再生铝预处理项目可行性研究
学 生：彭 祜
指导老师：李晗东
（湖南农业大学东方科技学院，长沙 410128）
摘 要：在市场国际化、经济全球化、竞争激烈化得环境中，项目决策水平直接关系到竞争能力、生存能力、发展水平。可行性研究最早出现于美国，改革开放以来，我国引入项目可行性研究技术。可行性研究的重要性日益凸显，受汨罗市工业园“城市矿产”示范基地再生铝预处理项目投资方委托，在实地考察之后，通过对再生铝预处理项目的时代背景、社会意义的调研分析其必要性。对市场规模、建设条件和生产条件、技术工艺、财务效益，以及经济效益进行分析、比较，遴选出具体实施的方案，同时对项目提出综合评价，指出优点和缺点，提出合理化建议，使项目按计划实施，发挥应有的效益。
关键词：再生铝 现状 预处理 可行性 工艺技术
Feasibility Study For Pretreatment of Recycled Aluminum
Student:Penghu
Tutor:lihandong
(Oriental Science ＆Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)
Abstract：In the international market, economic globalization, competition was fierce environment of the project decision-making is directly related to competitiveness, viability, level of development. Feasibility study first appeared in the United States, the reform and opening up, the feasibility study of the introduction of technology. Miluo City Industrial Park by the city of Al pre-renewable mineral resources base of the project commissioned by the investor, after the field trip, through the pretreatment of aluminum recycling project background, the social significance of the research and analysis is necessary. On market size, building conditions and production conditions, technical processes, financial benefits and economic benefits analysis, comparison, selection of a specific implementation of the programs, submit a comprehensive evaluation of the project, pointing out strengths and weaknesses, to make reasonable suggestions to make items implementation of the scheme, to achieve the desired results.朗读
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Key words: recycled aluminum status pretreatment feasibility industrial technology
可行性研究是在投资项目拟建之前，通过对与项目有关的市场、资源、工程技术、经济和社会等方面的问题进行全面分析、论证和评价，从而确定项目是否可行或选择最佳实施的工作。
项目可行性研究主要是通过对项目的主要内容和配套条件，如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等，从技术 、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较，并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测，从而提出该项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见，为项目决策提供依据的一种综合性的分析方法。可行性研究具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。
