废杂铝的再生加工,一般经过以下四道基本工序。
(1)废铝料的备制首先,对废铝进行初级分类,分级堆放,如纯铝、变形铝合金、铸造铝合金、混合料等。对于废铝制品,应进行拆解,去除与铝料连接的钢铁及其他有色金属件,再经清洗、破碎、磁选、烘干等工序制成废铝料。对于轻薄松散的片状废旧铝件,如汽车上的锁紧臂、速度齿轮轴套以及铝屑等,要用液压金属打包机打压成包。对于钢芯铝绞线,应先分离钢芯,然后将铝线绕成卷。
铁类杂质对于废铝的冶炼是十分有害的,铁质过多时会在铝中形成脆性的金属结晶体,从而降低其机械性能,并减弱其抗蚀能力。含铁量一般应控制在1.2%以下。对于含铁量在1.5%以上的废铅,可用于钢铁工业的脱氧剂,商业铝合金很少使用含铁量高的废铝熔炼。目前,铝工业中还没有很成功的方法能令人满意地除去废铝中过量铁,尤其是以不锈钢形式存在的铁。
废铝中经常含有油漆、油类、塑料、橡胶等有机非金属杂质。在回炉冶炼前,必须设法加以清除。对于导线类废铝,一般可采用机械研磨或剪切剥离、加热剥离、化学剥离等措施去除包皮。目前国内企业常用高温烧蚀的办法去除绝缘体,烧蚀过程中将产生大量的有害气体,严重地污染空气。如果采用低温烘烤与机械剥离相结合的办法,先通过热能使绝缘体软化,机械强度降低,然后通过机械揉搓剥离下来,这样既能达到净化目的,同时又能够回收绝缘体材料。废铝器皿表面的涂层、油污以及其他污染物,可采用丙酮等有机溶剂清洗,若仍不能清除,就应当采用脱漆炉脱漆。脱漆炉的温度不宜超过566℃,只要废物料在炉内停留足够的时间,一般的油类和涂层均能够清除干净。
对于铝箔纸,用普通的废纸造浆设备很难把铝箔层和纸纤维层有效分离,有效的分离方法是将铝箔纸首先放在水溶液中加热、加压,然后迅速排至低压环境减压,并进行机械搅拌。这种分离方法,既可以回收纤维纸浆,又可回收铝箔。
废铝的液化分离是今后回收金属铝的发展方向,它将废铝杂料的预处理与重新熔铸相结合,既缩短了工艺流程,又可以限度地避免空气污染,而且使得净金属的回收率大大提高。
装置中有一个允许气体微粒通过的过滤器,在液化层,铝沉淀于底部,废铝中附着的油漆等有机物在450℃以上分解成气体、焦油和固体炭,再通过分离器内部的氧化装置完全燃烧。废料通过旋转鼓搅拌,与仓中的溶解液混合,砂石等杂质分离到砂石分离区,被废料带出的溶解渡通过回收螺旋桨返回液化仓。
(2)配料根据废铝料的备制及质量状况,按照再生产品的技术要求,选用搭配并计算出各类料的用量。配料应考虑金属的氧化烧损程度,硅、镁的氧化烧损较其他合金元素要大,各种合金元素的烧损率应事先通过实验确定之。废铝料的物理规格及表面洁净度将直接影响到再生成品质量及金属实收率,除油不干净的废铝,将有20%的有效成分进入熔渣。
(3)再生变形铝合金用废铝合金可生产的变形铝合金有3003、3105、3004、3005、5050等,其中主要是生产3105合金。为保证合金材料的化学成分符合技术要求及压力加工的工艺需要,必要时应配加一部分原生铝锭。
(4)再生铸造铝合金废铝料只有一小部分再生为变形铝合金,约1/4再生成炼钢用的脱氧剂,大部分用于再生铸造用铝合金。美、日等国广泛应用的压铸铝合金A380、ADCl0等基本上是用废铝再生的。
再生铝的主要设备是熔炼炉和精炼净化炉,一般采用燃油或燃气的专用静置炉。我国的再生铝企业是位于上海市郊的上海新格有色金属有限公司,该公司有两组50t的熔炼静置炉,一组40t燃油熔炼静置炉;一台12t的燃油回转炉。小型企业可采用池窑、坩埚窑等冶炼。
