废铝的资源化利用.
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德国 • 德国的铝公司对废铝的回收极为重视，建 有各自的处理基地。如德国阿卢比列兹公 司于1996年在开普顿市建立了一家新铸造 厂，其主要原料就是废旧的6063合金，占 80％以上，设计生产能力为6万t/a,极大地 缓解了原铝资源的供需矛盾。目前德国每 年生产的原铝和再生铝的水平大体持平， 各为55万t。
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废铝的来源
铝渣 铝质饮料罐
铝屑
废杂铝，铸造 铝合金废铝等 报废的铝板材， 线材，型材铝制 品 废旧的飞机，船 国家职业教育环境监测与治理技术 专业教学资源库 舶，汽车零件
铝废料可分为“新废料”和“旧废料”两类。 新废料又称为“过程废料” 在冶炼和加工产生的废料，这类废料在大冶练厂和加 工厂现场重熔回收是很普遍的；独立的重熔厂也回收生 产铝板和挤压件等时产生的边角料和切屑，
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• 该厂的主要特点是；在再生处理废建筑铝材时， 不经脱漆与粉碎处理，不用任何盐类物质做熔剂， 烟气经过严格的净化处理，不排出对环境有害的 气体与固态物质，能源利用效率高，只有5MJ／ kg，仅相当于原铝生产能耗(148MJ／kg)的3.4％。
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• 由含铝矿物电解或其他方法制得的金属铝称为原铝，又称 一次铝。 • 由含金属铝的废旧材料熔炼回收所得的金属铝或铝合金称 为二次铝。 • 意义： • 大幅度地降低电能消耗 • 大幅度地节约基建费用 • 大大地减少环境污染
三、再生铝的生产
• 铝工业之所以能成为一种可持续发展的工业，不 仅在于铝具有良好的性能（密度小、塑性变形性 能好等），而且由于它是最具有可回收性与再生 利用价值的工程金属，其回收节能效果甚佳，能 够多次反复循环利用。再生铝的能耗仅为制取原 铝的3%-5%。 • 铝的回收和再生利用不仅节能效果显著，而且可 以减免铝生产中和发电工业生产中的CO2和CO排 放量。这对于防治大气污染有重要意义，所以铝 的再生被称誉为一种“绿色金属”生产。
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1997-2001年世界原铝和再生铝产量
年份 1997 1998
原铝／kt 19479 19949
再生铝／kt 2175 2135
1999
2000 2001
20655
21191 20551
2177
2244 2217
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我国
• 目前，我国铝的再生利用属于初级阶段。虽然我 国是铝生产和消费大国，但对其回收利用尚未引 起公众的充分重视。我国至今还没有一家有一定 规模、专门收购和熔炼铝易拉罐的国营铝厂，基 本上由分散的小熔炼点经营，金属实收率很低， 只有70%-80％，有的不足60％，而发达国家则在 90％以上，有的高达98％。再者，由分散厂家生 产的再生铝，规模小、质量不稳定，得不到社会 的承认。这是当前函待解决的一个重要问题。
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• 熔炼炉有两个出铝口，上口供铝液流入铸造机，下口供炉 膛清理用。 • 静置炉用天然气加热．有两个燃烧嘴，在此炉内调整所配 合金成分，同时能精确地控制铸造温度在730℃。炉门的 开闭与炉体倾斜均由液压系统控制。由于炉体倾斜角度控 制精确，能保持熔液流量与水平稳定，可铸出高质量的锭 坯。为此，需要添加合金元素、搅拌与扒渣，采用气体来 净化铝液，还用Al—Ti—B晶粒细化剂添加于流槽内的铝 液中。
实例2-废杂铝的预处理
我国再生铝厂利用的废铝主要来源于两方面，一 是从国外进口废杂铝，二是国内产生的废铝。 1、进口废杂铝 近几年国内大量从国外进行废杂铝。就进口废杂铝成分而言， 除少数分数清晰外大多数是混杂的。一般分为以下几大类： （1）单一品种的废铝 （2）废杂铝切片 （3）混杂的废铝料 （4）焚烧后的含铝碎料 （5）混杂的碎废铝料
