聚焦再生資源回收利用、探索廢銅回收再生新出路

韓知為

（中國(guó)有色金屬工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量質(zhì)量研究所，北京 100081）

1 引言

作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中非常重要的原材料，金屬銅與人民的生活息息相關(guān)。不論是航空航天、海洋工程等大型設(shè)備還是新興電力電子領(lǐng)域，以及各種家用電器等小型零部件，銅都是不可或缺的金屬原材料。而在資源匱乏的現(xiàn)狀下，回收銅再也不是傳統(tǒng)意義的“破銅爛鐵”，而是對(duì)于國(guó)家、人民非常重要的戰(zhàn)略資源。本文聚焦了國(guó)內(nèi)外再生資源回收利用的現(xiàn)狀與問題，解析國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 38471-2019《再生銅原料》和GB/T38470-2019《再生黃銅原料》的制定情況，探索廢銅回收再生新出路。

2 國(guó)內(nèi)外背景

2.1 國(guó)際廢銅回收情況

在歐洲、北美等發(fā)達(dá)國(guó)家，回收銅是較為成熟的行業(yè)，其發(fā)展經(jīng)過了不斷的調(diào)整和規(guī)范。在北美地區(qū)，長(zhǎng)期工業(yè)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，每年產(chǎn)生大量廢銅，因其勞務(wù)成本極高，除了本國(guó)直接循環(huán)再利用外，一般都會(huì)銷往國(guó)外，中國(guó)是其中最大的買家。隨著我國(guó)對(duì)生態(tài)環(huán)境的日益重視以及嚴(yán)厲打擊“洋垃圾”進(jìn)口的政策實(shí)施，我國(guó)開始大幅度減少廢銅的進(jìn)口，倒逼國(guó)外再生資源行業(yè)在轉(zhuǎn)型升級(jí)中尋求新的銷售渠道。

2.2 國(guó)內(nèi)廢銅回收情況

2.2.1 國(guó)內(nèi)廢銅回收的發(fā)展階段

我國(guó)是一個(gè)嚴(yán)重缺銅的國(guó)家，銅資源自給率不足20%。使用再生銅原料，能夠極大的緩解我國(guó)銅資源保有量低、長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的問題。國(guó)內(nèi)的廢銅回收隨著共和國(guó)的發(fā)展主要經(jīng)歷了3個(gè)階段。首先，在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期，我國(guó)的銅工業(yè)剛剛起步，生產(chǎn)所需銅65%來自于現(xiàn)存的廢雜銅。從二十世紀(jì)五十年代初期開始，廢雜銅的積蓄量逐漸減少，且大型銅礦以及冶煉廠陸續(xù)建設(shè)，再生銅在生產(chǎn)中的應(yīng)用逐年下降。隨著我國(guó)進(jìn)入到改革開放初期，各行各業(yè)都進(jìn)入到大發(fā)展的階段，作為國(guó)民生計(jì)非常重要的原材料，再生銅的需求量開始呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，以補(bǔ)償我國(guó)礦山資源匱乏的不足，滿足工業(yè)發(fā)展的需要。同時(shí)，也孕育出一批從廢銅回收發(fā)展起來的銅加工民營(yíng)企業(yè)。

2.2.2 國(guó)內(nèi)廢銅回收現(xiàn)狀

作為可完全循環(huán)利用的金屬資源，銅在回收過程中無需降級(jí)，使用壽命長(zhǎng)，能夠一定程度上減少全生命周期成本。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)[1]，2018年我國(guó)年生產(chǎn)精煉銅約1193萬噸，其中礦產(chǎn)銅958.4萬噸，再生銅234.6萬噸，足見再生銅在銅冶煉生產(chǎn)中占有非常重要的地位。

再生銅產(chǎn)業(yè)有著集聚生產(chǎn)加工的特點(diǎn)，表1給出了再生銅產(chǎn)業(yè)三個(gè)主要經(jīng)濟(jì)帶情況：長(zhǎng)三角、珠三角和環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)帶。

