國內(nèi)首家再生金屬設(shè)計研究院成立廢鋁循環(huán)利用前景可期

近年來，我國再生有色金屬產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展迅速，已連續(xù)多年位居全球第一，是名副其實的再生有色金屬大國。再生有色金屬產(chǎn)量持續(xù)增長，產(chǎn)業(yè)地位不斷提高，總體技術(shù)水平取得了長足進步。再生金屬具有綠色、循環(huán)、節(jié)能、降耗的鮮明特色。隨著生態(tài)文明和美麗中國建設(shè)不斷深入，再生有色金屬產(chǎn)業(yè)的發(fā)展被賦予了更多時代責(zé)任。

7月26日，在蘇州再生金屬設(shè)計研究院揭牌儀式上，再生有色金屬專家學(xué)者圍繞中國再生有色金屬技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢、專業(yè)設(shè)計機構(gòu)助力產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、廢鋁循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及回收技術(shù)發(fā)展、優(yōu)化再生鋁熔煉設(shè)備等主題作了報告，并就行業(yè)熱點問題進行了具體分析和預(yù)測。

技術(shù)創(chuàng)新推動綠色發(fā)展

當(dāng)前，受益于國家環(huán)保要求的日益嚴格和綠色發(fā)展理念的提出，國內(nèi)再生有色金屬產(chǎn)業(yè)的技術(shù)裝備水平和環(huán)保治理水平有了很大提升。全自動破碎分選、熔池熔煉、蓄熱燃燒、煙氣二次燃燒、富氧底吹等先進技術(shù)裝備在業(yè)內(nèi)普遍應(yīng)用，并取得積極成效。再生銅平均能耗水平接近250千克標(biāo)煤/噸，再生鉛平均能耗水平接近130千克標(biāo)煤/噸，先進的再生鋁企業(yè)平均能耗水平可達到80千克標(biāo)煤/噸，節(jié)能降耗成果顯著。

綠色、智能是我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型的主要方向。再生有色金屬企業(yè)正在加快實現(xiàn)技術(shù)設(shè)備的現(xiàn)代化、自動化、智能化，提高分揀加工的科學(xué)化、精細化水平， 推動行業(yè)綠色發(fā)展，加強再生有色金屬綠色制造成套設(shè)備的研究和應(yīng)用。在原料預(yù)處理方面，針對復(fù)雜混合廢金屬碎料的分選、除雜成套裝備以及技術(shù)性能穩(wěn)定和高效的線纜處理成套設(shè)備有巨大發(fā)展?jié)摿ΑＴ诨鸱ㄈ蹮捲O(shè)備方面，綠色主要體現(xiàn)在低品位廢銅的熔煉成套設(shè)備和鋁灰渣綜合回收利用成套設(shè)備上。濕法工藝主要體現(xiàn)在再生鉛、新能源電池和線路板成套濕法裝備上。

在綠色制造工藝與智能化控制方面，中國有色金屬工業(yè)協(xié)會再生金屬分會副秘書長劉巍指出：“目前，再生有色金屬行業(yè)工藝設(shè)計基本上采用傳統(tǒng)的技術(shù)思路，缺乏創(chuàng)造性，只重視基本金屬的回收，忽略了稀有金屬的綜合回收利用。在再生有色金屬生產(chǎn)中實現(xiàn)關(guān)鍵工序智能化、生產(chǎn)過程智能優(yōu)化控制，高溫、危險、腐蝕性等工作崗位可以由機器人取代，不僅提高生產(chǎn)效率，也極大提升了安全性。再生有色金屬行業(yè)應(yīng)該更加注重形成綠色生產(chǎn)方式，堅定不移走綠色低碳循環(huán)發(fā)展之路，構(gòu)建綠色產(chǎn)業(yè)體系，推動生態(tài)文明建設(shè)邁上新臺階?！?/p>

隨著社會消費水平的提高和民眾環(huán)保意識的增強，消費領(lǐng)域?qū)Ω叨撕铜h(huán)保產(chǎn)品的需求增加，這是再生有色金屬行業(yè)發(fā)展的重要機遇。新材料研發(fā)和綠色產(chǎn)品制造愈發(fā)重要，新型合金材料、環(huán)保綠色產(chǎn)品等將得到優(yōu)先發(fā)展，尤其是易拉罐的保質(zhì)再生利用、廢黃銅生產(chǎn)綠色銅合金、新能源電池等技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)將會有巨大市場和推廣前景。

