Алуминиевите профили представляват най-големия сегмент от индустрията за преработка на алуминий, широко използвани в строителството, транспорта, фотоволтаиците, електрониката и други сектори. Алуминият е основното свойство на материалабезкрайна рециклируемост без влошаване на механичните свойства. Неговото рециклиране може да намали въглеродните емисии с над 95% и да спести повече от 70% от потреблението на енергия, което го прави основен път за индустрията да се съобрази с ограниченията за „двоен въглерод“ и да смекчи нестабилността на разходите за суровини. Понастоящем китайската система за рециклиране на алуминиеви профили надгражда от екстензивно преработване надолу към рафинирано рециклиране с висока стойност като за подобно, а индустриалната верига постепенно се измества към кръгов модел със затворен цикъл с пълен жизнен цикъл.
一. Източници и класификация на рециклирани суровини
Суровините за рециклирани алуминиеви профили попадат в две основни категории:скрап преди потреблениетоискрап след потреблението. Тяхната разлика в качеството директно определя пътя за рециклиране и крайната стойност.
Скрап преди потреблението (производствени отпадъци)
Източници: Остатъци, отрязани краища, скрап заготовки и дефектни продукти, генерирани по време на екструдиране на профили, повърхностна обработка и дълбока обработка
Характеристики: Ясен състав на сплавта, изключително ниско съдържание на примеси, без замърсяване на повърхностното покритие; първокласна рециклирана суровина със степен на възстановяване на метала близо до 100%
Типични типове: Екструзионни изрезки от строителни/промишлени профили от серия 6063/6061, алуминиеви чипове, обработени с ЦПУ
Скрап след потребление (профили в края на жизнения цикъл)
Източници: Излезли от употреба врати/прозорци/окачени фасади, индустриални структурни профили, фотоволтаични рамки, алуминиеви профили за автомобили, изцяло алуминиеви мебели и др.
Характеристики: Сложен състав със слоеве за повърхностна обработка (анодиране, електрофоретично покритие, прахово боядисване, трансферен печат на дървесни зърна и др.); често се смесва с гумени ленти, пластмасови термични прекъсвачи, стоманени съединители и други примеси
Типични типове: алуминиеви конструкционни профили с термично прекъсване, фотоволтаични рамкови профили, структурни профили на автомобилни каросерии
2. Процес на рециклиране на ядрото
Рециклирането на алуминиев профил включва три основни етапа: предварителна обработка, топене и рафиниране и формоване. Предварителната обработка е критичният етап, който определя качеството на вторичния алуминий, скоростта на възстановяване на метала и екологичните характеристики.
(1) Процес на предварителна обработка
Основната цел е да се отстранят примесите, да се стандартизират спецификациите на материалите и да се отстранят повърхностните органични покрития, така че да се произведе квалифицирано захранване за пещта за последващо топене.
Сортиране и степенуване
Ръчно предварително сортиране: Демонтирайте външни примеси като стоманени фитинги, пластмасови ленти и уплътнители от големи профили и извършете предварителна класификация по тип сплав.
Механично сортиране: Обработвайте профилите в еднакви 50–100 mm фрагменти чрез оборудване за рязане и трошене. След това последователно отстранете железните примесимагнитна сепарация, отделете неметалите от другите цветни метали чрезвихровотоково сортиране, и точно разграничаване на 6-серия, 7-серия и други класове сплави чрезXRF/LIBS оптично сортиранеза постигане на прецизно класифициране по химичен състав.
Отстраняване на повърхностно покритиеЗа строителни профили с покритие и прахово боядисани профили основната технология езатворено високотемпературно термично отстраняване на покритието: органичните покрития се изпаряват и разлагат във въртяща се пещ при 500–600 градуса. Натоварените с летливи отработени газове се третират чрез високотемпературно окисление при 900–1000 градуса преди изпускане, което избягва увеличеното образуване на шлака, утежнените загуби при изгаряне на метал и рисковете за околната среда, причинени от директно топене.
