【文章內(nèi)容簡介】 量不斷增長的情況下，廢舊鋁的量也隨之增加，對環(huán)境及資源的影響日趨突出。鋁廢棄物的回收、處 理、再生利用已迫在眉睫 。 在工業(yè)用的結構金屬中，鋁的可回收性是最高的，再生效益也是最大的。由于鋁的抗腐蝕性能高，除某些鋁制化工容器與裝置外，鋁產(chǎn)品在其使用期間幾乎不被腐蝕，如建筑鋁門窗、高壓輸配電線、交通運輸工具鋁結構與零配件、鋁制易拉罐等在其“服務”期間僅發(fā)生極少量的腐蝕損失，幾乎可得到全部回收，所以廢舊鋁有較好的效益。 廢舊鋁的回收加工技術并不復雜。近幾年，我國廢舊鋁回收利用機械設備的研制開發(fā)上已經(jīng)取得了重大成效，而且生產(chǎn)簡單、適用、自動化程度較高，投入不大等特點，有些還具有適合我國國情的獨創(chuàng)性。 目 前，我國年產(chǎn)生的廢舊鋁量約 350 萬噸左右 ，由于鋁具有 密度?。ㄤX的密度僅為鋼的 1/3）、導電、導熱和反光性能好等特性；鋁合金在強度、剛度、耐腐蝕、加工、 年產(chǎn) 6 萬噸特種鋁合金鑄錠建設項目可行性研究報告 2–12 鑄造等方面具有良好的性能。因而，鋁在各個工業(yè)部門和日常生活中得到廣泛應用。20xx 年，世界鋁消費量為 2851 萬噸。據(jù)有關專業(yè)人士預計， 20xx 年世界鋁消費量將達到 3278 萬噸， 兩 年增長 15%。而作為發(fā)展中國家的中國， 20xx 年鋁消費量為 550 萬噸， 20xx 年將達到 715 萬噸以上，增長率高達 30%。 20xx 年，我國共進口鋁及鋁合金 萬噸，出口 萬噸， 凈進口 12 萬噸；共進口鋁材 萬噸，出口 萬噸，凈進口 萬噸，鋁材進口量占當年國內(nèi)鋁材產(chǎn)量的 %。大量進口既反映了國內(nèi)鋁工業(yè)與國外的差距，同時也預示著國內(nèi)鋁工業(yè)有巨大的發(fā)展空間。 北川工業(yè) 園區(qū)鋁資源： 北川工業(yè)園區(qū)內(nèi)現(xiàn)有三家鋁廠可為該項目提供原材料。 項目建設的意義及必要性 資源回收再利用是 響應我國 可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略 需要 資源回收再生利用是我國經(jīng)濟、社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。目前，世界各國都把數(shù)量巨大的多種廢棄物經(jīng)過回收利用 ,變廢為寶 ,使其得以減量化、無害化和資源化。進入 21 世紀后 ,中 國資源結構主體將逐步轉移到依賴再生資源。我國國民經(jīng)濟也將越來越大地依賴再生資源，因此，再生資源回收利用將成為我國的基本國策。當前，“十二五”規(guī)劃中提出，要加快建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，加大環(huán)境保護力度，切實保護好自然生態(tài)，認真解決影響經(jīng)濟社會發(fā)展特別是嚴重危害人民健康的突出的環(huán)境問題，在全社會形成資源節(jié)約性的增長方式和健康文明的發(fā)展模式。 總之，大力開展再生資源回收利用是 我國 可持續(xù)發(fā)展的 重要組成部分 ， 是 提高資源利用效率、保護環(huán)境、建立資源節(jié)約型社會的重要途徑之一 。 本項目的實施有 利于治理“環(huán)境污染” 回收率 （ 當年產(chǎn)生的廢鋁量與當年實際回收利用的廢鋁量之間的比 ） 。由于中國所具有的勤儉持家的優(yōu)良傳統(tǒng)，并且鋁又是一種價值較高的金屬。真正被廢棄的廢雜鋁幾乎沒有，因此說，我國廢雜鋁回收率應當很高。據(jù)估算約在 6070%左右。但我們也要注意，由于我國總體上的廢鋁回收體系并不完善，所產(chǎn)生部分廢鋁 制品 被遺棄而未得到有效利用。