近年来,发达国家在生产中不断推出了一系列新的技术创新举措,如低成本的连续熔炼和处理工艺,可使低品位的废杂铝升级,用于制造供铸造、压铸、轧制及作母合金用的再生铝锭。的铸锭重13.5t,其中,重熔的二次合金锭(RSI)可用于制造易拉罐专用薄板,薄板的质量已使每支易拉罐的质量下降到只有14g左右;某些再生铝,甚至用于制造计算机软盘驱动器的框架。
在废铝的再生过程中,对于再生铝的熔炼及熔体的处理是保证再生铝冶金质量关键工序。铝熔体的变质与精炼净化,不仅可以改变铝硅合金中硅的形态,净化了铝熔体,而且能够大大改善铝合金的性能。铝熔体的精炼变质与净化,目前多采用Nacl、NaF、KCI及Na3AIF6等氯盐和氟盐处理,也有的采用C12或C2C16进行处理。
采用含氯物质精炼废铝熔体,虽然效果较好,但其副产物AICI3、HCl和Cl等会对人体、环境及设备都造成严重损害。近年来,人们正在力图改进处理工艺,选用、低毒的精炼变质材料来解决环境污染问题,如选用N2、Ar等作为精炼剂,但效果不尽如人意。市售的所谓“无公害”精炼剂,其基本成分为碳酸盐、硝酸盐及少量的C2C16,因仍有少量氮氧化物、氯气排出,也不能完全消除环境污染。
近几年,新发展起来的用稀土合金对再生铝进行变质、细化和精炼的工艺,有望使废铝回收冶炼业的环境污染问题得到彻底解决。该工艺充分运用稀土元素与铝熔体相互作用的特性,发挥稀士元素对铝熔体的精炼净化和变质功能,能够实现对铝熔体的净化、精炼及变质的一体化处理,不仅简洁,而且能够有效地改善再生铝的冶金质量。在处理的全程中均不会产生有害的废气和其他副产品。
十一五期间主要回收的废旧物资的总量为为四亿吨。年平均回收量在八千万吨左右。年均的增长率在12%以上。主要的废旧物资回收总值超过了6500亿员,年均增长率超过了20%。在这其中,废钢铁废有色金属有较大的进口量。上述主要的废料约为1.3亿吨,年均的进口量为2450万吨。年均的增幅超过了20%以上。其中进口的废钢铁4530万吨,年均增长超过了5%,后三年超过了15%。肥有色金属年均增长率18%,废塑料年增长率超过了20%。增长的速度很快,特别是十一五期间。特别是2003年到2005年,特别是今年以后增长速度非常快。
第二个是国内回收与利用的情况。回收方面,中国的国内回收系统表现为是多部门的一个纵向的管理。上个世纪八十年代中期以前,当时主要以国营的物资系统,商业集体所有制收购系统组成的两大系统。还有一部分是自发的一些工业企业自己组织了回收性的辅助性单位。但是不不占主流。可以说回收的网络遍布全国各地。当时回收行业作为特种行业进行管理的。需要有特殊行业的许可证,需要具有一定资质的要求。八十年代后期,原有的回收系统,由于所依托的上级主管部职能的转换,部分回收企业逐步结体。加上市场的开放,大批的私营企业的涌入,运作成本相对勃起,比较低廉,效率也更高,这些企业开始出现。多部门的纵向垂直管理体制是计划经济的产物。对广泛开展废旧物资回收系统,节约资源保护环境,防治污染起到了积极和推动的作用。但是对回收物资的利用,作为一个体制、行业来讲,多部门林立,各自独立,既不能形成整体的规模优势,也形不成资源的有效利用和保护。这是旧体制下的特征之一。
特征之二是城市地区的回收工作所涉及的市政、环保、卫生、城管等众多行政单位的直接或间接的管理,包括审批、监督、检查及回收全过程或分段式的管理,有许多行政单位建立了归口管理公司,如环卫的单位,市政的城管单位,都在各自分工的管辖中开展回收物资的回收,进行回收物资的经营。上述这种情况既存在管理职能上的交*与扯皮,不利于回收利用,节约挖潜的有效运行。