熔炼炉和精炼净化炉，一般采用 燃油或燃气的专用静置炉。
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废铝的再生——除杂
再生铝精炼方法有过 滤、通气精炼、盐类 精炼、真空精炼、氧 化精炼等。前四种方 法用于去除非金属杂 质，后一种方法用于 去除金属杂质。
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日本
• 日本对资源的再生利用尤为重视。日本成 立了全国性的铝罐回收协会，专门从事铝 罐回收宣传和组织利用工作。现今，铝罐 回收协会设有回收点400余处，他们还打算 进一步增加回收点。1997年，日本国内产 生的废铝为170万t左右，回收约140万t铝， 回收率高达82％。目前，日本每年使用的 再生铝量达到150万t,这对于原铝产量很少 的日本来说，具有重要的意义。
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• 为了形成一“个有效的废建筑铝型材“链”，欧 洲六家大的铝建筑装修企业组建了一个废铝回收 公司，将收集的废建筑型材全部集中到科克拉得 厂再生，这既有利于环境保护，又保证了科克拉 得厂有足够的原料。
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• 专为熔化废料的熔炼炉其容量为50t，用天然气加热。炉 内有两个室——预热室与熔化室，被气冷悬挂隔板一分为 二。只有熔炼室受到直接加热，而预热室受熔炼室流出的 烟气间接加热。此烟气经隔板上的孔流人预热室，其量受 到严格控制，以便达到所需的预热温度，使污染物发生部 分燃烧与熔化。 • 预热废料时，从污染物热分解出来的气体由再循环风机 打入熔炼室，同时混入一定量的空气，使它们发生完全燃 烧，形成对环境无害的燃烧产物。
废铝的再生——铝循环
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再生铝生产工艺
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。 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。
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二、废铝的分类
• 铝从矿石到金属，再到成品成本很高，仅电解一道工序耗 电就达13000-15000度/吨铝； • 电解铝再生，能使能耗、辅料消耗大大降低，节约资源、 成本。与生产原铝相比，生产再生铝在环境保护方面有显 著优点。从废铝料生产再生铝，CO2排放量比用水电生产 原铝减少91%，比用燃油发电生产铝的建厂投资仅仅为生 产原铝的10%； • 因此，废弃铝的回收、再利用，无论从节约地球上资源、 节约能耗、成本、缩短生产流程周期都具有十分巨大的意 义。
再生铝生产工艺
• 废铝的品种繁多，而且成分各异，实际上不能用 单一的方法加以处理，所以生产再生铝只能是因 材而异。一般的处理流程是： • 废铝的分类； • 预处理 • 熔炼 • 净化和铸造
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废铝的分类
• (1)铝质饮料罐。下图表示每吨铝、钢与玻 璃所能制造等容积饮料罐的数量比较。
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（1）生产于生活领域的废铝：如废家用餐具、水壶废铸铝 锅盆、废家用电器中的废铝零件、废导线、废包装物等。 （2）生产企业产生的废铝料：此种废铝一般称为新废料， 主要包括铝及其合金在生产过程中生产的废料，主要包括 铝及其合金在生产过程中生产的废铝，铝材在加工过程 中产生的边角料，废次材等 （3）熔炼铝和铝合金生产过程中产生的浮渣； 此种废料即常说的铝灰，凡是有熔融铝的地方就会有铝灰产 生，例如在铝的生产、熔炼、加工笔废铝再生 过程中产 生的铝灰多，尤其以废杂铝再生熔炼过程中产生的铝灰多， 废杂铝的成分复杂，杂质赵多，表面污染就越严重，铝灰 就越多