可行性研究是确定建设项目前具有决定性意义的工作，是在投资决策之前，对拟建项目进行全面技术经济分析论证的科学方法，在投资管理中，可行性研究是指对拟建项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。
企业在融资、对外招商合作时需进行可行性研究，对市场、投资方案进行分析，提供竞争分析、营销计划、管理方案、技术研发等实际运作方案。大型基础项目在立项之前也需要提交可行性研究报告，经发改委核准、备案、批复同意之后才可以实施。商业银行在贷款前进行风险评估时，要求项目方出具详细的可行性研究报告。申请进口设备免税和境外投资项目核准时也需要进行可行性研究，根据编写单位的资质，可行性研究报告被分为甲、乙、丙三级。
可行性研究主要包括：投资必要性、技术可行性、财务可行性、组织可行性、经济可行性、社会可行性、风险因素及对策等。可行性研究报告主要内容是要求以全面、系统的分析为主要方法，经济效益为核心，围绕影响项目的各种因素，运用大量的数据资料论证拟建项目是否可行。对整个可行性研究提出综合分析评价，指出优缺点和建议。为了结论的需要，往往还需要加上一些附件，如试验数据、论证材料、计算图表、附图等，以增强可行性研究报告的说服力。
可行性研究的方法主要有查询往年资料、发放问卷、集体商讨、数据共享、比较研究、专业人士把关等。
可行性研究有几个阶段，除了机会研究阶段比较简单，不一定有一个比较固定的程序外，初步可行性研究阶段和详细可行性研究阶段一般都有一个相对固定的程序。首先，要组织工作小组，确定工作人员，其人员结构要合理，不同项目的可行性研究工作人员的构成有一定的区别。其次，要对数据进行调查、整理、估算、分析，以及有关指标的计算等。其数据的来源可以是投资方提供，咨询机构提供，也可以通过亲自调研获取。最后，对获取的数据进行整理和筛选，组织相关人员进行分析论证，考察其全面性与准确性，编写报告，组织专业人员进行讨论，对报告进行修改再定稿。
2 项目来源
在人类使用的金属材料中，铝的消费量仅次于钢铁，已成为第二大金属。在工业上使用的结构金属中，铝的可收性最高，再生效益最大。目前，发达国家铝供应量中再生铝大约占1/3。我国再生铝供应量也逐年增加，但占据供应量的比例仍不到20%，而且是靠大量进口铝废料，国内回收废料生产的再生铝占铝供应量比例不到10%。我国再生铝供应量占铝总供应量的比例小，再生铝的发展较发达国家来说处于比较落后的阶段，市场前景广阔。
资源与环境是制约我国经济发展的瓶颈，党的“十七大”报告指出，坚持节约资源和保护环境的基本国策，关系人民群众切身利益和中华民族生存发展。节能减排是当前党政工作的重点，也是宏观调控的难点，更是人民群众关注的焦点。发展再生铝可以减少环境污染、能源消耗、节约资源。
企业作为利用能源和排放废物的社会生产者，是节能减排的主体，也肩负着节能减排义不容辞的社会责任。广阔的市场前景，以及国家相关政策法规对再生铝行业的扶持，投资方决定在汨罗市工业园区城市矿产示范基地建立3.5万吨再生铝预处理项目。
3 铝与再生铝
铝是地球上蕴藏量居第二位的金属，从19世纪末开始，铝开始崭露头角，随着航空、建筑、汽车三大重要工业的崛起，大大促进了铝工业的发展。铝及其合金具有密度小、导电性好、延展性强、抗腐蚀性好、可多次回收重复利用等优良特点，从而使铝及其合金在国民经济各部门和国防工业中得到了广泛的应用。可制成各种铝合金，如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等，被应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业，在建筑工业中用铝合金作房屋的门窗及结构材料，用铝制作太阳能收集器，可以节省能源。在电力输送方面，铝的用量居首位，90％的高压电导线是用铝制作的。在食品工业上，从仓库储槽到罐头盒，以至饮料容器大多用铝制成。在其他方面，用铝粉作难熔金属的还原剂和作炼钢过程中的脱氧剂，以及日常生活中的锅、盆、匙等。同时铝还具有可以多次再生，而且再生也不会损害其原有的性能，被称为永不消失的金属，而这一优势也为铝的再生提供了条件。
图1 世界各国铝的用途构成比例
再生铝是以回收来的废铝零件或生产铝制品过程中的边角料以及废铝线等为主要原材料，经熔炼配制生产出来的符合各类标准要求的铝锭。
3.3发展再生铝的意义
我国发展再生铝产业具有十分重要的现实意义，我国是资源大国，总量多，但是我国人口基数大，人均占有量小。近年来，我国各行业对铝的需求逐年增加，铝产量也逐年递涨，而国内的铝产业的发展却因为原铝生产成本的不断提高而面临严峻的危机和挑战。我国氧化铝的40%依靠进口，对国际市场的依存度越来越大，增大了经济社会发展的风险。
我国是世界铝产量、氧化铝产量和铝消费第一大国。电解铝和氧化铝产量的飞快增长，对能源和铝土矿资源的需求急剧增加。据了解，在所有金属品种中，电解铝的生产消耗电量最高，约每吨15000千瓦时，近年来，我国电解铝行业耗电占到了全国发电量的5%。
