废铝回收很大程度上是一个需要依靠自身力量支撑的工业,同时还需要一个成熟的市场,那就是利用回收的废铝制成铝合金并在伦敦金属交易所进行交易。
目前对原材料所能产生的效益和废铝回收的作用都必须着重强调,在许多领域的废旧铝产品被有效回收,然而作为铝合金生产商整个原材料供应的一部分,有些产品也会被轻易忘掉。特别是那些应用在包装材料上的废铝回收工作亟待改进,欧洲废铝回收基础设施必须得到巩固和扩大。自从2008年、2009年经济危机以来,铸造铝合金生产商们不得不减产30%以上,至今这一状况尚未得到改善,无论是德国、意大利、英国、法国、西班牙,还是整个欧盟27国概莫能外。
然而回收的废铝再加工在欧洲各个国家也不尽相同,德国废铝回收工业恢复的特别好,提高铸造铝合金产量达到8.9%,采用废铝生产可煅造合金,即挤压坯料和轧割板坯的重熔厂受到经济危机的影响较少。2011年欧洲各国还会进一步复苏,尽管谨慎的公司回避做出长期承诺,而更多分析人士认为2011年全年会有进一步好转,所以不太成功的国家应当能够让自己和其他国家看齐。
废铝回收工业
废铝回收工业由三部分构成,即收集、分拣和加工、熔炼和铸造。最终把废铝料深加工成为再次可用铝合金,这也是废铝回收的“价值链”。
收集,包括人工收集、DSD EoLV、WEEE、慈善机构的收集系统。分拣和加工,包括破碎、沉降和流动高温加工、涡流。熔炼和铸造,包括重熔和精炼。
每一个单独的部分还可以进一步划分,增加如拆卸这样的环节,主要是对于大量电动汽车而言,这对于所有材料的回收来讲都是重要的一步,因为这些材料一开始就安装在电动汽车上面。
有一件事情是肯定的,没有任何一个活跃在价值链上的公司声称自己是“回收商”的。废铝回收工业相对年轻,原铝生产技术的原理确立于1886年,此后逐渐被允许在工业上规模化生产,而在生产和使用原铝的突破只是在第二次世界大战之后才得以实现。自铝工业开始到2011年为止,所生产的原铝总量已经达到了10亿吨,其中有75%仍在使用之中,并没有提供给回收机构。
回收的每千克废铝都对保护原材料做出了重要贡献,所以,必须要千方百计地寻找铝废料,任何铝产品在完成生命周期之后,进入最终废品加工环节时,都只能到回收机构那里去。如果我们抛弃了达到最终使用点的生产和加工过程的铝废料,只要这些材料仍在循环周期之中,那便是罪过。
在未来10年里即使有一个高效的回收系统,废铝的回收也仅仅能满足全球铝需求量的35%~40%,通过全球对铝需求较快的增长速度,超过所产生铝废料的增长速度,就可以形成这样的共识了。除了后消费铝废料,工艺废料也包括在计算之内,按数值回收率增长之时,这并不改变前面所述的有效性。这已经通过全球铝回收委员会开发的计算模型得到确认,该委员会对这一数值已经连续七年进行更新了,这表明在未来通过回收废铝来满足铝需求不会比现在更好,只有当铝的使用量停止增长之时,这一状况才会改变。
废铝回收的未来和欧洲工业将如何发展?对未来有重大影响的一些参数可能已经得到认可,这些参数包括原材料、居民生活习惯的改变和全球如此多方式改变的秩序。
废铝回收工业有一个复杂的结构,许多因素都会影响废铝回收工业,最重要的是法律条件、铝废料可供应性和国际竞争条件。
废料还是资源?
