材料概论——金属材料再生(资源再利用)
金属材料概论第三章ppt课件.ppt
体心立方
面心立方
体心立方
第三节 合金的结晶与相图
合金的应用比纯金属广泛得多
→ 因为合金的强度、硬度、耐磨性等机械性能比纯 金属高许多；某些合金还具有特殊的电、磁、耐 热、耐蚀等物理、化学性能。
学习内容： 一 概念 二 合金相结构 三 二元合金相图
一 概念
1·合金：两种或两种以上的金属，或金属与非金属，经 熔炼或烧结、或采用其它方法组合而成的具有 金属特性的物质。
如果在结晶过程中只有一颗晶核并长大，而不出 现第二颗晶核．那么由这一颗晶核长大的金属， 就是一块金属单晶体。
2、形核和长大 形核： 均质形核：由熔液自发形成新晶核，液体中出现新
相晶核的几率是相同的→ 自发形核
异质形核：新相优先出现于液相中的某些区域的 形核方式 → 非自发形核←杂质（未熔 质点）
长大： 长大过程实质：液体中金属原子向晶核表面迁移过程 长大条件：过冷度
∵结晶初期生成的微小晶粒与
液相间的平衡温度低于大晶
体与液相间的平衡温度— 小
ห้องสมุดไป่ตู้晶体的熔点<大晶体的熔点 温
度
而通常金属的熔点是与大晶 T
Tm=T大晶粒
△T Tn=T小晶粒
体相对应的 → 结晶过程只能
在金属熔点以下的温度进行
∴过 冷条件下发生！
时间τ
②结晶过程中晶核数目越多，凝固后晶粒数目也越多， 晶粒越细小；反之，晶粒数目越少，晶粒越粗大；
2·组元：组成合金最基本的、独立的物质，简称为元。 一般指组成合金的元素，或稳定的化合物。
例如：黄铜的组元是铜和锌；碳钢的组元是铁和碳， 或是铁和金属化合物Fe3 C
黄铜:Cu与Zn的合金。Zn的含量越高，其强度也较高，
材料回收与再利用
材料回收与再利用随着社会经济的发展和人们环保意识的增强，材料回收与再利用已成为当今社会的热门话题。
材料回收与再利用不仅可以减少资源浪费，降低环境污染，还可以为社会创造经济效益，实现可持续发展。
本文将就材料回收与再利用的重要性、方法及优势进行探讨。
首先，材料回收是指将废旧物品重新加工利用，将资源利用效率最大化，减少对环境的影响。
在现代社会，资源的浪费和环境的污染已成为一大问题，通过材料回收可以有效减少资源的消耗，延长资源的使用寿命，实现资源循环利用。
同时，材料回收还可以减少垃圾的填埋量，缓解城市垃圾处理的压力，减轻对环境的破坏。
其次，材料再利用是材料回收的延伸，是将回收的材料重新加工制造成新产品。
通过材料再利用，不仅可以减少原始资源的消耗，还可以减少生产过程中对环境的破坏。
同时，材料再利用还可以为社会创造经济效益，促进循环经济的发展，实现可持续发展。
材料回收与再利用的方法多种多样，可以通过市场回收、政府引导、企业合作等多种途径来实现。
在市场回收方面，一些废旧物品如废纸、金属、塑料等可以通过回收站或者回收企业进行回收再利用；在政府引导方面，政府可以出台相关政策和法规，推动材料回收与再利用工作的开展；在企业合作方面，企业可以建立材料回收再利用体系，实现资源共享、合作共赢的局面。
材料回收与再利用的优势不仅在于保护环境、节约资源，还在于创造经济价值、促进可持续发展。
通过材料回收再利用，可以实现资源的最大化利用，减少对环境的危害，为社会创造更多的就业机会和经济价值。
因此，材料回收与再利用已经成为了现代社会不可或缺的重要环节。
综上所述，材料回收与再利用对于促进资源循环利用、减少环境污染、创造经济效益具有重要意义。
各行各业都应积极参与材料回收与再利用工作，共同推动社会的可持续发展。
希望通过本文的探讨，可以引起更多人对材料回收与再利用的重视，共同为建设美丽家园、可持续发展的社会作出贡献。
材料的再生循环利用ppt课件
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1.2
循环经济的基本特征
传统经济是“资源－产品－废弃物”的单向直线过程，创造的财富越多，消 耗的资源和产生的废弃物就越多，对环境资源的负面影响也就越大。
