《回收黄铜原料》国家标准编制说明

《回收黄铜原料》国家标准编制说明

(征求意见稿)

一、任务来源

根据有色标秘[2018]72号《关于印发<再生铜原料>国家标准编制任务落实会议纪要的通知》文件精神,国家标准项目《再生铜原料第2部分:黄铜》由安徽楚江科技新材料股份有限公司负责起草,完成年限为2019年7月。

二、工作简况

1 立项目的和意义

(1)标准制定目的

回收铜来源广泛、种类多样、牌号复杂、形态各异,可能混有夹杂物、附着物、污染物等,须经科学严密的分类和检验、达到相应的要求,才能获得高品质铜及铜合金原料,供铜加工企业生产高质量产品。虽然我国铜行业对回收铜日益重视,但不论是回收铜的利用比例还是利用回收铜生产的产品质量,与发达国家相比仍有不小的差距,有很大的提升空间。造成这一差距的主要制约因素就是没有与回收铜相适应的标准,种类繁杂的回收铜类别划分不能满足使用要求,取样方式、检验方法也无明确规定,企业回收原料的质量参差不齐,原料品质无法保证。使用者需要通过增加成本的方式来获得符合要求的铜原料,且提升空间有限。本标准的制定,是将回收铜根据用途、合金成分、材料形态等因素进行科学合理划分,确定各类原料的技术要求、取样方式和检验方法,保障回收铜达到相应类别的要求。从而全面提高再生铜产业原料利用水平,促进回收铜行业向规范化、精细化发展,合理利用资源,降低能耗,保护环境。

(2)标准制定意义

我国铜资源的人均储量是全球人均水平的1/6,自给率不足20%。且国内铜资源禀赋不佳,平均品位只有0.8%,矿体复杂,开采成本高、难度大,品位大于1%储量的只占资源量的35%。贫铜的现状使得我国铜精矿对外依赖程度达70%,这种状况对我国铜产业的可持续发展极为不利。使用回收铜,可以缓解我国铜资源大量依赖进口的现状,保障我国铜原料需求,实现铜产业的可持续发展。

《中国制造 2025》提出了绿色发展基本方针:“发展循环经济,提高资源回收利用效率,构建绿色制造体系,走生态文明的发展道路。”鉴于各类铜加工材在整个制造体系中应用的广泛性和不可替代性,回收铜的利用优势显而易见。相比于铜精矿,回收铜产出产品,每吨可节能约1054千克标煤、节水约395千克、减少固废排放约380吨、减排二氧化硫约0.173吨、减少二氧化碳排放约5.5万吨。且产品的硬度、耐腐蚀性、抗磨性等性能与原生金属生产的产品并无差别。此外,与铜精矿相比回收铜价格较低,可以降低铜产业链整体制造成本,提升铜加工材的国际竞争力。

我国回收铜来源分为进口和国内回收两部分。尽管国内回收量呈增长趋势,但进口铜原料仍占有相当大的比重。据统计,2017年我国铜消耗总量1186万吨,其中进口铜679万吨,占铜消耗总量的57.25%;进口铜中再生铜及铜合金355万吨,占铜消耗总量的约30%,占进口铜的52.28%。2017年国内再生铜回收总量200万吨。从以上数据可以看出,若完全禁止再生铜进口,国内需求的空缺难以弥补。

本标准的制定,不仅规范了各类回收铜的技术要求,还有重要的社会意义。目前,全国已有各类再生资源回收企业5000~6000家,回收网点约15万个,从业人数1500~1800万人。有色金属再生产业已经成为吸纳就业的重要途径。再生有色金属产业从东南沿海向江西、广西等地区延伸,已成为区域新的经济增长点,有力促进了当地就业和经济发展。再者,使用再生原料可有效地保持良好的生态环境,降低能耗。回收铜不需要原生矿的采选、冶炼等环境污染严重、能源消耗量大的工序环节,使生态环境免遭破坏,有效实现节能减排。

