一、金屬元素-鋁
    鋁是地球上含量極豐富的金屬元素，其蘊藏量在金屬中居第2位。至19世紀末，鋁才嶄露頭角，成為在工程應用中具有競爭力的金屬，且風行一時。航空、建筑、汽車三大重要工業(yè)的發(fā)展，要求材料特性具有鋁及其合金的獨特性質，這就大大有利於這種新金屬
    鋁的生產和應用。 當1886年Charles Hall在美國俄亥俄州和Paul Heroupt在法國各自獨立地將溶解在熔融冰晶石中的氧化鋁(Al2O3)的電解還原技開發(fā)成功之時，世界上首批以內燃機為動力設備的車輛問世，隨之而來的便是作為汽車業(yè)需用的、具有越來越大的工程價值的材料鋁及其合金對汽車工業(yè)的發(fā)展開始起重要的作用。電氣化也要求將大量質輕的導電金屬 鋁用於長距離輸送電，用於建造支撐架空電纜綱絡所需要的塔架，以便以發(fā)電廠傳輸電能。
    鋁工業(yè)的發(fā)展還不只限於上述內容。鋁在商業(yè)上應用於諸如鏡框、門牌和餐用托盤之類的新穎物品。鋁制的炊事用具也成為市場上的一類商品。現(xiàn)在，鋁已發(fā)展成具有各種各樣用途的材料，其范圍之廣足以使現(xiàn)代生活的各個側面直接地受到鋁的應用的影響。
    1854年，法國化學家德維爾把鋁礬土、木炭、食鹽混合，通人氯氣后加熱得到NaCl，AlCl3復鹽，再將此復鹽與過量的鈉熔融，得到了金屬鋁。這時的鋁十分珍貴，據(jù)說在一次宴會上，法國皇帝拿破侖第三獨自用鋁制的刀叉，而其他人都用銀制的餐具。泰國當時的國王曾用過鋁制的表鏈；1955年巴黎國用博覽會上，展出了一小塊鋁，標簽上寫到：“來自粘土的白銀”，并將它放在最珍貴的珠寶旁邊，直到1889年，倫敦化學會還把鋁和金制的花瓶和杯子作為貴重的禮物送給門捷列夫。1886年，美國的豪爾和法國的海朗特，分別獨立地電解熔融的鋁礬土和冰晶石的混合物制得了金屬鋁，奠定了今天大規(guī)模生產鋁的基礎。
    近一個世紀的歷史進程中，鋁的產量急劇上升，到了20世紀60年代，鋁在全世界有色金屬產量上超過了銅而位居首位，這時的鋁已不單屬于皇家貴族所有，它的用途涉及到許多領域，大至國防、航天、電力、通訊等，小到鍋碗瓢盆等生活用品。它的化合物用途非常廣泛, 不同的含鋁化合物在醫(yī)藥、有機合成、石油精煉等方面發(fā)揮著重要的作用。
二、鋁的主要特性
    鋁及其合金的優(yōu)良特點是其外觀好、質輕，可機加工性、物理和力學性能好，以及抗腐蝕性好，從而使鋁及鋁合金在很多應用領域中被認為最為經(jīng)濟實用。
    鋁的密度只有2.7g/cm3，約為鋼、銅或黃銅的密度(分別為7.83g/ cm3，8.93g/cm3)，的1/3。在大多數(shù)環(huán)境條件下，包括在空氣、水(或鹽水)、石油化學和很多化學體系中，鋁能顯示優(yōu)良的抗腐蝕性。
    鋁的表面具有高度的反射性。輻射能、可見光、輻射熱和電波都能有效地被鋁反射，而陽極氧化和深色陽極氧化的表面可以是反射性的，也可以是吸收性的，拋光後的鋁在很寬波長范圍內具有優(yōu)良的反射性，因而具有各種裝飾用途及具有反射功能性的用途。