循环经济则以尽可能小的资源消耗和环境成本，获得尽可能大的经济和社会 效益，从而使经济系统与自然生态系统的物质循环过程相互和谐，促进资源永续 利用。 因此，循环经济是对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统经济模 式的根本变革。 其基本特征是： 在资源开采环节，大力提高资源综合开发和回收利用率。 在资源消耗环节，大力提高资源利用效率。 在废弃物产生环节，大力开展资源综合利用。
2.3 钢铁再生循环中的成分控制
2.3.1 钢中残余元素M残及其对钢性能的影响——合金化的另一类认识
钢中的M残问题是环境材料学面临的重要问题之一。残余元素的存在是 影响再生钢材质量的主要因素。
纯净钢工程是我国钢铁工业的重大项目，废钢的循环利用使这个问题 更为复杂，钢中残余元素对钢材性能影响的主要内容包括：
材料的再生循 环利用
§1
节能减排与循环经济
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1.1 循环经济的定义
循环经济（cyclic economy）即物质闭环流动型经济，是指在人、自然 资源和科学技术的大系统内，在资源投入、企业生产、产品消费及其废弃的全 过程中，把传统的依赖资源消耗的线形增长的经济，转变为依靠生态型资源循 环来发展的经济。
Hale Waihona Puke 在再生资源产生环节，大力回收和循环利用各种废旧资源。
在社会消费环节，大力提倡绿色消费。
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1.3 循环经济——新的经济增长模式
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材料的再利用和循环利用
材料的再利用和循环利用现代社会面临着严重的资源浪费和环境污染问题。
为了解决这些问题，提高资源利用效率，保护环境，材料的再利用和循环利用变得尤为重要。
本文将探讨材料的再利用和循环利用的重要性，以及各个领域的具体应用。
一、材料的再利用材料的再利用指的是通过对废弃材料进行重新处理和再加工，使其重新成为有用的产品或原材料，以实现资源的节约和利用。
材料的再利用可以减少原材料的开采和消耗，同时降低废弃物处理的负担。
在建筑领域，旧的建筑材料可以进行再利用。
例如，拆除的建筑物中的砖块、钢筋等可以用于新建筑的建造，节约了大量的原材料。
在制造业中，通过对废旧设备和机械的维修和再加工，可以延长其使用寿命，降低对新设备的需求。
此外，废弃物的再利用也是材料再利用的重要方面。
对废弃物进行分类、清洁和再加工，可以获得可再利用的材料，减少对新资源的需求。
例如，废纸可以通过再生纸厂加工，制成再生纸板或纸张，实现废纸的再利用。
二、材料的循环利用材料的循环利用是指通过回收和再加工废弃材料，使其成为原材料或新产品的一部分，以实现资源的循环和再利用。
与再利用相比，循环利用更加注重资源的回收和再利用率。
在垃圾处理领域，将废弃物进行再加工和分类，可以回收可再利用的材料。
通过回收废弃塑料、金属、纸张等材料，可以减少对原材料的需求，降低资源的消耗。
同时，循环利用还可以减少废弃物对环境的污染和破坏。
在能源领域，废弃物的循环利用也具有重要意义。
例如，利用生活垃圾中的有机物质，通过厌氧发酵制备生物气体，可以作为清洁能源替代传统的化石燃料，实现资源的再利用。
三、材料再利用和循环利用的挑战和前景尽管材料的再利用和循环利用有着诸多优势，但也存在一些挑战和困难。
首先，废弃物的再加工和分类需要大量的人力、物力和财力投入。
其次，有些材料的再利用和循环利用技术还不够成熟，造成资源的浪费和环境的污染。
然而，随着科技的发展和环保意识的增强，材料的再利用和循环利用的前景依然十分广阔。
绿色建筑材料再生金属材料的使用
绿色建筑材料再生金属材料的使用近年来，随着全球环境问题日益突出，人们对绿色建筑材料的需求也越来越迫切。
绿色建筑材料的应用不仅能够减少对环境的负面影响，还能节省能源和资源。
再生金属材料作为一种重要的绿色建筑材料，具有广泛的应用前景和巨大的发展潜力。
本文将重点探讨绿色建筑材料中再生金属材料的使用，以期引起人们对绿色建筑的重视和关注。
