近年來,我國再生有色金屬產業(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.再生有色金屬產量持續(xù)增長,產業(yè)地位不斷提高,總體技術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不斷深入,再生有色金屬產業(yè)的發(fā)展被賦予了更多時代責任.

7月26日,在蘇州再生金屬設計研究院揭牌儀式上,再生有色金屬專家學者圍繞中國再生有色金屬技術現狀及發(fā)展趨勢、專業(yè)設計機構助力產業(yè)轉型升級、廢鋁循環(huán)利用產業(yè)現狀及回收技術發(fā)展、優(yōu)化再生鋁熔煉設備等主題作了報告,并就行業(yè)熱點問題進行了具體分析和預測.

技術創(chuàng)新推動綠色發(fā)展

當前,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,國內再生有色金屬產業(yè)的技術裝備水平和環(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裝備在業(yè)內普遍應用,并取得積極成效.再生銅平均能耗水平接近250千克標煤/噸,再生鉛平均能耗水平接近130千克標煤/噸,先進的再生鋁企業(yè)平均能耗水平可達到80千克標煤/噸,節(jié)能降耗成果顯著.

綠色、智能是我國制造業(yè)轉型的主要方向.再生有色金屬企業(yè)正在加快實現技術設備的現代化、自動化、智能化,提高分揀加工的科學化、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備的研究和應用.在原料預處理方面,針對復雜混合廢金屬碎料的分選、除雜成套裝備以及技術性能穩(wěn)定和高效的線纜處理成套設備有巨大發(fā)展?jié)摿?在火法熔煉設備方面,綠色主要體現在低品位廢銅的熔煉成套設備和鋁灰渣綜合回收利用成套設備上.濕法工藝主要體現在再生鉛、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)工藝設計基本上采用傳統(tǒng)的技術思路,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中實現關鍵工序智能化、生產過程智能優(yōu)化控制,高溫、危險、腐蝕性等工作崗位可以由機器人取代,不僅提高生產效率,也極大提升了安全性.再生有色金屬行業(yè)應該更加注重形成綠色生產方式,堅定不移走綠色低碳循環(huán)發(fā)展之路,構建綠色產業(yè)體系,推動生態(tài)文明建設邁上新臺階.”

隨著社會消費水平的提高和民眾環(huán)保意識的增強,消費領域對高端和環(huán)保產品的需求增加,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)和綠色產品制造愈發(fā)重要,新型合金材料、環(huán)保綠色產品等將得到優(yōu)先發(fā)展,尤其是易拉罐的保質再生利用、廢黃銅生產綠色銅合金、新能源電池等技術產品的研發(fā)將會有巨大市場和推廣前景.

對于再生有色金屬產業(yè)而言,節(jié)能是一個系統(tǒng)工程.“二惡英的治理是本行業(yè)煙氣治理技術的重要課題,也是煙氣治理技術的重中之重.研發(fā)和設計針對再生有色金屬不同品種、原料、生產規(guī)模的高效節(jié)能環(huán)保技術及設備,要關注節(jié)能的生產工藝、節(jié)能的設備制造以及余熱的利用等重點內容.”劉巍說.此外,環(huán)保設備的高運營成本問題受到行業(yè)的普遍關注,研發(fā)低運行成本的環(huán)保成套設備也是未來環(huán)保領域的發(fā)展熱點,并將在大中型再生有色金屬企業(yè)得到推廣和應用.

專業(yè)設計助力轉型升級

相對于原生礦產金屬的生產,國內銅鋁再生金屬的產量相對還很低,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、數量多、管理松散粗放等特點,還面臨著淘汰落后技術裝備任務重、創(chuàng)新能力弱、產品附加值低、企業(yè)環(huán)保能力建設不足等共性問題,并且缺乏科學、全面的指導,沒有專業(yè)、規(guī)范的設計研究機構能夠對產業(yè)發(fā)展起到指導和推動作用.

