供應(yīng)廢鋁的進(jìn)出口

 

　　中國(guó)是全球最大的廢鋁凈進(jìn)口國(guó)，與進(jìn)口量相比，出口量可忽略不計(jì)。根據(jù)海關(guān)的歷年年報(bào)，中國(guó)從1990年起進(jìn)口量超過(guò)5kt（進(jìn)口5.490kt）到2011年進(jìn)口2685.733kt止，這22年共進(jìn)口廢鋁21134.609kt，平均進(jìn)口量960.66kt/a；出口140.016kt,平均出口6.364kt/a，凈進(jìn)口總量20994.593kt；平均凈進(jìn)口量954.3kt/a。這期間凈進(jìn)口量的年平均增長(zhǎng)率為70.69%。

 

　　在1990~2011年期間廢鋁凈進(jìn)口量的年平均率這么大，說(shuō)明中國(guó)對(duì)鋁的需求旺盛，說(shuō)明中國(guó)經(jīng)濟(jì)處于持續(xù)高速發(fā)展期。2011年廢鋁的凈進(jìn)口量呈負(fù)增長(zhǎng)（-5.90%），這也是一個(gè)標(biāo)志性的數(shù)字，至少說(shuō)明兩點(diǎn)：一是中國(guó)GDP上升速度開始放緩，二是中國(guó)可回收的廢鋁增加。

 

　　可回收的廢鋁知多少

 

　　鋁及鋁合金廢料通稱廢鋁。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)用的金屬中，鋁的可回收性是最高的，這有四方面的意思，一是說(shuō)鋁有很強(qiáng)的抗腐蝕性能，在大氣中幾乎不發(fā)生腐蝕，僅在其表面形成一層薄若蟬翼的氧化鋁膜，實(shí)際上這層氧化鋁膜比蟬翼還薄，其厚度僅約5nm（納米），其質(zhì)量可忽略不計(jì)，同時(shí)它很致密，氧透不過(guò)，既能阻擋氧進(jìn)入，也就是說(shuō)一旦形成就會(huì)保護(hù)鋁不再發(fā)生氧化反應(yīng)，它的形成速度極快，“新鮮”的鋁一暴露于大氣中，就會(huì)立馬與氧發(fā)生氧化反應(yīng)，形成氧化膜。如果鋁上的氧化膜被破壞，會(huì)在瞬間形成如故的新膜，這就是說(shuō)鋁及鋁合金的表面氧化膜有很強(qiáng)的“自愈”能力；二是說(shuō)廢鋁在復(fù)化的重熔過(guò)程中的能耗低，燒損少，廢鋁在重熔過(guò)程中的能耗相當(dāng)于原鋁提取總能耗（鋁土礦開采、氧化鋁提取、原鋁生產(chǎn)能耗總和）的5%左右，即約870kWt（t再生鋁）；排放的廢棄物還不到原鋁提取的1/25，社會(huì)效益十分顯著，提取1t氧化鋁需要2t鋁土礦，產(chǎn)生固態(tài)廢棄物——赤泥約1t，赤泥雖不是有毒物質(zhì)，卻是有害的，是一種堿性物質(zhì)，含堿物滲入農(nóng)田進(jìn)入水系，會(huì)造成危害，污染環(huán)境，同時(shí)存放它需要很大空間，需要筑壩圍堵，一旦潰壩，后果不堪設(shè)想，同時(shí)需占有大片寶貴的農(nóng)田資源，在氧化鋁提取過(guò)程中需消耗大量的水，排出的水都受到不同程度的污染，電解鋁時(shí)，生產(chǎn)1t原鋁需消耗約450kg炭素，炭變成CO2與CO，以溫室氣體形式排入大氣，電解生產(chǎn)鋁時(shí)還會(huì)排放含氟氣體，雖然這些氧化物大部分得到回收，但是還有不可忽視的量排入大氣，會(huì)造成危害，因?yàn)榉镉卸?，而廢鋁以天然氣或柴油重熔時(shí)僅放出CO2，若燃燒不完全還會(huì)釋放少量的CO，但它們的量比電解時(shí)排放的少得多；四是用現(xiàn)代化技術(shù)與裝備生產(chǎn)的再生鋁品質(zhì)可完全與原鋁的品質(zhì)相當(dāng)，例如用廢建筑鋁材熔煉的6063合金錠完全可用于擠壓新的6063合金建筑型材，用廢舊電線熔煉的導(dǎo)電鋁合金壓各項(xiàng)指標(biāo)方面與用Al99.7E重熔用錠生產(chǎn)的無(wú)任何差別。

