｝ ｊ殂ＩＮＳＩ６ＨＴ 废铝回收与再生技术的发 美公司对其再生变形铝合金生产厂进 行技术改造后，再生铝的质量已达到 原生铝的水平。业内人士预测，到２０３０ （２）装备水平低，生产成本相对较高 一 展现状 １．世界铝再生的现状 再生铝行业是世界铝工业的必要 尽管再生铝生产的技术工艺并 不是十分复杂，但由于人类对于再生 铝产品的质量要求越来越严，相应地 对再生铝的生产、技术管理要求也越 年，将会有１５％－２０％的再生铝应用于 高端科技领域 Ｊ。 采用先进生产工艺、提高技术水 平是世界再生铝行业的主要发展趋 组成部分，是世界铝工业可持续发展 不可缺少的资源，是有着巨大市场潜 力和发展前景的行业，正因如此，废旧 铝的回收与再生已成为世界各国十分 来越高。目前，我国大多数再生铝生产 企业所普遍采用的铝熔炼设备是普 通的反射炉（燃油或燃气），由于此类 势。目前发达国家已形成完善的废杂 重视的工作，并已成为一项重要的产 业。再生铝在主要发达国家铝生产中 的地位日益突出，发达国家原铝与再生 铝的占有比已接近或超出１：ｌ Ｊ，如美 国２００１年的再生铝为２９８．２万ｔ，已超 过了原铝产量。目前，美国、日本、德国、 法国、英国、意大利等工业发达国家， 平均再生铝消费量为铝总消费量的 ５０％以上，日本高达９０％以上。以废旧易 拉罐回收为例，２００７￣全球罐料带材消 费量为３７５７Ｚｔ，回收量为２００７ｊｒ，回收 率平均为５３．３％，其中美国约为５１％、 日本６０％、巴西９４％【４Ｊ。 为了提高铝再生的经济效益，世 界上先进发达国家的企业不断研究回 收率高、烧损少、节约能源、污染小、产 品质量好的、先进的铝再生工艺，其中 比较有代表性的有流化床法和脉冲雾 化回收法 Ｊ。流化床法是由加拿大铝业 公司开发的，它可以处理各种废杂铝， 并且回收效率高、节约能源、排放物少。 脉冲雾化回收法主要用于回收废汽车 件，其优点是成本低廉、能耗与雾化气 体消耗量低，适合用于高合金化的复 杂铝合金再生。 目前，世界再生铝行业的主要产 品主要是铸造件，而对于利用废铝再 生技术生产变形铝合金的技术也是目 前各国重点研究与开发的方向。国外 大型的铝业集团公司正在加大对高 品质再生铝材料、再生铝工艺和新技 术新设备的研究与开发，如海德鲁北 阿Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ 铝收集、管理、分检系统，适应不断扩 大的市场需求，发达国家在生产中不 断推出新的技术创新举措，如低成本 的连续熔炼和处理工艺、使低品位废 杂铝升级的工艺等，已能大量制造供 铸造、压铸、轧制及作母合金用的再生 铝锭，最大的铸锭重１３．５ｔ。这对我们 国家应该是一个非常好的启示。 ２．我国再生铝的技术现状 我国铝再生起步较晚，目前还处 在初级阶段。虽然我国是铝生产和消 费大国，但废铝的回收利用并未标准 化、规范化 Ｊ，再生铝生产还存在许多 问题。 （Ｔ）再生铝企业规模小，技术力量薄弱 据调查，目前我国大大小小的再 生铝生产厂约有２０００多家，大部分铝 再生企业是家庭作坊式小企业，规模 小，没有形成规模化的产业群。同国 外再生铝企业平均年产５Ｌｆｔ的规模 相比，中国目前再生铝企业的生产规 模确实小，平均年产只有５０ｔ左右；我 国好多废铝回收企业采用“土法”熔 炼，工艺落后、技术力量薄弱、技术含 量低、工人劳动强度大、生产率低、铝 烧损大，铝的实际收得率只有７０％－ ８０％，有的还不足６０％，而发达国家则 在９０％以上，有的高达９８％；另外，在 再生铝科研方面投入少，从事这方面 的研究人员 生产规模较小、技术实 力不足，造成我国再生铝行业竞争力 弱、经济效益差 Ｊ。 设备使用明火对铝进行接触式的加 热熔化，熔炼过程中金属烧损现象严 重，特别是熔炼薄壁、废屑等废铝金 属，铝的回收率相当低。同时由于熔炼 技术落后，产品能耗高，以燃轻柴油 为例，目前国内再生铝企业的吨产品 油耗一般在８０ｋｇ以上，有的甚至超 过ｌＯＯｋｇ（目前世界先进水平在４５～ ５０ｋｇ左右）Ｌ９ｊ。