一、再生金属材料的定义再生金属材料是指经过回收和再加工处理得到的可再利用的金属材料。
它通过将废弃金属提炼、冶炼、精炼等工序，得到经过再次加工的金属材料。
再生金属材料具有与原生金属相当的性能和质量，同时能够减少对原生资源的消耗和环境污染。
二、再生金属材料在绿色建筑中的应用1. 结构材料的应用再生金属材料在绿色建筑中可以广泛应用于各类结构材料的制造。
比如，再生钢筋可以用于混凝土结构中的纵向和横向加固，再生铝型材可以用于门窗和隔墙的制作。
这些再生金属材料不仅能够提供足够的强度和稳定性，同时还能够减少对矿石的开采和能源的消耗。
2. 规格材料的应用再生金属材料还可以应用于各类规格材料的生产。
比如，再生铜线可以用于电线电缆的制造，再生铝板可以用于屋面和墙体的覆盖。
这些再生金属材料具有良好的导电和导热性能，同时还能够降低制造成本和能源消耗。
3. 装饰材料的应用再生金属材料在绿色建筑的装饰材料中也有广泛的应用。
比如，再生不锈钢可以用于厨房用具和卫生间配件的制作，再生玻璃可以用于建筑外墙的装饰。
这些再生金属材料不仅美观耐用，同时还能够减少原材料的采集和能源的消耗。
三、再生金属材料的优势与挑战1. 优势再生金属材料具有循环利用的特点，能够减少对自然资源的破坏和能源的浪费。
同时，再生金属材料的生产过程也不会产生大量的废弃物和有害气体，有助于减少环境污染和碳排放。
此外，再生金属材料的应用还能够推动废弃物回收产业的发展，带动经济的可持续增长。
2. 挑战再生金属材料在应用中也存在一些挑战。
首先，由于再生金属材料的生产需要大量的能源和水资源，其环境成本较高。
铝二次资源绿色高值利用关键技术及示范-概述说明以及解释
铝二次资源绿色高值利用关键技术及示范-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述铝是一种重要的金属材料，广泛应用于电子、航空航天、交通运输、建筑和包装等领域。
然而，在铝的生产和应用过程中会产生大量的废弃物和副产物，这些被称为铝二次资源。
这些铝二次资源包括废旧铝制品、铝渣、废弃物气体和废水等。
传统上，这些铝二次资源通常被视为废弃物，被丢弃或填埋，这样不仅浪费了宝贵的资源，还对环境造成了严重的污染。
随着人们对可持续发展和资源节约利用的重视，研究人员开始探索铝二次资源的绿色高值利用技术。
绿色高值利用铝二次资源的关键技术主要包括废旧铝制品的回收和再利用、铝渣的综合利用、废弃物气体的处理和废水的回收利用等。
通过开发和应用这些技术，可以将铝二次资源转化为可再利用的产品，如回收铝制品、再生铝、高附加值的铝合金材料等。
本文将重点介绍铝二次资源的背景和意义，以及铝二次资源绿色高值利用技术的最新进展。
首先，将介绍铝二次资源的产生和特点，以及对环境和资源的影响。
然后，将详细介绍绿色高值利用铝二次资源的关键技术，包括回收和再利用技术、铝渣的综合利用技术、废弃物气体的处理技术和废水的回收利用技术。
最后，将总结当前的研究现状，展望铝二次资源绿色高值利用技术的未来发展趋势。
通过本文的阐述，希望能够增加人们对铝二次资源绿色高值利用的认识，推动相关技术的研究和应用，实现资源的可持续利用和环境的保护。
同时，也希望能够引起政府、企业和社会大众的重视，加强对铝二次资源绿色高值利用的支持和合作。
1.2文章结构文章结构的编写应该包括以下内容：文章结构部分主要是介绍整篇文章的框架和组织方式，以便读者在阅读前能够对文章的内容和结构有一个清晰的了解。
本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的。
正文部分包括铝二次资源的背景和意义以及铝二次资源的绿色高值利用技术。
结论部分总结了文章的主要内容，并展望了未来可能的发展方向。
引言部分通过概述铝二次资源的绿色高值利用关键技术及示范的重要性，引起读者对该话题的兴趣。
废金属的回收利用ppt课件
涡流分选
当导体置于变化的磁场中 时，导体会产生感应电流， 而这种电流产生的磁场与 外界磁场相互作用，在导 体中产生涡流，并与磁场 相互作用产生排斥力。由 于所产生的涡流场强取决 于其电导率的大小，所以 可以将不同电导率的金属 和非金属分离开来。
