SMM4月19日讯：在SMM主办的2023 SMM（第十八届）国际铝业峰会-铝熔铸技术论坛上，中色科技股份有限公司正高级工程师何向问介绍了再生铝研究的现状及意义、再生铝原料的特点及其熔铸再生目标、再生铝熔铸关键技术及展望等。何向问表示未来再生铝熔铸产业各企业应充分考虑现有市场和技术优势，规划高品质再生铝生产线，如易拉罐回收生产线、汽车板回收生产线。
再生铝行业现状及意义
再生铝回收的现状和意义
由于再生铝原料成分复杂，且国内回收后对其预处理不够重视，很多优质的变形铝合金废料被降级使用。这样一来，铝产品的回收价值被大大地打了折扣，造成再生铝资源的巨大浪费。
据统计，我国每年只有约20%的再生铝能够重新生产相应牌号的变形铝合金，达成保级回收利用，保持废铝的价值。而在发达国家的再生铝产品结构中，变形铝合金的占比超过一半以上。
目前国外保级再生利用最具价值的是废旧铝合金易拉罐，已形成了“再生-加工-制罐-装罐-消费”的一条永不消失的最优化产业循环链，国内正朝着个方向努力。
关于金属的损失，国内一般采用打包压块放入炉内浸没式熔化的方式进行，部分企业采用感应炉、侧井炉、双室炉（多室炉）等对碎屑料进行处理以减少损失。
对于表面有涂层的再生铝原料，一般采用脱漆窑、双室炉或者两者结合的方式处理，也有部分厂家采用多室炉进行脱漆及熔炼。
对于再生铝的烟气处理，国内一般采用布袋式除尘的方式进行处理，通过在布袋前加入一些生石灰等吸附物去除酸性物质，另外增加一些活性炭等吸附二噁英等有机污染物，对氮氧化物含量要求严格的地方可能还需要配置脱硫脱硝塔等配套设施。
对于铝渣的处理，一般铝加工厂只进行一次铝渣提取铝的过程，提铝后二次铝灰一般交由有资质的危废处理厂家处理。
预处理包括破碎、筛分、磁选、涡选、空气分选、色选、X光分选、浮选、激光分选、脱漆等手段，各个企业根据可获取的原料情况进行组合搭配，选择最适合的设备组成生产线。
在很多中小企业缺少预处理设备或者预处理设备呈孤岛式的进行处理，占用了大量的人力和空间，而且各个设备间的匹配尚不能做到自动调整，需要人工干预。
在国内，再生铝行业一直以来是重回收，轻分拣，重利用，轻保级，直到近些年才有所改观。长期以来的再生铝废料，大多未被严格分选保级使用，而是降级生产成铸造铝合金产品或者混合的无牌号合金，近些年，随着政策的导向，各种标准体系的完善，再生铝的回收利用已经正当时。
再生铝原料的特点及其熔铸再生目标
再生铝原料特点
1. 生产领域的加工废铝
电解铝厂、铝熔铸厂生产产生的含铝废渣铝加工厂生产产生的加工废料。
2. 应用领域的消费废铝
铸造铝合金废料（废生铝）
变形铝合金废料（废熟铝）
经过消费领域回收的再生铝原料有如下特点：
（1） 原料来源广泛，组成及合金成分都比较复杂。
（2） 原料形态多样，部分原料含涂层（油污、胶条）等有机物，熔炼过程会产生多种污染物。
（3） 原料中的碎屑料，含涂层（油污、胶条）等有机物的物料烧损较为严重。
（4） 原料一般比较散，处理起来工序多，占地大，人员劳动强度大。
再生铝熔铸生产目标
（1）保级利用生成对应初级产品，可进一步延伸至深加工产品。
（2）降低金属损失，提高金属收得率。
以减少金属的氧化面积、减少金属表面易燃物质、改善金属熔炼气氛等为主要手段，充分发挥感应炉、脱漆窑、双室炉、多室炉等熔炼设备的作用，实现对碎屑料、涂层料等物料的低烧损熔化，同时通过渣处理设备，减少渣损，提升渣中金属回收率，使金属的金属损失整体控制在较低水平。
（3）降低再生铝生产中的污染物。
脱硝采用低氮燃烧烧嘴+脱硝工艺，将NOx还原为N2、H2O。颗粒物去除采用袋式除尘工艺；SO2、SO3、HCl、HF、Cl2等酸性气体利用酸碱中和反应的原理，采用干法+湿法除酸工艺，干法吸收剂为熟石灰，湿法吸收剂为NaOH溶液。二噁英等有机物首先从源头上减少其产生，再采用活性炭吸附工艺；渣处理设备尽量提高铝的收得率，减少固体废物的产生。