 

　　首頁(yè)末頁(yè)鋁材投入使用后的服役期限長(zhǎng)短不一，長(zhǎng)的如建筑及結(jié)構(gòu)的使用期限可長(zhǎng)達(dá)五六十年或更長(zhǎng)時(shí)間，短的如啤酒及飲料罐投入市場(chǎng)四五十天就可開始逐漸得到回收。如果中國(guó)的平均回收期按18年計(jì)算，同時(shí)可回收率按72%估算，則1t鋁在使用500年后還剩約100g，可見鋁是“生命周期最長(zhǎng)的金屬，是可回收最強(qiáng)的金屬，是再生效益最大的金屬，真不愧是“壽比南山的”最長(zhǎng)壽的金屬。

 

　　鋁的可回收率為什么按72%計(jì)算呢？這是筆者長(zhǎng)期工作得出的一個(gè)數(shù)字，雖不能很精確，但作為估算與作為宏觀監(jiān)控還是不離譜的。因?yàn)橛行╀X的投入使用后就煙消云散，再也收不回來(lái)了。那些鋁無(wú)法收回呢？做鞭炮、燃料、油漆等的鋁粉；制造藥品、化工產(chǎn)品、凈水劑等的鋁；煉鋼作為脫氧劑的鋁；冶金中作為合金元素的鋁，在制備鎂合金、鋁青銅、鈦合金、高溫鋼、鋅合金時(shí)都要消費(fèi)相當(dāng)多的鋁；包裝藥物與食品、有些飲料（啤酒封等）、化妝品等用的雙零鋁箔等；制造炮彈、燃燒彈等用的鋁；制造航天器用的一部分鋁；三片罐的是拉蓋與易撕蓋；與鋼鑄鐵及其他材料連接無(wú)法拆卸的小鋁件；熔煉過(guò)程燒損的鋁；鋁材加工過(guò)程中損耗的鋁，如平軋時(shí)磨下的鋁粉，擠壓煮模損失的鋁，表面處理蝕洗的鋁與轉(zhuǎn)化、陽(yáng)極氧化的鋁，鋼板、鋼帶鍍鋁或鋁-鋅合金消費(fèi)的鋁等等。筆者經(jīng)過(guò)細(xì)致的處理與評(píng)估之后得出鋁在一次使用周期可回收的鋁為72%的可供參考與使用的數(shù)據(jù)。

 

　　這72%的廢鋁是指可以回收的并不是實(shí)際回收率，實(shí)際回收率比此數(shù)小得多，筆者認(rèn)為全世界的實(shí)際回收率為60%。實(shí)際回收率依時(shí)間、地區(qū)、國(guó)家與地點(diǎn)而定，發(fā)達(dá)國(guó)家的回收率對(duì)某一種產(chǎn)品的可能高一些，而對(duì)另一種產(chǎn)品又可能低一些，總體來(lái)說(shuō)，發(fā)展中國(guó)家較高。例如就全鋁易拉罐的回收率來(lái)說(shuō)，美國(guó)的只不過(guò)60%左右（2011年），巴西的80%以上，瑞典的92%，中國(guó)的則在99%左右。據(jù)筆者調(diào)查，在中國(guó)有四五道回收關(guān)，家庭回收、小孩回收、拾荒者回收（拾荒者至少有三撥）。從理論上講，易拉罐的可回收率應(yīng)為98%以上，可是實(shí)際回收率不會(huì)超過(guò)75%，因?yàn)槊绹?guó)消費(fèi)了全球50%以上的易拉罐，而它的實(shí)際回收率甚低。

 

　　再生鋁生產(chǎn)工藝

 

