废旧金属资源综合利用（第二版）

本书共6章，系统介绍了废旧金属资源循环利用的实用技术。第1章是绪论，开宗明义，从金属材料的特性与应用切入，为后续技术讨论奠定理论基础；第2章～第5章采用“共性规律+个性技术”的思路，汇总了废钢铁、废铜、废铝及其他废旧金属的再生利用技术；第6章作为升华章节，对超级冶炼厂、生命周期分析和工业生态园区等概念进行介绍，为行业可持续发展提供了宏观视角。全书内容丰富、图文并茂、实用性强。
本书可供从事废旧金属循环利用研究、生产和经营等领域的科研人员、工程技术人员和管理人员参考，也可供高等学校环境科学与工程、资源循环科学与工程及相关专业师生参阅。

无

第1章绪论1
1.1金属材料概述1
1.1.1金属材料的含义及分类1
1.1.2金属材料与资源环境2
1.1.3金属材料在现代工业中的应用3
1.2废旧金属的来源与分类4
1.2.1废旧金属的来源4
1.2.2废旧金属的分类与标准4
1.3废旧金属回收利用现状 5
1.3.1全球废旧金属回收利用现状5
1.3.2我国废旧金属回收利用现状6
1.3.3目前存在的问题与挑战7
1.4循环经济7
1.4.1循环经济概念及其内涵7
1.4.2循环经济原则9
1.4.3循环经济特征10
1.4.4生命周期评价11
参考文献12

第2章废钢铁的再生利用技术13
2.1废钢铁再生利用概况13
2.1.1废钢铁再生利用的意义13
2.1.2废钢铁的来源15
2.1.3废钢铁的分类及用途17
2.1.4废钢铁再生利用流程22
2.2废钢铁的品质检验22
2.2.1废钢铁检验的要求23
2.2.2废钢铁的检验方法26
2.2.3废钢铁中放射性物质检测37
2.3废钢铁的加工38
2.3.1废钢铁的分选38
2.3.2氧气切割38
2.3.3剪切53
2.3.4破碎54
2.3.5打包压块57
2.4废钢铁的拆解58
2.4.1报废汽车回收拆解与再利用58
2.4.2废旧家电回收拆解与再利用61
2.4.3废旧船舶回收拆解与再利用63
2.5废钢铁的运输及储存70
2.5.1废钢铁的运输70
2.5.2废钢铁的储存71
2.6废钢铁的冶炼通用技术71
2.6.1废旧钢铁电炉炼钢的基本任务72
2.6.2电弧炉设备简介72
2.6.3废旧钢铁电炉炼钢的过程74
2.7废钢铁的再生利用工艺87
2.7.1中、重型废钢的加工工艺87
2.7.2返回法冶炼高速钢88
2.7.3感应炉直接冶炼高速钢废料90
2.7.4返回吹氧法冶炼铬镍不锈钢92
2.7.5废钢铁利用实例94
2.8废钢铁再生利用技术的发展与展望98
2.8.1技术创新趋势98
2.8.2政策与市场趋势98
2.8.3可持续发展战略下废钢铁再生利用技术展望99
参考文献99

第3章铜的再生利用技术101
3.1二次铜再生利用概况101
3.1.1二次铜资源概述102
3.1.2二次铜资源的特点104
3.1.3二次铜资源的分类和标准105
3.1.4再生铜工业106
3.2二次铜的预处理110
3.2.1预处理技术110
3.2.2电缆、电线铜的回收112
3.2.3报废汽车铜的回收113
3.2.4电子电器废料铜的回收113
3.3废铜的再生利用技术115
3.3.1概述115
3.3.2直接回收利用116
3.3.3火法冶炼122
3.3.4湿法冶金126
3.3.5电解精炼128
3.4二次铜再生利用工艺实例130
3.4.1从铜渣和垃圾中回收好铜130
3.4.2用铜屑重熔浇铸铜锭或铸件130
3.4.3用青铜回炉料等熔制铸造青铜实例132
3.4.4铜精炼反射炉、转炉处理废铜实例134
3.5二次铜再生利用技术的发展与展望136
3.5.1技术创新趋势136
3.5.2政策与市场趋势137
3.5.3可持续发展战略下废铜再生利用技术展望138
参考文献139

