中国铝加工亟待补上废罐优化循环短板

  2015年全世界易拉罐罐身3104合金带材的产量达3100kt,中国的产量约400kt,占世界产量的12.9%。国外罐身带材的再生废罐含量已达54%,而中国的废料含量为零,美国诺贝丽斯铝业公司2020年生产的罐料的废罐料将达90%,真正实现最优化循环,中国如果不尽快建设废旧罐回收再生3104合金扁锭项目,则到2020年时中国生产的罐身带材的废料含量仍将为零,与国外的差距越来越大。

  自2010年以来,国外凡是可生产罐料的铝加工企业,几乎都建设有废罐回收与再生车间或中心,最大项目再生3104合金扁锭生产能力已达400kt/a,中国的6个罐料生产厂却没有一个建此类项目的。为什么国外的企业在红红火火地建这类项目,而国内的建设却雅雀无声?国外已在研究单一制罐合金,并初见成效,推出了Evercan TM(永久制罐)合金与EvercleTM(全循环)合金,它们的循环废料含量都在90%以上,然而中国罐料生产企业却对此无动于衷。

  中国的废罐回收率是世界上最高的,大于99%,可是回收的废罐都没有做到物尽其用,没有再生成3104合金,而是用于生产铸件,这是对资源的浪费。因此,希望有关部门出台有关政策与措施,对废罐的最优化循环加以引导和扶持。

  美国:美国是全球最大的罐料生产者,是全铝易拉罐的发源地,也是最大的废罐回收国家,但是它的回收率不是最高的,2015年的回收率近70%。美国废罐1972年的回收率只不过15%。罐的质量在逐年下降,1972年约为68g/罐,可是2015年的下降到了12.8g/罐,43年下降了81.2%。

  美国在铝易拉罐方面创造了诸多天下第一:罐料产量最多,2015年的产量1380kt,约占世界总产量的45%;回收的量也是世界最多的,约占总回收量的40%,2013年美国的回收量781kt,全世界的为1950kt;所用罐料厚度是最薄的,最薄厚度已小于0.25mm,罐的壁厚已小于0.08mm,再减薄的潜力已不大了,除非在合金成分与制造工艺有较大突破;罐料配料中的废旧罐比例已达75%;诺贝丽斯公司独创的“EvercanTM”合金具有里程碑意义,制造120Z(盎司)啤酒罐的EvercanTM合金含70%回收罐,而罐身铝薄板带的回收罐料含量却高达90%。

  目前,美国红野兔(Red Hare)啤酒公司于2014年4月决定用“EvercanTM”合金罐。该公司是一家微型啤酒企业,是美国当下发展最快的这类企业之一。用新型“EvercanTM”合金制造啤酒罐的优点:可在保质期内确保酒的新鲜度,保质期也比其他材料的长;便于运输与携带;有助于环保、节能与发展循环经济等等。现在美国约有400个小型啤酒厂,生产1300多种不同品牌啤酒,都是“EvercanTM”合金罐的潜在用户。“EvercanTM”合金罐啤酒将会风靡北美洲、欧洲、南美洲与亚洲,而生产这种罐的将是跨国制罐公司SCC。红野兔公司是首家用“EvercanTM”合金罐的企业。

  威斯合金公司Element 13回收厂是美国著名的从事废铝回收、铝材生产和装备制造的大型企业,总部位于阿拉巴马州马斯克尔肖尔斯市(Muscle Shoals,Ala.),下设4个全资子公司:从事废罐回收和罐料生产的威斯合金公司(Wise Alloys),从事废铝回收与再生的威斯回收公司(Wise Recycling),以及2家从事装备制造与维修的公司。威斯合金是美国第三大铝罐料生产商,占地404700m2(100英亩),下设两个厂:合金厂和2012年扩建完成的Element 13厂。

