2号杂铜检验实践运用

张 超

（江西铜业集团公司 贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）

2号杂铜检验实践运用

张 超

（江西铜业集团公司 贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）

2号杂铜种类多，品位差值大，取样代表性和样品复现性差，存在较大检验风险，目前在国内尚无用于2号杂铜检验国家标准或行业标准情况下，贵冶在多年的检验工作中结合2号杂铜实际情况，通过对2号杂铜检验标准、操作方法和管理办法的梳理和修订，严格过程控制，强化风险防范，解决了2号杂铜检验实践运用中的难题。

2号杂铜；检验；标准；中频炉；过程控制；风险防范

1 引言

2号杂铜参照ISRI（美国废料回收工业协会）标准中的相关标准定义：含铜量为96%（至少为94%），主要包括：废裸线、铜混合废料等，但应避免夹杂以下物质：过多含铅的、镀锡的焊接的铜线、黄铜线和青铜线、铁制的、非金属物质等。美国通常把铜含量最低为94.5%的铜叫2号铜。国内废杂铜尚没有较为完善的分类标准，基本上参照国外的标准，把含铜在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（不是被烧焦的铜线）等铜废料，叫2号杂铜［1］。但国内生产企业未严格按照分类标准执行，不同品位差值很大的物料混合在一起，铜含量在80%～94%之间，很难达到2号杂铜分类标准。

目前，国内尚无用于2号杂铜检验的国家标准或行业标准可供参考，容易引起供需双方争议，贵溪冶炼厂（以下简称贵冶）根据多年原料检验经验积累，已摸索、总结出了一套科学、规范的检验2号杂铜的方法，本文将介绍2号杂铜在检验实践中的应用情况。

2 现状

随着国家对再生循环产业的重视，相继出台了再生铜产业鼓励发展的相关政策，相关统计资料显示［2］，截止目前已建成和正在建设的再生金属园区超过30家，近年随着进口及国内废杂铜拆解量的不断增加，2号杂铜成为冶炼企业原料一个重要来源。

当前2号杂铜供给冶炼企业主要有两种途径：一种是从国外市场进口，进入国内大部分被再次拆解，分类后分别出售，直接以原装供应给冶炼企业的量较少；另一种是以国内拆解废弃后的含铜制品，如废旧电线电缆、废旧电机等［3］，像浙江台州、佛山南海、广东清远［4］等再生有色金属拆解规模较大，但由于拆解门槛低，技术参差不齐，分类标准不统一，贸易商通过将收购的拆解2号杂铜，甚至废料等掺杂在一起供应给冶炼企业。

2号杂铜所含物料品种多，经分拣后种类在20个左右，多则高达30个品种，无相应的检验标准可供借鉴，因此在实践运用中各个企业依据自身情况进行检验，主要方式有两种［5］：一种是目测法，即双方对一个交易批次铜品位进行目测，根据计量重量估算出该批货物的铜金属量再进行交易即为目测估算交易方式，国内如浙江台州、广东清远一带部分私营企业或个体商户大多采用该方式进行交易，该类交易周期短，资金周转快，由于其中多种不确定因素，严重影响到了铜品位的准确性，交易风险大；一种是抽取样本法，即根据一个检验批次按照一定的比例随机选取样本，该方法比较科学，人为因素少，缺点是需要分拣作业，结算周期相对较长。由于目测风险较大，大型企业很少采用，基本采用取样检验。目前贵冶采用抽取样本法检验2号杂铜。

3 贵冶2号杂铜检验实践

3.1 主要检验流程

贵冶对2号杂铜按照总量10%随机抽样，然后将抽取的样品经分拣、再次取样，按不同种类重量比例配样，采用中频炉熔融、制样，主要检验简明流程如图1所示。

图1 贵冶2号杂铜主要检验简明流程

3.2 2号杂铜检验存在的难题

2号杂铜存在取样代表性和样品复现性差两大难题，如图2～图7是2号杂铜分拣后的部分品种，不同品种铜含量差值很大，即便同一品种如图5小线圈，不同颜色、含油与否、包裹胶皮线多少，对铜含量影响很大，铜品位在80%～92%之间不等，给检验工作带来很大困难。