表1 再生銅產(chǎn)業(yè)三個(gè)主要經(jīng)濟(jì)帶及其特點(diǎn)

回收來的廢銅根據(jù)其狀態(tài)可分別流向加工端和冶煉端。其中，不需要精煉處理的可直接用于銅材生產(chǎn)的主要為廢電線電纜和黃銅棒兩類。圖1給出了近10年來我國(guó)廢銅供應(yīng)體系發(fā)展情況。廢電線電纜品位可達(dá)98%，主要為國(guó)產(chǎn)廢銅；黃銅棒品位約65%，主要為進(jìn)口黃雜銅。其余廢銅作為銅精礦替代品經(jīng)過精煉后產(chǎn)出陰極銅。傳統(tǒng)的銅冶煉生產(chǎn)，過程中產(chǎn)生約19種副產(chǎn)品，過程中涉及到回收、開采、冶煉以及廢熱、廢水、廢料的循環(huán)應(yīng)用，非常復(fù)雜。而使用廢雜銅進(jìn)行冶煉生產(chǎn)，不僅能夠大幅度減少能源消耗，又能夠減少固廢的生產(chǎn)和二氧化碳、二氧化硫的排放，具有顯著的優(yōu)勢(shì)。

圖1 近10年國(guó)內(nèi)廢銅供應(yīng)體系（數(shù)據(jù)來源:SMM）

3 聚焦問題，探索新出路

3.1 即將迎來的報(bào)廢高峰期

據(jù)統(tǒng)計(jì)[2]，自1900年至今，全球生產(chǎn)的5.5億噸銅，目前還有三分之二仍在使用。我國(guó)的銅消費(fèi)結(jié)構(gòu)如圖2所示，電力和電工電氣設(shè)備是銅消費(fèi)量最大的領(lǐng)域。隨著我國(guó)工業(yè)化水平的不斷提升，以及我國(guó)在輸配電、高鐵、城市軌道交通、發(fā)電、新能源汽車等領(lǐng)域的持續(xù)高速發(fā)展，電力電器設(shè)備的更新?lián)Q代，未來10年～15年，將逐步迎來報(bào)廢高峰期。銅作為這些領(lǐng)域的主要基礎(chǔ)原材料，報(bào)廢后回收的廢雜銅來源廣泛、種類多樣、形態(tài)各異，常?；煊袏A雜物、附著物及有機(jī)涂層等，而這些夾雜、混合及附著物隨原料入爐生產(chǎn)，會(huì)產(chǎn)生有毒有害的氣體，污染大氣，對(duì)環(huán)境和人體健康造成極大的危害。然而，面對(duì)即將迎來的報(bào)廢高峰期，我們是否已做好充足的準(zhǔn)備？必須針對(duì)目前回收渠道混亂且門檻低、企業(yè)野蠻拆解、以舊充新以及難以進(jìn)行有效監(jiān)督等問題，制定相對(duì)應(yīng)的解決方案，以保障大量的廢銅資源能夠得到有效的回收和再利用。

圖2 銅消費(fèi)結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)來源：SMM)

3.2 日益重視的環(huán)保政策

近三年，生態(tài)環(huán)境部、海關(guān)總署陸續(xù)出臺(tái)相關(guān)政策，對(duì)廢銅的進(jìn)口進(jìn)行了規(guī)范。表2給出了各政策中涉銅的簡(jiǎn)要內(nèi)容。

