再生铝回收及利用技术研究

蔡圣波

（广东隆达铝业有限公司，广东 清远 511500）

随着现代技术的稳定推进，再生铝以其特异性优势得到了各个国家的重视，并开始将其作为国家战略发展方式，如为推动我国再生铝行业的发展国家从2013年开始颁布了《有色金属工业发展规划(2016-2020）》、《关于推进大宗固体废弃物综合利用产业集聚发展的通知》[1]等相关政策，为再生铝行业发展注入了鲜明活力。于此，探究该产品的回收和利用技术，对其深化发展而言具有现实而积极的意义。

1 再生铝基本内容概述

1.1 概念基本内容

再生铝主要是指利用融化技术，对含铝废料、含铝合金即废旧铝进行技术处理，以得到可利用的铝金属或铝合金[2]。而随着技术的成熟发展，其开始成为铝金属主要产出方式。当然，在通过技术处理后，铝合金是再生铝的主要体现方式。从原料上看，目前其原料主要是工业废铝，如废弃发动机、飞机等，或经过加工的废弃铝金属，如箔片、型材及板材等；从产生效果上看，一方面由于其作业方式为火法熔炼，因此其产生的废烟气是污染环境的主要要素，一方面由于生产过程具有时代和环境适应性，不会大面积影响周围环境，如破坏环境植被，不会大量消耗其它资源，甚至还会降低对能源损耗，由此再生铝技术具有较大的发展潜能。

1.2 行业内容概述

铝材料由于具有优良的材料性能，如韧性、耐腐蚀性及轻质等，受众了各个行业的青睐。而依据其工艺差异和原材料的区别，其目前有再生铝和原铝两种生产方式[3]。比较两者特征等可以看出，前者由于属于再生经济，有一定发展优势，因此有相应政策支撑。具体如图1所示。

同时，从再生铝产业链可以看出，其源头为废铝回收行业，其中材料主要源自于日常废弃铝、电缆、航空、企业及建筑等领域，其终端主要以再生产或相关产品的销售为主，其对象主要为五金、机械电子、建筑、家电等维度。具体如图2所示。

图1 再生铝与原铝特征对比

图2 再生铝产业流程图

2 再生铝发展难点与不足

梳理我国再生铝产业链状态可以看出，铝的流转还发展还具有一定难度。具体而言：一是缺乏具有适应性的回收体系[4]。即其回收流程存在较大的难度，如其回收较为混乱，导致后期挑选难度较大。或其回收环节缺乏合理的票据管理，不利于上游税收的管理；二是缺乏先进的生产技术支撑。即从整体上看，国家再生铝在作业过程中，技术能力远远落后于国际水平，而在引起国际先进设备后，又由于成本等因素的影响，无法发挥预期作用；三是缺乏高端产品支撑。即尽管目前我国再生铝低端产品拥有较好的发展，也取得了较好的社会经济效果，但同发达国家相较，无高端产品支撑，而这就在一定程度上降低了我说再生铝国际领域中的竞争力；四是缺乏完善的标准体系。即尽管国家制定了相应标准，但随着技术的推进，很多生产参数不断被刷新，而产品标准、检测标准、技术规范等仍处于低水平状态，不利于再生铝的深化发展；五是未持有合理理念看待再生铝产品。即相关单位或人员，仍持传观念看待再生铝，如认为其再生铝产品属于废品，不能被利用、不能被应用于生产作业等；六所缺乏相应环保意识。即相关人员在生产作业过程中，为达到其“预期经济效益”，不重视净化设备的安装、保养，轻视设备运行噪音问题的处理，或未严格按照国家制定环境标准，对周边环境的影响力较大，例如，盐渣处理；七是缺乏合理管理、引导，即相关政府机构在很多情况下，并未依据政策环境，给予再生铝行业相关鼓励、引导和支持，使得一些企业发展缺乏方向性。

3 再生铝回收及利用技术

3.1 涉及工艺流程及设备

首先，从其处理工艺可以看出，目前其主要有四个环节，即预处理、熔炼、调配即精炼。从整个体系可以看出，在回收技术维度我国还处于低水平状态，尤其是其中熔炼环节，会损耗30%-40%的旅原料[5]，不利于该体系效能的发挥，而一些发达国家可达到90%回收率；其次，在设备上。目前较为先进的再生铝设备要属60t双室熔炼炉（德国，LOI公司），该设备拥有两个炉室，一个为废料室，一个为加热室。其优势主要为较高的生产效率、较低的金属损耗、较低的能源损耗、较低的废弃排放的等，与再生铝拥有较高的匹配度，能适应再生铝的各种生产环境。而从国内现有设备看，熔炼设备仍采用传功工艺技术，如燃气会燃油支撑的反射炉。其主要原理为利用高温对铝进行加热，待达到铝熔点后，便能得到分离后的铝产品。固然这种方式会在一定程度可保障成本输出，但会降低铝金属回收率，且这一过程耗能情况高出国际平均标准。比如，当前我国在生产铝的过程中，会消耗80kg-100kg的燃油，但国家先进国家仅需啊哟45kg-50kg。