图2 分拣后的线包

图3 分拣后的胶皮线

图4 分拣后的筛上碎料和筛下含铜灰粉

图5 分拣后的小线圈

图6 分拣后的大线圈

图7 分拣后的粗线

3.3 2号杂铜检验标准及检验方法

为解决取样代表性及样品复现性差的问题，根据检验流程，并结合2号杂铜检验实际情况，修订了分拣、取样、配样、制样标准，优化了中频炉熔融法［1］作业方式。

3.3.1 分拣

将经初检合格后，按照总量的10%抽取的样品送至分拣场地，在技检监督人员在场情况下，根据《2号杂铜分拣技术要求及管理办法》，分拣人员将不同品种分开，同一品种堆放一起，灰渣采用筛子进行筛分，筛上、筛下物单独堆放，分拣后的每个品种均需计量称重，做好记录。

3.3.2 取样

分拣结束按重量比例对各个品种进行取样。取样前，首先目测每个品种外观情况，根据比例确定取样量，具体取样标准及方法如下。

（1）碎料、碎线类：必须使用取样铲进行铲取，取样前用铁耙扒开检查分检情况，无异常后使用铁耙随机选取一个位置由上到下扒取样品，将所取的样品按照四分法［6］缩分取对角作为样品，铲取时一定要紧贴地面，保证底部细小颗粒、粉尘取到样品。

（2）筛上、筛下类：必须使用取样铲进行铲取，取样时按照上、中、下三个部位进行铲取，然后按照四分法缩分取对角作为样品，铲取时一定要紧贴地面，保证底部细小颗粒、粉尘取到样品。

（3）线包、胶皮、扁铜线：根据现场线包种类，进行大体分类，保证每类品种取到样品，严禁只取好配样品或某一类品种。

（4）中粗线、细线类：该品种过磅后，摊开拉绳取样，具体取样点位由抽牌随机确定，取样时要一次性取样装袋或放入样盘，严禁拉扯，抖落上面附着的油污、沙石、粉尘等。

（5）线圈类：根据现场线圈种类，进行大体分类，例如长线圈是否含油、是否有胶皮线缠绕、是否颜色不一等，保证每类品种取到样品，严禁只取好配样品或某一类品种。

（6）其它类：根据现场情况进行取样，对于新情况，及时进行评判确定，异常情况及时汇报。

3.3.3 配样

根据每个品种比例，计算配样量，按照配样比例单（见表1）配样20.00kg，一式2份，1份留底，1份开炉，具体配样标准及方法如下。

（1）必须在技检监督下按照标准化进行配样，配样结束，现场相关人员签字确认。

（2）配样时一定要仔细检查所取样品，将每种规格样品等分成2份，严禁随意将样品分成2份，或从样品中随便挑选样品进行配样。

（3）碎料、碎线、筛上、筛下类样品采用样铲混匀，进行四分法缩分，铲取所需的配样量，铲取时一定要紧贴地面，底部细小颗粒、粉尘等采用扫把进行清扫入样。

（4）线包、胶皮线、扁铜线、线圈类样品，配样时将每种规格样品用剪刀或大力钳分成两份进行配样。

（5）中粗线、细线类样品，配样时先将每种规格样品等分成2份，确保所取样品中粗线或粗线中包有细线等均配入样品，对于部分粘有砂石、粉尘等配样时将抖落的粉尘配入样品。

（6）其它类：配样时将每种规格样品等分成2份进行配样。

表1 单位A分拣后各个品类所占百分比例及配样重量情况表

3.3.4 中频炉熔融样品

由于中频炉熔炼的排放量较少［7］，熔融升温快等，目前贵冶检验2号杂铜采用中频炉法进行熔融样品。将配好的样品装进60#石墨坩埚中，放入中频炉炉膛内进行熔样，待样品完全熔好后，将铜水倒进预热的铁模中，待铜水固化后，倒出并用水冷却，用钢丝刷将铜锭表面脱模剂清理干净，称重计量；然后将坩埚内灰渣及内壁沾附的含铜物料清理干净，称重计量。