另外，由于设备自动化 程度不高，劳动强度大，生产效率低， 生产成本高，因此产品的市场竞争力 大受影响。 （３）预处理技术水平很低，产品质量较差 目前我国尚没有形成比较完善 的废铝回收系统，废铝的回收处理很 原始，管理比较混乱，不同品质、不同 类型的废旧金属材料相互混杂的现 象十分普遍。我国目前废铝破碎、筛 分、挑选、分类等预处理技术水平很 低，大部分靠人工挑选与分类，甚至 有些乡镇企业和个体企业不挑选、不 分类，只要是铝废料就一起往炉子里 装，这使再生铝成分变的极为混杂， 污染严重，大大降低了再生铝的利用 价值。条件好一些的再生铝生产企业 也只是对铝废料进行简单的人工拆 解、分拣后就进行熔炼生产，成分难 以控制，导致其铝合金产品质量往往 达不到要求。 （４）生产过程污染较为严重 由于在熔炼生产过程中企业没有 对废铝进行科学的预处理，加上熔炼 设备及烟尘处理技术落后，对铝废料 所携带的油污、塑料包装等外来杂物 的处理能力不足。废料中的油污、塑料 等杂质在高温下裂解，产生大量有毒 物质，不仅造成对铝液的二次污染，同 时也对周边环境造成严重污染。 再生铝是我国铝工业可持续发展 不可缺少的资源，因此，快速、高效率 地发展废铝回收与再生行业，对于矿 产资源匮乏的我国铝生产行业具有非 常重要的意义。要改变我国再生铝行 业企业的现状、提高再生铝企业的市 场竞争力、获取更多的经济效益，必须 加强废铝回收与再生技术的科技投 入，不断开展铝再生技术的研究与开 发，进一步提高我国再生铝企业的技 术实力，充分发挥再生铝在经济发展 中的作用。 二、我国铝再生技术的发展与 对策 铝合金的回收及再生是又一项十 分复杂的技术工作，各种铝制品使用 范围宽广、使用分散，如何使回收集中、 分类，再来实现再生加工等均是十分繁 杂庞大的工程。其次，全世界不同成分、 不同性能的合金数以百计，其中许多合 金中的成分元素相互排斥、互不兼容。 如何以最简易的方法、最低的成本、最 有效的工艺使废弃铝再生成成分合 乎理想合金要求、性能满足使用要求、 质量能达到或接近原生材料水平的再 生利用技术，是世界各国铝再生行业 的追求目标。因此，我国企业 在废铝 破碎、分选、表面除漆等预处理技术， 提高装备水平以降低铝的烧损率为目 标的熔炼设备，熔炼过程中的杂质元 素分离技术等方面开展广泛的技术探 讨，实现废铝再生过程中的基本化学 成分控制和无污染生产，为废铝再生 工艺生产高性能产品打下良好的技术 基础，实现“循环经济、绿色经济”的生 产方式。 １．提高再牛铝企业的规模化发 展，促进再生铝氽业技术实力的 提升 再生铝企业具有固定投资相对较 小、工艺流程相对简单、原材料来源较 为广泛、连续性生产较强等特点，其行 业特点决定了再生铝企业必须向着规 模化的道路发展。把企业的规模做大， 可以在废料采购上以有利的条件建立 稳定的废料采购渠道，可最大程度地 降低原材料成本；规模化生产将大大 提高生产效率，实现规模经济条件下 的良好经济效益；同时，规模化生产也 可以促使企业更有力度的增加科技投 入，进一步提高技术水平和生产效率， 有利于企业生产的稳定与发展。 ２．重视并加强废铝再生预处理技 术的发展 熔炼技术及设备的研究、废铝的 预处理是再生铝生产过程中的一个重 要环节。使非铝物质与废铝及其合金 完全分离，减少非铝物质的影响，提高 熔炼效率，是再生铝技术中预处理技 术研究的发展方向。在生产前做好废 铝材料的预处理，对废铝中不同品种、 不同合金成分的杂铝进行分选、分类， 去除废杂铝表面所附的如油、漆等有 害污染物以及废铝中含有的水分等有 害杂质，有利于生产配料及合金成分 的控制，确保生产过程的安全，并获得 质量达到规定要求的产品。但是，目前 国内很多再生铝生产企业尤其是小企 业在对废铝进行预处理时主要还是采 用简单的人工拆解与分拣，难以达到 废铝预处理的效果。