  Element 13厂专业从事废旧铝罐熔炼铸造,原是雷诺兹金属公司1969年建设,1999年为威斯集团收购,2011年威斯公司投资2500万美元对其进行改扩建,已于2012年3月完工,占地300km2。威斯合金厂是一个铝板带轧制厂,利用Element 13厂生产的3104合金扁锭轧制罐料,此外还生产包装铝箔。目前,总产生能力430kt/a,其中罐料270kt/a。

  Element 13厂原有一条打包废罐破碎线台熔炼保温炉。扩建项目增添的设备有:113t的熔炼炉1台,1条脱漆窑生产线t/h的废罐破碎系统。整个工厂处理废罐的能力达到146亿个/a。经过这次改扩建不但提高了工厂的生产规模,而且在废料处理和熔炼-净化处理方面也得到了提升,使工厂成为仅次于德国纳希特斯特回收再生中心的全世界第二大废旧易拉罐熔炼再生企业。

  威斯集团通过威斯回收公司在美国建立了庞大的收购废铝与运输废料的网络,业务网点主要集中在阿拉巴马州、科罗拉多州、佛罗里达州、肯塔基州、北卡罗莱纳州、新墨西哥州、德克萨斯州、维吉尼亚州等。威斯回收公司(Wise Recycling)将收集到的废旧铝罐打成包运往Element 13厂熔炼铸造成扁锭,再运往合金厂轧成罐料带卷。威斯公司已形成完整的废旧罐回收-熔炼铸造-轧制-制罐-消费者-废罐回收的循环经济产业链。废罐收购车上装有打包机。

  锤式破碎机(hammer mill)位于预处理生产线的前部,用于破碎废罐,以缩减废料体积和便于以后处理。这台破碎机是废旧易拉罐行业最大者,是美国马格纳技术工程公司提供的,破碎能力36.3t/h。

  气刀分离器(air knife separator)用于分离与“淘洗”废铝碎料中的种种杂质,如重金属、石头、塑料、纸屑等。废铝碎料由振动给料器运送穿过高速运转的气刀(气幕)。通过振动可使细小和较重的物质率先从筛条间隙落下,穿过气幕,落至传送床底部,铝及其他较轻的物料被吹送到分离料斗,然后通过高速运转的悬挂式磁选机和带式磁选机将铝废料中的铁磁性杂质分离。这两种分离机都是亚当兄弟公司(Adams Brothers Inc.)生产的。

  废罐碎片表面有一层涂料及印刷油漆,还有水份,油漆、涂料的质量约占2.5%,在进入熔炼炉之前必须将它们易除干净。为此,Element 13厂采用托尔普技术公司(Thorpe Techonologies Inc.)的脱漆窑(delacquering kiln)。涂层包含各种有机污染物(油、油漆、涂层、墨水、塑料、橡胶等)。烘干脱漆温度在538℃,但不宜超过580℃。

  工厂有1台113t的双室熔炼炉,是菲弗斯北美建设服务公司提供的。该炉有一个侧室,将废料装于此室,与铝熔体泵的一端相连,熔炼室中有2台机械泵,将装入的冷废料与铝熔体混合,加速其熔化,铝熔体泵可加速铝循环,加速固态废铝与铝熔体间的热交换。此外,还需要向炉内添加一定量的精炼剂。

  熔炼好的铝熔体通过流槽注入可装18t液态铝的大坩埚内,坩埚置于出铝坑内的凹槽上,随后运往威斯合金厂,铸成14t的扁锭,轧制罐料带材。

  威斯合金公司的Element 13厂有完善的环保设备,排放的气体与固体废充物可满足当前最严格的环保法规条例要求,厂内装有现代化空气污染控制系统,用以监控污物排放。破碎机、除漆窑、反射熔炼炉都有除尘装置。威斯金属已构建一个从废旧铝易拉罐回收、再生、生产罐料的闭环系统,使废旧易拉罐的使用价值与资源的循环效益得到了充分的体现与发挥。