2、主编单位的技术基础

安徽楚江科技新材料股份有限公司是一家从事铜及铜合金基础材料研发与制造和高端热工装备及军工新材料研发与制造的集团化公司。公司成立于1999年,于2007年9月在深交所上市(股票代码:002171),公司总部位于安徽省芜湖市,目前拥有15家全资子公司,员工4700多人,总资产53亿元,2017年营业收入110亿,利税8亿,是芜湖市本土最大的民营企业。公司连续10年稳居安徽省民营企业10强、中国制造业500强,2017年被中国有色金属加工工业协会评为“中国铜板带材十强企业”第一名。经过近二十年的发展,形成了铜基材料为主导产业的材料加工制造产业集群,包含铜及铜合金板带材、合金线材和导体材料三个产品事业部,2018年共完成产销规模30万吨,回收铜使用量为17.05万吨,综合利用占比60.6%,形成了以资源循环利用技术为基础打造优质性价比的核心竞争优势。同时公司拥有“国家级资源综合利用(废铜再生利用)行业技术中心”和“国家级企业技术中心”,中国循环经济协会会员单位、皖江城市带承接产业转移循环经济示范企业,利废技术始终处于行业领先水平。2010年公司自主研发的“废杂铜生产高精度铜合金板带”技术荣获中国综合利用协会科技一等奖。公司拥有自主创新发明专利100项,获省部级以上科技奖项18项,且研发出30余种针对性和适用性强的高新技术产品,参与国际、行业标准21项。公司设立理化实验室,专门负责公司的理化检测工作,通过多年的建设在铜及铜合金材料检测方面已经具备了较强的设备优势,为产品的各项检测提供保障。

宁波长振铜业有限公司创建于1984年,具有年产10万吨再生环保型高精度铜材加工的能力,是“中国再生资源产业技术创新战略联盟”常务理事单位,全国有色金属行业“再生黄铜工程研究中心”,2013年获“中国铜棒线材十强企业”,是浙江省循环经济示范企业。多年来一直专注利用国内外回收的废杂铜生产环保型易切削高精密铜棒、线及型材产品,致力于工艺技术研究和适用装备的研发,年投入研发经费3千万元左右,已形成综合利用、绿色利用成套技术。授权专利33件,其中发明专利16件,“废杂铜直接生产铜合金的方法”获专利授权。“废黄杂铜直接回收循环再制造的关键技术及开发”2010年获得中

国有色金属工业协会二等奖,2017年“废杂铜制备高品质黄铜合金技术与产业化”项目获中国经济循环协会一等奖。主持及参加制、修订定17项国家和行业标准,2项浙江制造标准。再生铜铜年使用量(紫杂铜、黄杂铜)约6万吨,其中国际采购3万吨,国内采购3万吨。产品符合中国以及美国、欧盟、日本等产品标准。高精度易切削黄铜棒获浙江制造品牌,约30%客户承接出口订单。

宁波金田铜业(集团)股份有限公司始建于1986年10月,产业涉足铜加工、高新材料、加工贸易等领域,主要产品有标准阴极铜、无氧铜线、各类铜及铜合金线、棒、板、带、管、漆包线、阀门、水表、磁性材料等。公司先后承担国家863项目1项,国家“十二五”科技支撑计划项目3项,国家火炬计划项目10项,市级重大科技攻关项目4项,主持参与国家/行业标准制订24项,拥有授权发明专利66项,获省级以上科技进步奖10项。公司拥有超过 30 多年的铜加工和再生铜生产利用经验,再生铜使用量占总量 46%以上。

广东兴奇金属有限公司从事铜废料回收、贸易及加工三十年,是广东省百强企业,是中国有色金属协会理事单位、中国再生资源产业技术创新战略联盟理事单位,公司年均回收拆解及贸易的铜废料约40万吨,利用紫杂铜生产电工用铜线坯约5万吨。在铜废料的拆解、分拣、分类及利用方面积累了丰富的经验,在行业内具有较大的影响力。

3 主要工作过程

3.1 2018年12月21日,全国有色金属标准化技术委员会在北京召开了《再生铜原料》国家标准编制任务落实会议。来自有色金属行业再生铜原料回收、贸易、利用的企业以及有关协会、环保、海关等部门的领导及代表出席了会议。会议就目前正在修订的GB/T13587-2006《铜及铜合金废料》和即将申报制定的《再生铜原料第1部分:铜》和《再生铜原料第2部分:黄铜》三个标准的定位,以及标准的制修订原则、编制组成员和工作进度、工作安排进行了讨论和落实,并形成会议纪要。