“整體而言,在預處理設備的穩(wěn)定性能、生產效率、加工質量、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,綠色產品和高值化產品開發(fā)以及專業(yè)從事再生金屬的設計規(guī)劃、環(huán)保技術開發(fā)、設備制造的機構等方面,我國再生有色金屬產業(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)是一個新興產業(yè),已經頒布實施的《鋁及鋁合金廢料》等原料標準、《再生鉛及鉛合金錠標準》產品標準、《再生銅、鋁、鉛、鋅工業(yè)污染物排放標準》環(huán)境標準、《再生鉛單位產品能耗消耗限額》能耗標準以及《再生銅冶煉廠工藝設計規(guī)范》等標準規(guī)范,在推進產業(yè)節(jié)能環(huán)保、轉型升級中取得了良好的成效.《再生銅、鋁、鉛、鋅排污許可證規(guī)范》和《再生鋁加工廠工藝設計規(guī)范》等行業(yè)標準正在起草完善中,但對日益發(fā)展壯大的再生有色金屬產業(yè)而言遠遠不夠,整體技術標準體系還有待完善.

隨著中國制造由大變強的轉變,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.成立再生金屬設計研究機構,是提升產業(yè)創(chuàng)新能力、加快轉型升級的迫切需要.專業(yè)的再生金屬設計研究機構,應該具有工程設計、材料裝備研究、設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、工程設計、技術研發(fā)(包括工藝技術研發(fā)與裝備技術研發(fā))等方面內容,提供政策和行業(yè)等宏觀層面的咨詢、項目可行性研究、初步設計、工程設計、工程總承包、主體及配套裝備、環(huán)保處置、新技術開發(fā)完善等技術層面的服務.既能提供全面指導又有具體的執(zhí)行方案,還能推廣先進技術和管理模式,加強行業(yè)內的交流合作,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業(yè)的專業(yè)設計水平和技術研發(fā)能力.

國內首 家再生金屬設計研究院——蘇州再生金屬設計研究院的成立,填補了這一*.該院工藝室主任李鵬輝介紹:“蘇州再生金屬設計研究院的成立,能夠從根本上保證再生有色金屬建設項目的工藝技術水平、裝備技術水平和污染防治水平,助力再生有色金屬領域相關標準規(guī)范的制定,攻克技術與裝備問題,為企業(yè)生產設備、工藝、污染防治等提供專業(yè)的整體解決方案.降低產業(yè)轉型的風險與成本,盡快實現產業(yè)轉型升級,促進產業(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能以及鋁土礦為非再生資源的大背景之下,再生鋁產業(yè)作為綠色、循環(huán)經濟的代表正不斷受到重視.生產1噸再生鋁所需能源僅相當于原鋁的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.再生鋁生產過程中排放的污染物僅相當于原鋁生產全過程產生的污染物的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.

中鋁材料應用研究院博士杜康介紹:“2004年以來,我國鋁材產品逐年快速增加,尤其是型材和板帶材增量zui大.據歐洲鋁業(yè)協(xié)會數據統(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,工程產品用鋁循環(huán)周期為20——40年,建筑產品用鋁循環(huán)周期為15——50年.據此,我國將迎來汽車、交通用鋁、工業(yè)用鋁的回收高潮.”

2016年,我國再生鋁產量630萬噸,占全部鋁產量的16.5%.我國再生鋁產量全球第 一,但是占鋁合金總產量較低.目前,國內大部分再生鋁企業(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,也沒有再生鋁合金設計理念.杜康預測:“未來,再生鋁的工藝流程和設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)化設計將得到長足發(fā)展.在鋁水除鐵技術方面,新型硼化物除鐵和MC-de-ironing技術將得到大力推廣.”

如何既有效實現快速、準確、低成本、連續(xù)高效地將非鋁物質從廢鋁原料中分離出去,同時盡可能實現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,獲得化學成分符合要求、具有良好組 織形態(tài)的高品質再生鋁產品,將是未來重點關注的方向.

蘇州新長光熱能科技有限公司技術開發(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)產品的質量,也是能否實現廢鋁料保級利用的關鍵.”目前,國內外主要采用干法、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.預處理環(huán)節(jié)的工藝研究與技術創(chuàng)新要以“不產生新的污染,同時又要不損傷內層鋁合金,提高鋁合金的收得率”為目標.

李鵬輝認為:“2020年,我國再生鋁產量預測值825萬噸、再生鋁產量年均增長率預測值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,再生鋁產量增幅不會有大幅增長.從中長期來看,作為循環(huán)經濟重要的組成部分,再生鋁行業(yè)具有很大市場發(fā)展空間.”