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。

对废铝进行初级分类、分级堆放，如纯铝、变形铝合金、铸造铝合金、混合料等。铝废料的进口量约占全国总进口量的十分之一以上。其原料处理高度电脑化，所有入厂原料分区存放，库存则依 数量、化学成份、回收率及成本建档管理运用。有了这些资料就可使熔炼工序在生产合金锭时得以计算出经济的用料公式，并确保产品品质。

对于废铝制品，须进行拆解，去除与铝料连接的钢铁及其他有色金属件，再经清洗、破碎、磁选、烘干等工序制成废铝料。对于轻薄松散的片状废旧铝件，如汽车 上的锁紧臂、速度齿轮轴套以及铝屑等，要用液压金属打包机打压成包。对于钢芯铝绞线，应先分离钢芯，然后将铝线绕成卷。

铁类杂质对于废铝的冶炼是十分有害的，铁质过多时会在铝中形成脆性的金属结晶体，从而降低其机械性能，并减弱其抗蚀能力。含铁量一般应控制在1.2%以 下。对于含铁量在1.5%以上的废铝，可用于钢铁工业的脱氧剂，商业铝合金很少使用含铁量高的废铝熔炼。铝工业中还没有很成功的方法能令人满意地除 去废铝中过量铁，尤其是以不锈钢形式存在的铁。

废铝中经常含有油漆、油类、塑料、橡胶等有机非金属杂质。在回炉冶炼前，必须设法加以清除。对于导线类废铝，一般可采用机械研磨或剪切剥离、加热剥离、化学剥离等措施去除包皮。

国内不少企业用高温烧蚀的办法去除绝缘体，烧蚀过程中会产生大量的有害气体，严重地污染空气。如采用低温烘烤与机械剥离相结合的办法，先通过热能使 绝缘体软化，机械强度降低，然后通过机械揉搓剥离下来，这样既能达到净化目的，同时又能够回收绝缘体材料。废铝器皿表面的涂层、油污以及其他污染物，可采 用丙酮等有机溶剂清洗，若仍不能清除，就应当采用脱漆炉脱漆。脱漆炉的温度不宜超过566℃，只要废物料在炉内停留足够的时间，一般的油类和涂层均能 够清除干净。

对于铝箔纸，用普通的废纸造浆设备很难把铝箔层和纸纤维层有效分离，有效的分离方法是将铝箔纸首先放在水溶液中加热、加压，然后迅速排至低压环境减压，并进行机械搅拌。这种分离方法，既可以回收纤维纸浆，又可回收铝箔。

废铝的液化分离是今后回收金属铝的发展方向，它将废铝杂料的预处理与重新熔铸相结合，既缩短了工艺流程，又可以限度地避免空气污染，而且使得净金属 的回收率大大提高。废铝液化分离装置中有一个允许气体微粒通过的过滤器，在液化层，铝沉淀于底部，废铝中附着的油漆等有机物在450℃以上分解成气体、焦 油和固体炭，再通过分离器内部的氧化装置完全燃烧。废料通过旋转鼓搅拌，与仓中的溶解液混合，砂石等杂质分离到砂石分离区，被废料带出的溶解液通过回收螺旋桨返回液化仓。