2015年全世界易拉罐罐身3104合金帶材的產(chǎn)量達(dá)3100kt,中國(guó)的產(chǎn)量約400kt,占世界產(chǎn)量的12.9%。國(guó)外罐身帶材的再生廢罐含量已達(dá)54%,而中國(guó)的廢料含量為零,美國(guó)諾貝麗斯鋁業(yè)公司2020年生產(chǎn)的罐料的廢罐料將達(dá)90%,真正實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化循環(huán),中國(guó)如果不盡快建設(shè)廢舊罐回收再生3104合金扁錠項(xiàng)目,則到2020年時(shí)中國(guó)生產(chǎn)的罐身帶材的廢料含量仍將為零,與國(guó)外的差距越來(lái)越大。
自2010年以來(lái),國(guó)外凡是可生產(chǎn)罐料的鋁加工企業(yè),幾乎都建設(shè)有廢罐回收與再生車間或中心,最大項(xiàng)目再生3104合金扁錠生產(chǎn)能力已達(dá)400kt/a,中國(guó)的6個(gè)罐料生產(chǎn)廠卻沒(méi)有一個(gè)建此類項(xiàng)目的。為什么國(guó)外的企業(yè)在紅紅火火地建這類項(xiàng)目,而國(guó)內(nèi)的建設(shè)卻雅雀無(wú)聲?國(guó)外已在研究單一制罐合金,并初見(jiàn)成效,推出了Evercan TM(永久制罐)合金與EvercleTM(全循環(huán))合金,它們的循環(huán)廢料含量都在90%以上,然而中國(guó)罐料生產(chǎn)企業(yè)卻對(duì)此無(wú)動(dòng)于衷。
中國(guó)的廢罐回收率是世界上最高的,大于99%,可是回收的廢罐都沒(méi)有做到物盡其用,沒(méi)有再生成3104合金,而是用于生產(chǎn)鑄件,這是對(duì)資源的浪費(fèi)。因此,希望有關(guān)部門出臺(tái)有關(guān)政策與措施,對(duì)廢罐的最優(yōu)化循環(huán)加以引導(dǎo)和扶持。
中國(guó)鋁工業(yè)亟待補(bǔ)上廢罐優(yōu)化循環(huán)利用這塊短板。
美洲
美洲的再生廢舊易拉罐產(chǎn)業(yè)除一個(gè)企業(yè)外,其他的都集中在美國(guó)。
美國(guó):美國(guó)是全球最大的罐料生產(chǎn)者,是全鋁易拉罐的發(fā)源地,也是最大的廢罐回收國(guó)家,但是它的回收率不是最高的,2015年的回收率近70%。美國(guó)廢罐1972年的回收率只不過(guò)15%。罐的質(zhì)量在逐年下降,1972年約為68g/罐,可是2015年的下降到了12.8g/罐,43年下降了81.2%。
美國(guó)在鋁易拉罐方面創(chuàng)造了諸多天下第一:罐料產(chǎn)量最多,2015年的產(chǎn)量1380kt,約占世界總產(chǎn)量的45%;回收的量也是世界最多的,約占總回收量的40%,2013年美國(guó)的回收量781kt,全世界的為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,再減薄的潛力已不大了,除非在合金成分與制造工藝有較大突破;罐料配料中的廢舊罐比例已達(dá)75%;諾貝麗斯公司獨(dú)創(chuàng)的“EvercanTM”合金具有里程碑意義,制造120Z(盎司)啤酒罐的EvercanTM合金含70%回收罐,而罐身鋁薄板帶的回收罐料含量卻高達(dá)90%。