廢鋁 制品由于屬化學合成原料，不能夠被自然分解，被人們隨意丟棄而造成的視覺污染、生態(tài)污染和潛在危害。視覺危害是指散落在環(huán)境中的廢鋁制品對 年產(chǎn) 6 萬噸特種鋁合金鑄錠建設項目可行性研究報告 2–13 市容、景觀的破壞。在大城市、旅游區(qū)、水體 中、鐵道旁給人們的視覺帶來不良刺激，影響城市、風景點的整體美感?！皾撛谖：Α笔侵笍U鋁制品進入自然環(huán)境后難以降解而帶來的長期深層次環(huán)境問題。其危害有：第一，廢鋁制品在土壤中影響農(nóng)作物吸收養(yǎng)分和水分，導致農(nóng)作物減產(chǎn)。第二，拋棄在陸地上或水體中的廢鋁制品，被動物當作食物吞入，導致動物死亡。在動物園、牧區(qū)、農(nóng)村、海洋中，此類情況已屢見不鮮。第三，進入生活垃圾中的廢鋁制品很難處理。如果將其填埋會占用土地，且長時間不能降解。所以，無論哪一類，同樣都會對市容景觀和生態(tài)環(huán)境造成污染和危害。 治理污染重要途徑就是廢舊鋁回收 再生利用，使廢舊鋁可重新加工成型得到不同的、可用的鋁產(chǎn)品?；厥绽梅蠌U舊鋁處理無害化的原則?？梢员苊狻耙曈X污染”，而且可以解決“潛在危害”，減輕城市生活垃圾處置負荷，節(jié)約土地，這是一個治理視覺污染、生態(tài)污染和潛在危害標本的辦法，因此，廢舊鋁制品 回收再生利用是 治理污染 的 迫切需要。 本項目的實施有利于提高資源利用效率 改革開放以來，我國資源消耗高、浪費大、環(huán)境污染嚴重等問題，隨著經(jīng)濟的快速增長和人口的不斷增加，我國資源不足的矛盾更加突出。“十二五”是我國全面建設小康社會、加快推進社會主義現(xiàn)代化的關鍵時期， 必須統(tǒng)籌協(xié)調(diào)經(jīng)濟社會發(fā)展與人口、資源、環(huán)境的關系，進一步轉變經(jīng)濟增長方式，加快建設節(jié)約型社會，在生產(chǎn)過程中節(jié)約資源，提高資源利用效率，減少損失浪費，以盡可能少的資源消耗，創(chuàng)造盡可能大的經(jīng)濟社會效益。到 20xx 年，我國廢舊鋁制品 回收再生利用 只有 6070%，遠不能跟日本、美國等一些發(fā)到國家相比。 改革開放來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展。我國資源消耗高、浪費大及資源越來越嚴重不足，因此，我國資源結構主體將逐步轉移到依賴再生資源。我國國民經(jīng)濟也將越來越大地依賴再生資源。所以，本項目的實施有利于節(jié)約資源的消耗。 本項目的實 施有利于促進當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展 本項目建設對加快 西寧市 工業(yè)化進程，提升工業(yè)整體素質(zhì)都有積極的作用?！笆濉睍r期是 西寧市 經(jīng)濟和社會高速發(fā)展的戰(zhàn)略機遇期，需要一大批工業(yè)項目作支撐。項目建設能夠促進當?shù)毓I(yè)及相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。并為 西寧市 當?shù)匾胂冗M的廠房設備和管理模式，并創(chuàng)造部分就業(yè)崗位，增加地方稅收，促進 西寧市 經(jīng)濟的發(fā)展。 年產(chǎn) 6 萬噸特種鋁合金鑄錠建設項目可行性研究報告 2–14 需求分析 鋁合金在汽車行業(yè)的運用 汽車材料的歷史變革 在汽車材料中，鋁是鋼鐵的主要競爭材料；據(jù)調(diào)查在 20xx 年美國生產(chǎn)的每輛轎車中平均用鋁量達到 116kg，比 20 年前增加了 46%，而汽車自重 平均下降了 20%。到 20xx年汽車鋁材的使用量已經(jīng)僅次于剛和鐵。