3.2 涉及的细节技术

（1）分选与拆解。其主要是指相关企业在回收废铝后，应执行分选和拆解作业。前者主要是剔除体重非铝物质，如橡胶、塑料等。后者主要是剔除连接的其他金属，如有色金属、钢铁等[6]。当然，由于在制作铝合金或铝产品过程中，会喷涂一些化学物质，如碱性物质或酸性物质等。由此，铝合金或铝金属在回收后，拥有一定污染属性。同时，由于废铝在回收过程中会与各种物质接触，有些物质本身具有一定污染性，或属于污染源，而这些微小的污染源附着在废铝上。因此，废铝的分选和拆解本身工作量大。目前，国外发达国家已建立了完整的废铝回收体系，旧废铝能够按照废铝品质的不同进行回收和仓储，建立有专门的废铝处理站，同时在废铝的分选与拆解方面实现了机械化，大大减少了工作量，提高了效率。而我国废铝回收市场基本处于无序状态，在废铝的分选和拆解方面，同样与世界先进水平相比差距较大。

（2）细分与提纯技术。铝的再生利用过程中，对废铝进行细分与提纯是一个重要环节。细分与提纯工序是指把分选与拆解的废铝按铝含量成分的高低分出废铝的等级，有差别的分类回收利用，使其中的合金成分得到最大程度的利用，同时将废杂铝表面的油污、氧化物及涂料等处理掉，将废铝处理成符合人炉条件的炉料。最理想的细分方法是按主合金成分把废铝分成几大类，如合金铝，铝镁合金、铝铜合金、铝锌合金、铝硅合金等。这样可以减轻熔炼过程中的除杂技术和调整成分的难度，许可综合利用废铝中的合金成分，尤其是含锌、铜、镁高的废铝，都要单独存放，可作为熔炼合金调整成分的中问合金原料。在细分工序中，发达国家在分选废料时使用专用设备，如采用重力分选和磁选等，而我国绝大多数企业基本上采用人工分选，分选难度极高。有些小型企业在分选时，并没有考虑到同收废铝的合金成分组成，不仅降低再生铝的品位，而且浪费资源。在废铝原材料的表面处理尤其是对含有油污和油漆的废铝(如易拉罐)的除污时，我国大型企业常采用预热烘炉中实现除漆、除油及除水，而大多数再生小企业由于受到自身条件的限制，并没有除去废件表面的油污油漆的处理l序，大都是直接投炉，这既严重污染环境，亦容易带氢和杂质进入熔池影响铝锭冶金质量。

4 再生铝发展建议

从上述问题和再生铝发展工艺可以看出，其应从以下几个维度进行优化。

第一，搭建完善的再生铝回收体系。即借鉴网络体系，搭建网格模式，以在完善回收效率的同时，保障分类的合理性。当然，这一环节需要相关行业协会或政府机构，依据市场环境变化趋势，制定相应的分类管理办法，以提升再生铝回收分类水平。

第二，强化单位对回收品的预处理能力。即应依据回收单位的实际情况，提升其分离再生铝其它元素分离能力，比如，分离变形铝与铸造铝，或分离不属于铝合金元素的物质，如Zn、Cu及Fe等物质。由此，可开发相关智能设备，以识别回收物质中的除铝金属外的其他物质，进而在实现高效洗涤、分选的同时，提升回收单位机械处理能力。

第三，制定严格的行业标准。即相关部门机构应立足现有再生铝产业环境，围绕《刑法》、《行政处理法》等法律法律，动态修正行业标准和规范制度，以指导我国当前再生铝环境的深化发展。同时，还行从国际再生铝管理较为先进的国家汲取管理和标准经验，从而保障行业标准和管理的先导性。此外，地方性政府机构，还应围绕再生铝发展优势，鼓励相关企业引进高端人才，提升产业发展效能，或引导高校开设相关专业，以为再生铝行业发展注入鲜明动能，从而不断提升行业标准壁垒。

第四，加大整治力度，净化再生铝行业环境。即针对行业市场中作业不规范、违反法律制度的企业或单位，应给予严格的处罚，如结合定时检查和不定时检查方式，对相关单位排放、作业、产品等进行抽检，对于不合格者予以相应处罚，并提出相应整改意见，同时对于对此不合格者应责令其停业整顿，或将其拉入产业黑名单。

5 结语

综上，梳理我国再生铝的回收即利用技术可以看出，我国在该行业无论是技术、设备、体系建设等，还是制度环境均存在一定不足。于此，相关单位和政府机构，应当对准国际先进标准，调整自身发展思路，优化再生铝发展市场，以为我国再生铝发展深化发展奠定良好基础。于此，文章就其进行了相应分析梳理，具有一定参考价值。