2号杂铜品位普遍偏低，在开炉过程中会产生大量的灰渣，渣量越大制样时越难处理，进而影响数据的准确性。为此，通过实践摸索，优化了开炉作业方法，在开炉熔融过程中一方面增加搅拌次数，至少搅拌6次；另一方面进行捞渣作业，在熔炼后期需频繁、高效地挑渣［8］，对捞出的渣块过0.90mm套筛进行筛分，筛上大颗粒物料放入中频炉重熔，筛下作为灰渣进行加工，在确定灰渣基本捞干净后，及时加入草木灰，并不停地搅拌，这样可以减少在后期浇注时坩埚壁上黏附铜渣的数量，同时需要做好铜水温度的控制［8］，一般控制在1200℃，浇注温度不宜高，否则在浇注过程中容易造成铜水飞溅，导致样品品位失真，温度过高铜锭会产生粘渣缺陷，更有甚者有可能烧穿铁模难以分离，导致样品报废。

3.3.5 制样

对冷却后的样锭进行钻样，每块铜锭沿斜角钻取3点［6］，对钻好的样屑进行打磨，过0.44mm套筛进行筛分，筛上、筛下分别称量，取出的筛上、筛下样品分别进行缩分装袋；此外需要对灰渣进行加工，将铜渣打磨45s左右过0.44mm和2.00mm套筛，2.00mm上剔除非铜后计入锭中，0.44mm筛上、筛下分别称重后装入试样袋，将加工好的样品送化验进行分析，供方样和仲裁样分别封存，交样品库房保存。

4 2号杂铜检验风险防范

通过上述方法可以很好地解决2号杂铜检验取样代表性及结果复现性差的两个难题，但因其品种多、品位差值大的特性，仍存在较大检验风险，为防止个别供货企业通过将杂铜浸泡油料、掺杂砂子、撒铁粉、铅粉或埋点等手段，掺杂作假，甚至拉拢检验人员，经过不断探索，制定了如下防范措施。

4.1 人员安排、抽取样品随机化

目前原料检验人员每天工作安排由当天抽牌随机确定，不允许私自换班或提前安排，确保检验人员随机性；同时，抽样时由管理组、试料取样及技检监督人员三方同时在场，利用电脑抽牌确定，样品车辆及样品部位均由电脑随机确定，防范人为因素影响。

4.2 梳理防范重点，加强过程控制

通过对整个检验流程梳理，对取样、配样、加工几个关键环节和重点部位进行加强监督，强化检验过程控制［9］。

抽取样品时现场管理人员、取样人员、监督人员三方在场方可作业。取样后，先确认样品是否含水或含砂、铁粉、铅粉等，对于含水的对其进行测水扣量处理，对于含砂或含铁粉等上报处理；卸货现场及卸货结束，分别安排人员确认外观是否基本一致，是否存在“埋点”或不同部位外观差别较大现象，发现异常汇报处理。

分拣结束取样之前，管理组、试料工段与技检工段三方工段长到场，确认样品是否按照品类分拣干净，是否存在包夹或将低品位放置样品底部等现象，未达到要求，重新分拣；此外，中粗线、细线品种取样时，用铁耙扒开再次检查内外是否一致，是否有包夹现象，若有则汇报处理。

同时，原料部评审小组现场对2号杂铜样品进行抽查，可视情况对所确定的取样部位进行适当的调整，对异常情况上报处理。一方面保障了所取样品的随机性和代表性；另一方面可以防范因货物差异大带来的检验风险。例如：对某单位抽查发现该批次样品顶部覆盖一层低品位的废旧电线、接头、灰渣等，报评审扣量处理；同时将整车样品分成2份，分别开炉比对，有效地防范了检验风险。