3.2 会议结束后,安徽楚江科技新材料股份有限公司、宁波长振铜业有限公司、宁波金田铜业(集团)股份有限公司立即成立了《再生铜原料第二部分:黄铜》国家标准编制组,并对标准编制工作组成员进行了职责分工,详见表1。

表1 标准编制工作组成员及职责

3.3 2019年1月2日,标准编制组向标准参与单位、行业相关单位、原料采购贸易公司等与本标准有关的单位和部门发出了《再生铜原料第2部分:黄铜》国家标准(草案)调查表》,内容包括品种/类别、数量、来源、要求、用途、取样方法和检验方法。根据会议纪要和调查表内容,标准编制组对本企业再生铜原料的使用数据进行了收集、整理、统计和分析,并进行了充分讨论。依据讨论结果和调查表反馈的信息对标准草案进行了修改。

3.4 2019年2月20日~22日,有色标委会在宁波金田组织召开了标准草案修改稿的讨论会,邀请了环科院和有色协会的专家对标准草案修改稿进行了充分的研讨,环科院专家对标准的编制原则、架构、内容等给予了指导并提出建设性意见。根据研讨结果,编制组对标准中材料类别、名称代号、金属回收率、夹杂物等进行了调整或修改;重新制定了再生原料的抽样方法;完善了环境保护与排放条款内容。于同年3月15日提出了《再生铜原料第2部分:黄铜》国家标准的讨论稿和相应的编制说明。并在网上公示广泛征求意见。

3.5 2019年3月,该标准经国标委正式立项,并确定标准名称为《回收黄铜原料》。同年3月27日~29日,有色标委会在湖南株洲组织召开了本标准讨论稿的研讨会。与会专家根据确定的标准名称对标准的术语和定义、要求、试验方法和检验规则等内容进行了充分的讨论;对《回收铜原料》、《回收黄铜原料》和《铜及铜合金废料》三个的标准的相互关系进行了充分论证和确认。认定对《回收黄铜原料》类别中红铜的检验数据进行补充;对黄杂铜料的黄铜屑相关要求内容进行再确认,以保证回收黄铜原料的高品质;通过研讨确定将原料的金属回收率作为标准附录。会后编制组按照会议商讨的结果,收集、整理、补充数据,对标准讨论稿进行了修改。于2019年4月15日提出了本标准的征求意见稿,发送至有色标委会及相关单位,同时在挂网,广泛征求意见。

三、标准编制原则

1、修订的GB/T13587-2006《铜及铜合金废料》国家标准和制定的《回收铜原料》、《回收黄铜原料》两个国家标准,是一种互补关系,相互协调,没有冲突。在内容和架构上,《回收铜原料》和《回收黄铜原料》是可以直接利用的高品质回收材料;《铜及铜合金废料》是需经过预处理或拆解后整理回收的废料。

2、《回收铜原料》和《回收黄铜原料》两个标准,要统一考虑国际、国内两个市场的供需情况,术语定义和分类兼顾海关、商检和市场多年习惯名称,以避免或减少标准实施后因产品名称及内容不同而引起混乱。

3、《回收铜原料》和《回收黄铜原料》

(1)标准是针对可直接入炉熔化的高品质铜和黄铜回收原料,因此定位为原料标准;

(2)标准制定依据国内外市场供需情况,细分出高品质铜和黄铜回收原料的不同等级,每一等级给出相应等级代号,代号与现行有色金属国行标协调一致;

(3)标准的制定尽量采用国际国外先进标准(如:欧盟EN12861:2018《铜及铜合金废料》),与国际接轨;