目前,美國(guó)紅野兔(Red Hare)啤酒公司于2014年4月決定用“EvercanTM”合金罐。該公司是一家微型啤酒企業(yè),是美國(guó)當(dāng)下發(fā)展最快的這類企業(yè)之一。用新型“EvercanTM”合金制造啤酒罐的優(yōu)點(diǎn):可在保質(zhì)期內(nèi)確保酒的新鮮度,保質(zhì)期也比其他材料的長(zhǎng);便于運(yùn)輸與攜帶;有助于環(huán)保、節(jié)能與發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)等等。現(xiàn)在美國(guó)約有400個(gè)小型啤酒廠,生產(chǎn)1300多種不同品牌啤酒,都是“EvercanTM”合金罐的潛在用戶。“EvercanTM”合金罐啤酒將會(huì)風(fēng)靡北美洲、歐洲、南美洲與亞洲,而生產(chǎn)這種罐的將是跨國(guó)制罐公司SCC。紅野兔公司是首家用“EvercanTM”合金罐的企業(yè)。
Element 13回收廠
威斯合金公司Element 13回收廠是美國(guó)著名的從事廢鋁回收、鋁材生產(chǎn)和裝備制造的大型企業(yè),總部位于阿拉巴馬州馬斯克爾肖爾斯市(Muscle Shoals,Ala.),下設(shè)4個(gè)全資子公司:從事廢罐回收和罐料生產(chǎn)的威斯合金公司(Wise Alloys),從事廢鋁回收與再生的威斯回收公司(Wise Recycling),以及2家從事裝備制造與維修的公司。威斯合金是美國(guó)第三大鋁罐料生產(chǎn)商,占地404700m2(100英畝),下設(shè)兩個(gè)廠:合金廠和2012年擴(kuò)建完成的Element 13廠。
Element 13廠專業(yè)從事廢舊鋁罐熔煉鑄造,原是雷諾茲金屬公司1969年建設(shè),1999年為威斯集團(tuán)收購(gòu),2011年威斯公司投資2500萬(wàn)美元對(duì)其進(jìn)行改擴(kuò)建,已于2012年3月完工,占地300km2。威斯合金廠是一個(gè)鋁板帶軋制廠,利用Element 13廠生產(chǎn)的3104合金扁錠軋制罐料,此外還生產(chǎn)包裝鋁箔。目前,總產(chǎn)生能力430kt/a,其中罐料270kt/a。
Element 13廠原有一條打包廢罐破碎線、2臺(tái)脫漆窯、6臺(tái)熔煉保溫爐。擴(kuò)建項(xiàng)目增添的設(shè)備有:113t的熔煉爐1臺(tái),1條脫漆窯生產(chǎn)線,1臺(tái)生產(chǎn)能力36t/h的廢罐破碎系統(tǒng)。整個(gè)工廠處理廢罐的能力達(dá)到146億個(gè)/a。經(jīng)過(guò)這次改擴(kuò)建不但提高了工廠的生產(chǎn)規(guī)模,而且在廢料處理和熔煉-凈化處理方面也得到了提升,使工廠成為僅次于德國(guó)納希特斯特回收再生中心的全世界第二大廢舊易拉罐熔煉再生企業(yè)。
威斯集團(tuán)通過(guò)威斯回收公司在美國(guó)建立了龐大的收購(gòu)廢鋁與運(yùn)輸廢料的網(wǎng)絡(luò),業(yè)務(wù)網(wǎng)點(diǎn)主要集中在阿拉巴馬州、科羅拉多州、佛羅里達(dá)州、肯塔基州、北卡羅萊納州、新墨西哥州、德克薩斯州、維吉尼亞州等。威斯回收公司(Wise Recycling)將收集到的廢舊鋁罐打成包運(yùn)往Element 13廠熔煉鑄造成扁錠,再運(yùn)往合金廠軋成罐料帶卷。威斯公司已形成完整的廢舊罐回收-熔煉鑄造-軋制-制罐-消費(fèi)者-廢罐回收的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。廢罐收購(gòu)車上裝有打包機(jī)。
Element 13廠的主要裝備有:
錘式破碎機(jī)
錘式破碎機(jī)(hammer mill)位于預(yù)處理生產(chǎn)線的前部,用于破碎廢罐,以縮減廢料體積和便于以后處理。這臺(tái)破碎機(jī)是廢舊易拉罐行業(yè)最大者,是美國(guó)馬格納技術(shù)工程公司提供的,破碎能力36.3t/h。
氣刀與磁選機(jī)