而以废铝为主要原料的再生铝万元工业增加值能耗不到全国工业平均能耗的30%，具有明显的节能减排优势，而且不属于国家控制的高耗能、高污染行业。与原铝生产相比，每生产1吨再生铝可以节约95%的能源，同时可节水10吨、节约固体材料11吨，废弃物排放也减少90%以上，并可多次循环利用，具有能耗低、排放少、工艺流程简单等优异性能。由于电解铝快速发展而产生的能源和环境的巨大压力，我国铝消费应由主要依靠电解铝转变到依靠再生铝的轨道上来。
表1 生产再生铝与原铝的能耗比
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能源 原铝/ Gj·t-1 再生铝/ Gj·t-1 节能
种类 电解、熔炼 其他 合计 合计 效果/% |
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电 167609 7068 174677 1083 99.4
天然气 16167 22314 38481 4414 88.5
总计 183776 29382 213158 5492 97.4 |
再生铝在投资上较原铝有明显的优势，在产量相同的条件下，再生铝的投资仅需生产原铝的十分之一。在性能上，再生铝完全可以代替原铝使用，再生之后其质量不会下降，对合金铝进行多次重熔之后，其晶粒度会更好。
截止2009年，我国已使用的铝大约在9000万吨左右，其中80%可以回收进行重复利用，经过长期的使用，其中部分铝已经达到回收期，对废杂铝进行再生，不仅可以保护环境，节约资源，同时也有利于我国铝行业的平稳发展。随着中国工业化进程的加快和国民经济的迅猛发展，大量的矿产资源持续被消耗，资源工序矛盾渐趋紧张，同时给采、选、冶等环节造成了巨大压力，尤其作为高耗能、高污染的电解铝行业，在推行循环经济、绿色GDP的今天，受到了严重的挑战。而再生铝产业作为缓解资源供需矛盾，实现铝工业节能减排和环境保护的必然选择，近年来得到持续、快速地发展。
4 政策可行性
国家发改委、工信部《有色金属产业调整和振兴规划》
国家工业与信息化部原材料工业司通告《2008年有色金属工业经济运行情况》
《有色金属工业节能减排工作“十二五”规划》
《铝工业发展专项规划》、《铝工业产业发展政策》和《关于加快铝工业结构调整指导意见的通知》
《国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术目录》
《湖南省有色金属工业“十二五”规划》
国家十二五规划和党的十七大报告中均提出十二五规划和党的十七大报告中皆提出要坚持节约资源和保护环境的基本国策，示范基地实现回收体系网络化、产业链条合理化、资源利用规模化、技术装备领先化、基础设施共享化、环保处理集中化、运营管理规范化。国家发展改革委、财政部会同有关部门加强对示范基地的监督管理，确保示范基地严格执行国家产业政策、环保法规和标准，职业安全的法规和标准。
中央和地方财政共同支持示范基地建设，中央财政资金将主要发挥引导和鼓励作用，地方财政应立足自身做好示范基地建设的相关资金支持和政策引导工作。同时，有关部门将积极落实支持循环经济发展的金融政策措施，研究完善土地、税收等优惠政策。
4.2政策可行性结论
本项目的建设符合产业结构调整和可持续发展的产业政策，因此有关政策对本项目是有利的。
5 市场可行性
5.1再生铝市场现状
国外对铝资源的开发研究起步较早，对废铝回收和再生利用的认识也比较深刻，并给予高度重视。各国在废铝回收再生方面都有自己独特的方法和措施，并取得了显著成绩。欧洲现有217个再生铝加工厂，其中德国13个，法国26个，意大利45个，英国87个，其余分布在其他国家。在美国50个州，6000个场地都建有废铝的收集中心，位于得克萨斯州欧文市的美国伊姆科再生金属公司，是目前世界上最大的废铝再生企业，在全美国设有20多家再生铝厂，生产能力为1500千吨。英国自上世纪20年代起就有完整的再生铝工业体系，交通运输业90%、建筑业70%的废铝得到回收。目前全球铝产品市场中，40%-50%的需求是通过回收再生废铝满足的，如美国、日本、德国、意大利和墨西哥的再生铝产量均超过原铝。
目前，世界已探明的铝土矿为250亿吨，我国有23亿吨，占世界铝土矿总储量的10%，但这些铝土矿的品位相对较低，以致我国氧化铝的缺口较大，每年约1/3~1/2依赖进口。为了确保我国铝工业的可持续发展，在合理开发利用能源和铝土矿资源的同时，必须重视再生资源的循环利用，发展再生铝产业就是一条节能、环保、节约资源的有效途径。
我国铝再生行业起步较晚，目前仍处于初级阶段。虽然我国是铝生产和消费大国，但废铝的回收利用并未标准化、规范化，尚未建立专门的废铝回收部门。
