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自 1886 年以來人類所生產(chǎn)的 6.9 億 t 原鋁中,約有4.8 億 t 目前仍在被利,并且以后仍將被重新利用。目前每年約有 1 160萬t 鋁通過回收再生,滿足了全球鋁市場的 0%。再生鋁的能耗僅為制取原鋁的3%~5%。與原鋁生產(chǎn)相比,用 17.5%品位的鋁礬土生產(chǎn)鋁與用廢雜鋁生產(chǎn)
再生鋁所做的對比看 ,每再生 1 t 鋁,除節(jié)能 95%,還節(jié)水 10.5 t、少用固體材料11 t、少排放二氧化碳 0.8 t、少排放硫氧化物 0.06 t,少處理廢液廢渣 1.9 t,免剝離地表土石 0.6 t、免采掘脈石 6.1t。優(yōu)勢明顯,因此,廢雜鋁的回收再生是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的。
鋁的回收和再生利用[1]不僅節(jié)能效果顯著,而且可以減免鋁生產(chǎn)中的CO2 和 CO 排放量。這對于防治大氣污染有重要意義,所以鋁的生產(chǎn)被稱為“綠色金屬 ”生產(chǎn)。廢鋁回收和再生利用可以節(jié)約鋁礦和石焦油、螢石等資源。我國鋁礦并不豐富,一部分氧化鋁還要從國外進口,回收利用廢鋁經(jīng)濟價值很大,應予以足夠重視。
廢鋁料來源主要有以下三類: 用戶單位積壓的鋁加工材、鋁錠和加工后的廢鋁料。這種廢鋁料往往合金牌號清楚 ,化學成分穩(wěn)定,回收后可直接送入鋁加工廠作鋁廢料使用。用戶返回的廢邊角料,收購時一般成捆打包,表面清潔,返回鋁加工廠后對廢鋁料進行取樣復檢、分級,然后再以一定比例加入爐內(nèi)配制合金。
從社會上回收的廢鋁,包括導線、電纜、飲料罐、易拉罐、標牌、鋁屑、鋁箔、鋁日用飲具等。該類廢鋁中含有的化學元素種類多,含量范圍波動大?;瘜W成分有害的元素是鐵、鉛、錫 ,而高鎂或高鋅的廢鋁只能用于配制以該元素為主的合金系,此外廢鋁中還含有涂料、塑料、布、紙、油等非金屬材料。在熔煉前如不將這些雜物清除干凈,就會影響再生鋁化學成分的穩(wěn)定性和再生鋁的產(chǎn)品質(zhì)量。
發(fā)達國家再生鋁在熔煉生產(chǎn)的過程中 ,普遍采用了的節(jié)能熔煉爐,如側井反射爐和雙室反射爐;處理鋁渣的過程中,傾斜式回轉(zhuǎn)爐很普遍;類似LARS技術的除雜除氣裝置也得到應用,現(xiàn)代化自動控制的鑄造結晶技術、燃燒技術和根據(jù)鋁合金的成分要求電腦自動控制的物料配比系統(tǒng)等軟硬件在再生鋁的熔煉過程中都得到廣泛應用。而發(fā)展中國家 ,再生鋁的熔煉仍采用簡單的單室反射爐,對鋁灰的處理仍以人工為主,生產(chǎn)設備比較簡陋,工藝技術相對落。
我國為鋁消費大國,鋁工業(yè)的快速發(fā)展和鋁消費迅速增長,帶動了再生鋁產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。資料顯示,我國 1981年~2007年原鋁表觀消費量累計達 7471.4 萬噸,估算廢鋁表觀消費量總計為 2129 萬噸,合計鋁的總表觀消費量為 9500 萬噸左右,這是我國多年來積蓄的巨大的鋁資源,為廢鋁回收利用,發(fā)展再生鋁產(chǎn)業(yè)奠定了物質(zhì)基礎。
廢鋁中經(jīng)常含有油漆、油類、塑料、橡膠等有機非金屬雜質(zhì)。在回爐冶煉前,必須設法加以清除。對于導線類廢鋁,一般可采用機械研磨或剪切剝離、加熱剝離、化學剝離等措施去除表皮。目前國內(nèi)企業(yè)常用高溫燒蝕的辦法去除絕緣體, 燒蝕過程中將產(chǎn)生大量的有害氣體,嚴重地污染空氣。如果采用低溫烘烤與機械剝離相結合的辦法,先通過熱能使絕緣體軟化, 機械強度降低, 然后通過機械揉搓剝離下來,這樣既能達到凈化目的,同時又能夠回收絕緣體材料。