表2 各政策中涉銅的簡(jiǎn)要內(nèi)容

由于政策的變化，導(dǎo)致目前進(jìn)口廢銅總量的三分之二被限制，以回收廢銅為原料的相關(guān)銅冶煉加工企業(yè)的生存岌岌可危。

3.3 難以科學(xué)界定的資源與固廢

除了國(guó)家命令禁止以及限制進(jìn)口的廢銅類別外，其余的回收銅產(chǎn)品在進(jìn)口貿(mào)易中也未能順利進(jìn)行，存在難以科學(xué)界定的問題。近年來，在海關(guān)總署精準(zhǔn)打擊“洋垃圾”系列行動(dòng)中，多批涉銅原料在不同口岸進(jìn)口時(shí)難以準(zhǔn)確進(jìn)行界定。一方面，要堅(jiān)決擁護(hù)國(guó)家政策，確保禁止、限制進(jìn)口的廢銅能夠阻擋在國(guó)門之外，另一方面，也要考慮國(guó)內(nèi)巨大銅消費(fèi)市場(chǎng)的需求和依賴性，保障優(yōu)質(zhì)回收銅原料能夠順利進(jìn)行國(guó)內(nèi)外貿(mào)易。那么，如何科學(xué)界定資源與固體廢物，成為了近兩年急需解決的問題，不僅僅是銅，多種重要的有色金屬再生資源都面臨著這個(gè)問題。

3.4 標(biāo)準(zhǔn)缺失

目前，國(guó)際上關(guān)于回收銅的標(biāo)準(zhǔn)較少?，F(xiàn)有的歐盟標(biāo)準(zhǔn)BS EN 12861-2018[3]《銅及銅合金回收料》及美國(guó)ISRI再生金屬手冊(cè)[4]和我國(guó)正在修訂的標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13587-2006[5]《銅及銅合金廢料》，側(cè)重點(diǎn)均在廢銅回收的分類規(guī)定，并無其他更詳細(xì)專用的回收銅產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)保、海關(guān)等部門在執(zhí)法過程中難以把握鑒定依據(jù)，不利于回收銅原料的有序市場(chǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)和生產(chǎn)需求?；厥浙~原料的來源廣泛、質(zhì)量差異性大，迫切需要強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)的引領(lǐng)、規(guī)范作用，列出更詳細(xì)專用的回收銅產(chǎn)品技術(shù)要求，便于環(huán)保、海關(guān)等部門在執(zhí)法過程對(duì)原料和固廢進(jìn)行合理的判定，利于回收銅原料的有序市場(chǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)和生產(chǎn)需求。

4 解決的方案

4.1 及時(shí)部署廢銅回收標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)生態(tài)環(huán)境部等15個(gè)部門組成的“禁止洋垃圾入境推進(jìn)固體廢物進(jìn)口管理制度改革部際協(xié)調(diào)會(huì)”的會(huì)議精神，為進(jìn)一步加強(qiáng)有色金屬資源再生與綜合利用標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，科學(xué)界定有色金屬原料、二次資源和固體廢物，有效利用戰(zhàn)略性資源，統(tǒng)一和協(xié)調(diào)監(jiān)管、生產(chǎn)、使用和第三方對(duì)有色金屬原料的認(rèn)識(shí)、鑒別和判定要求，及時(shí)部署了廢銅回收相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。根據(jù)海關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的進(jìn)口廢銅主要為純銅和黃銅，因此，結(jié)合正在修訂的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13587-2006《銅及銅合金廢料》,有色金屬行業(yè)組織相關(guān)單位積極開展了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《再生銅原料》、《再生黃銅原料》制定工作。

4.2 再生銅標(biāo)準(zhǔn)解析

4.2.1 標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

針對(duì)廢銅回收中的主要問題，我們首先清晰劃原料類別，明確其表觀特征。《再生銅原料》《再生黃銅原料》兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，是定位于對(duì)回收銅原料進(jìn)行預(yù)處理后得到的高品質(zhì)銅原料。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)原料、夾雜物、廢銅金屬、金屬總量以及涂層等術(shù)語進(jìn)行了科學(xué)的定義，明確了原料的類別、名稱、來源、表觀特征、放射性污染物、夾雜物、水分、金屬總量、金屬銅量、銅含量、金屬回收率等技術(shù)指標(biāo)要求，并規(guī)定了相應(yīng)的試驗(yàn)方法及檢驗(yàn)規(guī)則。