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2、国内回收的碎废铝料 我国，铝废料中，约20%来自于包装行业，40%来自 于运输业，30%来自建筑业。报废汽车中铝废料的回收 和废铝饮料罐的回收是两个主要途径。 国内回收的废杂铝大多纯净，所含杂质较少，基本分 为三大类：即回收部门常说的废熟铝、废生铝和废合金 铝。废生铝主要是废铸造铝和废合金铝，多以废机器零 件（废旧汽车、废模具、内燃机活塞）。废合金铝（废 飞机铝、铝框架等）。就生产部门而言，可分为生活废 铝和工业废铝。
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• （2）铝和铝合金机械加工(车、铣、刨、磨)时产 生的铝屑，可直接加入熔炉中。 • （3）报废的铝板材、线材、型材制品；铸造、锻 造铝制品时的废件、边角余料及其他日用品废料。 • （4）废旧的飞机、汽车、船舶上的含铝部件。 • （5）废杂铝 • （6）铝渣
实例1-国外的废铝再生
• 于1993年建成的阿卢马克斯废铝再生公司(A1umax Recycling) 位于荷兰和克拉得镇(Kerkrade)。它用废幕墙型材、商店门宙 型材、门窗废料、废型材等为原料，经再生处理后铸成挤压建 筑型材用的锭坯。回收的这类废料被称为“污染的废铝”。所 谓“污染”，就是指废铝上有涂层或铝塑混合物。 • 门窗与幕墙废型材上不但有涂层，还往往混有作为密封的聚 酰胺条。阿卢马克斯废铝再生公司是当前全球最先进的这类企 业之一，在对环境无害的清洁条件下回收此种废铝，熔铸成优 质6063合金锭坯，链坯直径145—254mm，长度不大于6m。 在生产这类锭坯时使用少量的原铝、纯镁与纯硅，以及作为晶 粒细化剂的A1－Ti—B丝中间合金。
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废铝的再生——铝循环
含铝废料包括铝及铝合金加工厂的 废料、机器零部件、飞机船舶以及 日用品等。 含铝废料的组成十分复杂，化学成 分极不均匀，物理形态也很不规整。
再生铝熔体精炼是 高效高质量再生利用铝的关键。
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废铝的资源化利用
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• 一、概述 • 二、再生铝的分类 • 三、国内外再生铝的生产工艺
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一、概述 • 铝是目前世界上除钢铁外用量最大的金属； • 在有色金属中，铝无论在储量、产量、用量方面均 属前位 • 铝的保用范围十分广泛，民用、军用、建筑交通等 各行各业中铝及合金几乎无所不在； • 随着产量、使用量的增加，废弃铝制品量也越来越 大，而且，许多铝制品都是一次性使用，从制成产 品至产品丧失使用价值较短。
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美国Biblioteka Baidu
• 美国早在1987年就通过了《铝饮料罐回收法》，对废 铝罐的回收起到积极推动作用。美国设有废铝回收专 业公司，回收网点遍布全国，而且还有许多民间团体 专门开展易拉罐的回收积聚，人们普遍接受铝罐回收 法案。 • 目前，美国除回收中心外，还有1万多个方便的铝罐 回收站和遍布各角落的回收机，还在车站、码头、机 场等公共场所设立饮料回收机，目前已有1200多台这 样的机器在运转,1995年共回收铝罐92万t，可用来再 制造184亿个新铝罐，可使废铝及早回收，循环周期 最短时不超过两星期，回收率达到62.1％。1995年美 国再生铝产量为318.6万t，约为其原铝产量380万t的 84％。
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。 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。
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配料
再生变形 铝合金
再生铸造 铝合金
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“旧废料