(4)制定出的标准能够让海关整体引用,而不是部分引用,并便于判别。

4、完全按照GB/T 1.1和有色加工产品标准、国家标准编写示例的要求进行格式和结构编写。

四、确定标准主要内容的论据

1 标准题目与适用范围

1.1 本标准立项名称为“回收黄铜原料”,英文名称“Raw materials for recycling Brass”。

1.2 规定了本标准适用范围:本标准规定了高品质回收黄铜原料的术语和定义、要求、试验方法、检验规

则和标志、包装、运输、贮存等要求。

本标准适用于可直接生产利用的高品质黄铜原料及流通领域中高品质黄铜原料的回收与贸易。

2 术语和定义

2.1 回收黄铜原料 raw materials for recycling brass

经过或未经过预处理、不含有被禁止夹杂物且可直接生产利用的各种黄铜原料。

原料的预处理包括打包、破碎、碾碎、清洁等;禁止夹杂物依据SN/T1791.9-2018的规定认定。

本术语和定义根据标准实际应用确定。

2.2 夹杂物 Carried-waste

本术语和定义引自SN/T1791.9-2018:

在产生、收集、包装和运输过程中混入回收黄铜原料中的其他非金属物质(包括木废料、废纸、废塑料、废橡胶、废玻璃等物质,但不包括包装物及在运输过程中需使用的其他物质)。

2.3 代表样 Representive sample

充分代表检验批原料特点的样品。

修改采用欧盟EN12861标准的定义。

2.4 游离铁 free iron

在产生、收集、包装和运输过程中混入回收铜原料中铁质材料。

2.5 涂层、镀层 coated,plated or enamelled material

涂或镀在黄铜原料表层的金属材料,一般包括锡、镍、锌。

2.6 化学成分 chemical composition

代表样直接检测或熔融后铸块检测的合金成分。

化学成分的检测在去除夹杂物和游离铁之后。

2.7 金属回收率 metal recycling rate

代表样去除夹杂物前后重量的比值。

2.8 开箱检验 inspection with opening box

打开集装箱对原料铜的进行检验。

2.9 掏箱检验 inspection with outing box

清空集装箱,并依据原料抽取代表样。

3 要求

3.1 回收黄铜原料分类

3.1.1 回收黄铜原料类别、名称

回收黄铜原料在形状与合金成分方面区别和差异较大,做为原料使用有很高的技术要求和技巧,因而具有较高的经济价值。近年来,国内企业在绿色应用方面进行了大量的技术创新和研发投入,取得了一系列的技术成果和相关知识产权,其技术水平达到国际领先。

回收黄铜原料分类是本部分的一项重要工作,编制组首先对行业回收黄铜原料的年度使用情况进行了数据采集和统计,数据覆盖回收黄铜原料主要使用单位。采集数据的原则是近年来加收黄铜原料使用中质量稳定,化学成分符合现行加工黄铜国家标准,原料回收过程中进行过预处理,可以直接投炉利用的部分。铜品位较低且杂乱、杂质含量不符合现行加工铜国家标准,需要重新进行冶炼的不在数据采集之列。共采集数据249117吨,按原料采购种类进行统计,铜含量低于56%质量分数的低品质样本数量为45个,代表原料数量1530t,单独列出,不列入本标准部分。具体统计结果列于表2,分布见图1。

表2 回收黄铜原料使用统计

图1 回收黄铜原料数量、比例分布图

参考以上统计数据和原料种类分布,考虑回收黄铜原料的特性及用途、原料形态、进货检验的可操作性等因素,以及长期原料交易中形成的习惯名称,确定回收黄铜原料的类别与名称。如纯黄铜市场交易中也称干净黄铜,其与破碎黄铜和黄铜丝的化学成相近,但因其外观、形态易于识别,海关估价、商检或企业抽取样品易于操作,在分类中列于一类,分别给予名称和代号。

代号按GB/T29091-2012《及铜合金的牌号和代号表示方法》标准中规定的再生铜及铜合金牌号首字母R加黄铜的主元素符号CuZn,再加上细分类序号,即RCuZn-1、2、3.。。。。具体分类情况列于表3。