    鋁通常顯示出優(yōu)良的電導率和熱導率，具有高電阻率的一些特定鋁合金也已經(jīng)研制成功，這些合金可用於如高轉榘的電動機中。鋁由於它的優(yōu)良電導率而常被選用。在重量相等的基礎上，鋁的電導率近於銅的兩倍。鋁合金的熱導量率大約是銅的50-60%，這對制造熱交換器、蒸發(fā)器、加熱電器、炊事用具，以及汽車的缸蓋與散熱器皆為有利。
    鋁是非鐵磁性的，這對電氣工業(yè)和電子工業(yè)而言是一重要特性。鋁是不能自燃的，這對涉及裝卸或接觸易燃易爆材料的應用來說是重要的。鋁無毒性，通常用於制造盛食品和飲料的容器。它的自然表面狀態(tài)具有宜人的外觀。它柔軟、有光澤，而且為了美觀，還可著色或染上紋理圖案。
    一些鋁合金在強度上超過結構鋼材，但是純鋁及某些鋁合金的強度和硬度極低。在現(xiàn)代生活中，鋁已經(jīng)廣泛地應用在建筑行業(yè)中。
    可機加工性: 鋁的可機加工性是優(yōu)良的。在各種變形鋁合金和鑄造鋁合金中，以及在這些合金產出後具有的各種狀態(tài)中，機加工特性的變化相當大，這就需要特殊的機床或技術。
    可成形性: 這是鋁及許多鋁合金較重要的特性之一。特定的拉伸強度、屈服強度、可延展性和相應的加工硬化率支配著允許變形量的變化。商業(yè)上可提供的鋁合金在不同形態(tài)下成形性的額定值取決於成形的工藝方法。這些額定值在作金屬加工特性的定性對照中僅能起大致的指導作用，即不能定量地作為成形性的極值。
    可鍛性: 鋁合金可以鍛造成形狀與品種繁多的鍛件，它們的最終部件鍛造設計標準的選擇范圍(基於預定的用途)是很寬的。
    連接鋁可用各式各樣的方法連接，包括熔焊、電阻焊、硬 焊、軟 焊、粘結以及諸如鉚接和栓接之類的機械方法。
    可回收性: 鋁具有極高的回收性,再生鋁的特性輿原生鋁幾乎沒有別。這點使鋁成為環(huán)保人仕的寵兒。
三、鋁品種簡介
    鋁最重要的特性是質輕，比重2.7,密度約為一般金屬的1/3。而常用鋁導線的導電度約為銅的61%，鋁也有很高的導熱度，為銀的一半，純鋁熔點攝氏660度。雖然純鋁極軟且富延展性，但仍可靠冷加工及作成合金來使它硬化，常用的合金元素是銅、鎂、錳、鉻、矽、鐵。因為對許多化學藥品有抗藥性及在室外使用的耐久性，鋁是一種很有用的金屬。黏土狀的鋁土礦是鋁的重要來源，鋁土礦含有50-60%的氧化鋁，制造一磅鋁約需要10千瓦的小時的電力，因此廉價的電對煉鋁工業(yè)非常重要。鋁最大的用途是在運輸和建筑業(yè)。鋁廣泛地用在各種交通工具的制造上，在建筑業(yè)上，由于鋁在空氣中的穩(wěn)定性和陽極處理后的極佳外觀而受到很大的應用高強度鋼線補強的鋁纜，廚房用具則是鋁最早的用途，在今日仍為一個極為廣大的市場。基于其化學抗藥性，鋁特別適合用在化學藥品制造和儲運的構件上，鋁對氧的親合力很高，故也大量用于鋼和鐵的除氧劑。世界上的產鋁量集中于美國、前蘇聯(lián)、加拿大、澳洲、巴西、挪威，上列國家的產鋁量占全球產量的60%以上。鋁的供應來源除了新鋁外，回收鋁也占有很高的比例，回收鋁又分為舊料回收（主要來源是飲料罐和汽車廢件）、新料回收（加式過程中的鋁屑）兩種。由于環(huán)保意識升高，回收鋁量年年創(chuàng)新高。1980年代未期以來，世界鋁價就不斷重挫，其中最大的原因就是蘇聯(lián)瓦解后為換取外匯而對西方大量輸出鋁，最明顯的影響就是LME的庫存量由1990年底的315，600噸暴升到144萬噸以上。由于鋁的化學性質好，所以取代了很多原料既有用途，如飲料罐和建材，美國鋁的最大消耗是發(fā)生在制罐和饈業(yè)，約占全美用量的28%，接著是運輸業(yè)約19%，再來是房屋和建筑業(yè)約18%。