产品使用期结束和报废后产生的废料，这类废料可获量与产品使用期限有关， 如汽车中铝制品件使用期限12年，建筑业中为30年。“旧废料”一般都在独立 再生铝厂中处理和重熔，大部分转化成铸件的铸锭，常常加入合金添加剂的硅、 铜、镁；也有一部分转化钢铁工业用的铝脱氧剂。“旧废料”在今后10年甚至 更长时间将继续增长，目前占总废料量的50%。
德国 • 德国的铝公司对废铝的回收极为重视，建 有各自的处理基地。如德国阿卢比列兹公 司于1996年在开普顿市建立了一家新铸造 厂，其主要原料就是废旧的6063合金，占 80％以上，设计生产能力为6万t/a,极大地 缓解了原铝资源的供需矛盾。目前德国每 年生产的原铝和再生铝的水平大体持平， 各为55万t。
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废铝的来源
铝渣 铝质饮料罐
铝屑
废杂铝，铸造 铝合金废铝等 报废的铝板材， 线材，型材铝制 品 废旧的飞机，船 国家职业教育环境监测与治理技术 专业教学资源库 舶，汽车零件
铝废料可分为“新废料”和“旧废料”两类。 新废料又称为“过程废料” 在冶炼和加工产生的废料，这类废料在大冶练厂和加 工厂现场重熔回收是很普遍的；独立的重熔厂也回收生 产铝板和挤压件等时产生的边角料和切屑，
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• 该厂的主要特点是；在再生处理废建筑铝材时， 不经脱漆与粉碎处理，不用任何盐类物质做熔剂， 烟气经过严格的净化处理，不排出对环境有害的 气体与固态物质，能源利用效率高，只有5MJ／ kg，仅相当于原铝生产能耗(148MJ／kg)的3.4％。
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• 由含铝矿物电解或其他方法制得的金属铝称为原铝，又称 一次铝。 • 由含金属铝的废旧材料熔炼回收所得的金属铝或铝合金称 为二次铝。 • 意义： • 大幅度地降低电能消耗 • 大幅度地节约基建费用 • 大大地减少环境污染
三、再生铝的生产
• 铝工业之所以能成为一种可持续发展的工业，不 仅在于铝具有良好的性能（密度小、塑性变形性 能好等），而且由于它是最具有可回收性与再生 利用价值的工程金属，其回收节能效果甚佳，能 够多次反复循环利用。再生铝的能耗仅为制取原 铝的3%-5%。 • 铝的回收和再生利用不仅节能效果显著，而且可 以减免铝生产中和发电工业生产中的CO2和CO排 放量。这对于防治大气污染有重要意义，所以铝 的再生被称誉为一种“绿色金属”生产。
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1997-2001年世界原铝和再生铝产量
年份 1997 1998
原铝／kt 19479 19949
再生铝／kt 2175 2135
1999
2000 2001
20655
21191 20551
2177
2244 2217
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我国
• 目前，我国铝的再生利用属于初级阶段。虽然我 国是铝生产和消费大国，但对其回收利用尚未引 起公众的充分重视。我国至今还没有一家有一定 规模、专门收购和熔炼铝易拉罐的国营铝厂，基 本上由分散的小熔炼点经营，金属实收率很低， 只有70%-80％，有的不足60％，而发达国家则在 90％以上，有的高达98％。再者，由分散厂家生 产的再生铝，规模小、质量不稳定，得不到社会 的承认。这是当前函待解决的一个重要问题。
国家职业教育环境监测与治理技术 专业教学资源库
• 熔炼炉有两个出铝口，上口供铝液流入铸造机，下口供炉 膛清理用。 • 静置炉用天然气加热．有两个燃烧嘴，在此炉内调整所配 合金成分，同时能精确地控制铸造温度在730℃。炉门的 开闭与炉体倾斜均由液压系统控制。由于炉体倾斜角度控 制精确，能保持熔液流量与水平稳定，可铸出高质量的锭 坯。为此，需要添加合金元素、搅拌与扒渣，采用气体来 净化铝液，还用Al—Ti—B晶粒细化剂添加于流槽内的铝 液中。
实例2-废杂铝的预处理
我国再生铝厂利用的废铝主要来源于两方面，一 是从国外进口废杂铝，二是国内产生的废铝。 1、进口废杂铝 近几年国内大量从国外进行废杂铝。就进口废杂铝成分而言， 除少数分数清晰外大多数是混杂的。一般分为以下几大类： （1）单一品种的废铝 （2）废杂铝切片 （3）混杂的废铝料 （4）焚烧后的含铝碎料 （5）混杂的碎废铝料
