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南山铝业
——中国首条建立铝制易拉罐回收中心的轧制线

2015-12-08喻翠平

有色金属加工 2015年6期
关键词:废料易拉罐回收率

罗 虎,喻翠平

(山东南山铝业股份有限公司 国家铝合金压力加工工程技术研究中心,山东 龙口 265706)



南山铝业
——中国首条建立铝制易拉罐回收中心的轧制线

罗 虎,喻翠平

(山东南山铝业股份有限公司 国家铝合金压力加工工程技术研究中心,山东 龙口 265706)

文章分析了国内外铝制易拉罐回收利用的现状,并对近几年国外轧制厂易拉罐回收线的扩建进行汇总,简述了南山铝业针对这一现状,在轧制厂建立铝制易拉罐回收中心的优势。

易拉罐;易拉罐回收;易拉罐再利用;轧制厂易拉罐回收线

1 易拉罐回收的意义

铝制饮料罐最早出现在1959年,到1963年二片DWI罐正式问世并开始推广。直至1968年,美国几个铝生产商,特别是雷诺兹金属公司开始意识到易拉罐的金属价值,才启动铝制易拉罐回收利用计划。1973年,美国报纸《消费增长极限》提出了回收易拉罐的思想,这是全球首次正式提出的回收易拉罐的文献[1,3]。

易拉罐的回收再利用,一是可以节约大量的铝土矿资源,使铝土矿资源得到有效利用;二是可节约大量能源,缓解能源紧缺问题;再是可减少铝工业的污染物排放,使环境得到保护,等等。按诺贝丽斯的说法,用回收的铝罐来再生铝所需要的能源仅仅是用原材料生产电解铝所需能源的约5%,产生的排放物减少95%,由此温室气体排放数量减少,并保留了铝矾土和水资源[2]。

2 世界各地易拉罐回收的现状

(1)2012年,美国铝罐回收率创20年来新高。铝罐回收量达到620亿个,相当于铝罐生产总量920亿个的67%,相当于回收约100万t铝罐;

(2)2012年,巴西消费铝罐回收率达97.9%,连续11年稳居世界铝罐回收榜首。巴西铝业协会统计显示,2012年巴西约回收26.71万t铝罐;

(3)2012年,日本铝罐回收率为92.5%。2005年日本市场的易拉罐消费30.2万t,184.3亿个罐,近几年铝罐市场低迷,2012年仍按照易拉罐消费量30.2万t计算,2012年日本约回收27.94万t铝罐;

(4)2012年,欧洲自由贸易联盟(EFTA)27家成员国铝易拉罐回收率达到70.4%,创回收率最新水平。若包括欧洲其他国家和土耳其在内,欧洲每年可回收250亿个易拉罐,相当于40万t铝罐;

(5)中国废旧易拉罐的回收率在98%以上,是世界上回收率最高的[3]。中国2010年废旧全铝易拉罐的回收量可达35万t。

3 易拉罐回收的再利用现状

易拉罐罐身材料使用3104合金,罐盖材料使用5052和5182合金,拉环材料使用5182合金。这三种合金主要添加元素均为Mg和Mn,回收利用时成分较稳定,复化熔炼时损耗较低,因此便于回收再利用。

在工业发达国家3104合金罐体料的45%以上是用回收的废旧罐生产的。回收来的易拉罐,经过去除废物、粉碎等前处理工艺,复化熔炼成为再生铝锭/再生铝水。在再生炉料中添加25%以上的新料即可调控好化学成分,熔炼成合格的3104合金。日本回收铝罐再次被利用为铝罐材约57.3%[4],美国目前的易拉罐有2/3 是用废罐熔炼生产的[5]。另外,部分回收作为铝型材、铸件、压铸件的原料,少量用作炼钢脱氧剂。

中国的废罐回收率是世界上最高的,然而,我国又是废旧易拉罐再生利用水平较低的国家。回收的易拉罐均降低档次使用,这对资源是一种浪费,经济效益也不显著。

4 近几年国外轧制厂易拉罐回收线的发展

4.1 诺贝丽斯

(1)2011年11月,诺贝丽斯铝业在巴西投资3200万美元,用于扩展其铝轧制产品的回收能力。除了投资3亿美元正在扩建的轧机工厂外,还投资3000万美元用于扩展回收能力,以便在巴西国内建立回收网络。产能扩展主要包括建立最先进的回收生产线,可使公司回收的饮料罐及其他铝废料产品由每年20万t增加到39万t,增长近一倍;