廢鋁的介紹：
    鋁是目前世界上除鋼鐵外用量最大的金屬。在有色金屬中，鋁無論在儲量、產量、用量方面均屬前位。1997年世界鋁的生產量和使用量分別達到2200萬噸及2300萬噸。我國改革開放以來，鋁工業(yè)得到了飛速發(fā)展，產量由改革開放初期的1983年44。5萬噸猛增到1998年的243萬噸。
    鋁的使用范圍十分廣泛。民用、軍用、建筑、運輸、交通、電子電訊、家用電器、電力、機械……,各行各業(yè)中鋁合金屬幾乎無所不在。隨著產量、使用量的增加，廢棄鋁制品量也越來越大。而且，許多鋁制品都是一次性使用，從制成產品至產品喪失使用價值時間較短。因此，這些廢棄雜料成了污染之源。如何利用再生問題十分迫切。鋁從礦石到成金屬，再到制成品成本極高、耗能巨大。僅電解一道工序生產一噸金屬鋁就需13000-15000瓩一小時電。而由廢棄金屬鋁再生、再用能使能耗、輔料消耗大大降低，節(jié)約資源、成本。因此，廢棄鋁的回收、再利用，無論從節(jié)約地球上資源、節(jié)約能耗、成本，縮短生產流程周期，還是從環(huán)境保護、改善人類生態(tài)環(huán)境等各方面都具有十分巨大的意義。

廢鋁的主要來源：
    近幾十年來，鋁廢雜料的回收量飛速增長，鋁二次資源在整個鋁工業(yè)原料中的比重也越來越大。從1950年開始直到今天，再生鋁產量逐年遞增,發(fā)達國家原鋁與再生鋁的占有比已接近或超出1:1。一些發(fā)達國家如美國再生鋁的年均增長率為6.2%，遠遠高于同期原鋁的0.1%的增長。2000年度，全世界生產再生鋁及合金816萬噸，占原生鋁產量的33％。其中美國93％，法國59％，德國89％，日本的再生鋁產量更是原生鋁的186倍。
    美國是鋁回收利用數(shù)目最大的國家。二十年來，其再生鋁在鋁總產量的比例已由1978年的22.65%上升到1997年的超過50%。而且，再生鋁增長速度也逐年上升。1978年至1987年再生鋁/總產量的比例上升了11.6個百分比，而1988-1997十年左右的時間中，上升了16個百分點以上。這說明了鋁再生資源利用發(fā)展越來越受到重視。
    中國鋁工業(yè)正處于快速發(fā)展階段, 中國廢鋁回收率目前為32%,但不久將快速提升至70%。政府、企業(yè)、公眾對于鋁回收業(yè)的重要性認識都大大提高.中國2001年回收廢鋁總計918,000。1998年為536,000。2001年中國原鋁產量為343萬,1998年為242萬。同期的消費分別為365萬和242萬, 中國鋁回收潛力巨大。
    工業(yè)發(fā)達國家，由于發(fā)展較快，壽命的鋁材越來越多，回收工作引起重視較少勢在必然。各種用途的鋁材也就成了廢料的不同來源。前面介紹的鋁及鋁合金的用途中包含了廢鋁的來源。廢鋁最大來源大致是汽車交通、廢鋁飲料罐、廢建筑鋁材和電器鋁材（廢鋁電線、導電排等）。一些小廢鋁制品為家用電器、體育用品等級雜品隨著再生技術的發(fā)展利用率也不斷提高。
