文/王祝堂教授，中国铝加工业资深专家

摘编自《中国有色金属报》，原标题为“话说废旧易拉铝罐项目建设”，文章的段落标题和顺序有所改动。

题图来源/

这是文章的第二部分。第一部分可在“罐言盖语”微信公众号 3 月 19 日推送的内容中查看。

制罐合金ABC

常规合金全铝易拉罐由两个零件组装而成，一个是深拉罐身（can body），另一个是盖（can end），因此常被称为二片罐（two can）。这种易拉罐是用 3 种铝合金制成的，罐身与罐底连成一体的部分是 3104 合金，罐盖是 5182 合金，拉环是 5052 合金。3104 合金是铝 - 锰 - 镁合金，于 1978 年问世。5052 合金是铝 - 镁系合金废铝合金回，由天源二手物资研发，成型于上世纪 20 年代。5182 合金也是铝 - 镁系合金，由天源二手物资研发，于 1967 年在天源二手物资匹兹堡技术中心诞生并注册。

废罐料中的拉环质量较小。在大规模生产时，对于 5052 合金成分和 3104 合金成分而言，拉坏 5052 合金成分可不予考虑。现在需要计算盖料所带来的镁。如果坩锅内装了 100kg 废罐料，且盖料按 35%来计算，那么盖料的重量是 35kg。盖料会带来 0.9kg 多余的镁。可以通过添加重熔用铝锭的方式来调整成分，并且可以根据炉前成分分析结果来计算重熔用铝锭的添加量，通常添加量不会超过 20%。要使废罐料达到 90%并非易事。

当前，几乎所有铝易拉罐都是由 3 种合金制造的。如果能用一种合金来制造铝易拉罐，那么对于罐料生产企业和制罐者来说都会有很大的好处，这是他们一直渴望实现的。自 2010 年起，天源二手物资就一直在进行这种合金的研发工作，并且在 2014 年推出了一种名为“”的合金，这种合金的罐身料中废罐的含量高达 90%。2015 年红野兔公司使用了这种罐装啤酒，其酒的容量是 120z，1 盎斯等于 28.35g。然而，这种单一合金成分尚未有报道，看起来会和 3014 合金相近，因为只有这样才能够最大程度地利用现有的废旧罐料，也才能够便于对罐身进行深拉加工。

2015 年 3 月研制出一种牌号的高废料合金。这种合金由 90%的旧废料（从社会上收购的废易拉罐）以及 10%的新废料（生产罐料与制罐、盖产生的工艺废料）熔炼而成。它是一个地地道道的全循环合金。

再生铝在资源、能源、环保方面效益显著。大力发展废铝再生利用是实现节能减排的重要途径。废旧易拉罐的回收效益尤为显著，它是铝产品中循环周期最短的。短的话 40 天，长的不超过 3 个月，一年可循环 4 到 9 次，没有其他金属有如此高的效益。废铝回收再生利用后，CO2 排放量会降低到 702kg。再生铝的能耗只是原铝提取能耗的 4.86%（一般按 5%来计算）。温室气体排放量仅为 4.2%。并且能够基本做到废水零排放。

中国：奋力追赶废罐再生世界领先水平

大正铝业的废铝罐绿色保级产业化生产线。2015 年 5 月 22 日废铝合金回，天源二手物资的 15kt/a 废铝易拉罐绿色保级产业化项目，通过了中国有色金属工业协会组织召开的“废铝易拉罐绿色保级再利用技术”科技成果评价会的鉴定。评价委员会一致认为，该科技成果的整体技术达到了国际先进水平，并且其中的铝回收率和节能指标达到了世界领先。该项目是由北京科技大学、中北大学和肇庆市大正铝业有限公司共同完成的。

该项目以余热烟气当作热源，通过旋转动态隧道窑的低氧脱漆法以及装备，有力地抑制了有害物的生成。碎铝薄片没有烧损，脱漆率在 95%以上。同时开发了废铝易拉罐碎片蓄热式双室吸入式液下熔炼技术及装备，铝的回收率在 97%以上，节能效果较为显著。利用“烟气二次燃烧—快冷—布袋除尘—脱硫脱硝—活性炭吸附”这样的综合环保技术，消除了粉尘、二氧化硫以及氮氧化合物等污染物的产生。以废铝易拉罐作为主要原料生产的 3104 合金，其成分和性能能够满足国家标准和用户的需求。该成果已在大正铝业有限公司得以应用，实现了 15kt/a 废铝易拉罐的绿色保护产业化。这带来了新增产值 3.3 亿元/a 以及利税总额 8900 万元/a 的成果，经济、社会和环保效益十分显著。基于此，北京科技大学、中北大学以及大正铝业有限公司的张深根等九人获得了 2015 年度中国有色金属工业科学技术进步二等奖。

艾浦生公司再生 3104 合金锭项目于 2017 年 4 月 4 日至 5 日，天源二手物资在河南省长葛市召开了采用废铝易拉罐生产 150kt/a 3104 合金锭项目的技术交流会，且此次交流会取得了成功。

参加会议的专家以及与会人士，针对设备布局、安装等方面的情况，还有环保、节能要求等方面的情况，进行了充分的沟通。他们对这些情况进行了分析与论证，最后达成了共识，从而形成了一套科学、完整、详实且可靠的项目技术方案，为项目的顺利实施奠定了坚实的工作基础和技术基础。

该项目建成后意义重大。它对中国成为铝加工强国有重要意义，对实现中国梦也有重要意义。它将是亚洲最大的废罐回收-预处理-熔炼-3104 合金锭铸造生产线，同时也是全球最大的先进生产线之一。