標(biāo)準(zhǔn)中，再生銅原料99%左右分布在銅加工材、銅米、漆包線和銅線4類中；再生黃銅原料中最大品類為混合黃銅約77%，其次是純黃銅約9%，還有黃銅絲（5%）和黃銅屑（5%），其余也都量比較少了。另外，為了便于海關(guān)、商檢、環(huán)保等部門對(duì)原料有更深刻的認(rèn)識(shí)和準(zhǔn)確的鑒別，標(biāo)準(zhǔn)按照表觀特征以及原料的來源，將原料進(jìn)行較準(zhǔn)確的分類，并配有相關(guān)原料的典型圖片（見圖3、圖4）。

表3和表4中分別給出了再生銅、再生黃銅原料根據(jù)其表觀特征及來源的分類情況。

圖3 再生銅原料典型圖片

表3 再生銅原料的表觀特征及來源

表4 再生黃銅原料原料的表觀特征及來源

圖4 再生黃銅原料典型圖片

除了對(duì)再生銅原料、再生黃銅原料進(jìn)行表觀判斷，再生銅、再生黃銅原料的質(zhì)量要求包括夾雜物、水分、金屬總量、金屬銅量（金屬黃銅量）、銅含量（化學(xué)成分）、金屬回收率等要求。金屬總量指原料經(jīng)過扣減夾雜物、水分后的產(chǎn)物。金屬總量經(jīng)扣減非銅金屬后得到金屬銅、黃銅含量。在檢測(cè)時(shí)，樣品稱重后經(jīng)預(yù)處理（去除夾雜物和非銅金屬）、熔化保溫、攪拌撈渣后得到化學(xué)成分試樣和重熔鑄塊，化學(xué)成分試樣送檢得到化學(xué)成分，重熔鑄快稱重以計(jì)算金屬回收率。

如表5所示，再生銅原料中，除了3號(hào)銅材（銅含量為96.0%）、3號(hào)銅米（銅含量為94.0%）、破碎銅和鍍白紫銅（銅含量為97.0%）外，其余品類銅含量均在99%及以上。其中，以銅含量為96.0%的3號(hào)銅材為例，金屬回收率不小于92%，夾雜物含量為1.0，金屬總量為98.7%，金屬銅量為97%?？梢钥闯?，即使是再生銅原料中品質(zhì)較低的一類，也屬于高品質(zhì)的銅原料了。除2號(hào)銅線、3號(hào)銅材、3號(hào)銅米、破碎銅中最多可含有0.3%的水分外，其余品類再生銅原料不允許含有水分。

如表6所示，再生黃銅原料中，金屬總量不小于97.2%（1號(hào)黃銅屑），金屬黃銅量最少不小于95%（混合黃銅），化學(xué)成分銅量最少為56%（1號(hào)黃銅屑或混合黃銅），金屬回收率最少為90.0%。除混合黃銅（水分限量0.3%）和1號(hào)黃銅屑（水分限量2%）外，其余品類不允許含有水分。

通過再生銅原料、黃銅原料標(biāo)準(zhǔn)的制定，將高品質(zhì)銅原料與未處理的銅及銅合金廢料區(qū)別開來，也明確了產(chǎn)品的檢查取樣方法，指導(dǎo)銅原料在流通領(lǐng)域的回收和國(guó)內(nèi)外貿(mào)易。

4.2.2 預(yù)期效果評(píng)價(jià)

《再生銅原料》及《再生黃銅原料》兩項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將于2020年7月1日實(shí)施，標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，預(yù)期效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

表5 再生銅原料中主要技術(shù)指標(biāo)

表6 再生黃銅原料中主要技術(shù)指標(biāo)