Уплътняване и балиранеЛеките, тънки профилни остатъци се пресоват в брикети с висока плътност чрез хидравлично оборудване, намалявайки загубите от окислително изгаряне по време на топене, като същевременно подобряват ефективността на зареждане и използването на капацитета на пещта.
(2) Процес на топене и рафиниране
Топене: Предварително обработената суровина се зарежда в реверберационни пещи, индукционни пещи или друго оборудване за топене и се разтопява в стопен алуминий при 700–750 градуса. За скрап с високо съдържание на примеси се прилагат специални флюсове за отстраняване на шлака със строг контрол на вредни примеси като желязо и силиций.
Рафиниране: Отстранете включванията на водород и оксид от разтопен алуминий чрез ротационно дегазиране, онлайн филтриране на керамична филтърна плоча и прецизно регулиране на състава. Легиращи елементи като магнезий и силиций се добавят, ако е необходимо, за да отговарят на целевите стандарти за състава на сплавта.
Съвместно рециклиране на алуминиева шлака: Алуминиевата шлака, генерирана от топенето, се обработва чрез охлаждане и оползотворяване на шлаката, като се възстановяват допълнителни 10%–15% метален алуминий. Крайният остатък може да се използва за производство на строителни материали и агенти за пречистване на вода, като се постига почти нулево изхвърляне на твърди отпадъци.
(3) Процес на формиране
Има два маршрута въз основа на търсенето надолу по веригата:
Формоване на отливки: Отлято в слитъци и заготовки от алуминиева сплав като стандартизирана суровина за леярни и предприятия за екструдиране надолу по веригата.
Директно екструдиране: Висококачествена вторична алуминиева стопилка с квалифициран състав може директно да се подава в екструдери за производство на профили, елиминирайки етапа на вторично претопяване и допълнително намалявайки потреблението на енергия и разходите.
3. Йерархични режими на рециклиране
Въз основа на съответствието на степента на производителност между рециклирани продукти и оригинални суровини, рециклирането се разделя наподобно за подобно рециклиранеиdowncycling, със значителни пропуски в добавената стойност на продукта.
1. Рециклиране като за подобно (рециклиране с висока стойност)
Определение: Рециклираният алуминий поддържа същия състав на сплавта и механичните свойства като оригиналния материал и може напълно да замени първичния алуминий, за да произвежда профили със същата спецификация.
Технически изисквания: Изисква се прецизно сортиране на сплавта, дълбоко отстраняване на примесите и строг контрол на колебанията на състава, като крайната чистота на алуминия достига 99,8% или по-висока.
Приложими сценарии: промишлени остатъци от един състав, демонтирани чисти фотоволтаични рамки, автомобилни алуминиеви профили от висок клас и др.
Състояние на индустрията: В момента рециклирането като за подобно представлява по-малко от 10% от рециклирането на алуминиеви профили в Китай, което го прави основната посока на индустриалното надграждане. Водещи предприятия са усвоили пълната технология за рециклиране на алуминиев скрап и успешно навлязоха във веригите за доставки на 3C електроника и висококачествено автомобилно производство.
2. Downcycling (основен индустриален модел)
Определение: Рециклиран алуминий се използва за производство на продукти с по-ниски изисквания за производителност след коригиране на състава, което е доминиращият режим на потребление на скрап алуминий в Китай.
Типични маршрути: Скрап строителни алуминиеви профили → вторично лята алуминиева сплав → авточасти и отливки за хардуер; нискокачествен смесен алуминий → алуминиеви заготовки → строителни профили от нисък клас.
Индустриални данни: Понастоящем около 80% от скрап алуминий в Китай в крайна сметка се използва за алуминиеви отливки, 15% за обикновени алуминиеви профили за заготовки и само 5% за продукти от висок клас листове, ленти и фолио, което показва цялостен модел на преработка.