熔炼炉和精炼净化炉，一般采用 燃油或燃气的专用静置炉。
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废铝的再生——除杂
再生铝精炼方法有过 滤、通气精炼、盐类 精炼、真空精炼、氧 化精炼等。前四种方 法用于去除非金属杂 质，后一种方法用于 去除金属杂质。
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日本
• 日本对资源的再生利用尤为重视。日本成 立了全国性的铝罐回收协会，专门从事铝 罐回收宣传和组织利用工作。现今，铝罐 回收协会设有回收点400余处，他们还打算 进一步增加回收点。1997年，日本国内产 生的废铝为170万t左右，回收约140万t铝， 回收率高达82％。目前，日本每年使用的 再生铝量达到150万t,这对于原铝产量很少 的日本来说，具有重要的意义。
国家职业教育环境监测与治理技术 专业教学资源库
• 为了形成一“个有效的废建筑铝型材“链”，欧 洲六家大的铝建筑装修企业组建了一个废铝回收 公司，将收集的废建筑型材全部集中到科克拉得 厂再生，这既有利于环境保护，又保证了科克拉 得厂有足够的原料。
国家职业教育环境监测与治理技术 专业教学资源库
• 专为熔化废料的熔炼炉其容量为50t，用天然气加热。炉 内有两个室——预热室与熔化室，被气冷悬挂隔板一分为 二。只有熔炼室受到直接加热，而预热室受熔炼室流出的 烟气间接加热。此烟气经隔板上的孔流人预热室，其量受 到严格控制，以便达到所需的预热温度，使污染物发生部 分燃烧与熔化。 • 预热废料时，从污染物热分解出来的气体由再循环风机 打入熔炼室，同时混入一定量的空气，使它们发生完全燃 烧，形成对环境无害的燃烧产物。
废铝的再生——铝循环
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再生铝生产工艺
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。 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。
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二、废铝的分类
• 铝从矿石到金属，再到成品成本很高，仅电解一道工序耗 电就达13000-15000度/吨铝； • 电解铝再生，能使能耗、辅料消耗大大降低，节约资源、 成本。与生产原铝相比，生产再生铝在环境保护方面有显 著优点。从废铝料生产再生铝，CO2排放量比用水电生产 原铝减少91%，比用燃油发电生产铝的建厂投资仅仅为生 产原铝的10%； • 因此，废弃铝的回收、再利用，无论从节约地球上资源、 节约能耗、成本、缩短生产流程周期都具有十分巨大的意 义。
再生铝生产工艺
• 废铝的品种繁多，而且成分各异，实际上不能用 单一的方法加以处理，所以生产再生铝只能是因 材而异。一般的处理流程是： • 废铝的分类； • 预处理 • 熔炼 • 净化和铸造
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废铝的分类
• (1)铝质饮料罐。下图表示每吨铝、钢与玻 璃所能制造等容积饮料罐的数量比较。
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（1）生产于生活领域的废铝：如废家用餐具、水壶废铸铝 锅盆、废家用电器中的废铝零件、废导线、废包装物等。 （2）生产企业产生的废铝料：此种废铝一般称为新废料， 主要包括铝及其合金在生产过程中生产的废料，主要包括 铝及其合金在生产过程中生产的废铝，铝材在加工过程 中产生的边角料，废次材等 （3）熔炼铝和铝合金生产过程中产生的浮渣； 此种废料即常说的铝灰，凡是有熔融铝的地方就会有铝灰产 生，例如在铝的生产、熔炼、加工笔废铝再生 过程中产 生的铝灰多，尤其以废杂铝再生熔炼过程中产生的铝灰多， 废杂铝的成分复杂，杂质赵多，表面污染就越严重，铝灰 就越多