类别名称代号

普通黄铜料纯黄铜RCuZn-1A 黄铜丝RCuZn-1B

镀白黄铜料镀白黄铜RCuZn-2

黄铜管料普通黄铜管RCuZn-3A 黄铜冷凝管RCuZn-3B

黄杂铜料黄铜水表壳RCuZn-4A 红铜RCuZn-4B 黄铜屑RCuZn-4C 黄杂铜RCuZn-4D

3.1.2 产品标记方法:按照GB/T 1.1-2009的规定,产品标记按产品类别、标准编号、代号的顺序表示,标准中给出了普通黄铜的典型标记示例。

3.2 回收黄铜原料的表观特征

回收黄铜原料的来源众多,形态多种多样。为了能够准确地描述不同种类原料及其差别,编制组广泛了解业内主要使用企业的实际情况,同时,与海关、商检、环境保护等部门进行沟通,收集信息,拍摄典型的实物照片,以期通过文字描述与照片比对,使相关方对不同类别的回收黄铜原料有更深刻的了解和准确识别。原料特征列于表4,实物照片示于附录。

3.3 放射性污染物

放射性污染物按GB16487.7-2017标准4.1条款要求。

回收黄铜原料的放射性污染控制应符合下列要求:

a)未混有放射性物质;

b)原料(含包装物)的外照射贯穿辐射剂量率不超过所在地正常天然辐射本底值+0.25 μGy/h;

c)原料表面α、β放射性污染水平为:表面任何部分的300 cm2的最大检测水平的平均值α不超过0.04 Bq/cm2,β不超过0.4 Bq/cm2。

3.4 危险废物

危险废物修改参照GB16487.7-2017标准4.2和4.3条款要求:

回收黄铜原料中不得混有废弃炸弹、炮弹等爆炸性武器弹药。

回收黄铜原料中应严格限制下列夹杂物的混入,总重量不应超过回收铜原料重量的0.01%:

a)密闭容器;

b)国家有关法规规定的危险物质;

c)凡具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性等一种或一种以上危险特性的其他危险废物。

3.5 夹杂物

回收黄铜原料会存有少量夹杂物,夹杂物要求按GB16487.7-2017标准4.2~4.4条款制定,不大于1%,其中夹杂和沾染的粒径不大于2mm的粉状物(灰尘、污泥、结晶盐、金属氧化物、纤维末等)不大于0.1%。

3.6 金属回收率

3.6.1 回收黄铜原料金属回收率数据统计列于表5,金属回收率分布直方图示于图2~图9。

表5 金属回收率统计表

名称代号样本个数金属回收率% 标准值%

纯黄铜RCuZn-1A 49 97.2-98.9 98

黄铜丝RCuZn-1B 38 94.3-97.7 96

镀白黄铜RCuZn-2 40 93.9-98.9 97

普通黄铜管RCuZn-3A 50 95.1-97.7 97

黄铜冷凝管RCuZn-3B 50 93.8-98.4 97

黄铜水表壳RCuZn-4A 30 94.6-98.3 97

红铜RCuZn-4B 30 95.5-98.1 97

1号黄铜屑RCuZn-4C 46 91.2-93.6 92

黄杂铜RCuZn-4D 57 89.1-91.2 90

图2 A纯黄铜金属回收率直方分布图3 黄铜丝金属回收率直方分布图

图4 2镀白黄铜金属回收率直方分布图图5 普通黄铜管金属回收率直方分布图

图6 黄铜冷凝管金属回收率直方分布图图7 黄铜水表壳金属回收率直方分布图

图8 红铜金属回收率直方分布图图9 黄铜屑金属回收率直方分布图

图10 黄杂铜金属回收率直方分布图

表5数据分析

各类回收黄铜原料的金属回收率是综合考虑了实际生产中不同炉况和熔化工艺,回收率不同。除有效回收金属外,其他物质主要包括未完全熔化的游离铁、钢等,以及熔化过程中产生的炉渣,金属熔损等,该项指标主要考虑回收黄铜原料的洁净程度。 3.6.2 金属回收率的计算

根据金属回收率术语定义,扣除所有夹杂物及铜的化合物后,该检查批次铜合金的净质量在原料总质量中所占的比例。本标准规定了金属回收率的检验步骤和计算方法:

检验步骤: a 代表样称重; b 分离夹杂物和游离铁;

c 分离夹杂物后的代表样在熔化炉中熔化铸成铸块,熔化时采用合适的覆盖剂覆盖熔融金属表面;

d 铸块称重。

金属回收率计算:

