中国废杂铜火法精炼直接再生制杆的前世今生——纪念中国再生资源产业技术创新战略联盟成立10周年

黄崇祺，饶勇平

(1.上海电缆研究所有限公司，上海 200093； 2.赣州江钨新型合金材料有限公司，江西 赣州 341000)

1 回顾过去

在中国再生资源产业技术创新战略联盟(以下简称联盟)成立10周年之际，以赣州江钨新型合金材料有限公司(以下简称赣州江钨新材)的发展为例，一叶知秋。在这10年里联盟起到了创新组织、创新服务、引领指导的作用。联盟在过去的10年里推动产、学、研、用结合，充分展示了行业10年来取得的科技创新成果和发展成就。

中国电缆工业是铜杆大用户，目前行业对铜导体的需求量已达到约670万t，约占国际铜导体总需量的1/3，占中国用铜量的60%以上。过去，我国由于废杂铜火法精炼直接再生制杆的质量不过关，所谓的“脱标杆”满天飞，严重影响了我国电缆生产的质量。究其原因主要是FRHC(火法精炼高导电铜)技术、装备等不过关，比国外落后约30年。在此情况下，2011年由联盟组织赣州江钨新材、上海电缆研究所有限公司(以下简称上缆所)和中铜锐浩(北京)再生资源回收公司(以下简称北京中铜锐浩)共同承担了国家科技支撑项目“废杂铜直接制杆技术开发与示范”。该项目组在引进原有的FRHC技术和装备的基础上，通过消化、吸收、再创新，形成了具有自主知识产权的符合我国原辅材料市场的废杂铜FRHC直接制杆的技术与装备。该项目于2014年9月通过科技部项目验收，并当即成为科技部重点推广的项目。当然，至今赣州江钨新材仍不断地在工艺技术等方面进行创新。现在该公司生产的FRHC铜杆，经上海国缆检测中心检测达标，最好的机电性能可与国标牌号为T1的电解铜杆相媲美，产品质量处于国内FRHC铜杆的行业领军地位，产品畅销20个省，广泛用于电力电缆、装备线缆、漆包线、裸铜线等，铜杆的可拉性可达线径0.1 mm。

赣州江钨新材是我国行业标准《电工用火法精炼再生铜线坯》(YS/T 793—2012)的制定单位，该标准于2012年11月1日经工信部批准正式实施，填补了国内空白，并且赣州江钨新材被评为目前唯一的“中国紫杂铜直接利用示范基地”。

技术创新只有进行时，没有完成时。目前FRHC制杆法已成为国际标准中通用的专用术语，将FRHC制杆法纳入标准的首先是欧标，第二是中国的行标，第三是美国的ASTM标准。

2 喜看赣州江钨新材的实施现状

2.1 项目验收后的生产经营情况

赣州江钨新材2014—2018年生产经营情况如表1所示。

表1 赣州江钨新材2014—2018年生产经营情况

项目实施以来，共计生产铜杆33.655 4万t，实现销售收入133亿元，税收17.9亿元。

2015—2018年已有多家意向合作伙伴到赣州江钨新材考察和多次洽谈。从目前行业调整后的情况看，赣州江钨新材正处东山再起的爬坡阶段。

2.2 主要经济技术指标

主要经济技术指标如下：产品用天然气单耗为75～95 m3/t；产品用电单耗为98～110 kW·h/t；产品用水单耗为1.06～1.27 m3/t；产品合格率为98.5%；能源消耗比国内传统工艺单位节能60%；2018年单位产品综合能耗为121 kgce/t，该项指标达《电工用铜线坯单位产品能源消耗限额》(GB 32046—2015)标准，而废杂铜连铸连轧法单位产品能耗先进值要求为≤130 kgce/t。

2.3 环保烟尘治理技术与装备

公司投入3 000万元引进国际先进的技术与装备，烟尘排放达到欧盟标准：SO2为1.8 mg/m3；氮氧化物为50 mg/m3；烟尘为2.0 mg/m3(满足Cu、Ni、Co工业污染物排放标准)。

2.4 项目验收后，近几年公司在工艺技术方面的创新

1)铜水浇铸温度实现精准控制、含氧量控制技术取得重大技术突破。

2)关键波动参数精度控制达国际先进水平。

3)炉门槛、入铜口和渣线等关键区耐火材料使用寿命增加1倍(由原来的3个月延长至6个月)，其他部位耐火材料平均寿命也延长了1倍(由原来的2年延长至4年)。

2.5 FRHC铜杆的质量位居全国同类企业之首

1)原材料适应性广，用全废铜可大批量地连续使用，经预处理后废杂铜的含铜量在96%及以上。

2)通过炉组可连续生产合格的铜水(Cu和Ag含量大于等于99.9%，氧含量小于等于400 mg/L)。

3)在连续生产情况下，可采用快速除杂的新工艺。

4)国产装备与国外装备相比售后服务周期短，时效性强；备件辅材价格低，到货时间短。

5)FRHC铜杆质量好，经上海国缆检测中心检测,FRHC铜杆的性能参数如表2所示。

表2 FRHC铜杆的性能参数

注：1 Å=10-10m

3 展望未来

中国是个用铜大国，但也是铜矿贫国，与主要发达国家相比，我国再生铜占精炼铜的比例相当低(约30%，美国约为60%，日本约为45%，德国约为80%)，且我国的回收体系和诚信规范还不健全，必须立法，努力做好相关配套。

铜杆的主要用户在电缆工业，电缆工业需要优质的FRHC铜杆作为导体的品种之一，实现规模应用，从而应尽快将FRHC铜杆纳入已有的铜杆国家标准或制定FRHC铜杆电缆行业专用标准。

必须重视废杂铜的“预处理技术及其装备”的开发，因为它是废杂铜进入再生处理关键的第一关，它与再生处理中的环保和产品质量密切相关，而且对废杂铜的分类和应用应有针对性，以在应用中取得更好的技术经济效果。

近几年，我国自主开发的废杂铜线表面涂(镀)层处理技术及其装备——热解熔析法等技术值得关注和应用。

再生行业是一个有前途的阳光产业，随着技术和装备的不断创新发展，可以有好的环保效果和产品质量，从发展看的确是事在人为。