對于再生有色金屬產(chǎn)業(yè)而言，節(jié)能是一個系統(tǒng)工程?！岸河⒌闹卫硎潜拘袠I(yè)煙氣治理技術(shù)的重要課題，也是煙氣治理技術(shù)的重中之重。研發(fā)和設(shè)計針對再生有色金屬不同品種、原料、生產(chǎn)規(guī)模的高效節(jié)能環(huán)保技術(shù)及設(shè)備，要關(guān)注節(jié)能的生產(chǎn)工藝、節(jié)能的設(shè)備制造以及余熱的利用等重點內(nèi)容?！眲⑽≌f。此外，環(huán)保設(shè)備的高運營成本問題受到行業(yè)的普遍關(guān)注，研發(fā)低運行成本的環(huán)保成套設(shè)備也是未來環(huán)保領(lǐng)域的發(fā)展熱點，并將在大中型再生有色金屬企業(yè)得到推廣和應(yīng)用。

專業(yè)設(shè)計助力轉(zhuǎn)型升級

相對于原生礦產(chǎn)金屬的生產(chǎn)，國內(nèi)銅鋁再生金屬的產(chǎn)量相對還很低，與發(fā)達國家還有一定差距。我國再生有色金屬企業(yè)存在規(guī)模小、數(shù)量多、管理松散粗放等特點，還面臨著淘汰落后技術(shù)裝備任務(wù)重、創(chuàng)新能力弱、產(chǎn)品附加值低、企業(yè)環(huán)保能力建設(shè)不足等共性問題，并且缺乏科學(xué)、全面的指導(dǎo)，沒有專業(yè)、規(guī)范的設(shè)計研究機構(gòu)能夠?qū)Ξa(chǎn)業(yè)發(fā)展起到指導(dǎo)和推動作用。

“整體而言，在預(yù)處理設(shè)備的穩(wěn)定性能、生產(chǎn)效率、加工質(zhì)量、能源消耗、加工成本，熔煉裝備的環(huán)保排放、金屬回收率、操作環(huán)境，綠色產(chǎn)品和高值化產(chǎn)品開發(fā)以及專業(yè)從事再生金屬的設(shè)計規(guī)劃、環(huán)保技術(shù)開發(fā)、設(shè)備制造的機構(gòu)等方面，我國再生有色金屬產(chǎn)業(yè)與世界先進水平仍有差距。”劉巍說。

我國再生有色金屬行業(yè)是一個新興產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)頒布實施的《鋁及鋁合金廢料》等原料標(biāo)準(zhǔn)、《再生鉛及鉛合金錠標(biāo)準(zhǔn)》產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、《再生銅、鋁、鉛、鋅工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、《再生鉛單位產(chǎn)品能耗消耗限額》能耗標(biāo)準(zhǔn)以及《再生銅冶煉廠工藝設(shè)計規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，在推進產(chǎn)業(yè)節(jié)能環(huán)保、轉(zhuǎn)型升級中取得了良好的成效?！对偕~、鋁、鉛、鋅排污許可證規(guī)范》和《再生鋁加工廠工藝設(shè)計規(guī)范》等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正在起草完善中，但對日益發(fā)展壯大的再生有色金屬產(chǎn)業(yè)而言遠遠不夠，整體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系還有待完善。

隨著中國制造由大變強的轉(zhuǎn)變，對低端有色金屬材料的需求將逐步下降，對高端材料的需求不斷增加，可持續(xù)發(fā)展和綠色制造是重點戰(zhàn)略方向。這也對再生有色金屬行業(yè)發(fā)展提出了更高的要求。成立再生金屬設(shè)計研究機構(gòu)，是提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力、加快轉(zhuǎn)型升級的迫切需要。專業(yè)的再生金屬設(shè)計研究機構(gòu)，應(yīng)該具有工程設(shè)計、材料裝備研究、設(shè)備制造等方面的綜合優(yōu)勢資源，專注于再生有色金屬行業(yè)的政策研究、項目咨詢、工程設(shè)計、技術(shù)研發(fā)(包括工藝技術(shù)研發(fā)與裝備技術(shù)研發(fā))等方面內(nèi)容，提供政策和行業(yè)等宏觀層面的咨詢、項目可行性研究、初步設(shè)計、工程設(shè)計、工程總承包、主體及配套裝備、環(huán)保處置、新技術(shù)開發(fā)完善等技術(shù)層面的服務(wù)。既能提供全面指導(dǎo)又有具體的執(zhí)行方案，還能推廣先進技術(shù)和管理模式，加強行業(yè)內(nèi)的交流合作，幫助企業(yè)少走彎路，切實解決企業(yè)在發(fā)展過程中遇到的問題，整體提升我國再生金屬產(chǎn)業(yè)的專業(yè)設(shè)計水平和技術(shù)研發(fā)能力。