氣刀分離器(air knife separator)用于分離與“淘洗”廢鋁碎料中的種種雜質(zhì),如重金屬、石頭、塑料、紙屑等。廢鋁碎料由振動(dòng)給料器運(yùn)送穿過(guò)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的氣刀(氣幕)。通過(guò)振動(dòng)可使細(xì)小和較重的物質(zhì)率先從篩條間隙落下,穿過(guò)氣幕,落至傳送床底部,鋁及其他較輕的物料被吹送到分離料斗,然后通過(guò)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的懸掛式磁選機(jī)和帶式磁選機(jī)將鋁廢料中的鐵磁性雜質(zhì)分離。這兩種分離機(jī)都是亞當(dāng)兄弟公司(Adams Brothers Inc.)生產(chǎn)的。
脫漆窯
廢罐碎片表面有一層涂料及印刷油漆,還有水份,油漆、涂料的質(zhì)量約占2.5%,在進(jìn)入熔煉爐之前必須將它們易除干凈。為此,Element 13廠采用托爾普技術(shù)公司(Thorpe Techonologies Inc.)的脫漆窯(delacquering kiln)。涂層包含各種有機(jī)污染物(油、油漆、涂層、墨水、塑料、橡膠等)。烘干脫漆溫度在538℃,但不宜超過(guò)580℃。
熔煉爐
工廠有1臺(tái)113t的雙室熔煉爐,是菲弗斯北美建設(shè)服務(wù)公司提供的。該爐有一個(gè)側(cè)室,將廢料裝于此室,與鋁熔體泵的一端相連,熔煉室中有2臺(tái)機(jī)械泵,將裝入的冷廢料與鋁熔體混合,加速其熔化,鋁熔體泵可加速鋁循環(huán),加速固態(tài)廢鋁與鋁熔體間的熱交換。此外,還需要向爐內(nèi)添加一定量的精煉劑。
熔煉好的鋁熔體通過(guò)流槽注入可裝18t液態(tài)鋁的大坩堝內(nèi),坩堝置于出鋁坑內(nèi)的凹槽上,隨后運(yùn)往威斯合金廠,鑄成14t的扁錠,軋制罐料帶材。
環(huán)保措施
威斯合金公司的Element 13廠有完善的環(huán)保設(shè)備,排放的氣體與固體廢充物可滿足當(dāng)前最嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)條例要求,廠內(nèi)裝有現(xiàn)代化空氣污染控制系統(tǒng),用以監(jiān)控污物排放。破碎機(jī)、除漆窯、反射熔煉爐都有除塵裝置。威斯金屬已構(gòu)建一個(gè)從廢舊鋁易拉罐回收、再生、生產(chǎn)罐料的閉環(huán)系統(tǒng),使廢舊易拉罐的使用價(jià)值與資源的循環(huán)效益得到了充分的體現(xiàn)與發(fā)揮。
美國(guó)鋁業(yè)公司田納西州軋制廠
美國(guó)鋁業(yè)公司(Alcoa)于2013年9月組建了一個(gè)廢鋁回收與再生業(yè)務(wù)部(Alcoa Recycling),在總部的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下,組織與協(xié)調(diào)公司內(nèi)部成員企業(yè)廢鋁的回收與再生循環(huán),形成高效的閉環(huán)循環(huán)系統(tǒng),特別是廢舊易拉罐與航空航天鋁合金廢料的回收處理,2012年美國(guó)鋁業(yè)公司回收的廢舊易拉罐635kt,2015年的回收量估計(jì)為650kt,它回收與利用這種廢料的歷史悠久,積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn),有一套行之有效的技術(shù)與工藝,其田納西州軋制廠是其最大的軋制廠,也是其最大的罐料生產(chǎn)企業(yè)與回收廢舊易拉罐最多的企業(yè),它是全球最早生產(chǎn)罐料的企業(yè)之一,現(xiàn)在生產(chǎn)的罐料的平均廢料含量約占廢料總量的90%。公司包裝鋁材已多年實(shí)現(xiàn)了從搖籃到搖籃(cradleto cradle)的生產(chǎn)過(guò)程,即閉路循環(huán)。
諾貝麗斯鋁業(yè)公司