还有一种模式是多层次进行废旧物资的经营。经审批和报废的机器设备,基本上按三种方式进行处理。一是由国家和省市处理,定点单位分类回收。第二种由自己的独立网点进行回收利用,还有行业期间企业之间交相关企业回收利用。多层次多形式的市场承包形式,包括集体、个体、民营的合资的经营机制,由于废旧物资行业市场非常的薄弱,相关法规标准制定的落后,出现了交易管理混乱,人员素质偏低,相关污染严重等问题。十一五期间国家提出要提高资源的利用效率,建立节约型社会,社会友好型社会,全国各地全部行动起来,把节约资源循环利用起来,缓解新兴产业,已经建立一批再生资源回收利用的示范园区,起到带动的作用。目前国家有关部委已经着手建立科学的回收体系工作。在原有的落后市场弊端之后,将迎来科学的利用回收资源的时期。
中国的回收资源利用在近几年才也明显的进步,由于起步晚,起点低,在过去二十年的时间中基本都是低水平的。另外污染环境的事件多次被媒体反复的暴光,带来的社会负面影响很大。经营环境恶劣,很多企业对进一步发展,资金投入的积极性很低,也抑制了企业的成长。由于再生资源回收方面享有一定的条件,而利用条件并不等于同等的环境,行业形象一直得不到有效的改善。这在有活力的私营企业中反映行列。由于对资源的二次回收存在浪费,比如个体成立的回收点就存在以下情况,以手工劳动以桌坊式加工为主,以露天作业开放式管理为主,劳动强度大,缺乏基本的卫生条件。以牺牲自然生态环境和人的身体健康为代价,排放有害废水、废气,废酸为代价。进行假冒伪劣和有毒有害的产品加工,市场交易混乱,产生了不良的影响。以城市郊区或者城乡交界处为基础,建立回收拆解加工点,给城市的环保工作带来了很大的影响。近年来由于加大的整治力度,全社会的环境意识普遍提高,国家倡导环境建设鼓励于是再生资源产业,业内的部分企业初步完成的原始积累。一批管理好,设备先进的企业开始规模化经营,在一些地区形成了专业园区。再生资源行业开始显露勃勃生机。比如上海的兴革铝业,江苏的顺达铝业等等,不仅规模大,而且环保设施先进,市场采购和销售稳定,成为行业的领军企业。在再生资源加工园区的建设方面,天津子涯环保企业等在节约、节能降耗、提高保护等方面都做出了表率。
第三是废料的国际采购有一种比较通行的说法。全国的废料采购有三分之一在中国。每天在全世界各个角落都在收集废料进行贸易加工和处理的中国人。反映出中国本身的大规模的回收期到来前,中国对资源的需求。中国的采购区域主要集中在北美、欧洲和亚洲地区。采购的品种除了一些规定的不能进口的品种中,主要集中在废钢,废塑料、废纸。近三年进口塑料的幅度较大,超过了20%。
废钢铁,十一五期间年均产出的废钢铁回收利用率达到90%。2004年我国粗钢产量的利用废钢量比重为19.8,低于国外的利用废钢比率。炼钢利用的废钢量为3300万吨,废钢利用的比率为19%,从国内回收的废钢铁之外,每年还需要大量的废钢量。废钢的来源还有汽车拆解业,目前全国有367家从事报废汽车拆解的企业。从业人员有40多之多。2005年汽车保有量约1500万辆。由于国内报废的船只少,主要依*进口,近几年我国购进废船1500万左右。再生有色金属产量2004年达到了320万吨。占同期有色金属总量的22%,回收利用水平有了进一步的提高,铜原料的60%,铝原料的50%,铅原料的40%都要依*进口。废铝产生量占消费量的26%,废铅的产生量占消费量的40%。