第4章铝的再生利用技术140
4.1废铝再生利用概况140
4.1.1铝和铝合金产品141
4.1.2废铝的来源及分类142
4.1.3废铝循环利用现状149
4.2废铝原料预处理153
4.2.1风选法154
4.2.2磁选法154
4.2.3浮选法154
4.2.4废铝表面涂层的预处理技术155
4.3废铝的再生利用技术156
4.3.1废铝的火法精炼技术157
4.3.2废铝的电解技术168
4.4废铝再生利用工艺实例170
4.4.1铝屑处理工艺及自动化生产线170
4.4.2废杂铝生产工艺与实践173
4.5二次铝再生利用技术的发展与展望176
4.5.1技术创新趋势176
4.5.2政策与市场趋势176
4.5.3可持续发展战略下废铝再生利用技术展望177
参考文献178

第5章其他废旧金属的再生利用技术179
5.1铅的再生利用技术179
5.1.1再生循环铅资源的来源181
5.1.2废铅酸蓄电池的回收及预处理182
5.1.3含铅废料的再生冶炼183
5.1.4铅循环利用的生产实例184
5.2锌的再生利用技术186
5.2.1含锌废料的来源及再生利用现状189
5.2.2废锌的循环利用技术190
5.2.3废锌再生利用的生产实例191
5.3镍的再生利用技术193
5.3.1概述193
5.3.2从含镍渣和电镀液沉淀物中回收镍工艺技术194
5.3.3从镍渣或净化硫酸镍渣中回收硫酸镍的工艺技术195
5.3.4从低冰镍中提取硫酸镍的工艺技术196
5.3.5含镍废杂物料生产高冰镍直接电解金属镍的工艺技术197
5.4镉的再生利用技术197
5.4.1概述197
5.4.2镉渣中镉的回收利用197
5.4.3镉的生产方法198
5.4.4含镉烟尘、合金、镉-镍电池中镉的回收201
5.5稀散金属的再生利用技术201
5.5.1硒的回收201
5.5.2碲的回收205
5.5.3铟的回收208
5.5.4镓的回收211
5.5.5锗的回收214
5.5.6铼的回收215
5.5.7铊的回收219
5.6贵重金属的再生利用技术221
5.6.1含金废料的再生利用221
5.6.2含银废料的再生利用229
5.6.3含铂废料的再生利用235
5.7其他废旧金属再生利用的环境效益240
5.7.1其他废旧金属再生利用的节能减排效果240
5.7.2废旧金属再生利用对污染物的控制241
5.7.3废旧金属再生利用对生态系统的保护242
参考文献243

第6章超级冶炼厂、生命周期分析和工业生态园区244
6.1超级冶炼观念245
6.2经济-环境效益评估247
6.2.1经济效益评估247
6.2.2环境效益评估248
6.3金属及材料生态学概念中的冶金和回收249
6.3.1金属及材料生态学概念249
6.3.2动态回收系统模拟249
6.3.3金属动态系统模拟250
6.4生命周期分析250
6.4.1概述250
6.4.2废金属再生利用的生命周期分析252
6.4.3废金属再生利用的价值253
6.4.4管理和趋势253
6.4.5生命周期分析253
6.4.6生命周期分析方法学255
6.5生态工业园区256
6.5.1概述256
6.5.2工业生态学与生态工业园256
6.5.3国内外情况257
6.5.4规划与建设原则260
6.5.5发展趋势与未来展望261
参考文献262

