浅谈废杂铜检验的探索与实践

杨红建，陈 炜

(1.江西铜业集团公司贵溪冶炼厂，江西贵溪 335424;2.江西铜业集团公司，江西贵溪 335424)

1 引言

为了适应市场的变化，企业发展的需求，在铜矿资源不足的情况下，废杂铜的回收利用是对铜矿资源不足的补充，近几年随着市场资源的短缺，贵冶阴极铜产量的不断扩大，公司加大了废杂铜资源的采购。特别是在2009年5月卡尔多炉投料试生产后，废杂铜、铜米、碎料等原料进厂量逐年加大。

进厂的废杂铜种类繁多，品质杂，品位波动大，检验过程中无法用单一的手段完成检验工作，也没有相应的检验标准可以参考。贵冶经过在原料检验工作中近十年探索与实践，已摸索、总结出一套科学的、规范的检验法。本文将介绍贵冶在废杂铜检验过程中对目测品位法、中频炉熔融法的探索与实践。

2 废杂铜分类

国内废杂铜尚没有制定较为完善的分类标准，基本上参照国外的标准，大致把废杂铜分为三类［1］:

(1)1#废杂铜:纯度在95～99%以上，主要是由干净的非合金铜材料所组成，即:铜边角料，铜圈、干净铜管或管道、1#铜线和粗导线(不包括被烧焦的和易碎的细铜线)，此类废料可直接送加工厂使用。

(2)2#废杂铜:含铜在85%以上，包括干净的、氧化的、带皮的铜边角料、铜圈、整流器部件、较干净的带少量焊锡的铜管材，氧化或带皮铜线(不包括被烧焦的铜线)、马达线、漆包线等。

(3)3#废杂铜:除含有上述1#、2#废杂铜的成分外，还含有大量的含铜铸件，废轴承、废旧马达、各种电器设备、废旧变压器等等;3#废杂铜含铜量变化范围很大，最低含铜量达20%，最高达到70～80%。

3 贵冶验收的废杂铜

贵冶进厂的废杂铜主要是1#废杂铜和2#废杂铜，3#废杂铜必须经过拆解后才能进厂验收。

表1 废杂铜的种类及技术要求

4 目测品位法的应用

通过现场对整批次废杂铜或样品的外观检验和铜含量的目测，直接判定该车废杂铜的铜品位，叫做目测铜品位法，该方法主要应用于1#废杂铜和种类单一的2#废杂铜的检验工作中。

4.1 建立标样

目测品位法的应用必须建立在大量的试验数据的基础上，结合实际的工作，通过长期的检验工作的经验积累，才可能具备一定的水平和能力去通过目测完成1#废杂铜的检验工作。为了提高检验人员的理论水平与实际工作能力，贵冶原料部在通过大量的试验数据积累的基础上建立了废杂铜的标样，提供给检验人员学习与参考。

4.2 标样资料

废杂铜的检验过程中，标样的种类不断的得到完善，逐步形成了指导原料检验工作的强有力的影像、图文资料，是目测品位法可以实施的理论指导材料。

图1 氧化铜管

图2 烧铜管

图3 散热管

图4 废杂铜标样橱窗

4.3 建立管理文件

4.3.1 确定检验人员

为了确保目测品位的准确、真实，检验工作中规定只有工段长具备目测品位的权利和职责、其它工作人员如果需要参与目测工作，必须提出申请，经部门领导同意后才有资格参与目测工作。

4.3.2 过程控制

为了确保目测品位法在检验过程中公平、公正，规避个人“一言堂”的行为，避免检验人员与供货商之间有直接的经济利益，给企业造成重大的损失，廉洁风险防控中规定必须是三个工段的工段长在场才能进行废杂铜的目测工作。三人的意见必须一致，才能报出目测数据，供方同意后，要求供方现场在检验记录单上签字确认，参与目测的检验人员也必须签字，该品位才有效，才能作为结算依据。三人参与品位目测不仅起到了互相监督的作用，而且确保了目测品的真实、准确。

4.3.3 确定基数

为了目测品位的规范、科学，便于结算时数据的处理，目测品位法中规定以0.25%作为一个品位基数。上调或下调目测品位时，每次调整的铜品位只能是0.25%，或是0.25%的倍数。

4.4 应用效果

目测品位法在实际的检验工作中可以高效的完成检验工作，缓解检验工作者的作业强度，解决检验延时，货物积压，供方长时间无法结算等不利的局面，是一种“与客户共创价值”的比较科学的检验法，但该方法只是在1#废杂铜的检验过程中应用比较多，并不适合于低品位、种类多的废杂铜检验中，而且要求参与目测的检验人员必须具备一定能力，具有多年参与检验工作的经验。

5 中频炉熔融法的应用

中频炉是一种将工频50HZ交流电转变为中频(300HZ以上至1000HZ)的电源装置，把三相工频交流电，整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流，供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流，在感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流。利用电磁感应原理加热金属［4］。

图5 中频炉实体图和铁模具

图6 石墨坩埚

无法通过目测确定碎料、铜米、边料、2#废杂铜等多种原料的铜品位时，必须通过取样、开炉，熔融后从新浇铸成铜锭的检验法叫中频炉检验法。废杂铜的铜品位已化学分析数据为准。目前贵冶原料部在检验过程针对不同种类的废杂铜采用的方法主要有直接取样熔融法和分拣取样熔融法2种。