我国再生铝供应量占铝总供应量的比例小，再生铝的发展较发达国家来说处于比较落后的阶段。2009年我国原铝供应量占74.0%，再生铝供应量占18.0%，净进口铝锭占供应量 的8.0%。
表2 2001-2009年我国原铝、再生铝产量，万吨
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年份 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 累计 |
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原铝 360.0 435.8 556.3 683.7 780.6 934.9 1255.9 1317.6 1296.5 7621.3
再生铝 132.6 160.0 175.0 195.0 212.6 235.0 275.0 270.0 233.4 1888.4 |
相比于发达国家，我国再生铝规模较小，产量占铝总供应量的比例小，处于落后阶段，生产再生铝符合铝行业的发展趋势。
表3 世界各国铝供应结构比例
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2010年 原铝（%） 再生铝（%） 净进口（%） |
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中国 74 18 8
美国 26.1 33.9 40
英国 53.4 41.6 5
日本 0.16 36.53 63.31
意大利 10.8 36.9 52.3
德国 23 35.5 41.5
法国 33.8 33.4 32.8 |
铝的消费去向主要有铝材、导体、铝铸件和炼钢用铝等。只要严格分拣杂铝来料、控制工艺参数、再生铝和电解铝就有相同的使用效果。再生铝的主要消费的主要去向是铝铸件。
铝铸件主要用于交通运输 机械 轻工等行业，用途极为广泛。据有关资料报道，全世界铝铸件的消耗占铝产量的25%左右，而铝铸件 60%-70%用于汽车制造。
随着人们节能意识，环保意识的提高，必然要求汽车，摩托车等向轻型化方向发展，这就为铝铸件提供了更为广阔的市场发展前景。据统计，汽车用铝平均为50-150kg/辆。由于各国具体情况的不同，用铝量也不尽相同。目前，我国汽车的平均用铝量在80kg左右。汽车的轻型化成为一种发展趋势，在发达国家，80%的再生铝用于汽车行业。随着我国经济的飞速发展，汽车，摩托车走入普通老百姓的日常生活。2010年，我国汽车产销量全球第一，达1600万辆，而摩托车产销量更是达到惊人的2600万辆。
2010年全球铝的需求量达4000万吨，我国消费量为1500万吨。据预测，未来5年的增长在4.5%，而中国的增长高达8%。从产品看，2010年我国板带箔需求440万吨，缺口230万吨，压铸件需求120万吨，缺口50万吨，型材需求490万吨，缺口140万吨，铝挤压材消费为450万吨。
5.3市场可行性结论
总体看来，我国铝市场缺口较大，市场前景广阔。巨大的市场需求，为再生铝的发展提供了广阔的空间，作为再生铝预处理项目，显著市场前景证明该项目具有市场可行性。
6 项目所在地的选择
汨罗市北抵岳阳，东邻平江，南接长沙、望城，西连湘阴、沅江，是连接湖南省省会长沙与北部重要城市岳阳的桥梁。汨罗工业园地处汨罗市城区东部的新市镇，汨罗江绕园而过，距岳阳73公里，长沙71公里。省道S308东西穿越园区北部，国道G107纵贯园区南北，武广高速铁路客运专线从西侧而过，此三线构成了工业园的对外交通脉络。
汨罗发展循环经济是从收旧利废开始的，早在上世纪八十年代，已自发形成了约6公里长的废品回收一条街。为引导和规范再生资源回收利用产业的发展，1992年湖南省政府批准成立了汨罗城经济开发区，2000年以来，为引导再生资源产业快速发展，汨罗市委、市政府出台一系列优惠政策，投入资金在新市镇建设了再生资源交易市场和再生资源工业园。在传统带动、政策激励、市场吸引的合力下，汨罗再生资源产业飞速发展，逐渐在全国范围内形成一定影响，吸引了大量外省企业等来汨罗交易和投资。2005年10月被国家6部委批准为全国首批循环经济试点单位；2006年3月，国家“十一五”规划将“建设湖南汨罗再生资源回收利用市场和加工示范基地”列为循环经济示范试点工程，2008年被纳入长株潭“两型社会”试验政策核心区，被定为全国主要再生资源基地，2010年又被列为全国首批“城市矿产”示范基地。