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2、国内回收的碎废铝料 我国，铝废料中，约20%来自于包装行业，40%来自 于运输业，30%来自建筑业。报废汽车中铝废料的回收 和废铝饮料罐的回收是两个主要途径。 国内回收的废杂铝大多纯净，所含杂质较少，基本分 为三大类：即回收部门常说的废熟铝、废生铝和废合金 铝。废生铝主要是废铸造铝和废合金铝，多以废机器零 件（废旧汽车、废模具、内燃机活塞）。废合金铝（废 飞机铝、铝框架等）。就生产部门而言，可分为生活废 铝和工业废铝。
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• （2）铝和铝合金机械加工(车、铣、刨、磨)时产 生的铝屑，可直接加入熔炉中。 • （3）报废的铝板材、线材、型材制品；铸造、锻 造铝制品时的废件、边角余料及其他日用品废料。 • （4）废旧的飞机、汽车、船舶上的含铝部件。 • （5）废杂铝 • （6）铝渣
实例1-国外的废铝再生
• 于1993年建成的阿卢马克斯废铝再生公司(A1umax Recycling) 位于荷兰和克拉得镇(Kerkrade)。它用废幕墙型材、商店门宙 型材、门窗废料、废型材等为原料，经再生处理后铸成挤压建 筑型材用的锭坯。回收的这类废料被称为“污染的废铝”。所 谓“污染”，就是指废铝上有涂层或铝塑混合物。 • 门窗与幕墙废型材上不但有涂层，还往往混有作为密封的聚 酰胺条。阿卢马克斯废铝再生公司是当前全球最先进的这类企 业之一，在对环境无害的清洁条件下回收此种废铝，熔铸成优 质6063合金锭坯，链坯直径145—254mm，长度不大于6m。 在生产这类锭坯时使用少量的原铝、纯镁与纯硅，以及作为晶 粒细化剂的A1－Ti—B丝中间合金。
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废铝的再生——铝循环
含铝废料包括铝及铝合金加工厂的 废料、机器零部件、飞机船舶以及 日用品等。 含铝废料的组成十分复杂，化学成 分极不均匀，物理形态也很不规整。
再生铝熔体精炼是 高效高质量再生利用铝的关键。
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• 一、概述 • 二、再生铝的分类 • 三、国内外再生铝的生产工艺
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一、概述 • 铝是目前世界上除钢铁外用量最大的金属； • 在有色金属中，铝无论在储量、产量、用量方面均 属前位 • 铝的保用范围十分广泛，民用、军用、建筑交通等 各行各业中铝及合金几乎无所不在； • 随着产量、使用量的增加，废弃铝制品量也越来越 大，而且，许多铝制品都是一次性使用，从制成产 品至产品丧失使用价值较短。
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• 美国早在1987年就通过了《铝饮料罐回收法》，对废 铝罐的回收起到积极推动作用。美国设有废铝回收专 业公司，回收网点遍布全国，而且还有许多民间团体 专门开展易拉罐的回收积聚，人们普遍接受铝罐回收 法案。 • 目前，美国除回收中心外，还有1万多个方便的铝罐 回收站和遍布各角落的回收机，还在车站、码头、机 场等公共场所设立饮料回收机，目前已有1200多台这 样的机器在运转,1995年共回收铝罐92万t，可用来再 制造184亿个新铝罐，可使废铝及早回收，循环周期 最短时不超过两星期，回收率达到62.1％。1995年美 国再生铝产量为318.6万t，约为其原铝产量380万t的 84％。
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。 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。
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配料
再生变形 铝合金
再生铸造 铝合金
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“旧废料
产品使用期结束和报废后产生的废料，这类废料可获量与产品使用期限有关， 如汽车中铝制品件使用期限12年，建筑业中为30年。“旧废料”一般都在独立 再生铝厂中处理和重熔，大部分转化成铸件的铸锭，常常加入合金添加剂的硅、 铜、镁；也有一部分转化钢铁工业用的铝脱氧剂。“旧废料”在今后10年甚至 更长时间将继续增长，目前占总废料量的50%。