全球約有 11%的鋼產(chǎn)量用于汽車工業(yè)， 20xx年的用量約為 億噸。鋁應用于汽車上的產(chǎn)量比例是鋼的 2 倍，達到 22%，但按噸位計算，鋁的年用量僅約為 900 萬噸，（即使考慮密度的差異，也僅相當于 260 萬噸鋼）。但是，各國鋁材工業(yè)的發(fā)展水平參差不齊，甚至十分懸殊。即使條件具備、發(fā)展較快的國家和地區(qū)劃，也因效益等諸多方面的考慮，不可能所有品種都大量生產(chǎn)而不 顧及經(jīng)濟效益，汽車鋁材的國際貿(mào)易正是乘這種歷史潮流應運而生，不斷發(fā)展的。 鋁合金在汽車上的應用歷 程 時間 國家及地區(qū) 車型 用途 1986 年（最早） 印度 汽車 曲軸箱 20 世紀初 歐美 福特 T 型車 鋁制車身 20 世紀 2030 年代 歐洲 法拉利 360 等賽車 鋁制車身 20 世紀 30 年代起 歐美 汽車 車輪懸架和其他部件 1941 年 1954 年 歐美 汽車 每輛車平均用鋁 12 磅 1971 年 歐美 汽車 每輛車平均用鋁 77 磅 20xx 年 歐美 汽車 每輛車平均用鋁 250 磅 20xx 年 歐美 汽車 每輛車平均用鋁 268 磅 鋁具有強度高、耐腐蝕、適合多種成型方法、較易再生利用等優(yōu)點，是汽車工 業(yè)應用較多的金屬材料。特別是能源、環(huán)境、安全等方面的原因使對汽車輕量化的要求越來越迫切，使用輕量化材料是實現(xiàn)汽車輕量化的重要途徑，而鋁是應用得比較成熟的輕量化材料。近 20 年來，鋁在汽車上的用量和在汽車材料構成比中所占份額都有明 年產(chǎn) 6 萬噸特種鋁合金鑄錠建設項目可行性研究報告 2–15 顯的增加。由鋁合金制造的零件已經(jīng)遍及汽車的發(fā)動機、底盤、車身等各個部分，甚至在國外已有全鋁汽車面世鋁是輕量化首選材料，在高張力鋼板、鋁、塑料制成的輕量化材料中，鋁起到了特別重要的作用。用于汽車上的鋁合金大體上可分為鑄造鋁合金、變形鋁合金和鋁基復合材料。鑄造鋁合金在汽車上主要用于發(fā)動機、 傳動機構、轉向系統(tǒng)、制動器、行走系及各種附件。在汽車工業(yè)發(fā)達國家，汽車用鋁鑄件占到各類鋁鑄件產(chǎn)量的大半。例如日本，鋁鑄件的 76%、壓鑄件的 77%為汽車鑄件。在美國和歐洲，保險杠、油箱也將鋼板改用為鋁合金，保險杠用的新鋁合金也多次被開發(fā)。因此，未來汽車的材料構成比例中，歐美地區(qū)的鋁將成為主要材料，如在德國的試驗車中，鋁合金使用率已達到全體材料的 30%。鋁的導熱性好，是制作制冷設備、散熱器、熱交換器的好材料?；钊褂娩X是輕量化效果最好的例子。 用鋁鑄造或壓鑄成型的活塞、氣缸蓋、氣缸體等零件與鑄鐵相比，鋁的導熱性 能約高三倍，因而最適于必須要散熱的熱交換器零件上。這也是鋁活塞所要求的特征。由于鋁的熔化溫度低、流動性好，故易制造復雜形狀的零件。根據(jù)表面處理及使用條件，可直接作為軸承面使用，也可用于氣缸體。電器和無線電工業(yè)根據(jù)鋁的導電性好這一特性，廣泛地用于制造電線、電容器、整流器、器配件、無線電器材等。此外，鋁線比較容易冷卻，能相對地支持更大的電流，更具有經(jīng)濟性。機械制造業(yè)廣泛用鋁和鋁合金制造車輪、輪、離心機、通風機、起重機及泵的零部件，活塞發(fā)動機氣缸等。這是因為鋁及其合金不但密度輕而且能達到要求的強度，從而能降低在運 轉中的量消耗或者在使用相同能量的條件下大大地提運轉速度，同時也有可能延長機件的使用壽命。機器和機械的質(zhì)量和尺寸減小后使其適于生產(chǎn)、運輸、安裝和操作。鋁和鋁合金已成為制造飛機、汽車、船舶、拖拉機、機動車輛等不可缺少的料。在日本，鋁鑄件、壓鑄件占汽車全部鋁用量 90%以上，而在美國，軋制鋁的用量比例很大，約 40%以上。此外還有鍛造鋁及其合金。鋁用量的增加主要是氣缸體、散熱器、車輪、保險杠、車身外等零件鋁化傾向增強所致。 