前言
金属，作为支撑现代工业文明的“骨骼”，从钢铁构筑的城市基建到铜铝维系的电子通信，从贵金属赋能的高端制造到稀散金属驱动的新能源技术，早已深度融入人类生产生活的每一个角落。然而，在“开采—冶炼—使用—废弃”的传统线性模式下，金属资源的稀缺性与废弃物的环境压力正形成尖锐矛盾：一方面，铁矿、铜矿等原生资源的开采成本持续攀升，部分关键金属的储采比已进入警戒线；另一方面，每年有数以亿吨计的废旧金属因回收体系不完善、技术瓶颈等问题被闲置或粗放处理，不仅造成资源浪费，还可能因重金属污染威胁生态安全。在此背景下，废旧金属资源的综合利用已不再是“选择题”，而是关乎资源安全、环境保护和实现绿色低碳发展的“必答题”。
本书初版自发行以来，得到了再生金属行业从业者、科研人员及高校师生的广泛认可，为行业信息交流与技术推广提供了基础支撑。但近年来，全球废旧金属回收领域发生了深刻变革：“双碳”目标推动行业向低碳化转型，新型再生技术不断突破，国家层面相继出台最新政策，导致原有内容已难以覆盖行业新政策、新技术、新需求。为适配行业发展需求，帮助读者掌握最新政策导向与技术趋势，我们启动了本次修订工作，以期促进再生金属行业的信息交流和技术合作，加速再生金属资源的循环利用。我们通过查阅历年来的相关研究成果，立足于资源循环利用的科学原理和循环经济的核心理念，以“理论—技术—实践—展望”为逻辑主线，系统梳理了废旧金属回收利用的全链条体系，并在原书的技术维度上，拓宽宏观产业协同视角，纳入最新政策文件及相关数据，补充诸多工业化案例，完善行业覆盖广度。我们诚挚地希望本书的出版能够给相关从事废旧金属加工、物资回收和环境保护等工作的科研人员及技术人员提供一定的指导作用，给科研、生产、教育等领域的人员提供一些帮助。
全书共6章，第1章是绪论，开宗明义，从金属材料的特性与应用切入，为后续技术讨论奠定理论基础；第2章～第5章采用“共性规律+个性技术”的思路，汇总了废钢铁、废铜、废铝及其他废旧金属的再生利用技术；第6章作为升华章节，对超级冶炼厂、生命周期分析和工业生态园区等概念进行介绍，为行业可持续发展提供了宏观视角。全书内容丰富、图文并茂、实用性强。
本书由莆田学院黄建辉、刘明华、邢睿智编写，全书由黄建辉进行统稿。
本书在编写过程中参考了大量资料和许多学者的研究成果，在此表示真诚的谢意。
由于编者的专业水平和知识范围有限，虽已尽力，但疏漏和不足之处仍在所难免，恳请广大读者和同仁不吝指正。

编者
2025年7月

第一版前言
随着科学技术的发展和生活水平的提高，人类对金属的消费量日趋增加，而原生金属资源的不可再生性，使人类将要面临严重的资源危机。“十二五”以来，我国再生资源产业规模不断扩大，“十三五”期间，根据《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》（2016版征求意见稿），再生金属、报废汽车拆解和再生利用以及废橡胶、废塑料、废旧机电产品的无害化再生利用被列入了再生资源领域专项整治方案，标志着废物资源化已经上升到战略性高度。再生金属行业是资源再生产业中最具代表性的行业之一，再生金属与生产同量的金属相比，具有节水、节煤、少排放固体废弃物和废气的环保优势。废旧金属资源的再生作为资源综合利用的重要组成部分，对于保证资源永续、减少环境污染、节省能源、提高经济效益具有重要的意义。鉴于此种情况，近年来废旧金属资源的回收利用产业得到了多方重视，并且以投资少、消耗低、成本低等特点在国内外得到了迅速发展。
为响应“十三五”提出的生态环境质量总体改善目标，促进再生金属行业的信息交流和技术合作，推广再生金属资源的应用技术，加速再生金属资源的循环利用，我们通过查阅历年来的相关研究成果，编著了这本《废旧金属资源综合利用》，以供读者参考。
本书共6章，第1章是绪论；第2章～第5章主要介绍了废钢铁、铜、铝及其他金属的再生利用；第6章对超级冶炼厂及生态工业园等概念进行介绍。全书内容丰富、图文并茂、实用性强，可供从事废旧金属加工、物资回收及环境保护等领域的工程技术人员、科研人员和管理人员参考，也可供高等学校、再生资源科学、环境科学与工程及相关专业师生参阅。
本书主要由黄建辉、刘明华等编著，陈晓梅、郭佳、李莎等参与了本书部分章节内容的编著工作。全书最后由黄建辉和刘明华统稿、定稿。
本书在编著过程中参考了大量资料和许多学者的研究成果，在此表示真诚的谢意。
限于编著者的专业水平和知识范围，虽已尽力，但疏漏和不足之处仍在所难免，恳请广大读者和同仁不吝指正。

编著者
2017年5月