回转熔化炉提铝
回转熔化炉是利用各种金 属熔点的不同分离分选金 属的装置，它采用外部加 热的方式，严格控制炉内 的温度，使铝等熔点低的 金属以液体的形式从回转 炉的中部流出，而铁等熔 点高的金属从端部排出。
有着巨大的经济效益和社会效益。
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蒸发、冷凝，达到资源回收再利用的目的。由于工作
压强不同，又可以分为常压冶金法和真空冶金法。常
压冶金法有两种处理途径：一是在较低温度下加热废
旧电池先使汞蒸发，然后在较高温度下回收锌和其他
重金属；二是将废旧电池在高温下焙烧，使其中易挥
发的金属及其氧化物挥发，残留物作为冶金中间产物
另行处理。真空冶金法是利用组成废旧电池的各组分
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（2）、湿法处理
湿法是利用酸对废电池进行浸取，发生反应生
成可溶性盐，然后用化学沉淀、电化学沉积、离子
交换或萃取分离的方法提取电池中的锌、二氧化锰
以及其它各类重金属。主要有两种类型：A干湿法处
理技术；B全湿法处理技术。
A、干湿法处理
干湿法又叫焙烧一浸出法，是将废旧干电池机
械切割，分选出碳棒、铜帽、塑料，并使电池内部
生态环境材料与资源循环利用道客巴巴
9.1环境、资源与污染
9.1.1 21世纪人类面临的三大问题 9.1.2 我国当前环境与资源 9.1.3材料与环境的污染 9.1.4发展循环产业解决环境污染与资源枯竭
9.2 生态环境材料
9.2.1金属类生态环境材料 9.2.2无机非金属类生态环境材料 9.2.3高分子类生态环境材料
资源现状
●森林储存量15894.1万公顷世界 第5位人均占有量为0.12公顷，世 界第137位 ●煤储存量6000亿吨世界第3位人 均占有量为462吨，世界第53位 ●水储存量第6位世界第6位人均占 有量为550立方米，世界第82位 ●石油储存量880亿吨世界第8位 人均占有量为10吨，世界第41位 ●耕地储存量18亿亩世界第4位人 均占有量为0.8亩，世界第126位 我国总资源
9.3 资源循环环利用
9.3.1金属材料再生 9.3.2无机非金属材料再生
9.3.3高分子材料再生
资源枯竭
自然资源分为无限资源和有限资源 无限资源如空气、风、太阳 有限资源又分为可再生资源与非再生资源 可再生资源如生物体、水 非再生资源如煤、 铁能
森林锐减和物种灭绝
生物多样性的世界正发生着严重的危机。研究表明（IIED，1987），在人类活动 干扰以前，全世界约有森林和林地60亿hm2。到1954年世界森林和林地面积减少 到40亿hm2，其中温带森林减少了32％～33％，热带森林减少了15％～20％。近 30年来，世界森林，特别是热带森林的减少速度明显加快，平均每年减少800万 hm2。中美洲由1950年的1.15亿hm2减到1983年中0.71亿hm2。非洲森林减少更 快，从1950年的9.01亿hm2减至1983年的6.9亿hm2。 世界森林的不断减少直接导致生物品种多样化的消失和物种灭绝。据估计，地球 上曾经有5亿个物种，目前尚有500～1000万个物种，其中占压倒多数是无脊椎动 物和植物（IIED，1987）。一些专家推测，当前每年消失的物种已达数千种之多。 森林锐减和生物物种的大量减少对人类社会和经济发展将产生巨大影响。特别是 森林植被的大量减少，大大改变了碳、氮等微量元素的源、汇分布，使得微量元 素在地球系统中的循环遭到破坏，并迫使其从原有的平衡态向新的平衡态过渡， 从而给人类社会和自然生态系统带来巨大影响。
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废铜的再生——再生铜的基本程序及设备
基本程序
再生铜原料检查验收——确定扣 杂比例——取样分析成份——再 生料的前处理——入炉熔炼（反 射炉、坩锅炉、感应电炉）—— 铸造（铸件、压力加工坯料、铜 线杆、粗铜块、重熔合金锭等）
主要设备 鼓风炉、转炉、反射炉等。