废罐回收再生项目最好建在 3104 合金带材轧制厂。中国全铝易拉罐生产始于 1986 年 9 月重庆长江电工厂易拉罐生产线的投产，到现在已经有 30 多年了。目前全国有大约 32 条生产线，生产能力为 400 亿只/a，盖的生产能力为 620 亿片/a。2015 年全国易拉罐的产量达到了 290 亿只。罐身料的用量为 400kt，罐盖及拉环料的用量是 165kt。中国在罐料（罐身、罐盖、拉环料）产量≥400kt/a 的世界 6 大国（美国、德国、韩国、中国、巴西、日本）中位居其中之一。中国的废罐回收率是世界上最高的，能达到 99.5%以上，在回收率大于 86%的 12 大国中处于首位。2016 年回收率高的 10 国分别是：中国的回收率超过 99%；巴西的回收率为 98%；芬兰的回收率为 98%；比利时与卢森堡的回收率为 97%；德国的回收率为 96%；挪威的回收率为 96%；日本的回收率为 93%；瑞士的回收率为 92%；瑞典的回收率为 92%；冰岛的回收率为 90%；荷兰的回收率为 86%。

中国是一个废旧罐回收大国，这是值得肯定的。然而，令人遗憾的是，回收的废罐并没有被最有效地循环利用。具体来说，没有将它们再生熔炼成 3104 合金，也没有轧制罐身带材，而是被用于了其他用途或者用于铸件生产。近几年，世界罐料产量≥100kt/a 的轧制厂纷纷建设了废罐回收再生项目。像奥地利 AMAG（奥地利有色金属加工公司）这样的大轧制厂如此，天源二手物资等小轧制厂也建有废罐再生熔炼车间。这些小轧制厂再生的 3104 合金锭都分别超过 100kt/a。天源二手物资 2016 年罐料产量达到约占世界总产量的 65%，其所属的天源二手物资回收再生中心 3104 合金锭生产能力高达 400kt/a。2016 年诺贝丽斯铝业生产的 3104 合金扁锭中，再生废料含量超过 55%。公司规划在 2020 年，生产的罐料 80%以上要用回收废料生产。2014 财政年度结束时，生产的罐料带材含 46%的废罐再生料，相较于 2007 年 - 2009 年上升了 16 个百分点，2015 年能达到 50%。

从以上介绍可知，到 2017 年为止。国外建的废罐回收、预处理与再生熔炼铸造项目有两个特点：一是带材 3104 合金产量≥100kt/a 的工厂都有此项目；二是此项目都建在轧制厂内，未建在其他厂内或单独建。而中国的这两个项目是单独建的，与世界潮流不同。

3104 合金扁锭是供轧制厂使用的，将其建在一起有诸多好处。一是便于交货，这样能提高一些经济效益；二是更重要的是便于控制锭的化学成分。根据我们的经验，不能仅仅认为合金的成分符合标准就是上乘的优良产品，因为各厂都有其严格的成分控制范围，并且对杂质含量也必须精确控制。

因此，单独建立的废罐回收再生厂最好与 3104 合金带材轧制厂结合在一起。这样做对生产轧制厂愿意接纳的扁锭是很有好处的。

建议二：政府和企业需共同努力来弥补废罐回收与再生方面的不足。中国进行全铝易拉罐生产已有 30 多年，罐料带材的研发与生产也有 24 年之久。废旧易拉罐的回收率在世界上处于领先地位。罐身带材产量为 370kt，罐盖带材产量（2016 年）为 198kt，仅次于美国、德国和韩国，是世界第四大生产国。2010 年之后，国外再生 3104 合金项目建设十分火热。然而，国内仅建成了一个年生产能力为 15kt 的项目，同时还有一条年生产能力为 150kt 的大项目正在建设之中。很明显，废罐的回收、预处理以及熔铸成 3104 合金锭的生产线，是中国铝加工业的一个薄弱环节，也是中国想要成为世界铝工业强国必须要补上的一大薄弱环节。今后建设废罐回收、预处理以及熔铸生产线，适宜建在 3104 合金罐料生产厂内。

再生铝产业在资源、能源、环境等方面的综合效益较为明显。然而，到目前为止，还没有建成一个具有一定规模的产业项目。这可能是由于投资者存在一些顾虑，比如他们担心废旧易拉罐不易回收，认为再生成本较高且无利可图，还担心技术装备不过关等。为此，应给予再生铝产业扶持和鼓励。政府要进行政策引导，还应提供环保、税收方面的支持，比如对利用再生 3104 合金板带材减免税收；企业和有关部门要重视再生铝工业，加大资金、技术投入，将再生铝工业的社会效益提升到应有的高度；对通过高速公路运输打包的废旧铝易拉罐给予减免过路费，以已形成的再生资源回收交易市场为基地，进行合理规划和布局，形成有效的回收、流通及利用网络体系。回收再生厂应向美国、德国的企业进行学习，安排专业回收车定期前往各回收网点，将收购的废料拉回。中国可以在环渤湾地区、长江三角洲以及珠江三角洲地区的罐料生产厂构建这类废罐再生 3104 合金项目，项目规模适宜为 80 至 100kt/a；并且必须严格依据国家产业政策和环保法规，对建设项目进行环境影响评价，加强监管，坚决杜绝产生新的污染。

建议三：要加强研发与合作，因为研发等同于创新。如今国外已经开始研发第二代制罐合金，也就是单一合金，并且已经取得了初步的成效。然而，中国在这方面还没有开始行动，对于第一代制罐合金的特性，我们还需要进行更深入的了解和探索，更不用说去研制单一合金了。铝轧制厂需进一步构建与相关院所及大专院校的产学研联盟。同时，要积极与国内现有的废旧罐资源拥有者展开合作。在此基础上，进一步拓宽资源渠道，提升双方抵御风险的能力，以实现互利双赢。

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