100

%?=

代表样重量

铸锭重量金属回收率

经讨论商定,本条款内容列于附录A 。 3.7化学成分

3.7.1 目前市场回收黄铜原料化学成分现状

化学成分是回收黄铜原料的重要技术指标,对最终产品的质量和制造成本影响较大。为能够准确确定不同类别原料的化学成分指标,编制组对目前所使用的国内外回收黄铜原料化学成分的检验结果进行了统计分析。

(1)普通黄铜料

普通黄铜料化学成分统计列于表6,铜含量分布直方图示于图10。

表6 普通黄铜料化学成分统计表

名称样本个数

化学成分%

Cu Pb Fe 普通黄铜料

326 60~63 0.005~0.030 0.01~0.06

367 63~66 0.004~0.012 0.004~0.046

171 66~71 0.002~0.024 0.008~0.046

51 88~96 0.002~0.028 0.004~0.052

915

图10 普通黄铜铜含量分布图

表6数据分析

表6中915个代表样所代表的普通黄铜料,是主成分仅包含铜锌二种金属的二元合金,此类合金具有较高强度,良好的耐磨性能,广泛应用于机械零部件、黄铜水箱、汽车零部件等。铜含量的质量分数从60%~96%不等,其间根据使用需要有众多合金牌号。此类回收黄铜生产利用方便,铜含量可根据需要在生产过程任意调整;杂质成分相对简单含量较低,生产容易控制,市场用量较大。

目前市场流通的回收黄铜丝,绝大多数是各工业部门慢走丝放电加工切割机床用的圆形黄铜线,牌号单一,成分一致,表观易于识别。

鉴于上述分析,本标准部分将普通黄料分为2个代号等级,表观易于识别、成分一致的单独列出,确定其成分按相应加工铜合金化学成分国家标准控制。铜含量范围较宽的归为一个代号,其化学成分按加工铜合金化学成分国家标准控制。

化学成分特别是原料的铜含量在签署贸易合同时会有明确认定。进口海关估价、商检可通过代表样混合熔化后检测结果确认,流程相对简单,可操作性强。

(2)镀白黄铜

镀白黄铜化学成分统计列于表7,铜含量分布直方图示于图10。

名称样品个数

化学成分%

Cu Pb Fe Sn Ni

镀白黄铜104 60~67 0.01~0.042 0.012~0.19 0.12~7.91 0.12~2.49 118 >67~90 0.01~0.041 0.011~0.053 0.010~7.89 0.010~2.42

图11 镀白黄铜铜元素含量分布直方图

表7数据分析

镀白黄铜是指普通黄铜产品表面镀锡、镀镍或镀锌的产品,因镀层呈白色而得名。普通黄铜本身就是铜锌合金,因而镀锌材料很薄的镀层对再生利用无大影响,其锌含量在此合金中为余量。锡和镍均属高价值有色金属,在多元复杂黄铜合金中存在锡黄铜和镍黄铜品种,此类再生原料的利用多直接用于生产含有镀层金属的铜合金材料。从表7数据可以看出原料杂质控制严格,铜含量随产品需用黄铜合金确定。所以

本标准部分确定此类回收黄铜化学成分的铜、铁、铅含量按加工铜合金H62的化学成分控制,锡和镍的含量按统计数据上限确定。

(3)黄铜管

黄铜管化学成分统计列于表8。

表8数据分析

黄铜管的种类分为普通黄铜管和冷凝管二种,普通黄铜管是由铜锌二元合金制成的管材,冷凝管是由锡黄铜和铝黄铜三元合金制成的用于热交换的管材。其化学成分单一,形态易于辨别。本标准部分确定此类回收黄铜原料的化学成分按加工铜合金国家标准中的相应牌号确定。

(4)黄铜水表壳

黄铜水表壳成分单一,基本由铅黄铜铸造而成,牌号单一,成分一致,表观容易识别。化学成分按加工铅黄铜确定。

(5)红铜

红铜是当铜含量≥78%以上,颜色呈现红黄色,故取名为红铜,该类合金主要用于硬件,观赏铸件,水暖用品及固定装置,低压阀门及配件,通常采用铸造的方式生产。这类回收黄铜原料通常为纯黄铜或铅锡黄铜,按RoSH豁免条例,确定铅元素含量不超过4%,符合环保和质量提升的要求。