在欧洲的废料原则上是法律意义上的“废物”,必须遵守许多废物规则。最近欧盟已经采取了终结废物标准,到现废料在废物法中确定为废物,而如果废料能满足某些标准,则废料可以被认为是一种商品。
欧洲废铝回收工业仍然要遇到困难,因为欧洲废铝回收工业担心铝废料出口到那些回收法律要求明显低于欧盟标准的国家。拥有足够的铝废料供应是铝回收工业发挥作用的前提。几年来欧盟一直是铝废料的净出口地区。2010年欧盟向第三方国家出口铝废料1 009 328吨,而从第三方国家进口铝废料270 058吨,所以有739 270吨净数量的铝废料出口到欧盟以外的国家。与此同时欧盟想成为一个回收社会,铝作为一种有价值的再生原材料,一开始在欧洲收集铝废料要做出较大的努力,并且把回收的铝废料运送到欧洲以外的地方,这是很难接受的事实。从欧洲废铝回收工业的观点来看使用铝废料的合金生产量是发生在欧洲的价值链的第一步。
国际废铝回收工业的现状
从国际看欧洲废铝回收工业面临着竞争,当竞争在不同条件下进行时问题就出来了,欧盟的环境标准比其他许多国家的环境标准都要高一些,这就造成了在欧盟地区铝回收加工的成本劣势,还存在着许多国家的贸易壁垒,并且贸易壁垒还在不断增加。
曾经是欧洲废铝回收工业重要原材料来源的俄罗斯和乌克兰,到2002年随着俄罗斯对铝废料出口增加税收,乌克兰也开始实施禁止铝废料出口,情况骤然发生了重大改变,然而许多贸易壁垒却保护了中国的铝市场。
中国铝价格通常比国际市场铝价格高一些,伦敦金属交易所和上海期货交易所之间的报价差异最大可以达到每吨500美元,所以中国采购商将总要对铝废料支付更高的价格,而欧洲精炼厂则遭受损失。
从冶金学方面讲,纯铝不能从合金化的铝合金中分离出来,而镁则是一个例外。高度合金化的铝合金铸造废料不适合生产可锻合金,这涉及到铝合金等级下降,然而在冶金意义上这仅仅表明从经济角度来看一个铸造汽缸的价值仅仅相当于窗户挤压型材。
从全球对铸造铝合金的需求增长角度看,这种等级下降现在比实际兴趣更具有学术兴趣,正在发生改变,如果汽车大多采用电动驱动,可能会出现铸造铝合金废料供应过剩,因为市场将不再需要内燃机柱体和汽车发动机头了。
必须采取对策,铝废料新应用领域的开发将面对是否高度合金化的铝合金能否用在普通应用领域,如果能,采取什么方式。可能性包括采用选择性分离为指标开发分拣和加工技术实现最佳化,这是可能的并且具有经济价值。
新合金的研究开发是一方面,但这已经被许多公司所忽略。对合金质量的要求一直在提高,并且符合所谓的标准合金,为保持竞争能力,铝回收生产商更加注重合金的开发研究。
未来展望
对于汽车工业和建筑工业的应用方面来讲,铝回收率是高的,但是和包装工业的回收潜力不一样,汽车工业和建筑工业铝回收率的进一步改善是低的(图1)。
这里我们谈到几十万吨铝的其他作用,例如机器、家具、办公附件或电器和电子设备方面的应用是铝废料来源的一部分,然而在很大程度上这些终端市场不知道回收率是多少,由欧洲铝协会进行的研究将收集这些领域里铝流动数据和可用回收铝的数据,还应当检查在所获得数据基础之上的收集系统。
人人都在谈论电动汽车,公共广告给人们的印象并没有被现实所证实。废铝回收工业不得不拿电动汽车作为样本,全面论证可能对废铝回收工业造成什么样的影响。现在每辆汽车驱动系平均统用铝50千克,这包括汽缸头、活塞、发动机主体、底座、辅助装置和齿轮箱。在欧洲每年采用传统技术生产1 400万辆汽车,如果许多汽车仅仅装备电动马达,这将影响到约70万吨铝的用量,当动力储存装备的开发还有技术和经济上的冲突之时,这一状况是否会发生仍然值得怀疑,有更多理由偏爱复合动力驱动汽车的增长,传统马达和电机都拥有它们的位置。
尽管有许多公开的问题,至少铸造铝合金生产商应当考虑如何降低他们长期对汽车的强烈依赖,如何开发现在原铝合金占主要地位的二次加工铝合金的应用。
译自《今日国际铝》
2011年7/8月号 第30-31页
(责任编辑:朱竹)