諾貝麗斯(Nobelis)鋁業(yè)公司既是全球也是美國(guó)最大的平軋鋁產(chǎn)品企業(yè),更是廢舊易拉罐的最大回收與再生利用公司,而在研發(fā)再生制罐鋁合金方面更是領(lǐng)導(dǎo)世界潮流。2014年11月諾貝麗斯鋁業(yè)公司發(fā)表公告稱,至2017年年末公司所生產(chǎn)的罐身帶材將全部是用高品質(zhì)再生evercanTM合金生產(chǎn)的,這可是全世界首次,可使生產(chǎn)的12oz(盎司,1盎司=28.35g)標(biāo)準(zhǔn)啤酒罐的再生鋁含量為70%,而其罐身鋁帶再生鋁含量為90%,而當(dāng)前全世界生產(chǎn)的制罐鋁帶的再生鋁平均含量為50%。從2014財(cái)政年度末開(kāi)始,美國(guó)一批制罐企業(yè),諸如雷得哈啤酒公司、雷得布里克啤酒公司、南行啤酒公司、第二獨(dú)立啤酒公司、希爾頓啤酒釀造總公司都承諾選用埃弗罐身合金(evercan)制造易拉罐罐身。選用埃弗罐身合金不僅有重大的環(huán)保意義,而且有相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)效益,節(jié)能減排效果顯著。諾貝麗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年向全球市場(chǎng)推出獨(dú)樹(shù)一幟的新研制的埃弗制蓋合金(evercan end)。
2015年3月,諾貝麗斯鋁業(yè)公司稱:新近研制的evercycleTM合金是一種再生金屬含量很高的合金,用于制造食品易拉罐,已得到制罐企業(yè)的認(rèn)可,它由90%舊廢料(從社會(huì)上回收的廢舊罐)與10%新廢料(罐料軋制廠與制罐廠的工藝廢料)熔煉而成。
合金資源公司馬斯基根再生廠
2013年7月合金資源公司(Alloy Resources Corp.)在密蘇里州馬斯基根市的一個(gè)鋁、鋅回收再生廠建成生產(chǎn),處理爐渣、廢建筑材料、汽車車輪、鋁罐、擠壓材、廚具、其他廢料。該廠對(duì)所有鋅、鋁廢料進(jìn)行分類、檢驗(yàn)、清洗、熔煉,擁有現(xiàn)代化的反射爐、除氣系統(tǒng)與鑄造裝置,再生金屬生產(chǎn)能力41kt/a。
巴西
諾貝麗斯巴西公司是南美洲最大的易拉罐鋁材生產(chǎn)者,同時(shí)還是最大的廢舊罐回收與再生的企業(yè),形成了一個(gè)最完整的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。
2014年巴西易拉罐銷售量增長(zhǎng)率為4%,同時(shí)加上巴西的經(jīng)濟(jì)率為6%~9%,使巴西成為全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)最快的國(guó)家之一。2013年巴西全鋁易拉罐銷售量為215億只,為了滿足2025年以前對(duì)鋁逐年增長(zhǎng)的需求,諾貝麗斯公司決定投資3.4億美元的計(jì)劃已于2014年完成,薄帶卷的生產(chǎn)能力已由400kt/a上升到600kt/a,廢舊易拉罐回收能力也有相應(yīng)的提升,這是諾貝麗斯公司對(duì)南美洲最大的一次投資,回收能力由200kt/a上升到390kt/a。
盡管巴西國(guó)內(nèi)政治形勢(shì)壓力大,早季干旱嚴(yán)峻,水電價(jià)格上升,但是2014年11月發(fā)表的一份報(bào)告中稱,巴西廢舊易拉罐回收率仍高達(dá)98%,僅次于中國(guó)的大于99%。水電價(jià)格于2014年2月達(dá)到峰值350美元/mWh,但以后下降到165美元/mWh,但仍然比全球平均價(jià)格高得多,同時(shí)勞動(dòng)成本也在不斷上升,稅收也在上升,盡管如此,廢舊易拉罐回收率仍是全世界最高的,同時(shí)鋁的消費(fèi)率以兩位數(shù)字增長(zhǎng),擠壓鋁材消費(fèi)也在上升。