  美国铝业公司(Alcoa)于2013年9月组建了一个废铝回收与再生业务部(Alcoa Recycling),在总部的统一领导下,组织与协调公司内部成员企业废铝的回收与再生循环,形成高效的闭环循环系统,特别是废旧易拉罐与航空航天铝合金废料的回收处理,2012年美国铝业公司回收的废旧易拉罐635kt,2015年的回收量估计为650kt,它回收与利用这种废料的历史悠久,积累了相当丰富的经验,有一套行之有效的技术与工艺,其田纳西州轧制厂是其最大的轧制厂,也是其最大的罐料生产企业与回收废旧易拉罐最多的企业,它是全球最早生产罐料的企业之一,现在生产的罐料的平均废料含量约占废料总量的90%。公司包装铝材已多年实现了从摇篮到摇篮(cradleto cradle)的生产过程,即闭路循环。

  诺贝丽斯(Nobelis)铝业公司既是全球也是美国最大的平轧铝产品企业,更是废旧易拉罐的最大回收与再生利用公司,而在研发再生制罐铝合金方面更是领导世界潮流。2014年11月诺贝丽斯铝业公司发表公告称,至2017年年末公司所生产的罐身带材将全部是用高品质再生evercanTM合金生产的,这可是全世界首次,可使生产的12oz(盎司,1盎司=28.35g)标准啤酒罐的再生铝含量为70%,而其罐身铝带再生铝含量为90%,而当前全世界生产的制罐铝带的再生铝平均含量为50%。从2014财政年度末开始,美国一批制罐企业,诸如雷得哈啤酒公司、雷得布里克啤酒公司、南行啤酒公司、第二独立啤酒公司、希尔顿啤酒酿造总公司都承诺选用埃弗罐身合金(evercan)制造易拉罐罐身。选用埃弗罐身合金不仅有重大的环保意义,而且有相当大的经济效益,节能减排效果显著。诺贝丽斯公司不但在全世界率先研制成埃弗罐身合金,而且又于2015年向全球市场推出独树一帜的新研制的埃弗制盖合金(evercan end)。

  2015年3月,诺贝丽斯铝业公司称:新近研制的evercycleTM合金是一种再生金属含量很高的合金,用于制造食品易拉罐,已得到制罐企业的认可,它由90%旧废料(从社会上回收的废旧罐)与10%新废料(罐料轧制厂与制罐厂的工艺废料)熔炼而成。

  2013年7月合金资源公司(Alloy Resources Corp.)在密苏里州马斯基根市的一个铝、锌回收再生厂建成生产,处理炉渣、废建筑材料、汽车车轮、铝罐、挤压材、厨具、其他废料。该厂对所有锌、铝废料进行分类、检验、清洗、熔炼,拥有现代化的反射炉、除气系统与铸造装置,再生金属生产能力41kt/a。

  诺贝丽斯巴西公司是南美洲最大的易拉罐铝材生产者,同时还是最大的废旧罐回收与再生的企业,形成了一个最完整的循环经济产业链。

  2014年巴西易拉罐销售量增长率为4%,同时加上巴西的经济率为6%~9%,使巴西成为全球经济增长最快的国家之一。2013年巴西全铝易拉罐销售量为215亿只,为了满足2025年以前对铝逐年增长的需求,诺贝丽斯公司决定投资3.4亿美元的计划已于2014年完成,薄带卷的生产能力已由400kt/a上升到600kt/a,废旧易拉罐回收能力也有相应的提升,这是诺贝丽斯公司对南美洲最大的一次投资,回收能力由200kt/a上升到390kt/a。

  尽管巴西国内政治形势压力大,早季干旱严峻,水电价格上升,但是2014年11月发表的一份报告中称,巴西废旧易拉罐回收率仍高达98%,仅次于中国的大于99%。水电价格于2014年2月达到峰值350美元/mWh,但以后下降到165美元/mWh,但仍然比全球平均价格高得多,同时劳动成本也在不断上升,税收也在上升,尽管如此,废旧易拉罐回收率仍是全世界最高的,同时铝的消费率以两位数字增长,挤压铝材消费也在上升。返回搜狐,查看更多

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