工业园区规划面积18km2。1992年至2003年开发完成商业综合区3平方公里，2003年正式启动工业区建设。园区目前已累计投资近7亿元，完成了水、电、路、通讯及绿化、美化、亮化等基础设施建设，建成园区面积8km2，构筑三横四纵的交通网络，并按功能布局，形成了以再生资源回收加工利用为主导及电子加工、机械制造、家具制造为辅产业的特色园区。园区坚持“项目立园、产业兴园、特色强园”的发展方向，充分发挥支柱产业的优势，突出发展特色产业，突出聚集效应，不断发展规模经济，形成了一批具有自主知识产权的品牌、技术，构筑高层次的产业结构和具有竞争力的企业。目前，入园企业有246家，其中再生资源企业180多家，投资5000万元以上的企业20家，已初步形成了再生铜、铝、不锈钢、塑料为主的四大加工板块，聚集加工企业117家，其中规模企业53家。再生金属加工集群成为湖南有色金属行业重点发展的八大集群之一，湘北铜业等6家企业进入全省有色金属行业50强，取得了较好的经济、社会、环境效益，并被评为国家首批循环经济试点单位、长株潭“两型社会”试验政策核心区、国家城市矿山示范基地和湖南省劳动和谐示范园区。现园区正努力做大、做强，在现有基础上进一步实现再生资源利用规范化、高新化，为我国建设两型社会和发展循环经济做出贡献。
汨罗市无论在地理位置、气候条件、生态环境、社会经济条件以及人才资源等方面都具有独特的优势，符合各项条件，项目具有可行性。
7 工程设计与工艺可行性
7.1我国再生铝预处理工业现状
我国再生铝行业在近10年来突飞猛进，取得了令人瞩目的成绩，但由于市场需求比较旺盛，发展速度过快，在某些方面也暴露出了许多弊端和问题。
7.1.1 小企业多、小型设备多，未能形成规模生产
我国再生铝企业最大的特点就是小而多，生产分散。多数企业还是以家庭作坊式的中小企业为主。据调查，全国约有3000家再生铝工厂，但平均年产量仅在500吨左右。实际年产量在5万吨以上的再生铝企业不到10家，1万吨~5万吨之间的企业有上百家。众多小而分散的企业各自为政，没有形成专业化生产，更未能形成规模经济。
7.1.2 废旧铝回收发展不利
与再生铝工业蓬勃发展不相适应的是：中国废旧铝的回收工作还处于发展的初级阶段。市场上占主导地位的是废旧铝的个体户，此外，还有原来商业部门的供销系统、物资部门的金属回收公司以及再生铝利用企业的采购队伍。目前尚未拥有独立的、全国性的回收机构或地区性回收网络，回收企业经营规模普遍较小，设备简陋，尚未形成规模和产业，绝大多数再生铝利用企业不能获得稳定的国产废铝供货渠道和实力强大的供应商。这不利于国产废旧铝的广泛使用及再生铝工业的健康发展。
7.1.3 预处理技术落后，造成产品质量较差，档次低
铝是一种应用十分广泛的金属，使用也很分散，回收的废旧铝种类繁多，非常复杂，小到电力设备使用的铝制电线，大到汽车、飞机的发动机，形状五花八门，很多废旧铝和其它金属掺杂在一起，有些表面覆盖着其他的物质。因此，必须对废旧铝进行预处理，将夹杂的物质在熔炼前分离。目前我国绝大部分再生铝企业基本上采用人工分选，并没有考虑到回收废旧铝的合金组成、表面处理，许多具有较高利用价值的再生铝资源被迫以落后的生产工艺进行处理，这样实际上就没有把好冶金质量的第一关，不仅降低了再生铝的品位，也浪费了资源，造成了环境污染，形成了恶性循环。据记载，我国用废铝合金主要是生产3105合金，在生产过程中，还必须添加一部分原生铝锭，而美、日等国广泛应用的压铸铝合金A380、ADC10等基本上都是用废铝再生的。
7.1.4 管理不善，再生铝市场较混乱
我国再生铝行业近年来发展迅猛，市场前景看好，一大批企业不顾客观条件，盲目上马生产，给市场造成很大压力。为了抢购废旧铝资源，有些企业甚至不惜采用不正当手段，或者竞相压价，严重扰乱了市场次序，没能形成公平竞争。再生铝曾是一个利润丰厚的行业，行业平均利润率达10%。然而，随着竞争加剧，目前，该行业平均利润率不足3%甚至更低。显然，再生铝行业已进入微利时代。微利时代下，如何降低制造成本，生产高附加值的产品，获得竞争优势，成为再生铝企业应该重点思考的问题。
7.1.5 再生铝行业面临新的挑战
受国家政策的影响，2004年，再生铝的出口退税率从15%降至8%，到2005年，出口退税完全取消，使再生铝行业遭遇困境，利润受到影响。而国家对于节能减排的要求增加了企业的环境成本。不少设备落后的中小企业关门倒闭。同时，国内外价格的长期倒挂也挤压了再生铝市场。中国是全球最大的废铝消费国，对国际市场有着较高的依赖性，随着国际原铝价格的持续走高，国际废铝价格亦水涨船高，但国内由于产能过剩，铝价低迷，国内外价格长期倒挂，使中国废铝进口处于两难境地。而劳动力成本的增加也缩减了再生铝行业的利润。
铝制品应用的多元化决定了废旧铝回收产品种类繁多，其形态、性质差异很大，无法也没有必要采取各自独立的分选回收工艺，因此，一般来说，我国废铝分类通常分为四类：
7.2.1废熟铝
废熟铝是指含铝量较高的纯铝（含铝量在98%以上），主要是板、带（皮）、丝、管等的下料和工厂企业替换下来的报废设备、容器、零部件以及家庭中废弃的锅、壶等器皿用具，色泽银白，性软有韧性，无弹性。通常还细分为三个规格：熟铝边角料、工业废熟铝和民用废熟铝。这种废旧铝由于含铝量高，品种单一，因此一般不作复杂的预处理，是优质的再生铝原料。一些含铜、锌高的废铝，还可作为铝合金熔炼过程中调整成分用的中间合金。但应注意预处理过程中的除铁。