國內(nèi)首家再生金屬設(shè)計研究院——蘇州再生金屬設(shè)計研究院的成立，填補了這一空白。該院工藝室主任李鵬輝介紹：“蘇州再生金屬設(shè)計研究院的成立，能夠從根本上保證再生有色金屬建設(shè)項目的工藝技術(shù)水平、裝備技術(shù)水平和污染防治水平，助力再生有色金屬領(lǐng)域相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定，攻克技術(shù)與裝備問題，為企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備、工藝、污染防治等提供專業(yè)的整體解決方案。降低產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的風(fēng)險與成本，盡快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，促進產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展、清潔發(fā)展、低碳發(fā)展和循環(huán)發(fā)展。”

廢鋁循環(huán)利用前景可期

在國家不斷限制電解鋁產(chǎn)能以及鋁土礦為非再生資源的大背景之下，再生鋁產(chǎn)業(yè)作為綠色、循環(huán)經(jīng)濟的代表正不斷受到重視。生產(chǎn)1噸再生鋁所需能源僅相當(dāng)于原鋁的5%左右。同時，可以減少二氧化碳0.8噸，免剝離地表土0.6噸，免采掘礦石6.1噸。再生鋁生產(chǎn)過程中排放的污染物僅相當(dāng)于原鋁生產(chǎn)全過程產(chǎn)生的污染物的10%。

再生鋁因能耗低、回收率高、再生性強、對環(huán)境破壞力低，已然成為美國、巴西等國鋁工業(yè)發(fā)展不可或缺的組成部分。2014年，巴西回收罐料229億個，回收率高達98.4%；廢鋁回收行業(yè)創(chuàng)造了價值2.3億美金和數(shù)千個工作崗位，節(jié)約電力可供660萬人一年用電量。 中鋁材料應(yīng)用研究院博士杜康介紹：“2004年以來，我國鋁材產(chǎn)品逐年快速增加，尤其是型材和板帶材增量最大。據(jù)歐洲鋁業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)統(tǒng)計，包裝用鋁循環(huán)周期小于2年，汽車用鋁循環(huán)周期為7～20年，工程產(chǎn)品用鋁循環(huán)周期為20～40年，建筑產(chǎn)品用鋁循環(huán)周期為15～50年。據(jù)此，我國將迎來汽車、交通用鋁、工業(yè)用鋁的回收高潮?！?2016年，我國再生鋁產(chǎn)量630萬噸，占全部鋁產(chǎn)量的16.5%。

我國再生鋁產(chǎn)量全球第一，但是占鋁合金總產(chǎn)量較低。目前，國內(nèi)大部分再生鋁企業(yè)仍處于廢鋁降級使用階段，即回收的變形鋁合金的消費廢料都被鑄造成了加工費較低的鑄造鋁合金，缺乏同級再利用技術(shù)，也沒有再生鋁合金設(shè)計理念。杜康預(yù)測：“未來，再生鋁的工藝流程和設(shè)備制造將會越來越完善和先進，適合于循環(huán)利用合金成分優(yōu)化設(shè)計將得到長足發(fā)展。在鋁水除鐵技術(shù)方面，新型硼化物除鐵和MC-de-ironing技術(shù)將得到大力推廣?！?如何既有效實現(xiàn)快速、準(zhǔn)確、低成本、連續(xù)高效地將非鋁物質(zhì)從廢鋁原料中分離出去，同時盡可能實現(xiàn)不同鋁合金材料的細致分類，提高廢鋁再生過程的工藝性能，獲得化學(xué)成分符合要求、具有良好組織形態(tài)的高品質(zhì)再生鋁產(chǎn)品，將是未來重點關(guān)注的方向。

蘇州新長光熱能科技有限公司技術(shù)開發(fā)部部長余廣生表示：“建立完整的回收、運輸、處理、利用廢舊商品回收體系已刻不容緩。我國目前沒有形成科學(xué)的回收體系，資源富集程度較低，影響了廢鋁原料回收利用的發(fā)展進程。廢鋁原料的分選處理直接影響后續(xù)產(chǎn)品的質(zhì)量，也是能否實現(xiàn)廢鋁料保級利用的關(guān)鍵?！?/p>

目前，國內(nèi)外主要采用干法、濕法以及機械打磨的形式來去除表面漆膜，或多或少存在著燒損和污染問題。預(yù)處理環(huán)節(jié)的工藝研究與技術(shù)創(chuàng)新要以“不產(chǎn)生新的污染，同時又要不損傷內(nèi)層鋁合金，提高鋁合金的收得率”為目標(biāo)。李鵬輝認為：“2020年，我國再生鋁產(chǎn)量預(yù)測值825萬噸、再生鋁產(chǎn)量年均增長率預(yù)測值7%。我國再生鋁企業(yè)未來仍將面臨眾多機遇和挑戰(zhàn)，行業(yè)淘汰整合速度將會加快，再生鋁產(chǎn)量增幅不會有大幅增長。從中長期來看，作為循環(huán)經(jīng)濟重要的組成部分，再生鋁行業(yè)具有很大市場發(fā)展空間?！?/p>