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废铜的再生——再生铜的基本程序及设备
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废铝的再生——现状
2007年主要产铝国再生铝、精炼铝产量和铝消费量 单位：万吨 产量 国家 a再生铝产量 b精炼铝产量 c消费量 美国 293.00 270.45 566.71 中国 145.00 554.69 519.41 日本 126.14 0.65 195.23 德国 68.04 66.08 191.56 意大利 59.40 19.14 95.58 挪威 25.68 119.24 24.60 巴西 25.35 138.08 58.86 西班牙 24.26 38.91 59.56 法国 24.01 44.31 75.38 墨西哥 21.64 1.76 11.31 英国 20.54 34.27 30.22 加拿大 18.50 279.19 69.66 澳大利亚 12.72 186.70 32.19
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三个最大化 资源投入少 资源有效利用率高 废物少
废钢铁的再生——电炉炼钢
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废钢铁的再生——电炉炼钢
提高转炉炉料的废钢铁 比，同时发展电炉炼钢是废 钢铁回收再利用的技术保证。
我国电炉炼钢所占比例 为20％
Hale Waihona Puke Company Logo废铝的再生——现状
中国铝产量快速增长，从解放初期的几乎空白发展到 1998年年产 243.5万吨。而中国的氧化铝产量不能满足国民经济对金属铝生产的要 求，每年要从国外进口大量氧化铝，仅 1998年就进口氧化铝 157.5万 吨。 铝性质优良，在使用过程中几乎不被腐蚀，可回收性很强。 新华社信息：再生铝以它良好的再生利用性发展成为21世纪新材料中的 亮点。从当前世界范围看，再生铝工业已经成为铝工业发展必不可少的 重要组成部分。全世界每年近1200万吨的各种废杂铝通过加工而成为再 生铝合金，满足了约全球铝市场总需求量的45%，并且再生铝的产量占 铝总产量的比例还在不断提高。
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概述之金属废料回收处理方案
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概述
废 料 预 处 理 原 则 工 艺 流 程
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废钢铁的再生
废钢铁的 回收再利用
技术保证
电炉炼钢
废钢铁的 回收再生
废钢铁主要来源 1、内部废钢铁 2、短期废钢铁 3、废旧钢铁
循环经济 三原则
废钢铁 处理
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a/c 51.7% 27.9% 64.6% 35.5% 62.1% 104.4% 43.1% 40.7% 31.9% 191.3% 68.0% 26.6% 39.5%
废铝的再生——铝循环
含铝废料包括铝及铝合金加工厂的 废料、机器零部件、飞机船舶以及 日用品等。 含铝废料的组成十分复杂，化学成 分极不均匀，物理形态也很不规整。
用废铝合金可生产的变形铝合金有3003 、3105 、 3004 、3005 、5050 等，其中主要是生产3105合 金。 废铝料只有一小部分再生为变形铝合金，约 1／4 再生成炼钢用的脱氧剂，大部分用于再生铸造用铝 合金。
配料
再生变形 铝合金
再生铸造 铝合金
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废铝的再生——再生铝生产工艺
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废铜的再生——铜循环以及来源