鋁材在汽車主要零部件上的應用 對于未來汽車，現(xiàn)在迫切需要研究的是環(huán)境污染、安全性和降低燃料 消耗量的問題。與地球的溫室化、大氣污染相對應得輕量化技術被提到相當高的位置。鋁合金是 年產(chǎn) 6 萬噸特種鋁合金鑄錠建設項目可行性研究報告 2–16 促進汽車輕量化最重要的材料之一，研究表明，汽車每使用 1kg 鋁，可降低自身質(zhì)量，減重效應高達 125﹪。同時在汽車整個使用壽命期內(nèi)，還可減少廢氣排放 20kg。即用鋁的減重和排放效果比為 1::20。鋁合金代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼鐵制造汽車，可使整車質(zhì)量減輕 30﹪～ 40﹪，制造發(fā)動機可減重 30﹪，制造缸體和缸蓋可減重 30﹪～ 40﹪。鋁質(zhì)散熱器比相同的銅制品輕 20﹪～ 40﹪，轎車鋁車身比鋼材制品輕 40﹪以上，鋁合金代替鑄鐵和鋼 材制品件有顯著的減重效果，汽車鋁合金車輪減重效果也是很明顯。汽車自重降低，能耗必然下降，使 CO CO、 NO2 等有害物質(zhì)排放減少，大幅度減輕汽車對空氣污染，改善人類生存環(huán)境，有極好的經(jīng)濟效應和社會效應。因此，鋁合金材料對促進汽車輕量化、降低能源消耗和改善人類生存環(huán)境貢獻很大，使現(xiàn)代汽車用材料的方向。 另外鋁合金的回收率很高，目前國外可達 80﹪以上， 60﹪以上的汽車用鋁合金材料為再生鋁，回收生產(chǎn) 1t 鋁合金要比重新生產(chǎn) 1t 鋁合金少耗能 95﹪，可節(jié)約大量能源。用于汽車工業(yè)中加工鋁合金所需的工裝設備投資要比鋼、鐵少 得多。同時，汽車鋁制車身框架以鋁擠壓型材為主，焊點少，減少了加工程序，提高了裝配效率，也減少了制造成本。 目前世界汽車行業(yè)應用鋁材的情況 據(jù)有關資料預測：鐵基合金在汽車上的應用將在同更輕質(zhì)的鋁合金競爭中明顯落于下風。汽車上使用的鋁合金首推鑄造鋁合金、鍛造鋁合金和鋁合金沖壓件。今天汽車用鋁已經(jīng)站到了交通工具制造業(yè)用鋁的 80%以上，遠遠超過了飛機制造業(yè)的需求。 但是目前每輛汽車上使用的鋁還是比較少的，如美國每輛汽車上所使用的鋁在10%以下，而在俄羅斯這一比例僅為 %。這是因為鋁合金通常要比傳統(tǒng)鋼鐵貴 45倍。但許多專家認為：在未來幾年，車用鋁合金的需求量將逐步增加。汽車非承載元 年產(chǎn) 6 萬噸特種鋁合金鑄錠建設項目可行性研究報告 2–17 件的質(zhì)量將由此減少 2/3，承載元件的質(zhì)量將減少 1/3～ 1/2。 近幾十年汽車鋁材的應用范圍及使用量 年份 應用范圍 單車使用量 （ kg） 19751980 活塞、缸套、缸蓋、油底殼、車輪、變速器殼 33 19811985 加上散熱器、空調(diào) 43 19861990 加上變速器、水泵殼體、機油泵殼體、發(fā)動機進氣歧管 72 19911995 加上車輪懸架平衡臂、板簧支撐架、發(fā)動機支撐架、前橋、燃油箱、儲氣管、凸輪軸支撐架、 蓄電池箱 89 199620xx 加上車門及其他車身元件、座椅、儀表板、轉向柱、安全氣囊支架、油門及離合器托架 94 20xx20xx 加上車身空間框架 156 國際車用鋁合金大會專家所作出的預測也證實了這一點：到 20xx 年時，每輛轎車鋁合金的使用量將達到 200kg，也就是說將比 20xx 年增長 30％ 50％。 車用鋁合金產(chǎn)品可以分為鑄造鋁合金、鍛造鋁合金以及鋁合金板材。 20xx 年鑄造鋁合金的質(zhì)量占整車質(zhì)量的 4％，到 20xx 年時，這一比例已經(jīng)上升到了 8％。鍛造鋁合金的這一比例由原來的 2％上升至 6％． 而鋁合金板材由 ％上升到了 4％。 車用鋁合金的使用量逐年上升的趨勢，并不是近幾年才出現(xiàn)