Производство вторичного алюминия

Роль вторичного алюминия

В настоящее время доля вторичного алюминия – алюминия, который получен из алюминиевого лома и отходов – составляет около одной трети от всего мирового производства алюминия. Основными причинами для переработки алюминиевого лома являются экономическая выгода и охрана окружающей среды. Производство вторичного алюминия требует затраты только около 5 % энергии от энергии, которая тратится на производство первичного алюминия.

В западном мире уровень промышленной переработки алюминия весьма высокий: от 60 % для алюминиевых пивных банок до 85 % в строительстве и до 95 % в транспорте. Качество алюминия при переработке, в принципе, не снижается – его можно перерабатывать – переплавлять – практически бесконечно. Особенно это относится к производственному лому – производственным отходам: почти 100 % этого лома обычно сразу перерабатывается в тот же самый алюминиевый сплав.

Куда идет вторичный алюминий

Большинство вторичного алюминия – около 70 % – идет на производство алюминиево-кремниевых литейных сплавов, которые в основном применяют для изготовления деталей автомобилей. Вторая крупная доля вторичного алюминия идет на изготовление листового проката и прессованных изделий, в том числе, профилей. Небольшую часть вторичного алюминия применяют в качестве раскислителя стали в сталелитейном производстве.

В 1990 году мировое производство алюминия составляло около 28 миллионов тонн, из которых 8 миллионов тонн было получено из лома. В 2008 году общее мировое производство алюминия составило 56 миллионов тонн, из которых 18 миллионов тонн – это вторичный алюминий. К 2020 году ожидается рост производства алюминия до 96 миллионов тонн, из которых 31 миллион тонн составит вторичный алюминий.

Алюминиевый лом: старый и новый

В настоящее время около 50 % алюминиевого лома в мире – это «старый» лом, то есть лом, который получен из изделий, которые отработали свой срок службы. С 1940-х годов в Европе и Северной Америке накопилось значительное количество алюминиевого лома, что привело к развитию мощной промышленности по его переработке.

После энергетического кризиса 1970-х годов Япония закрыла свое производство первичного алюминия и 1980-е годы переключилась на производство вторичного алюминия.

Переплавлять лом в Китае

В последние 20 лет произошло значительное развитие производства вторичного алюминия в развивающихся странах Азии, особенно, в Китае. Низкая стоимость рабочей силы дает им значительное конкурентное преимущество по сравнению с западными странами. Поэтому в последние годы образовался мощный – и все увеличивающийся – поток алюминиевого лома из Северной Америки и Европы в эти страны.

Бизнес вторичного алюминия

Обычно в большинстве стран существует хорошо организованный рынок алюминиевого лома с четко определенными потоками его поступления и распределения. Как правило, на этом рынке работают два типа производителей вторичного алюминия, которых по-английски называют «refiners» и «remelters».

Первые – «refiners» — производят литейные алюминиевые сплавы и алюминий для раскисления стали из «старого» лома и производственных алюминиевых отходов. Они поставляют свою продукцию в виде чушек или в жидком состоянии. Кроме введения легирующих элементов, которых требуют стандарты, эти «refiners» могут обрабатывать расплав флюсами, чтобы повысить качество металла путем удаления оксидов и интерметаллидов, а также, иногда, удалять такие элементы, как магний и кальций.

Вторые – «remelters» — производят деформируемые алюминиевые сплавы и, в основном, из чистого и отсортированного лома деформируемых алюминиевых сплавов. Они поставляют свою продукцию в виде слябов для прокатки, слитков-столбов для прессования (экструзии) и чушек лигатуры. Сплавы, которые они поставляют, соответствуют стандартам – национальным и международным – и (или) техническим требованиям заказчиков.

Основные источники алюминиевого лома

Ценность алюминиевого лома была известна многие годы назад. Однако первым толчком к росту производства вторичного алюминия послужила «скромная» алюминиевая пивная банка. Именно она стала в 1970-е годы лицом производства вторичного алюминия. Интенсивная пропагандистская компания по сбору этих алюминиевых банок создала убежденность действительной ценности алюминиевого лома. Этому также способствовали усилия правительственных и муниципальных властей во многих странах по ограничению объема захороняемого мусора и охране окружающей среды.

Алюминиевая упаковочная продукция

Алюминиевая упаковка, к которой относятся и алюминиевые пивные банки, составляет только около 12 % мирового потребления алюминия. Тем не менее, она является очень важной для промышленности вторичного алюминия из-за относительно короткого жизненного цикла упаковки. Новые виды упаковки, такие как отвинчивающиеся алюминиевые пробки винных бутылок, дают новые объемы алюминиевого для производства вторичного алюминия.

Алюминий в транспорте

Транспорт остается наиболее важным потребителем алюминиевой продукции. Например, в 2007 году, почти 30 % деформируемых и литейных алюминиевых сплавов «пошли» в транспорт, автомобили, поезда, суда, самолеты и тому подобное. Те производители вторичного алюминия, которых называют «refiners», поставляют около 70 % своей продукции именно в автомобилестроительную промышленность. Этому способствует постоянное давление со стороны правительств по снижению автомобилями выбросов загрязняющих веществ, что ведет к росту применения алюминия в автомобилях для уменьшения их веса. Поэтому за последние 40 лет алюминия в автомобилях становится все больше и больше. При среднем сроке службы автомобилей около 12 лет и огромном их количестве они являются очень важным источником сырья для производства вторичного алюминия.

Строительный алюминий

Строительная индустрия потребляет около 25 % мирового производства алюминия. Однако строительная алюминиевая продукция, в частности, алюминиевые окна  и двери, имеют довольно длинный жизненный цикл   – около 35-40 лет. Поэтому только в последние 10-15 лет строительная отрасль стала заметным источником алюминиевого лома.

Источник: G. Wallace, in “Fundamentals of aluminium metallurgy. Production, processing and applications” / ed. R. Lumley, 2011.