废铜的来源 一类是新废铜，它 是铜工业生产过程 中产生的废料。 另一类是旧废铜， 它是使用后被废弃 的物品。 铜和铜基材料，不 论处于裸露状态， 还是被包在最终产 品里，在产品寿命 周期的各个阶段都 可回收再生。
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再生铝的主要设备是熔炼炉和 精炼净化炉，一般采用燃油或 燃气的专用静置炉。
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废铝的再生——除杂
再生铝精炼方 法有过滤、通气 精炼、盐类精炼、 真空精炼、氧化 精炼等。前四种 方法用于去除非 金属杂质，后一 种方法用于去除 金属杂质。
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废铜的再生
随着中国铜消费量日益增加，受矿产资源的限制，国内原料的不足 日益突出。1997年中国共进口铜精矿 93.7万吨，粗铜 11.1万吨，电解铜 8.8万吨。回收利用率达 63.6%，高于世界铜 回收利用率平均水平 。
再生铝熔体精炼是 高效高质量再生利用铝的关键。
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废铝的再生——铝循环
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废铝的再生——再生铝生产工艺
废铝料 的备制
首先，对废铝进行初级分类，分级堆放，如纯 铝、变形铝合金、铸造铝合金、混合料等。对 于废铝制品，应进行拆解，去除与铝料连接的 钢铁及其他有色金属件，再经清洗、破碎、磁 选、烘干等工序制成废铝料。 根据废铝料的备制及质量状况，按照再生产品的技 术要求，选用搭配并计算出各类料的用量。
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金属材料再生
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主要内容
废钢铁的再生 废铜的再生 废铝的再生
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资源循环利用概述
资源走向枯竭的今天，充分利用废物进行回收利用再生与 再资源化具有重要意义，目前世界各国正投巨资从技术政 策法律法规等方面研究资源再生与再资源化。 20世纪以来， 特别是1992年联合国环发大会提出可持续发 展道路之后，德国等欧洲国家提出了循环经济发展战略， 并得到其他发达国家的积极响应，同时再生资源产业受到 各国政府的高度重视，并被许多国家作为发展循环经济的 关键产业而得到迅速发展。 资源再生最根本的保障：相应法律法规的建立与完善。 我国可持续发展战略实施，发展循环经济，调整产业布局 和规模结构，一方面有利于减少废旧物资对环境的污染， 另一方面发挥产业的聚集经济效益。
再生铜的生产方法主要有两类，一类是直接利用，即废杂铜直接熔炼成铜合 金或紫精铜。如将黄铜废料熔炼成黄铜，青铜废料熔炼成青铜，白铜 废料熔炼成白铜。它具有工艺流程短、设备简单、金周回收率高、能 耗少、成本低等优点。对原料纯度要求较高 另一类是间接利用，即将杂铜先经火法处理铸成阳极铜，然后电解精炼成电 解铜，同时回收各种有价成分。按原料性质间接利用有三种方法处理： 1) 一段法。将分类后的紫杂铜和黄杂铜用反射炉处理成阳极铜，原料中的 锌、铅、锡尽量回收。只适宜处理杂质少而成分不复杂的废杂铜。优 点是流程短、设备简单，投资少，建厂快，适宜中小厂应用。 2) 二段法。适宜于成分更复杂废料。如含锌高的黄杂铜和白杂铜可采用鼓 风炉—反射炉工艺，含锡和铅高的青杂铜废料可采用转炉—反射炉工 艺，这样有利于回收锌、铅和锡等有价成分。 3) 三段法。难分类、混杂的废杂铜，吹炼渣，精炼渣等原料适宜于用三段 法处理。先用鼓风炉熔炼成黑铜，二段用转炉吹炼成粗铜，再用反射 炉精炼成阳极铜。二、三段法适合于大型铜厂。