2021年最新公布的《国家危险废物名录(2021版)》明确将铝行业中的产生的各种铝灰均纳入危废名录,尤其是二次铝灰 “固废变危废“”身份的转变,使铝行业面临铝灰处理一系列的难题。那么铝灰是否能够化“废”为“宝”呢?本期将为大家简单介绍一下铝灰的基本情况。
铝灰,狭义上特指铝冶炼、铝合金及再生铝加工生产过程中漂浮于铝熔体表面的不熔夹杂物、氧化物、添加剂以及与添加剂进行化学反应的反应物。广义的铝灰,除上述外也包括电解槽大修废弃物以及电解铝厂的烟气收尘灰等相关的全部固体废弃物。铝灰作为铝工业重要的固体废弃物,其组成成分非常复杂,主要含有Al,Cl,Na,N等元素。
铝灰产生于铝电解、铝加工、再生铝加工等所有铝发生融熔的工序。
其来源可分为三种:
1)铝电解冶炼过程中的铝灰;
2)铝合金熔铸过程中的铝灰;
3)再生铝加工过程中的铝灰。
根据铝灰的处理过程可以将其分为一次铝灰和二次铝灰:
1)一次铝灰为具有金属铝提取价值的铝灰,主要来源于电解铝、铝加工及再生铝行业,一般为灰白色,主要成分是金属铝、氧化铝和冶炼过程中添加的部分盐类,其金属铝含量比较高,在20%-70%之间。
2)二次铝灰是将一次铝灰利用物理方法或化学方法提取金属铝后的残渣,一般为灰黑色,主要来源于电解铝、再生铝及独立的铝灰处理企业。与一次铝灰相比,二次铝灰的成分相对复杂,且其中金属铝的含量较低,普遍低于15%,通常铝含量在5%-10%之间。
在铝灰的处理流程方面,通常电解铝、再生铝等企业产生的一次铝灰会内部自行处理,而铝加工企业产生的一次铝灰主要流向再生铝企业及独立的铝灰处理企业进行处理。在二次铝灰处理方面,再生铝及电解铝企业产生的二次铝灰一部分自己内部进行处理,另一部分会有独立的铝灰处理企业进行回收处理。
铝灰作为铝行业产生的废料,对自然环境及人们的生命健康造成严重的威胁。铝灰对环境会造成粉尘、气体、重金属等污染。铝灰的随意堆弃和填埋,占用了大量的土地资源,遇强风天气,粉尘飞扬,造成严重的粉尘污染。铝灰遇水呈碱性,破坏土壤酸碱度的同时也会和水反应生成氨气,污染空气,影响附近居民生活,对居民的人身健康产生严重影响。此外,铝灰中含有大量的氟元素及重金属,一旦进入土壤和地下水系统便会造成严重的污染,人和动物饮用后亦会对生命健康造成严重危害。
同时铝灰中可以利用的成分有很多,如金属铝、氧化铝、氟化盐、二氧化硅、氧化钙等物质。因此,根据铝灰中不同物质的属性差异进行资源利用是对铝灰价值的保值甚至增值的重要体现。例如,富含氧化铝、氟化盐的二次铝灰经处理后可以同于生产特种水泥;含有一定氧化铝、二氧化硅等的二次铝灰可以加工处理后用作生产水泥的原料;含有氢氧化铝的二次铝灰可以用作加工净水剂的原料等。国内的一次铝灰由于其中的金属铝含量较高,具有经济价值而作为一种资源为企业重视和处理。它的潜在价值主要体现在其所含的金属铝、氧化铝、氟化盐以及其蕴含的热能等。以我国的年排出量200万吨为计算基数,以铝灰中金属铝占50%、氧化铝占30%、氟化盐占10%约计,以阴极炭块中炭占50%,发热量按4000kcal/kg约计,氟化盐占30%,阳极炭渣中氟化盐占70%,碳占30%,参考现行的价格计算,铝灰的潜在价值约150亿元。
目前我国铝行业危废处理整体处于初级发展阶段,成熟的铝灰处理技术及工序仍需要时间完善,铝灰的资源化利用任重道远。在目前技术路线仍不明确的情况下,我国二次铝灰处理产能严重不足,据不完全统计,我国能够运行的二次铝灰无害化、资源化处理产能在20万吨左右,在建产能在50万吨左右,远期规划产能在100万吨左右。
铝灰处理费用差异性较大,全国范围内在1500 – 3000元/吨范围内不等,导致差异性较大的主要原因包括:
1)铝灰本身成分差异,铝灰含铝量越高,处理费用越低;
2)当地铝灰处理产能情况,当地铝灰处理产能稀缺或不足,铝灰处理费增加;
3)当地环保政策等因素导致的铝灰处理成本不同,目前各铝灰处理企业间铝灰处理成本在500 – 1000元不等,另外需要异地运输的情况下,成本进一步增加。
当下铝灰处理市场仍处于新兴状态,市场参与者寥寥无几,对于新进入的投资者来说十分友好,不存在具备突出优势的竞争者。另外,通过分析未来拟建新增产能,未来2-4年内铝灰处理仍处于紧张状态,是铝灰行业的黄金窗口期。铝灰处理行业投资成功的关键因素主要取决于3个方面:
1)技术方面:铝灰处理对于技术的要求较高,想要长期平稳的运行必须有深厚的技术支持,这样才能解决建设和运行过程中可能出现的各种问题。目前任何技术路线下的铝灰处理方案都需要不断调试生产线,调整产品质量,因此对于技术人员的要求也比较高;
2)原料来源稳定、充分。为了保证产线的成功运行,必须先确保原料端的供给持续且稳定;
3)得到当地政府的政策支持,借助政府力量进行产研学相结合,优化生产工艺路线,建立地方示范项目,落实“危废处理资质”。因此最优投资模式是与产灰企业合作建厂,这样在技术方面、原料保障、政策支持等方面均有较大的优势。
铝灰作为一种工业副产品,具备潜在的附加值。随着未来再生铝循环经济产业链的深入发展,铝灰行业的再生效益将逐步体现。未来中国铝灰处理行业将如何演变?高额的铝灰处理费用是否意味着潜在的投资机会?
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