熔炼技术

稀有金属在地壳中的含量并不都是很少的。例如钛、锆、钒在地壳中的含量大于常见的有色金属镍、铜、锌、钴、铅、锡。稀有金属由于赋存分散，并且常与其他金属伴生，一些物理化学性质特殊因而往往要采取特殊的生产工艺。如用有机溶剂萃取法及离子交换法分离提取锂、铷、铯、铍、锆、铪、钽、铌、钨、钼、镓、铟、铊、锗、铼以及镧系金属、锕系金属等；用金属热还原法、熔盐电解法制取锂、铍、钛、锆、铪、钒、铌、钽及稀土金属等；用氯化冶金法提取分离或还原制取钛、锆、铪、钽、铌和稀土金属等；用碘化物热分解法制取高纯钛、锆、铪、钒、铀、钍等。真空烧结、电弧熔炼、电子束熔炼、等离子熔炼等一系列冶金技术已经大量用于提炼稀有金属，特别是稀有难熔金属。区域熔炼技术已是制取高纯度稀散金属和稀有难熔金属的有效手段。

随着科学技术的进步与冶金工艺、设备和分析检测技术的发展和稀有金属生产规模的扩大，稀有金属的纯度也就不断提高，性能不断改进，品种不断增多，从而推动了稀有金属的应用领域的扩大。稀有金属的一些冶金工艺如有机溶剂萃取技术，氯化技术等也逐步推广到整个有色金属的冶金领域。中国稀有金属资源丰富，如钨、钛、稀土、钒、锆、钽、铌、锂、铍等已探明的储量，都居于世界前列。中国正在逐步建立稀有金属工业体系。

一般的废金属回收之后，里面含有很多的可以再生的资源，所以，一般的废金属在进行融化分离之前，对废金属的成分做个分析检测。

金属材料的硬度检测对应的国家标准：

GB/ T230. 1 —2004 《金属洛氏硬度试验第1 部分： 试验方法》

GB/ T231. 1 —2002 《金属布氏硬度试验第1 部分：试验方法》

GB/T4340. 1 —1999 《金属维氏硬度试验第1 部分： 试验方法》

GB-1818-94《金属表面洛氏硬度试验方法》

GB/T 17394-1998 《金属里氏硬度试验方法》

GB/T 18449.1-2009 《金属材料努氏硬度试验 第1部分：试验方法》

GB/T 4341-2001《金属肖氏硬度试验方法》

GB/T 4342-1991《金属显微维氏硬度试验方法》

废金属是指暂时失去使用价值的金属或合金制品，一般的废金属都含有有用的金属或者有害的元素。所有的金属材料都来自于金属矿产资源。

由于矿产资源有限且不可再生，随着人类的不断开发，这些资源在不断的减少，资源短缺必然成为人类所需要直接面临的一个局势。

金属制品使用过程中的新旧更替现象是必然的，由于金属制品的腐蚀、损坏和自然淘汰，每年都有大量的废旧金属产生。如果随意弃置这些废旧金属，既造成了环境的污染，又浪费了有限的金属资源。

有人曾做过这样的估算：回收一个废弃的铝质易拉罐要比制造一个新易拉罐节省20%的资金，同时还可节约90%~97%的能源。回收1t废钢铁可炼得好钢0.9t，与用矿石冶炼相比，可节约成本47%，同时还可减少空气污染、水污染和固体废弃物。可见，树立可持续发展的观念、加强垃圾的分类处理、回收并循环利用废旧金属有着巨大的经济效益和社会效益。

废金属作为一种再生资源，在矿产资源日益紧缺的背景下，地位日渐突出。我国虽然地缘辽阔，但有色金属资源并不足够丰富，需要进口来满足经济发展的需要。与此同时，我国废金属的利用率却相对较低，随着各种废金属回收技术水平的不断提高，废金属的利用率将得到稳步提升。“十一五”期间，我国共产粗钢15.4亿吨，消耗废钢2.39亿吨，为钢产量的21%，也就是说有21%的钢是用废钢冶炼的，而世界平均水平为40%至50%，差距较大，意味着我国废钢资源的应用潜力还很大。

随着我国经济的发展，有色金属需求持续增长。中国有色金属产量连续几年位居全球首位，成为有着巨大产量和消费量的国家。

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。