    鋁合金的應用已深入工農業(yè)，生活的各個領域。而其因性能不同成分極不相同，這對回收、再利用帶來極大困難。為了用盡量少的成本費用再生鋁，保證再生鋁的質量使其再用于各需要領域，對回收廢鋁的分類將是極端重要的。必須嚴格區(qū)分廢鋁的質量，包括品種、牌號、制品性質等。混雜的廢料如果不加以分類清理、篩選而盲目重熔，則不僅使產品只能降級使用，甚至可能因無法使用而變成垃圾。為此，各先進工業(yè)國家都制訂了相應的廢鋁標準或專業(yè)標準。
    我國目前還沒有廢鋁方面的標準, 但隨著我國工業(yè)化速度的加快，廢雜有色金屬的回收、貿易以及再生利用產業(yè)所面臨的社會經(jīng)濟環(huán)境已發(fā)生了重大變化，不僅廢雜有色金屬的品種構成變化較大，而且大量的國外廢雜有色金屬以及各類可利用的廢料涌入國門，給我國有色金屬的生產提供了豐富的原料來源，同時也對再生有色金屬的生產加工提出了新的要求。因此，我國也在加緊廢舊金屬標準的制定工作。中國有色金屬工業(yè)協(xié)會再生金屬分會牽頭組織的《鋁及鋁合金廢料廢件分類和技術條件》已經(jīng)列入國家技術標準修訂計劃中。新的分類標準將參照美國廢雜有色金屬的分類標準和歐洲的分類技術標準，結合我國再生有色金屬行業(yè)的實際情況進行修訂，使之更加有利于企業(yè)和管理部門的貫徹實施。標準的修訂工作預計2002年底完成。

廢鋁的再生和加工方式：
    再生鋁在主要發(fā)達國鋁的生產中地位日益突出。發(fā)達國家原鋁與再生鋁的占有比已接近或超出1:1。正因如此，廢棄Al的回收再生已成為世界各國的十分重視的工作，并已成為一項重要的產業(yè)。
    然而，鋁合金的回收及再生又是一項十分復雜的技術工作，各種鋁制品使用范圍寬廣，使用分散，如何回收集中、分類，再來實現(xiàn)再生加工等均是十分繁雜龐大的工程。其次，全世界不同合金成份，不同性能的合金數(shù)以百計，其中許多合金中的成份元素相互排斥，互不兼容。如何以最簡易的方法、最低成本、最有效的工藝使廢棄Al再生成成份合乎理想合金要求、性能滿足使用，質量能達到或按近原生材料水平的再生利用技術是世界各國本行業(yè)的追求目標。
    目前發(fā)達國家已形成完善的廢雜鋁收集、管理、分檢系統(tǒng)，適應不斷擴大的市場需求，發(fā)達國家在生產中不斷推出新的技術創(chuàng)新舉措，如低成本的連續(xù)熔煉和處理工藝，使低品位廢雜鋁升級的工藝等，用廢雜鋁已能大量制造供鑄造、壓鑄、軋制及作母合金用的再生鋁錠，最大的鑄錠重13.5噸，其中重熔二次合金錠（RSI）用于制造易拉罐專用薄板，薄板的質量已使每支易拉罐的重量下降到只有14克左右，某些再生鋁還用于制造計算機軟盤驅動器的框架。