配样是开炉检验过程中关键环节，在配样过程中一方面加强技检监督，对配样全过程及计量数据进行拍照，每月对拍照与配样数据随机抽查，对未严格按照作业标准操作的，纳入考核；另一方面对所配留底样事后进行抽查与原结果进行比对，并对抽查结果进行考核，提高配样工作质量。

样品加工，尤其是铜灰渣加工，因渣量大，加工困难，为防范加工不到位或存在客户拉拢检验人员，人为更改不同粒级重量数据等，制定了《杂铜抽查考核管理办法》，对于灰渣打磨后2.00mm筛上、0.44mm筛上、0.4mm筛下，除正常样品外，对余样分别计量称重，并装袋，以备抽查，对未按照相关要求进行作业的，进行考核。

4.3 加强监控与巡查

在中频炉配样区、称量间、熔样间、钻样间安装了4台摄像头，对客户跟踪情况及检验人员标准化作业进行监控；加强现场巡查力度，部抽查小组、各相关工段长加强现场巡视监督，确保制度的执行到位。

5 结语

2号杂铜品种多、品位差值大，样品代表性及结果复现性差，因其特殊性，目前用于检验2号杂铜的行业标准仍处于起草修订阶段，贵冶经过多年不断实践应用，制定、完善了2号杂铜相关检验标准、操作方法及管理办法，有效解决了2号杂铜检验过程中的难题，形成了一套完善的风险防制体系，规避了检验风险，保障了原料检验安全。

［1］杨红建，陈炜.浅谈废杂铜检验的探索与实践［J］. 铜业工程，2014（4）：84-88.

［2］有色金属工业年鉴编辑委员会.2011中国有色金属工业年鉴［M］. 北京：中国印刷总公司， 2012.

［3］许冠浩. 废杂铜拆解工艺概述［J］. 有色金属加工， 2014， 43（6）：11-13.

［4］刘京清， 赵天宁， 李卓. 再生金属洗牌加剧，创新才能突出重围［N］.中国有色金属报， 2016-03-15（001）.

［5］朱云太. 铜冶炼企业粗杂铜原料安全验收探析［J］. 铜业工程，2010（3）：46-48.

［6］江西铜业股份有限公司贵溪冶炼厂. 技术标准通用分册［K］. 贵溪：江西铜业股份有限公司贵溪冶炼厂， 2010：245-247.

［7］崔一正， 杨明磊， 丁新征. 中频炉熔炼在球墨铸铁生产中的应用［J］.现代铸铁， 2016（2）：70-73.

［8］黄涛， 段平昌. 中频炉熔炼灰铁的工艺及质量控制浅论［J］. 铸造设备与工艺， 2014（3）：38-40.

［9］毕建明， 杨六五， 吴宏胜， 等. 如何提高冶炼企业外购原料检验防范能力［C］. 第二届全国有色金属分析检测与标准化技术交流研讨会.北京：中国有色金属学会与北京矿冶研究总院测试研究所，2015：28 -31.

The Practice and Application of No.2 Copper Scrap Inspection

ZHANG Chao
（Guixi Smelter， Jiangxi Copper Corporation， Guixi 335424， Jiangxi， China）

No. 2 scrap had miscellaneous kinds， great grade difference， and complicated samples representativeness， with greater risk inspection. Currently， there was no national standard and industrial standard for No.2 scrap inspection， Guixi Smelter combined the actual situation during working operation， through research and amend the inspection standard， operation manual， management methods of No.2 scrap， strict controlled process and strengthened risk protection， the difficulties in actual inspection application of No.2 scrap were solved.

No.2 scrap；inspection；standard；intermediate frequency furnace；process control；risk prevention

X705

C

1009-3842（2016）05-0018-05

2016-08-24

张超（1980-），男，河南南阳人，主要从事原料检验与管理等方面工作。E-mail： 13870113767@163.com