4. Основни сценарии за приложение и модели на затворен цикъл
(1) Основни полета на приложение
Строителство: Вторичните алуминиеви профили се използват главно за врати, прозорци, окачени фасади, прегради и изцяло алуминиеви мебели, служещи като основен изход за строителен скрап от алуминий. С нарастващите стандарти за зелено строителство, навлизането на пазара на рециклирани алуминиеви профили продължава да расте.
Транспорт: Олекотяването на автомобилите предизвиква експлозивно търсене на вторичен алуминий. Вторичните алуминиеви сплави се използват за колела, двигателни блокове и структурни части на каросерията, което представлява почти 70% от общото потребление на вторичен алуминий. Корпусите на батериите, греди против сблъсък и други компоненти на нови енергийни превозни средства се превърнаха в основни сценарии за растеж на рециклираните алуминиеви профили.
Фотоволтаици и нова енергия: Фотоволтаичните рамкови алуминиеви профили се отличават с еднакъв състав и висока степен на възстановяване, което ги прави първокласна суровина за подобно рециклиране. Плочите за течно охлаждане за батерии за съхранение на енергия и структурните части за термично управление за центрове за данни също се очертаха като бързоразвиващи се пазари с висока стойност.
Обща индустрия: Структурни части и отливки под налягане за общи машини, електрически уреди, хардуер и осветление са основните области на приложение за вторичен алуминий от среден до нисък клас.
(2) Модели на рециклиране със затворен цикъл
Индустрията се развива към модели със затворен цикъл с пълен жизнен цикъл. Типичните модели включват:
Затворен цикъл от страната на производството: Предприятията с профили директно претопяват вътрешно производствените остатъци за собствена употреба, постигайки нулеви фабрични отпадъци и почти 100% рециклиране на алуминиева шлака.
Затворен контур от страната на продукта: Терминални предприятия като производители на автомобили и производители на фотоволтаици се разширяват нагоре по веригата, за да изградят затворена верига с пълна верига от „производство на продукти – рециклиране в края на жизнения цикъл – повторно производство“. Например BYD и NIO инвестираха във вторично топене на алуминий, а Nissan създаде система за рециклиране на алуминий със затворен цикъл за излезли от употреба превозни средства.
Затворен цикъл на строителния сектор: Технологията за дигитален "паспорт на материала" присвоява уникална идентичност на всеки профил на врата и прозорец за проследяване на целия жизнен цикъл. Това може значително да подобри коефициента на използване на висока стойност на скрап от строителен алуминий, като същевременно намали разходите за спазване на въглеродната тарифа на ЕС CBAM.
5. Състояние на индустрията и тенденции в развитието
1. Индустриален мащаб
Китай е дом на повече от 128 000 предприятия, свързани с вторичен алуминий, с около 13 100 нови регистрации през първата половина на 2026 г. През 2024 г. националното годишно производство на алуминиеви профили надхвърли 22 милиона тона, от които вторичният алуминий представлява около 23% - далеч под средното ниво от над 40% в развитите европейски и американски страни, оставяйки огромно място за растеж на индустрията.
2. Основни тенденции на развитие
Технологично надграждане: Технологиите за интелигентно сортиране, рециклиране и чисто топене, задвижвани от изкуствен интелект, ускоряват приемането, повишавайки степента на изчерпателно възстановяване на метала до над 95%.
Трансформация с висока стойност: Продуктите преминават от евтини отливки към висок клас профили, листове, ленти и фолиа, а делът на рециклирането продължава да нараства, за да отговори на търсенето от висок клас сектори като нова енергия и електроника.
Затягане на съответствието: По-строгите стандарти за околната среда и изискванията за отчитане на въглеродния отпечатък, съчетани със затягане на доставките на вносен скрап от алуминий, стимулират стандартизацията и централизирането на вътрешната система за рециклиране.
Интеграция на индустриалната верига: Топилните заводи за първичен алуминий и терминалните предприятия надолу по веригата се разширяват в сектора на вторичния алуминий. Вертикалната интеграция се превърна в основна тенденция за подобряване на стабилността на веригата за доставки.