7.2.2废生铝
常见的废生铝大多是铝和硅的合金，有的还含有一定数量的铁，废生铝的外观形态一般都是浇铸的零部件，性硬而脆，敲击易断，如气缸活塞、民生生铝等。这类废旧铝带有大量的油和水分，氧化锈蚀严重，应及时进行预热烘培，再进行筛分等预处理，以除去可能产生的氧化粉末或夹杂的泥沙及带入的钢屑。
7.2.3废合金铝
废合金铝外观形态与纯铝相仿，大多为板、带（皮）、管、丝、元、工、槽、角等型材，性硬有弹性，韧性差，手扭不易弯曲。这种废铝料由于成分极为复杂，含有废钢、废铜、废铅等金属，并可能含有其它废弃物，因此要进行较复杂的分选，先分选出非金属废料，然后分选废金属，目前此类废料的分选主要还是靠人工，效率低、质量差、成本高，远远落后于国外的先进水平，急需研究和推广先进的自动分选技术。
7.2.4废铝线、废电缆
废铝线是生产铝粉的优质材料，成分基本是99.5%的纯铝，另外还含有少量的硅、铁、铜等成分。该原料生产的铝粉是废铝生产铝粉档次最高的，可以用作涂料铝粉。
7.3采用的预处理工艺
7.3.1预处理基本原则
由于废杂铝的组成相当复杂，因此以其作为主要原料进行合金的二次加工必须对原材料进行必要的预处理。
理论上讲所有杂质均应该全部去除，实际工业过程中考虑到成本因素，只能解决主要矛盾。
通常的处理原则是：
对原材料按照材料成分进行大的分类，分类依据是使其接近某种牌号铝合金的成分。
对已经分类的铝合金废料进行必要的拆解，去除大块的非铝金属或有机杂质。
对原材料进行必要的清洁，包括用水或有机溶剂清洗，喷砂等。
经过以上处理的废杂铝就可以作为合金熔炼的基本原料进行使用。
7.3.2再生铝行业预处理技术
废旧铝来源广泛，种类繁杂，大小不一，小到电器设备上的铝线，大到飞机发动机都进入了废旧铝的回收系统，同时废旧铝还会跟其他材质结合在一起，为了重新被熔炼，废旧铝必须同其它物质进行分离。人们常用手工分选的方法来进行，很多情况下，手工分选的废旧铝的价值太低，无法满足高档次再生铝生产的要求。同时，熔炉对处理的废旧铝也有粒径和成分的要求，因此人们开发出很多的设备来对废旧铝进行预处理，通常预处理工艺包括破碎、分选、除杂、压实等。
7.3.3破碎工艺
（1） 颚式破碎 多数剪切破碎机采用的是颚式破碎或龙门剪。设备形式多样，适应性广，破碎的力度和粒径可根据被粉碎物料的性质而改变。一般用于物料的粗碎。起重机式剪板机就是颚式破碎的一种，用于在物料堆场中除去不能被带入生产流程中的大块物料。
（2） 锤式破碎和冲击式破碎 锤式破碎和冲击式破碎通常用来将大块的脆性废料进行破碎，转速高，破碎强度大，可用于废旧铸铝的粗碎。
（3）双转子旋转剪切 双转子旋转剪切破碎常用于软性金属，如饮料罐、线材的破碎，高扭矩，低转速，破碎产品尺度均衡，为后续的废旧铝脱涂层、脱胶、除漆创造了良好的条件。
7.3.4分选工艺
（1）风选 锯齿形垂直气流分选机常用于成分复杂的废旧金属回收工艺，气流从设备底部向上运动，将低密度的材料吹出，较高密度的物料落入设备底部，从而实现物质的分离。风力摇床是另一种风选设备，广泛应用于经过破碎的金属线缆的分选，破碎后的电子废料也可以用它来进行分选。
（2）磁选 磁选分离是提升废旧铝碎片品质的最简便的方法，用来去除废旧铝碎片中的铁、钢或者是含镍合金。磁选机的种类很多，常见的有筒式磁选机和带式磁选机。杂质元素铁的去除越来越引起再生铝行业的重视，它对扩大再生铝原料的应用和提高再生铝产品品质非常关键。
（3）涡电流分选 涡电流分选是根据金属物质的导电性来进行物质的分离的，在过去的10几年中，这项技术在实践中越来越引起重视，人们利用这项技术来从废旧金属中实现金属物质和非金属物质的分离。例如从破碎产物中将塑料物质和干净的废旧铝分离，同时还可以回收其它金属材料。
（4）铝合金的分选 大多数铝合金中含有很多的铜、铁、硅或锡等元素，这些合金的分离非常的困难。过去10年间，激光诱导击穿光谱技术被认为是一种有潜力的分离技术在实践中得到了应用。它是利用激光束照射金属粒子，分析出其中所含元素的比例，从而根据需要，将其分离。
7.3.5杂质的去除
铝和铝合金外通常包覆着各种有机材质，如油漆、橡胶、塑料等，这些物质在熔炉内被燃烧时会产生大量的烟和焦，对周围环境产生有害影响，同时很难在烟气中被去除，因此要在预处理过程中将它们进去除。
（1）热洁窑 回转热洁窑利用高温烟气加热入料的金属碎片，使得烟气中所含的VOCs气体在过剩空气的作用下进行燃烧，同时由于高温烟气与入料金属的温差大，从而提高了热交换的速率。最新投入使用的还包括IDEX热洁炉，流化床热洁炉等形式，这些新型设备都采用了先进的设计理念，把有害气体的去除放到了首位。
（2）部分熔化技术 这项技术是利用各种铝合金材料的不同熔点将其分离，例如3003、3004号型材的熔点为629℃而5182号铝合金的熔点只有581℃，这样就为它们之间的分离提供了条件，目前该项技术仍处于实验阶段。