5.1 直接取样熔融

该方法主要针对种类单一的普通铜米、含金银铜米、边料、碎油管等废杂铜的检验，可根据供货情况，采取单车单样或多车组样的形式直接取样开炉检。

图7 检验流程

(1)不含金的铜米、边料等废杂铜，在整个检验流程中每个环节的检验人员是不确定的，具体的检验人员根据当天的实际工作情况随机确定。

(2)含金铜米在原料检验工作中是一种特殊的物料，因同一批次的原料中不同点位的金品位存在波动，为了降低检验过程中人为因素的风险，确保整个流程可追溯，加强检验人员的责任心，经过相关部门的研讨后，形成新的作业标准，规定含金铜米的检验流程由一个人负责完成，并在内部增加技检样 (原料部的技检工段负责取样)，在外部增加计监样 (质量计量部负责取样)。如果正常样与技检验的检验数据在允许误差范围内，则该批货物可以正常结算;如误差超出允许范围，则将计监样开炉检验，三方数据比对后再进行结算。

5.2 分拣取样熔融

该方法主要针对2#废杂铜的检验，目前贵冶进厂验收的2#废杂铜主要以马达线为主。因同一检验批中的废杂铜种类多、品质杂、品位波动大，无法随机取样，必须进行人工分拣后，根据分拣比例组样开炉检验。

图8 检验流程

5.3 取样比例

采用中频炉熔融法检验时，无论是单车物料的检验或是多车物料的组样，入炉量都定为20Kg，所以单车单样时，每车取样量不得小于40Kg。

碎料、边料、普通铜米等物料取样时，采用随机布点取样方式(含金铜米的取样必须根据取样布点图的点位取样);2#废杂铜的分拣样品取样比例不小于10%，目前贵冶原料检验中规定进厂的2#废杂铜必须控制在200t左右、5车为一个检验批，取样时先从5车中取一车，在从该车中确定半车作为样品进行分拣。

5.4 组样入炉

铜米、边料等废杂铜的组样根据单车单样或是多车组样的实际检验情况决定。如果单车单样则直接将所取样的样品匀样后分成四等分，以对角线划分为两份样分别称重20kg，一份样入炉，一份样留底;如多车组样，则根据每车的所占入炉样的比重逐车按四分法匀样，同样组两份样，一份入炉，一份留底;2#废杂铜的组样根据分拣后每个种类占的比例和入炉量逐个按种类配样。

表2 某单位某批次2#废杂铜(马达线)分拣的种类和组样比例

5.5 熔融、浇铸

熔融过程中用干燥的木棍均匀搅拌，如果灰渣过多，则需用铁制漏勺进行捞渣处理。等样品完全熔融后，关闭中频炉电源，将铜水倒进预热的铁模中，铜水完全倒入模具中后迅速将坩埚反扣在干燥清洁的铁板上，倒出坩埚中的残余物，用工具及时清出坩埚内壁粘附物料;铁模中的铜水固化成型后，倒出铜锭，用冷水冷却。

5.6 钻样

冷却后的样锭、灰渣需进行称重计量，计量后用对角三点法进行钻样，为确保钻样过程中样屑因温度过热导致氧化，钻样过程中需用工业酒精进行冷却，同时避免样屑飞溅和其它杂质进入样屑中。

5.7 研磨装袋

灰渣和样屑在制样机中进行10秒钟打磨，时间不宜过长，避免氧化。打磨好后灰渣过10目和40目套筛，灰渣10目上计入锭重，样屑过40目筛，40目筛上、筛下称重后分别装袋。试样袋分A、B、C三个，灰渣40目筛上称重后缩分1/2装入分析试样B袋中，剩余1/2缩分2等份分别装入供方和仲裁B袋中，灰渣40目筛下、样屑40目筛上、筛下称重后同样的方式分别装入C袋、A袋中。

5.8 过程控制

中频炉熔融法完成检验工作的流程长、环节多，参与检验工作的人员不确定，为了确保检验过程中的每个环节都能标准化作业，避免检验人员与供货商之间有直接的经济利益，给企业造成重大的损失，廉洁风险防控中规定整个检验过程需要在技检人员的监督下完成，所有检验工作都要记录存档;有客户跟踪检验的，要求客户在每个作业环节结束后签字，确认检验过程的公平、公正、公开。近年，为了加强过程控制，保护检验人员自身安全和原料安全，原料部还在各作业现场增加了视频监控。

5.9 应用效果

通过近十年的探索与实践，中频炉熔融法在废杂铜检验的应用上已经成熟稳定，是完成废杂铜检验工作、确保检验数据准确的主要检验手段，目前贵冶已近形成了一套具有科学性、先进性的中频炉作业标准。

6 杂物和扣杂标准［6］

6.1 杂物

废杂铜中的杂物种类较多，主要有纸屑、各种绝缘材料、油、水、木头、铁锈、铜管内壁形成的水垢等。

6.2 扣杂标准

油杂、水杂、灰杂较多时需要按实测结果扣杂;其它杂物根据实际情况现场直接扣杂处理。

7 结束语

随着企业的不断发展，市场资源的短缺，废杂铜进厂量必将逐年加大，而且种类将向多、杂趋势发展。面对新的困难与挑战，唯有不断的探索与创新，规范检验流程、完善作业标准，在实际的检验工作中多种检验手段并用才能适应工厂的发展、市场的变化。

［1］宋运坤，沈强华，钟忠.我国废杂铜的回收利用现状与对策［J］.2014(01):06.

［2］GB/T 13587-2006铜及铜合金废料.

［3］技术标准通用分册.江西铜业股份有限公司贵溪冶炼厂，2010:210-216

［4］鲁延辉.中频炉研究.

［5］江铜贵冶一体化管理文件，2012:48-49.

［6］QJ/GY005.06.01-2010，冷料用废杂铜.