（1）再生銅原料與再生黃銅原料標(biāo)準(zhǔn)是由生態(tài)環(huán)境部、海關(guān)總署和國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局聯(lián)合部署的重點(diǎn)任務(wù)，標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布實(shí)施，能夠?yàn)榭茖W(xué)界定高品質(zhì)回收銅原料，規(guī)范銅原料的進(jìn)口市場(chǎng)，為海關(guān)、環(huán)保、商檢等相關(guān)部門的鑒別與監(jiān)察提供技術(shù)支撐，促進(jìn)廢銅資源再生利用，綠色可持續(xù)發(fā)展。符合標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的高品質(zhì)銅原料不屬于固體廢物，其進(jìn)口不再需要配額指標(biāo)，將節(jié)省大量配額申請(qǐng)的相關(guān)工作。

（2）據(jù)推算，海關(guān)等監(jiān)管部門按照該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，我國(guó)可減少約28%的低品質(zhì)銅廢料進(jìn)口，如有鍍層的銅水箱、漆包線、帶涂層的黃銅水表殼等，避免了鉛及有機(jī)物質(zhì)對(duì)環(huán)境的污染，從源頭杜絕生產(chǎn)過程中低品位銅廢料對(duì)環(huán)境的危害。就全國(guó)進(jìn)口量最大的寧波金田銅業(yè)來說，2018年度進(jìn)口采購了192743噸銅廢料，按此標(biāo)準(zhǔn)，將有30725噸廢銅無法進(jìn)口，占比15.91%，相當(dāng)于減排固廢6173.6萬噸。

（3）通過對(duì)金屬總量、金屬銅量的要求，可增加有價(jià)金屬的含量，提高原料的清潔度和原料的品位。同時(shí)通過對(duì)原料的預(yù)處理、分類采購和有效利用，避免由于重視生態(tài)環(huán)境的相關(guān)政策可能帶來的“一刀切”現(xiàn)象，可以減少稀缺金屬資源的流失。

（4）本標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布實(shí)施后，能夠加快我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)外同類標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)接和融合，更好的規(guī)范我國(guó)再生銅原料在流通領(lǐng)域內(nèi)的回收、使用和國(guó)內(nèi)外貿(mào)易。促進(jìn)銅資源的循環(huán)利用，保障廢銅企業(yè)的正常高質(zhì)量生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，踐行綠色低碳循環(huán)發(fā)展的理念，推動(dòng)行業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。

5 機(jī)遇與挑戰(zhàn)

為了能夠更好的達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)期實(shí)施效果，全國(guó)有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)將于近期召開標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施宣貫會(huì)，更深度的解讀標(biāo)準(zhǔn)制定背景和條款，加強(qiáng)各方溝通，統(tǒng)一和協(xié)調(diào)監(jiān)管、生產(chǎn)、使用和第三方對(duì)再生銅原料的認(rèn)識(shí)、鑒別和判定要求，嚴(yán)格做到不碰紅線，不打擦邊球，有效利用戰(zhàn)略性金屬資源。

“既要金山銀山、又要綠水青山”，我國(guó)對(duì)生態(tài)環(huán)境的日益重視和即將迎來的報(bào)廢高峰期，對(duì)廢銅回收企業(yè)來說，是挑戰(zhàn)，更是機(jī)遇。未來，我們將持續(xù)關(guān)注再生資源回收利用，以標(biāo)準(zhǔn)為指引，通過不斷完善資源再生利用標(biāo)準(zhǔn)體系，逐步規(guī)范廢銅回收市場(chǎng)。目前，我們已申報(bào)了《廢舊電力設(shè)備中有色金屬回收利用技術(shù)規(guī)范》《銅及銅合金邊角回收料》等標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目計(jì)劃，希望能夠通過優(yōu)化再生銅原料的品質(zhì)分類，提高再生銅產(chǎn)品質(zhì)量和工藝穩(wěn)定性，促進(jìn)行業(yè)規(guī)范化、精細(xì)化發(fā)展，淘汰落后產(chǎn)能，更好的規(guī)范廢銅回收再生利用產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)行業(yè)高質(zhì)量綠色發(fā)展。