（3）热析炉 有些废旧铝与铁的结合非常紧密，用常规的方法无法进行分离。这种废旧铝也被称为高铁铝材，因为其中含铁量高达50%甚至更高。通常这种废旧铝材采用热析炉进行分离，高铁铝材在炉内被加热到铝的熔点以上（660℃），在这个温度下，铝缓慢熔化，而具有更高熔点的铁被除去下来。
7.3.6压实
经过破碎和分选以后的废旧铝碎片非常松散，容积密度小，难以后续处理，而且容易吸收水分，因此要进行压实处理。常用设备有三杆打包机，压实机等。
7.4.1废旧生铝、熟铝回收预处理工艺
废生铝在堆场中，由颚式破碎起重机进行筛选和粗碎，去除较大的杂质后进入破碎分选段，由于其硬度高、易碎，可利用锤式破碎机和冲击式破碎机进行粉碎，随后进入锯齿形垂直气流分选机除去废纸类的松软杂质，再进入双转子高梯度磁选机去除部分铁质材料后，利用筒式重介质分选机分离铜、锡等杂质，并采用涡电流分选机将非金属杂质与金属物质分离，最后进入热析炉，将与铝材料结合紧密的剩余铁质完全去除，成品进入后续的熔炼工艺。
废熟铝由于弹性小，韧性强，可先利用双锯片切铝机进行剪切破碎，破碎后产品的粒度均匀，随后利用喷风滚筒筛进行筛分，去除难以破碎的杂质，再进入分选段进行处理。
这套工艺流程具有很高自动化程度，分选效率大，能有效的去除各类杂质，特别是与废旧铝结合在一起的铁质杂质去除效率可达99%以上，为熔炼出高品质、高档次的再生铝产品创造了极为有利的条件。
图2 废旧生铝、熟铝预处理工艺流程图
7.4.2易拉罐的预处理工艺
废易拉罐的成分比较复杂，除去废易拉罐中含的杂质之外，就易拉罐本身的成分看，主要由三种铝合金组成。易拉罐的罐体与罐底是3004铝合金，罐盖是5182铝合金，拉环是5042铝合金。易拉罐质地薄，表面积大，表面有漆层，对铝合金的质量有一定影响，在重熔过程中容易产生污染，在预处理过程中要除去涂层。
图3 易拉罐预处理工艺流程
7.4.3废旧电缆、杂铝回收预处理工艺
废旧电缆的外面有绝缘层，对含有绝缘体的废杂铝，采用低温烘烤和机械剥离相结合，先使绝缘体软化，再通过机械搓揉剥离，达到净化的目的同时，可以回收绝缘材料。含有油类，橡胶，油漆等非金属有机杂质的废铝，在回炉冶炼之前，必须清除有机物。表面的有机涂层，油污采用苯酮清洗，或采用脱漆炉脱漆，只要停留足够的时间，一般的油漆和涂层均可以去除干净。
对于表面积较大的废料，先压成块状，以降低合金元素在熔化过程中的氧化烧损，提高熔化率。铝箔纸要先在水溶液中加热，加压，然后迅速排至低压环境中减压，并进行机械搅拌，既可以回收铝箔又可以回收纸浆。
对含有铁，沙等异物较多的废料，则采用人工的方法分选出其中的铁，钢成分和其他金属，也可采用磁选法分选出废钢等磁性废料。含有氧化铁的，选取适合铁还原的熔化温度来排除其中的铁。
图4 废旧电缆、杂铝的回收工艺流程
7．5设备选用
7．5.1生产能力
项目年处理能力为3.5万吨，其中原料包括：废熟铝、废生铝、电缆杂铝、易拉罐等。
7.5.2设备选用原则
设备的选用以先进、高效、实用、节能、可靠为原则，应具有效率高、质量好、机物料损耗少、自动化程度高、劳动强度小、噪声低、污染小的特点。本项目引进了大量的国际先进设备，设备技术成熟、使用可靠、性能稳定，能确保企业产品高质量、生产高效率。
7.5.3主要生产设备
表4 主要生产设备一览表
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序号 名称 规格型号 数量 |
|
1 剪切破碎机 PE-250×400 2
2 气流分选机 ZYQWF－40 6
3 风力摇床 6-s 2
4 带式磁选机 CTB1050 2
5 三杆打包机 Y81-125 2
6 压实机 DZ 4
7 热洁炉 YHONG-6 2
8 热析炉 c-10 2 |
7.5.4辅助设备
（1）供电 本项目拟新增一台35/10KV，10000kVA变压器，用10KV双回路专线供本项目用电。本项目综合车间附房设10/0.4KV变电所。
（2）供水 本项目生产用水和消防用水由城市自来水官网供应。污水处理站设有中水回用装置，中水处理后回用。
（3）燃气 本项目建配气站一座，减压后供热洁炉、热析炉用。
7.6工艺可行性结论
项目采用的工艺及设备均处于国内领先地位，产品质量、生产效率在行业内有明显的的优势，具有可行性。
8经济可行性
项目投入总资金包括建设投资和全部流动资金，为15000万元。
企业自筹资金8000万元
申请银行贷款资金7000万元，年利率按6%进行计算，每年需利息420万元。
8.3规模及产品方案
8.3.1项目建设规模
项目建设占地约200亩，其中建筑面积为35000平方米，土建投资约3500万元
8.3.2生产规模
年预处理3.5万吨废杂铝，第一年为建设期，第二年达产能的50-60%。
表5 产品方案及产量
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序号 产品名称 单位 年产量 备 注 |
