)代回收技術(shù)可以有效地識(shí)別許多不同種類的金屬,但是目前對(duì)于分離有色金屬仍需要更有效的回收技術(shù)。
黑色金屬和有色金屬的分離是最重要的步驟之一。黑色金屬含有鐵,能被磁鐵吸引,因此很容易從廢棄物中分離出鋼鐵。在起重機(jī)上安裝電磁鐵可以移動(dòng)大塊的金屬碎片。這種方法常用于海上打撈。
從混合流中分離金屬時(shí),首先除去紙類,只留下塑料和金屬。然后通入電流,只有金屬受到影響。這個(gè)過程稱為渦流分離。雖然鋁沒有磁性,但是這種技術(shù)可以使其漂浮,讓塑料退出該過程。
只有當(dāng)收集的廢棄物足夠多時(shí),從電子垃圾中回收鈀、鉑金等貴金屬及其他有價(jià)值的金屬(如銅、鉛和銀)在經(jīng)濟(jì)上才是可行的,因?yàn)檫@些過程需要更先進(jìn)的回收技術(shù)與設(shè)備。最近,在大型回收設(shè)備中通過紅外線掃描和x射線傳感器來識(shí)別金屬已經(jīng)成為熱點(diǎn)。三種常見類型的金屬傳感過程包括生物技術(shù)、濕法冶金和火法冶金。使用這些技術(shù)可以有效地提高金屬回收率。
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