（4）提升预处理及熔铸阶段的智能化水平。再生铝预处理的智能化以减少预处理各工序之间的物料周转和增加各工序间的匹配性为目的，充分发挥破碎、磁选、涡选、X光分选等预处理设备的最大生产能力，实现对再生铝废料的机械化、自动化和智能化管控，同时减少人员和占地面积，提升预处理的生产效率，使金属的预处理能够更加高效、快捷和可靠的运行。熔铸阶段的智能化主要体现再配料、加料和成品的下料和转运等。
再生铝熔铸关键技术及展望
未来再生铝熔铸工艺技术发展方向：
继续研究适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，延长炉子寿命，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过滤技术，提高再生铝的质量；
研究开发低品位及复合铝合金废料的处理工艺，完善预处理工艺；
研究不同再生铝原料选择最佳的预处理系统，做好分选处理工作，从源头上把质量关；
研究再生铝生产过程的污染物治理和先进的预处理、熔炼工艺，实现环保回收；
研究二次铝灰的无害化处理及应用。
未来再生铝熔铸产业发展展望：
建立完善的再生铝原料回收体系，联系上游原料市场如再生资源回收市场、汽车拆解市场、铝渣回收市场等；
搭建完善的再生铝原料交易平台和规模化的再生铝集散中心，规范化再生铝的税收政策；
各企业充分考虑现有市场和技术优势，规划高品质再生铝生产线，如易拉罐回收生产线、汽车板回收生产线；
进一步开发完善预处理生产线、双室炉、多室炉、脱漆窑和回转炉等再生铝用主要设备，逐步实现国产化；
通过设备、工艺和技术的不断完善，实现再生铝逐步替代原铝生产更多下游深加工产品。
再生铝熔铸典型案例-UBC料的回收
再生易拉罐料回收的研究目标
（1）逐步分离净化UBC原料，配比生产出能保级使用的中间合金液。
（2）最大限度的减少金属的损失。
（3）能够较好的满足环保要求，使大气污染物排放满足国标。
易拉罐料保级再生的预处理工艺
UBC料中杂质逐步分离去除的过程是金属铝的预处理过程。预处理时首先要保证UBC原料在固体形态时铝罐料可以最大程度的被分拣出来，如去除其中的砂石、液体等非金属、铁等其他非铝金属。进一步还可将不同合金牌号的铝碎料分离开来，为后续的配料减轻压力。然后，去除表面的漆皮涂层，使后续熔化时无过多的杂质引入，减少烧损，同时减少有机烟气的产生。最后，通过合理的配料和精炼工艺获得可满足生产罐料使用的合金铝液或合金铸锭。
易拉罐料的烘干和脱漆工艺
涂层（主要为漆皮和油料）在UBC料中所占比例较大（约3%），处理时除了要考虑其去除率，还应该更加注重环保，更加注重能耗和更加注重金属损失，因此脱漆工艺对前述三个目标的影响都是巨大的，是UBC料回收利用的关键工序。
结束语
通过对再生铝原料组成和特点的分析，再结合再生铝原料保级再生的目标，总结了再生铝生产的关键工艺，最后以易拉罐料回收熔炼为例进行了综合阐述。
再生铝的保级再生关键点如下：
再生铝原料一般都需要经过拆包、破碎、筛分、磁选、涡选、X光分选等预处理工艺分离净化，为后续熔炼工艺打好基础，是保级利用的前提。
再生铝原料含漆皮或胶条等有机物较多时，应选用脱漆窑+双室炉的方式；在含有少量涂层、油污或者不确定是否含有涂层时建议选用双室炉。
典型易拉罐料混合合金液配比成罐身合金最为经济，配料时应尽量选用电解铝液冲淡，无电解铝液时可选用1XXX再生金属或重熔用铝锭，不宜采用除镁剂的方式。
再生铝原料的熔炼要兼顾降低烧损和保持环保，预处理产线要实现自动化和智能化。
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