|
1 废熟铝 吨 8000
2 废生铝 吨 8000
3 电缆杂铝 吨 3000
4 易拉罐 吨 2000
合计 21000 |
根据项目实施计划及主要设备折旧年限等因素，本项目计算期定为 10年，其中建设期1年，生产期9年，项目第二年达产能的80%，第三年起即达100%年营业收入计算
销售价的确定：产品销售价根据省内同类产品的市场价格确定，第一年营业收入为27640万元。
表6 产品销量及售价
|
序号 产品名称 单位 年销售量（吨） 单价（元） 合计（万元） |
|
1 废熟铝 吨 8000 14000 11200
2 废生铝 吨 8000 11800 9440
3 电缆杂铝 吨 3000 14000 4200
4 易拉罐 吨 2000 14000 2800
合计 吨 21000 27640 |
项目固定资产投资为4200万元，按照国家规定，项目的固定资产投资方向调节税为0%。贷款为7000万元，利率为6%，按年结算，每年需利息420万元，项目所需流动资金为600万元。项目生命周期末期，收回全部流动资金和固定资产残值1000万元。项目建成投产第一年销售税金及附加为600万元，到达生产能力以后的正常年份的产品销售税金及附加为700万元。
表7 项目现金流量表 单位：万元
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序号 |
项目 |
合计 |
建设期 |
运营期 |
|
1 |
2 |
3-9 |
10 |
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生产负荷/% |
|
|
80 |
100 |
100 |
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现金流入 |
406381 |
|
36853 |
46066 |
47066 |
|
|
销售收入 |
405381 |
|
36853 |
46066 |
46066 |
|
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回收固定资产残值 |
400 |
|
|
|
400 |
|
|
回收流动资金 |
600 |
|
|
|
600 |
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|
|
|
|
|
|
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现金流出 |
316281 |
4200 |
31553 |
35066 |
35066 |
|
|
固定资产投资 |
4200 |
4200 |
|
|
|
|
|
流动资金 |
600 |
|
600 |
|
|
|
|
经营成本 |
289381 |
|
28853 |
32566 |
32566 |
|
|
销售税金及附加 |
6200 |
|
600 |
700 |
700 |
|
|
所得税 |
15900 |
|
1500 |
1800 |
1800 |
|
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|
|
|
|
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净现金流量 |
90100 |
-4200 |
5000 |
6000 |
7000 |
项目静态投资回收期=（累计净现金流量出现正值的年份－1）+（出现正值年份上年累积现金流量绝对值÷出现正值年份当年的现金流量）
=1.84（年）
利润总额=销售总额—成本—税金
= 90100（万元）
总投资收益率=年平均利润÷投资总额×100%
= 35%
各项经济指标表明，本项目具有较强的盈利能力，负债清偿能力和较强的抗风险能力，项目在财务上是可行的，经济效益是好的。
该项目建成后可以安排村中闲置劳动力60人左右，既可以通过技术培训学习提升村民素质，又可以实现增加村民收入的目的。
项目寿命期内每年为国家上缴税金及附加约70万元，社会效益十分显著。
本项目采用国内外先进设备，生产的成品质量高，有利于提高园区内原有的铝熔炼企业的产品附加值，产业链关联度高，提升工业园铝工业总体水平，有着重要的社会意义。
8.7经济可行性结论
项目回收周期短，总收益率高，各项经济指标良好，经济效益和社会效益明显，具有经济可行性。
本项目实施后，环境改善达到国家环保标准，综合能耗达到国家先进水平，采用先进工业及设备节能效果显著，工程投资内部收益率合理，经济效益和社会效益良好。经分析和论证认为，该项目的建设条件成熟，符合项目建设要求，具有实现的可行性。
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