另外废纸在我国的市场对废纸产品的需求量也是不断的扩展,增长很快。消费量由1990年1430万吨,增加到1999年3000万吨。预计2005年将达到5800万吨,2020年将接近一亿吨,废纸进口的依存度是所有进口当中的。近年来由于消费需求的迅猛增长,废纸已经成为造纸原料中具有重要替代作用的资源,促使废纸回收量有了新的增长,回收利用率也有显著的提高。年均达32%,2010年到38%。我国所用废纸原料多以国外进口废纸为主,主要原因是国内回收难以满足企业生产的需求。同时回收的废纸分类粗糙,好坏复杂,非物资分类较高,影响了纸的品质。美国是纸的出口国。非电子类的产品,我国是电子产品和家电生产与消费大国,据调查统计,2005年电冰箱、电视机空调器洗衣机电脑等五种主要家电和电子产品社会的保有量共计14.57亿台,其中大多是在80世纪中后期进入大众的家庭。按正常的使用计算,这些产品早已处在报废的时期。这些电子产品的数量综合报废为7000—8000万台。搞好电子废弃物的利用,进行无害化的处理,分离出来的可再生资源具有十分重要的现实意义。
再一个就是行业存在比较突出的问题。首先是法律法规不健全,扶植政策不配套,需要科学的制定行业有关的规定。第二个是原有的政策有过时之嫌,很多政策陈旧。第三个行业资源还需要相当一段时间的进步。第四是企业技术设备的改造还需要国家给予政策的支持。
后是一些建议,在可持续发展战略的指导下,坚持循环经济原则对于回收公司和网点按照现代企业制度的要求通过管理的信息化,服务的优质化,渠道的多样化,市场的有序化,产权的多元化,运行联动化的方式形成规模化的产业链。加强立法、健全法制,我国已建立环境保护法,固定废物污染环境保护法,水污染环境法,矿产资源法,节约能源法,政府采购法等一系列的法律法规,在自然与环境方面做了大量的立法工作,取得了很大的成绩。这对环境污染的防治,资源综合利用,废物回收利用,循环经济的发展起到了很大的促进作用。加快建设资源节约型和环境友好型社会,完善政策落实到位,通过深化改革调整和落实进步政策,完善价格形成机制,强化收费机制,淘汰脏乱差的小作坊,小企业,企业再生资源走向体制发展的道路,依*科技不断向前,不断创新。科学技术是加快再生资源产业化进程的推动力,是发展循环经济的根本途径,近年来在提高资源利用效率,提高再生资源回收利用方面,技术取得了一些突破,但总体看还是相对滞后。特别是再生资源的回收利用和加工生产的工艺技术水平一直在低水平上重复。所以要提高再生资源的利用效率和质量,必须采用高技术含量,高附加值的深加工技术,进行系统集成的创新。推广具有示范带动作用的典型企业,为大力发展循环经济,加快再生资源产业化的进程,在废金属回收利用取得成果的基础上,进一步开展废纸、废塑料、废橡胶及废家电产品的回收利用,通过试点探索再生资源回收和利用的运行规律,为再生资源产业化水平方向提供经验,为延伸产业的发展打下基础。
电线电缆应用
1、电力系统
电力系统采用的电线电缆产品主要有架空裸电线、汇流排(母线)、电力电缆(塑料线缆、油纸力缆(基本被塑料电力电缆代替)、橡套线缆、架空绝缘电缆)、分支电缆(取代部分母线)、电磁线以及电力设备用电气装备电线电缆等。
2、信息传输系统
用于信息传输系统的电线电缆主要有市话电缆、电视电缆、电子线缆、射频电缆、光纤缆、数据电缆、电磁线、电力通讯或其他复合电缆等。
3、机械设备、仪器仪表系统
此部分除架空裸电线外几乎其他所有产品均有应用,但主要是电力电缆、电磁线、数据电缆、仪器仪表线缆等。