(6)黄铜屑

黄铜屑化学成分统计列于表10。

图12 黄铜屑铅元素含量分布直方图

表10数据分析

从表10的成分数据可以看出,此类黄铜屑通常由加工黄铜制品过程中经车床车削所产生,过程中通常会夹杂其它金属屑,成分较为复杂,铜元素含量按加工铅黄铜控制。铅元素含量从0.89~8不等,但按RoSH豁免条例,铜合金中铅含量不超过4%,故黄铜屑中铅元素含量最高限取4%。该类回收黄铜中铅元素含量>4%的占25.5%。

(7)黄杂铜

黄杂铜化学成分统计列于表11,化学成分分布直方图示于图13。

表11 黄杂铜化学成分统计表

名称样本个数

化学成分%

Cu Pb Fe Sn

黄杂铜45 <56 1.5~2.8 0.1~0.3 0.4~0.97 164 56~61 1~4.2 0.15~0.65 0.3~1.7 106 ≥61 0.01~8 0.05~0.75 0.1~3.5 315

图13 黄杂铜铜元素含量分布直方图

表11数据分析

从表11的成分数据可以看出,此类黄杂铜是除铜锌金属外含有其他添加元素的多元合金,铅黄铜是极为重要的,是应用最为广泛的一种复杂黄铜,它具有优良切削性能、耐磨性能和高强度,主要用于机械工程中各种连接件、阀门、阀杆轴承保持中,其中热锻阀门坯料、制锁业、钟表业是三大重要市场。目前国内再生原料利用率很高,原料来源途径复杂,化学成分差距较大。鉴于该类产品应用广泛,再生原料利用水平较高,本标准部分选定的原则是将铜含量较低的低品质材料去除,保留铜含量符合现行加工铜化学成分国家标准要求的部分,杂质含量也按同一标准执行。这样可以直接投炉利用的高品质原料能够得到充分利用,避免品位低、杂质含量高的回收材料进入原料市场。国外此类杂铜也需通过筛选和预处理后方可进入国内,减少或避免垃圾入境。

通过数据分析,黄杂铜化学成分按现行加工铜化学成分国家标准的要求控制,剔除铜含量小于56%的部分,占比约14.3%,取铜元素含量为不小于56%。铅含量从0.01~8不等,按RoSH豁免条例及加工铅黄铜产品标准,黄杂铜中铅元素含量确定为3.5%,符合质量提升的标准和要求。

确定黄杂铜化学成分铜含量为不小于56%,铅含量不大于3.5%。

3.7.2 本标准部分确定的化学成分

根据实际应用和2.7.1分析结果,确定的各类别不同名称回收黄铜原料的化学成分列于表12。

表12 回收黄铜原料的化学成分

名称代号

化学成分质量分数/%

Cu

不小于

Pb Ni Al Sn Zn

纯黄铜RCuZn-1A 60 0.08 - - - 余量黄铜丝RCuZn-1B 60 0.08 - - - 余量

4 检验规则

4.1 检验流程

标准的检验流程分为安环检验和价值检验,安环检验由海关、商检、安全和环保部门进行;价值检验由供需双方进行。检验流程以图表的形式示于文本之中。

4.2 取样

4.2.1 取样方法和数量

根据目前进口和国内回收黄铜原料流通情况,选取以集装箱为批量计算主体的取样方式,散装或打开包装的原料按一个集装箱重量25吨为一个取样单位计算。

集装箱货物取样前应全部开箱进行观察,如各集装箱货物外观特征或物理性状一致,按照SN/T1791.9-2018

的规定,采用简单随机方法进行代表样的抽取;如货物外观特征或物理性状不一致,应分类取样、分开包

装、分别送检。

4.2.2 其他要求

(1)化学成分每份代表样的数量为30kg;

(2)应做好取样记录并保存好样品。

五、标准水平分析

(一)和欧盟标准的对比

本标准是回收铜标准的首次制定,参照了欧盟EN12861:2018《铜及铜合金废料》标准,本部分主要

技术指标与EN12861:2018对比如下:

1 普通黄铜分类与化学成分

欧盟EN12861:2018标准中,铜含量质量分数60%~95%普通黄铜,划分为一类三个等级,其化学成分按

最低品位控制,具体列于表13。

我国目前铜加工行业再生原料的利用率很高,无论数量还是利用水平均处于国际领先地位,表14反映了我国现有再生普通黄铜原料的化学成分,其指标与欧盟标准水平相当。

2 黄杂铜分类与化学成分

欧盟EN12861:2018标准中,铅黄铜的加工边角料划分为一类分三个等级,混合阀门和龙头按尺寸大小分为二类,具体化学成分列于表15。本标准部分黄杂铜划分为一类,此前市场出现的铜含量低于56%质量分数的低品位黄杂铜未列入本标准部分,其化学成分列于表14。

表16 黄杂铜化学成分

3 镀白黄铜

国内有着较大用量的镀锡、镀镍黄铜列入本标准,欧盟EN12861:2018标准中未列出。具体类别、代号和化学成分列于表17。

表17 镀白黄铜化学成分

4 冷凝器管

欧盟EN12861:2018标准中,将非封闭式单一成分的黄铜冷凝器管在附录C中列出,包括加砷铝黄铜、加砷锡黄铜和加砷黄铜三个牌号,其化学成分均按加工黄铜相应合金牌号下限值控制。本标准部分与欧盟标准相同。

鉴于我国铜资源匮乏现状,回收铜的使用量逐年增大,积累了大量数据,为制定本标准奠定了基础。本标准根据最原料用途对回收铜的化学成分、夹杂物、金属回收率等技术指标作出了规定。

(二)和国标GB/T 13587《铜及铜合金废料》比较

对黄铜原料的特征描述进行了细化,对化学成分、金属回收率做了明确的规定,对夹杂物规定为不大于1%,比《铜及铜合金废料》国家标准要求更高,符合原料质量提升的要求。

六、与现行相关法律、法规、规章及相关标准,特别是强制性标准的协调性

目前,我国有关再生铜的标准只有一项,即正在修订的GB/T13587-2006《铜及铜合金废料》国家标准。本《回收铜原料》和《回收黄铜原料》二个国家标准的定位是直接生产利用即原料直接投炉熔化的原料。而《铜及铜合金废料》标准包含废料是需要通过分选、处理,部分还需要经过冶熔才能投炉使用的材料。三个标准在架构上是一种互补关系,相互协调,没有冲突,且本标准的制定与国家环保政策保持一致,技

术指标符合环保要求。

七、重大分歧意见的处理经过和依据

无。

八、作为强制性国家标准的建议

本标准建议不作为强制性标准,而建议作为推荐性标准。

九、贯彻标准的要求和措施建议

本标准是以我国回收铜实际应用现状为基础,通过走访和大量数据统计优化制定的,标准全面覆盖了回收黄铜原料的一般要求,规定了回收黄铜原料的检验方法和步骤。建议相关单位组织专项标准宣贯会,进行系统学习,熟悉标准的各项要求和检验步骤、方法,避免或减少实施过程中的操作误差。本标准发布后,各相关企业和部门应积极宣传和贯彻,并立即采用本标准订购再生黄原料,使国内外市场采购的回收黄铜原料质量得到充分保证,满足需要。

十、废止现行有关标准的建议

无。

十一、其它应予说明的事项

无。

十二、预期效果

由于国内没有回收铜标准,回收铜的使用一直采用铜废料标准,而铜废料标准中仅对废料的种类进行了划分,原料使用的其他技术要求并无规定。本标准是以我国回收铜实际应用现状为基础,通过走访回收铜市场、进口贸易商、原料使用企业等,分析了大量统计数据,从中提炼出能够直接利用的高品质回收黄铜原料,质差品低的材料均未列入本标准部分,据推算,本标准实施后,可减少低品质回收黄铜约12.8%。同时将大幅提升铜品位,减少铅金属。

本标准根据原料应用实际,对相应的技术指标、检验方法和步骤作出了明确规定,有利于提高回收铜质量。相信随着本标准的实施,回收铜的使用将更加科学、有序,利于环境保护,保持可持续发展。

本标准结合我国国情,在国内再生铜应用企业积累的大量数据基础上制定,技术指标先进,具有普遍性、广泛性、适用性、科学性和先进性。

《回收黄铜原料》国家标准编制组

2019年4月15日

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