(2)2012年10月,诺贝丽斯在韩国荣州市工厂的一个铝回收铸造中心开业。这家新工厂是亚洲最大的铝罐回收中心,诺贝丽斯期望通过这项投资成为整个亚洲废铝的主要买家。二手铝饮料罐及其他废铝将在新工厂里加工、重熔、铸造成板锭,并在该公司位于韩国荣州市和蔚山的工厂里进行轧制;

(3)2013年6月,诺贝丽斯在德国特斯特德价值2.5亿美元的铝回收和铸造中心竣工。毗邻公司现有的铝轧机厂,这一新中心每年将用循环材料生产超过40万t的铝板锭,因此或将成为世界上最大的铝回收中心。在欧洲,诺贝丽斯已经成为铝饮料罐回收商的领导者。该中心会将在整个欧洲大陆上用过的饮料罐和其它一些形式的废铝进行加工;

(4)美国洛根铝业公司,是加拿大铝业公司于1984年建成的一个现代化铝板带轧制厂,专门生产罐料,目前属于诺贝丽斯与Tri-Arrows的合资公司。洛根铝业公司新建的废旧罐料再生中心,于2010年2月全面投产,拥有全球最大、最先进的罐料回收自动生产线,引进了一台德国赫特威希公司的多室熔炼炉Ecometal,是当前熔化废铝水平最高的设备之一。公司拥有全球最先进、最大、最环保、效率最高的废旧罐回再生利用中心,再生罐体料的产量(3104合金)超过18.144万t/a。

4.2 海德鲁

海德鲁将在德国Neuss工厂新增一条废旧铝制饮料罐回收生产线,预计2015年竣工。Neuss工厂目前年回收能力为5万t,届时将提升至10万t以上。除了能提高Neuss的回收能力之外,新增生产线还可以生产不同种类的废旧饮料罐,拓宽了加工范围。回收中心生产的液体铝金属将作为生产新饮料罐的原料。

4.3 美铝

2013年9月,美铝宣布合并其废旧铝罐采购集团-艾菲莫回收合资公司和其本身的废铝采购集团,成立名为Alcoa Recycling新的独立集团。艾菲莫回收合资公司主要回收包装市场上的废铝,其本身的废铝采购集团主要回收其他市场诸如航空、汽车领域内的废铝。

5 南山铝业建立易拉罐回收中心

随着南山铝业罐料产量的提升,客户对废铝回收方面提出意见,为进一步提高经济效益,走循环经济发展模式,南山铝业从2013年开始筹备易拉罐废铝回收中心,购买2台德国LOI双室炉,年产能约6万t/台。其建立废铝回收中心主要有以下优势。

5.1 产业链优势

南山铝业拥有全球唯一短距离、最完整的铝产业链,目前形成了“煤—电力—铝土矿—氧化铝—电解铝—铝型材—轻合金/中厚板”完整的产业链,涵盖了能源、氧化铝,电解铝、铝型材,铝板、带、箔等整个铝产业上下游环节。公司的年产能涵括80万t氧化铝、44万t电解铝、25万t碳素、25万t铝型材、60万t铝合金板带箔材以及发电能力达到86万kW的规模,成为我国规模最大、水平最高的铝加工企业。公司拥有世界一流的生产设备,南山铝型材被广泛应用于交通、工业、民用等若干领域,南山铝板、带、箔产品与康美、皇冠、可口可乐等国际知名公司建立起长期稳定的合作关系。

5.2 经验优势

南山铝业旗下南山轻合金公司铝合金扁锭熔铸扩能时,总结吸收国外先进技术,增建了一条先进的废铝回收专用双室熔化炉。该双室熔化炉容量为90t,最大熔化速率为8t/h,安装有双流量循环风机,采用蓄热式中央换热器,采用德国LOI技术有针对性的设计,专门用于回收重熔带有杂质的各种铝及铝合金生产工艺废料以及从社会收集的各种铝合金废料。

