SMM 国际铝业峰会：再生铝熔铸技术与产业现状及意义分析

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SMM4月19日讯：在SMM主办的（第十八届）国际铝业峰会-铝铸造技术论坛上，何祥文高级工程师介绍了再生铝研究的现状及意义、再生铝原料的特点及其冶炼再生目标、再生铝冶炼的关键技术及前景等。何祥文表示，未来再生铝冶炼铸造行业各企业应充分考虑现有的市场和技术优势，规划优质再生铝生产线，如易拉罐回收生产线、汽车板回收生产线等。

再生铝产业现状及意义

再生铝回收利用现状及意义

由于再生铝原料成分复杂，且国内回收后不重视预处理，导致很多高品质的变形铝合金废料被降级处理，铝制品的回收价值大打折扣，造成再生铝资源的巨大浪费。

据统计，我国每年仅有20%左右的再生铝可以用来生产相应牌号的变形铝合金，实现保级回收，维护废铝的价值。而在发达国家，变形铝合金在再生铝产品结构中占比超过一半。

目前，国外最有价值的回收产品是废旧铝合金罐，已形成“回收—加工—制罐—制罐—消费”永续优化的产业循环链，我国也正在向此方向努力。

对于金属损失，国内一般采用打包、压块入炉浸入熔炼的方法，也有部分企业采用感应炉、侧井炉、双室炉（多室炉）等对碎屑进行处理，以减少损失。

对于表面带有涂层的再生铝原料，一般采用脱漆窑、双室炉或二者结合的方式处理，部分厂家也采用多室炉进行脱漆和熔炼。

对于再生铝烟气处理，国内一般采用袋式除尘，通过在布袋前加一些生石灰等吸附剂去除酸性物质，加一些活性炭吸附二恶英等有机污染物，在对氮氧化物含量要求严格的地方，可能还需要配套脱硫、脱硝塔等设施。

对于铝渣的处理，铝加工厂一般只进行一次铝渣提铝的工序，提铝之后的二次铝灰一般交给有资质的危废处理厂家处理。

预处理包括破碎、筛分、磁选、涡流选别、风选、色选、射线选别、浮选、激光选别、脱漆等方法，各公司根据所掌握的原料进行组合搭配，选用最合适的设备，组成生产线。

很多中小企业缺乏预处理设备或者预处理设备以孤立方式处理，占用大量人力和空间，且各设备之间的匹配无法自动调整，需要人工干预。

在中国，再生铝行业一直重回收，轻分拣、利用、保品位，直到近几年才有所改观。长期以来，大部分再生铝废料并未经过严格的分拣利用，而是降级为铸造铝合金产品或混杂无牌号合金。近年来，随着政策的引导和各类标准体系的完善，再生铝回收也应运而生。

再生铝原料特性及其熔铸回收目标

再生铝原料的特点

1.生产现场废铝加工

铝电解厂、铝铸造厂产生的含铝废渣，以及铝加工厂产生的加工废弃物。

2. 消费级废铝的应用领域

铸造铝合金废料（铝废料）

变形铝合金废料（废铝）

从消费领域回收的再生铝原料具有以下特点：

（1）原材料来源广泛，其成分和合金成分都比较复杂。

（2）原料形态多样，有的含有覆盖层（油污、胶条）等有机物，冶炼过程会产生多种污染物。

（3）原料中的杂物及含有涂层（油污、胶条）等有机物的材料，烧伤更为严重。

（4）原料一般比较分散，加工工序多，占地面积大，要求劳动强度大。

再生铝铸件生产目标

（1）保级利用生成相应的初级产品，并可进一步延伸至深加工产品。

（2）减少金属损失，提高金属回收率。

以减少金属氧化面积、减少金属表面可燃性物质、改善金属冶炼气氛为主要手段，充分发挥感应炉、脱漆窑、双室炉、多室炉等冶炼设备的作用，实现碎屑、涂层材料等物料的低损耗熔化。同时通过炉渣处理设备，减少炉渣损失，提高炉渣中金属回收率，使金属整体的金属损耗保持在较低水平。