    但是我國對廢雜鋁的回收再生在觀念及認識的程度上，卻未深化到美、日等發(fā)達國家的地步, 我國最大也是亞洲最大的再生鋁企業(yè)是位于上海市郊的上海新格有色金屬有限公司,該公司雖然有兩組50噸的熔煉靜置爐，一組40噸燃油熔煉靜置爐；一臺12噸的燃油回轉爐，這些50噸的爐子不但是中國目前最大的再生鋁熔煉爐，而且躋身于亞洲最大的再生鋁熔煉爐行列。但是，在一些環(huán)措施與工藝技術水平上，即使是新格公司的水平處于國內領先地位，但也仍然屬于國外八十年代的水平，至于一些規(guī)模小、產量低、環(huán)保措施不力的企業(yè)還是占大多數(shù)，技術改造和環(huán)保設施在落實上可以說是困難重重。

國內外再生鋁的消費和分布情況：
    全球原鋁的消費已近2200萬噸，美、歐和日本是消費增長最快、市場開發(fā)最為活躍的地區(qū)。鋁產品的消費結構結構看,80年代以前，制造業(yè)和建筑業(yè)是鋁的最大消費市場。但進入90年代后，特別是90年代后期，交通運輸業(yè)開始占據(jù)主導地位。
    我國1990年后原鋁工業(yè)獲得高速發(fā)展，到1998年電解鋁鋁錠的產量已達243.5萬t，消費量為242.54萬t，產量持平，消費市場看好，自行車、我國電工部門用鋁量約占全國鋁耗量的確/3, 我國近十余年來，鋁質飲料罐的生產和消費量增長極快。目前年銷售量大約50億只/年。95年我國飲料罐用帶材約10萬噸，其中國產1.2萬噸，其余全部進口。
    我國近十余年來，鋁質飲料罐的生產和消費量增長極快。目前年銷售量大約50億只/年。95年我國飲料罐用帶材約10萬噸，其中國產1.2萬噸，其余全部進口。
    中國鋁工業(yè)正處于快速發(fā)展階段, 中國廢鋁回收率目前為32%,但不久將快速提升至70%。中國2001年回收廢鋁總計918,000。1998年為536,000。2001年中國原鋁產量為343萬,1998年為242萬,同期的消費分別為365萬和242萬。國際鋁業(yè)協(xié)全球鋁回收委員會會主席Jurg Gerber稱,中國鋁回收潛力巨大。
    我國的珠江三角洲和長江三角洲地區(qū)為主要消費和加工區(qū)，北方的津京塘地區(qū)也有意定量的分布。有些廢鋁經(jīng)過熔煉加工后做成各種型材、摩托車配件如輪箍、發(fā)動機配件等返銷國外。
    珠江三角洲以廣東南海地區(qū)最為集中，南海是中國最大的鋁型材生產基地，在全國型材產區(qū)中，廣東占70%，在廣東型材產區(qū)中，南海占65%，在中國型材加工工業(yè)中仍占據(jù)絕對優(yōu)勢地位。在95年高峰期出現(xiàn)數(shù)百家鋁型材加工廠，之后逐漸減少。2001年約有220家營業(yè)中鋁材廠，其中大瀝鎮(zhèn)占151家。一般來說，鋁錠所占比重大，部分廢鋁（來自俄、美）也占據(jù)部分市場。
    長江三角洲的江蘇、浙江、上海就逐步成為廢雜有色金屬再生利用的集中區(qū)域，其中又以浙江最為集中，再生鋁加工企業(yè)和再生鋁生產企業(yè)中，有年產０．３－３萬噸鋁加工產品的中型企業(yè)６家，年產０．５萬－３萬噸再生鋁的中型企業(yè)８家，其余均為小型企業(yè)。中型再生鋁加工企業(yè)和再生鋁生產企業(yè)數(shù)分別占企業(yè)總數(shù)的７．７９％和６．１５％，廢雜鋁的利用量分別占鋁加工、再生鋁生產廢雜鋁總量的３２．４％和３７．３４％。但廢雜鋁的利用，仍以小型企業(yè)為主，無一大型企業(yè)，缺乏行業(yè)龍頭。