双室熔化炉分为熔化室和废料室,均设置有废料预热床,中间为分室隔墙,炉门宽度与炉室同宽以方便加料与操作。废铝合金加料机为轨道往复式,最大加料量为5t/次,电动驱动行走,送料与卸料为液压传动,加料自动称重显示。该加料机可以便捷地将各种块状及不规则的废铝合金料集中后送入废料室内的预热床上。

该熔化炉的主要特点是结构紧凑,避免了入炉废铝合金料的预处理,废料室为低氧氛围,废铝合金料杂质的热分解气体,经过内循环二次燃烧后将其热能进行有效利用,直接将杂质中所含可燃物的热量用于工艺处理。

该台双室熔化炉自投产之后主要消化轧制厂内部产生的二级和三级废料,其熔化的铝水直接作为罐料扁锭的原材料加入。

5.3 生产产品优势

南山铝业拥有最完整的铝产业链,其产品覆盖板带箔、挤压型材及铸件。旗下南山轻合金有限公司主导产品为罐体料和罐盖拉环材料,占据国内罐料市场近50%的市场份额。因此,借助发达国家易拉罐回收再利用的成功经验,南山铝业完全具备采用回收易拉罐循环生产罐料的可能。

其废铝回收中心的运行可分三步走:

(1)回收客户端制罐厂废料,包括其废边角料及报废易拉罐。制罐厂报废易拉罐较少,主要为边角料,这部分废料比较洁净,与轧制厂三级废料类似,由制罐厂根据体、盖废料区分打包后,可直接投入双室炉熔化,熔化铝水直接作为罐料扁锭的原材料;

(2)回收下游处理厂回收处理后的较为洁净的铝制易拉罐打包块。这部分材料已经过回收处理,对铝合金金属量、液体量、洁净度有一定要求。此部分废料使用时需注意预处理的充分性,同时需考虑易拉罐表面涂料对熔化后铝水成分的影响,必要时需要与轧制厂内部纯净废料一同熔化才能作为罐料扁锭的原料。对于已经熔化发现不能符合罐料扁锭原料的铝水,南山铝业可利用铝产业链的优势调配安排,生产其他普通板带、挤压型材或铝铸件;

(3)回收废料回收公司回收的易拉罐。这部分易拉罐经市场流通后回收,回收公司进行分类并不能处理。这部分废料的利用将需要一段时间,因为目前国内的废料回收公司并不能向发达国家那样进行系统回收,可能需要国家出台相关政策,将各类废旧原材料进行分类回收之后才能逐步实现。

5.4 地理优势

南山铝业坐落在山东半岛的港口城市—龙口市,这里地处环渤海经济带,东临烟台、南靠青岛、西依龙口港、北与大连隔海相望,地理位置优越,水、陆、空交通十分便利,为回收废旧易拉罐的运输创造了良好的交通条件。

6 结论

南山铝业始终将人与自然的和谐发展放在首位,以“绿色、环保、可持续发展”的思路发展。其建立易拉罐回收中心,能大幅降低废铝合金重熔能耗,提高废铝合金资源回收率,同时有助于国内废旧易拉罐再利用朝发达国家方向发展。

[1] 谭江浩, 郝俊文. 易拉罐回收利用的国外经验总结——基于循环经济的理念[J]. 商场现代化, 2008,(16):

[2] 苏鸿英. 废铝回收再生——美国铝工业的一大热点[J].资源再生, 2008,(3):

[3] 王祝堂. 中国有筹建废旧易拉罐再生利用厂的必要[J].有色金属再生与利用, 2003,(7):

[4] 林繁典. 日本再生合金铝产业展望[J].资源再生, 2007,(8):

[5] 我国废铝易拉罐再生利用存在哪些问题?[J]. 有色金属再生与利用, 2006,(12):

Review of China’s First Recycling Center of Aluminum Beverage Can in Nanshan Aluminum

LUO Hu, YU Cuiping

(National Engineering Research Center for Plastic Working of Aluminum Alloys, Shandong Nanshan Aluminum Co., Ltd., Longkou 265706, China)

The paper analyzed current status of aluminum beverage can recycling at home and abroad; it summarized the expansion of overseas rolling plants for aluminum can recycling lines in recent years; it presented the advantages of Nanshan Aluminum in establishing recycling center based on rolling plant in view of the development in the industry.

beverage can; beverage can collection; beverage can recycling; recycling line for beverage can in rolling plant

2015-08-03

TG339

A

1671-6795(2015)06-0026-03

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