（3）减少再生铝生产中的污染物。

脱硝采用低氮燃烧器+脱硝技术，将NOx还原为N2和H2O。采用布袋除尘技术去除颗粒物；SO2、SO3、HCl、HF、Cl2等酸性气体利用酸碱中和反应原理，采用干法+湿法脱酸技术，干法吸收剂为熟石灰，湿法吸收剂为NaOH溶液。先从源头上削减二恶英等有机物，再采用活性炭吸附工艺；炉渣处理设备最大限度提高铝的回收率，减少固废的产生。

（4）提高预处理和熔铸阶段智能化水平。再生铝预处理的智能化旨在减少预处理工序间的物料周转和增加工序间的兼容性，充分发挥破碎、磁选、涡流分选、X光分选等预处理设备的最大生产能力，实现再生铝废料的机械化、自动化和智能化控制。同时减少人员和占地面积，提高预处理生产效率，使金属预处理更加高效、快捷、可靠。熔铸阶段的智能化主要体现在复混、进料和成品卸料、运输等方面。

二次铝铸造关键技术及前景

再生铝铸造工艺技术未来发展方向：

继续研究适用于处理铝合金废料的高效、节能、快速熔化炉，进一步节能降耗，提高熔化炉热效率，延长炉龄，减少金属烧损，提高金属回收率；

研究再生铝相关的铝熔体精炼及过滤技术，提高再生铝品质；

研发低品位、复合铝合金废料处理工艺，改进预处理工艺；

研究不同的再生铝原料选择最佳的预处理制度，做好分选加工，从源头把控品质；

研究再生铝生产过程中的污染物控制及先进的预处理和冶炼工艺，实现环境友好回收；

研究再生铝灰的无害化处理及应用。

再生铝冶炼及铸造行业未来发展前景：

建立完整的再生铝原料回收体系，对接再生资源回收市场、汽车拆解市场、铝渣回收市场等上游原料市场；

建设完善的再生铝原料交易平台和大型再生铝配送中心，规范再生铝税收政策；

各企业充分考虑现有的市场和技术优势，规划优质再生铝生产线，如易拉罐回收生产线、汽车板回收生产线等；

进一步研发和完善再生铝预处理生产线、双室炉、多室炉、脱漆窑、回转炉等主要设备，并逐步实现国产化；

通过设备、工艺和技术的不断改进，再生铝将逐步替代原铝生产出更多的下游深加工产品。

再生铝铸件典型案例-UBC材料回收利用

废旧易拉罐回收利用的研究目标

（1）将UBC原料逐步分离、净化，产出可用于保持牌号的中间合金液。

（2）尽量减少金属损失。

（3）能更好地满足环境保护要求，保证大气污染物排放达到国家标准。

罐头材料保级再生预处理技术

将UBC料中的杂质逐步分离去除的过程就是金属铝的预处理过程。预处理时首先要保证UBC原料在固态时能够最大程度的分选出铝罐料，如去除砂石、液体等非金属，以及铁等其他非铝金属。进一步将不同合金牌号的铝屑分离开来，为后续配料降低压力。然后去除表面的油漆涂层，使得后续熔炼过程中不会过量引入杂质，减少烧损和有机烟尘的产生。最后通过合理的配料和精炼工艺，得到满足罐料生产的合金铝液或合金锭。

罐料干燥及脱漆工序

涂层（主要是油漆和油）在UBC材料中占比很大（约3%），处理时除了考虑去除率外，更要考虑环保、能耗、金属损耗等问题，因此脱漆工序对以上三个目标影响巨大，是UBC材料回收利用的关键工序。

结论

通过对再生铝原料的成分及特性的分析，结合再生铝原料的保品位及再生利用的目标，总结出再生铝生产的关键工序，最后以罐料回收冶炼为例进行全面的说明。

再生铝保品位回收的要点如下：

再生铝原料一般需经过拆包、破碎、筛分、磁选、涡流分离、X光分离等预处理工序，进行分离提纯，为后续冶炼工序奠定基础，是保品位利用的前提。

当再生铝原料中含有较多油漆、胶条等有机物时，应采用脱漆窑+双室炉的方式；当含有少量涂层、油污或不确定是否含有涂层时，建议采用双室炉。

将典型罐料与合金液混合制成罐身合金是最经济的，混合时尽量使用电解铝液稀释，无电解铝液时可用1XXX回收金属或铝锭重熔，不宜使用除镁剂。

再生铝原料的冶炼必须兼顾减少烧损与保持环境保护，预处理生产线必须实现自动化、智能化。