【摘 要】
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再生铜再生铝是支撑我国再生有色金属产业发展的重要原料保障。但是,由于再生铜、再生铝原料来源复杂,容易夹杂废塑料等各种有机污染物,在冶炼过程中会导致二噁英及重金属的排放增加。同时,目前再生铜、再生铝准体系仍然不健全,相关基础研究薄弱,尤其是夹杂物及其污染特性的研究不足,不能有效支撑进口废物目录调整和相关环境管理标准规范的制定。因此,加快对再生铜再生铝污染特性研究,为我国再生铜再生铝行业有效防控污染排
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再生铜再生铝是支撑我国再生有色金属产业发展的重要原料保障。但是,由于再生铜、再生铝原料来源复杂,容易夹杂废塑料等各种有机污染物,在冶炼过程中会导致二噁英及重金属的排放增加。同时,目前再生铜、再生铝准体系仍然不健全,相关基础研究薄弱,尤其是夹杂物及其污染特性的研究不足,不能有效支撑进口废物目录调整和相关环境管理标准规范的制定。因此,加快对再生铜再生铝污染特性研究,为我国再生铜再生铝行业有效防控污染排放等工作提供数据支撑,也为实际工业运行以及环保部门进行环境管理提供理论支持。本文采用资料调查结合现场调查的方法明确进口再生铜再生铝原料的夹杂物含量及污染物特性;在此基础上,通过实验室模拟研究再生铜和再生铝再生过程中重金属及二噁英的产生特性。取得的主要结果如下:(1)我国进口再生铜原料中夹杂物含量范围如下:铜线:0.16~0.65%;铜加工材:0.27~1.03%;铜米:0.15~0.75%。我国进口再生铝原料中夹杂物含量范围为0.06~0.69%。(2)利管式炉模拟再生铜冶炼过程二噁英的产生特性,发现当温度为900~1300℃时,烟气中PCDD/Fs的浓度随温度升高不断减小;随着夹杂物比例从0增到1%时,PCDD/Fs的浓度不断增加;不同原料生成的PCDD/Fs的浓度规律如下:铜米<铜加工材<1号漆包线<2号漆包线;且2号漆包线中PCDD/Fs的浓度远远大于其他原料。(3)模拟再生铜冶炼时重金属的产生特性,发现当温度为900~1300℃时,随着温度增加,烟气中Cr、Ni、Cu、Zn、Pb的浓度不断增加,Cr和Zn的浓度增加尤其明显;随着原料中夹杂物含量从0增加到1%时,重金属Cr、Ni、Cu、Zn、Pb的浓度也随之增加;不同原料冶炼时生成的重金属浓度各不相同,总体上,铜加工材中释放的重金属最多。(4)模拟再生铝冶炼时二噁英的生成特性,当温度从500增到900℃时,PCDD/Fs的浓度先增大后减少;不同氯代添加剂对PCDD/Fs的产生作用如下:C2Cl6>KCl>Na Cl>NH4Cl;随着夹杂物比例0增加到1%时,PCDD/Fs的浓度呈上升趋势,尤其当夹杂物比例为1%时,PCDD/Fs剧烈增加。(5)模拟再生铝冶炼时重金属的产生特性,温度从500增加到900℃时,烟气中各重金属浓度增加,Cu和Zn的增加最明显;添加剂对重金属的影响各不相同,对于Ni和Pb,四种氯代添加剂对其影响差别不大,对Cu、Zn、Cr浓度的影响有很大的差距。对于Zn,其浓度为C2Cl6>Na Cl>NH4Cl>KCl。对于Cu,C2Cl6>Na Cl>NH4Cl>KCl。Cr浓度为C2Cl6>Na Cl>KCl>NH4Cl;随着夹杂物比例从0升到1%,烟气中Zn和Cu的浓度随夹杂物比例增加而降低,而Cr和Ni则呈现相反规律。夹杂物含量对Pb浓度的影响不大。(6)基于以上研究,对刚拟定的《再生铜原料》、《再生铸造铝合金原料》标准中,对进口再生铜和再生铝原料中的夹杂物含量提出了0.5%限制的建议,对进口再生铝原料中粒径不大于2mm的粉状物的含量提出了1‰的限值。
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