　　中國(guó)近期及今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，生產(chǎn)再生鋁及鋁合金用的廢鋁來(lái)源有兩方面，一是從國(guó)外進(jìn)口的，這是主要方面，進(jìn)口廢鋁就是進(jìn)口資源與能源，就是在節(jié)能減排，就是在保護(hù)環(huán)境，何樂(lè)而不為呢！二是國(guó)內(nèi)回收的廢鋁，由于社會(huì)上積蓄的鋁還不多，鋁制零部件的報(bào)廢高潮期尚未到來(lái)，所以回收的廢鋁還遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。

 

　　由于廢鋁的成分復(fù)雜，還受到不同程度的污染，因此再生鋁的生產(chǎn)工藝與以重熔用鋁錠為原料生產(chǎn)變形鋁合金與鑄造鋁合金的工藝有很大不同，更要復(fù)雜些，生產(chǎn)流程也更長(zhǎng)一些。

 

　　再生鋁生產(chǎn)工藝流程的第一步就是分選歸類又稱預(yù)處理，分選得越細(xì)，歸類得越準(zhǔn)確，再生鋁的化學(xué)成分就會(huì)越精確，經(jīng)濟(jì)效益也就越高，因此分選歸類就成為再生鋁生產(chǎn)極為重要的一道關(guān)鍵工序。分選歸類的原則與目的是，去除廢鋁中混雜的其他金屬與非金屬；二是按成分或合金牌號(hào)分類，使廢鋁成分得到充分利用；三是將廢料的油污、涂料、水分等清除干盡，使廢鋁完全符合入爐條件；四是使廢鋁中的鋁得到最經(jīng)濟(jì)最合理的利用。

 

　　國(guó)外廢鋁的預(yù)處理已機(jī)械化、自動(dòng)化，但國(guó)內(nèi)的預(yù)處理技術(shù)還十分簡(jiǎn)單與落后，即使大型的再生鋁廠與合資企業(yè)也沒有比較先進(jìn)的技術(shù)，幾乎全部靠人工分選歸類，分選人員占企業(yè)人員的50%以上，使用的工具是磁鐵、鋼銼，憑的是經(jīng)驗(yàn)與眼力，效率低，質(zhì)量也不盡如人意，成本雖然也有些優(yōu)勢(shì)，但已無(wú)進(jìn)一步較大提高效率的潛力，因此，應(yīng)采用先進(jìn)的成熟的預(yù)處理技術(shù)。

 

　　先進(jìn)的預(yù)處理技術(shù)就是在機(jī)械化自動(dòng)化的生產(chǎn)線上對(duì)廢鋁進(jìn)行分選，能高效地分出非金屬物質(zhì)與非鋁的其他金屬，能將廢鋁大體上按合金系甚至按合金牌號(hào)分類。目前先進(jìn)的廢雜鋁預(yù)處理技術(shù)主要有：

 

　　風(fēng)選法。此法的主要功能是去除廢紙、廢塑料和塵土等，工藝簡(jiǎn)單，能夠高效地分離密度小的輕質(zhì)廢料，但生產(chǎn)上應(yīng)有強(qiáng)力的灰塵收集系統(tǒng)，避免揚(yáng)灰污染環(huán)境，分離的廢紙、廢塑料等可作為燃料。

 

　　磁選法。用磁選設(shè)備分離廢鋁中有磁性的廢鋼鐵等，鐵是鋁及鋁合金中的最有害的雜質(zhì)之一，應(yīng)在預(yù)選工序最大限度地去掉。磁選設(shè)備形式多樣，比較簡(jiǎn)單投資少的是傳送帶的十字交叉法。傳送帶上的廢鋁沿橫向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)進(jìn)入磁場(chǎng)之后廢鋼鐵被吸起離開橫向皮帶，立即被縱向帶吸起，運(yùn)轉(zhuǎn)的縱向帶離開磁場(chǎng)后，廢鋼鐵失去磁性而自動(dòng)落入收集箱。此法處理的廢鋁料不宜過(guò)火，大塊廢料在破碎后方可進(jìn)行磁選。

 

　　浮選法。大都以水為介質(zhì)，可以分離其密度比水的低的輕質(zhì)雜質(zhì)如廢塑料、木頭、橡膠等輕物質(zhì)，泥土可溶于水。主要設(shè)備是螺旋式推進(jìn)器，廢鋁被其推出，污水進(jìn)入沉淀池。