尽管近几年在再 生铝工业炉的设计、制造等方面取得 了很大进步，但由于起步较晚，至今还 ｌ ｌＮＳｉＧＨＴ［匪蛋 不是很成熟＿ ｌ。因此，要达到良好的预 处理目的，企业还应从不同铝合金材 料的物理特性等人手，加强预处理设 备技术的研究，如采用磁性的差异进 一步研究磁选机、利用密度的不同研 究重力分选机构以及相关的烘干设 施、除漆设备等，实现不同废铝合金的 有效分离，为生产高性能变形铝合金 打下良好基础。 ３．熔炼技术及熔体处理设备的研 究与开发是实现高性能铝合金的 基础 为了获得高质量的铝液，对其熔 炼工艺就必须严格把关，并采取措施 从各个方面加以控制。再生铝熔炼的 主要难点在于其原料来源比较杂、组 成相对比较复杂，其中含有较多的外 来杂喷，包括各种有机质如塑料类物 质、水分等，如果在熔炼过程进行之前 不清理干净这类物质，就会造成合金 熔体严重吸气，在随后的凝固过程中 产生气孔、疏松等缺陷。有些非铝金属 的混入会使材料的性能恶化；各种非 金属矿物的混人造成的非金属夹杂， 会使材料的综合性能下降。因此，再生 铝生产流程中的一个重要环节就是 废杂铝的熔体处理、去除杂质元素，这 就要求结合再生铝熔炼夹杂物多而复 杂的特点，研究与开发合理的熔体处 理剂，充分利用有害元素和非金属元 素的反应特征有效地造渣，把不利于 再生铝质量的因素减少到最低程度。 同时还要加强对熔炼设备和熔体处理 工艺方法及其设备的研究，如林德气 体公司、Ｈｅｒｔｗｉｃｈ工程公司和Ｃａｒｕｓ 铝公司共同开发的通用可倾式回转炉 （ＵＩＲＴＦ）把２种氧气技术燃烧器和喷 结合起来，形成新的炉子概念＿Ｊ ； ＬＡＲＳ（ＴＭ）是２０世纪９０年代中期开 发成功的一种新型在线铝液精炼系 新栅黼产业ＮＯ．６ ２０１０—日墨 ‘ ＩＩＮＳＩＧＨＴ 统，它采用的独特技术包括净化气体 善，我国的再生铝资源浪费比较严重， 的重要组成部分。我国再生铝行业的发 原位预热、净化气体与铝熔体的摩擦 主要体现在废铝材料的混杂程度比较 展有其自身规律，市场需求和价格是 搅拌、反应室的体积变化以防止气泡 高，造成废铝材料的分离及预处理难 关键，降低废料再生生产成本、开发废 聚集、保护气体覆盖等，使ＬＡＲｓ系统 度增大，而且化学成分无法控制，只能 铝再生工艺新技术、新设备迫在眉睫。 有效地消除了铝熔体内的杂质，达到了 作为辅料或做成要求不高的铸件。我 近年来，国家相继出台有关与法 铝熔体纯净化的目的“ 。 国应借鉴欧美国家废铝再生的生产运 规，加强行业规划和宏观，扶持再 ４．积极采用先进的再生铝牛产技术 营经验，加强企业问的合作与交流，使 生铝产业的发展，促进再生资源产业的 针对废铝再生工艺过程中原料 废铝材料更加单一化，实现循环使用 健康发展，提高我国铝资源利用水平。 杂、化学成分不稳定等特点，需要深入 的良好基础，对提高废铝材料的利用 我国企业应立足长远发展，努力加大 研究铝液中各种元素的存在方式，通 率和产品质量、获得更好的经济效益 技术改造力度，采用先进的再生铝生 过分析其物理与化学特性，进而研究 是非常有帮助的。 产技术提高再生铝产品的技术含量、获 与开发杂质元素的分离技术，达到利 取更大的经济效益；废旧铝的处理、铝 用废铝再生工艺生产高质量、高性能 三 结语 液的净化、组织控制、再生铝生成的冶 铝合金铸锭的目的。 国内经济的快速发展所带来的旺 金质量控制及其环境保护等这一系列 提高再生铝产品的深加工能力、 盛需求以及经济的全球化，已经为我 问题都急待于工程技术人员与科研人 向终端产品靠拢，成为先进国家企业 国再生铝工业带来了很好的发展前景， 员去开发研究加以解决，以适应我国国 的追求目标。由于废铝回收系统不完 再生铝产业的发展已经成为循环经济 民经济可持续发展的需要。盈湖， 参考文献 ［１】杨忠敏．废铝回收再生是当代受益惠及子孙的绿色工程【Ｊ】．铝加工，２００７（６）：５２－－５８． 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