一、废杂铝资源现状
目前国内再生铝厂利用的废杂铝主要来源于两个方面，一是从国外进口的废杂铝，二是国内产生的废杂铝，虽然都是废杂铝，但质量有明显的不同。
1、进口的废杂铝
最近几年国内大量进口废杂铝。就进口废杂铝的成分而言，除少数分类清晰外大多数是混杂的。一般可分为以下几大类：
（1）单一品种的废铝 此类废铝一般都是某一类废零部件，如内燃机的活塞、汽车减速机壳、汽车轮毂、汽车前后保险杠、铝门窗等。这些废铝在进口时已经分类清晰，品种单一，且都是批量进口，因此是优质的再生铝原料。
（2）废杂铝切片 废杂铝切片又简称切片，之所以称为切片，是因为许多发达国家在处理报废汽车、废设备和各类废家用电器时，都采用机械破碎的方法将其破碎成碎料，然后再进行机械化分选，分选出的废铝就是废铝切片。另外，回收部门在处理一些体积较大的废铝部件时也采用破碎的方法将其破碎成碎料，此类碎料也称之为废铝切片。废铝切片运输方便，且容易分选，质地也比较纯净，是优质废铝料。目前在国际市场的废铝贸易中，切片的占有量很大，各类切片正向标准化方向发展。就切片的成分而言，一般分为几个档次，其中档次高的切片都是比较纯净的各种废铝及其合金的混合物，绝大部分不用任何处理即可入炉熔炼，少量的档次低的切片含不同数量的杂质，一般含废铝在80—90%以上，其中杂质主要是废钢铁和废铜等有色金属，还含有少量的废橡胶等，经人工挑选之后，得到纯净的废铝。废铝切片熔炼比较容易，熔炼时入炉方便，容易除杂，溶剂消耗少，金属回收率较高，加工成本亦低，很受用户欢迎，一般大型再生铝厂均以切片作为主要原料。
（3）混杂的废铝料 此类废杂铝成分较复杂，物理形状各异，除废杂铝之外，还含有一定数量的废钢铁、废橡胶、废铜、废铅、废锌等有色金属和废木材、废塑料、石子等，部分废铝和废钢铁机械结合在一起，此类废料成分复杂，分选难度大，但其中少量废铝块度较大，表面清晰，便于分选。此类废料在熔炼之前必须经预处理，即人工挑出废钢和其他杂质。
（4）焚烧后的含铝碎铝废料 此种是档次较低的一种含铝废料，主要是各种报废家用电器等的粉碎物，分选出一部分废钢后再经焚烧形成的物料。焚烧之目的是除去废橡胶、废塑料等可燃物质。此种含铝废料一般含铝在40—60%左右，其余主要是垃圾（砖头石快）、废钢铁和少量的铜（铜线）等有色金属，块度一般在10厘米以下。此类废铝在焚烧的过程中，一些铝和熔点低的物料如锌、铅、锡等都溶化，与其它物料形成表面琉璃状的物料，肉眼很难鉴别。
（5）混杂的碎废铝料 此类废料是最低档次的废铝，很象垃圾，其成分极为复杂，其中大约含各种废铝及铝合金40-50%，还有一定数量的废钢铁和少量的铅、铜（小于1%），其余大部分是垃圾、石子和土、废塑料、废纸等。土约占25%，废钢占10—20%，石子3—5%。
2、国内回收的废杂铝
国内回收的废杂铝大多纯净，含杂质少（人为搀杂除外），基本可分为三大类, 即回收部门常说的废熟铝、废生铝和废合金铝。废生铝主要是废铸造铝合金，以废机器零件为主，如废气车零件、废模具 、废铸铝锅盆、内燃机活塞等。废熟铝一般指的是纯铝，含铝量在应该在99%以上，如废电缆、废家用餐具、水壶等。废合金铝如废飞机铝、铝门窗等。就废铝的产生部门而言，还可分为生活废铝和工业废铝。
（1）产生于生活领域的废铝 如废家用餐具、水壶、废铸铝锅盆、废家用电器中的废铝零件，废导线、废包装物等。
（2）报废机电设备中的铝及其合金的废机器零件，如废汽车零部件、废飞机铝、废模具、废内燃机活塞、废电缆、废铝管等。
（3）生产企业产生的废铝料 此种废铝一般称新废料，主要包括铝及其合金在生产过程中产生的废铝 ，铝材加工过程中产生的边角料、废次材，机械加工系统产生的铝及其合金的边角料、铝屑末及废产品，电缆厂的废铝电缆,铸造行业产生的浇冒口和废铸件等。新废料除粘有油污的屑末之外，都是档次较高的废铝料，如果在产生废料时能清晰地分类保存，利用价值极高。
（4）熔炼铝和铝合金生产过程中产生的浮渣 此种废料即常说的铝灰。凡是有熔融铝的地方就会有铝灰产生，例如在铝的生产、熔炼、加工和废铝再生过程中都会产生大量铝灰，尤以废杂铝再生熔炼过程中产生的铝灰为多，废杂铝的成分越复杂、杂质越多、表面污染越是严重，铝灰的产生量就越大。铝灰中含铝量与所选用的覆盖剂和熔炼技术有关，一般含铝量在10%以下，高的可达20%以上（指金属铝）。
二．废杂铝预处理现状
废杂铝的预处理之目的一是除去废杂铝中夹杂的其它金属和杂质，二是把废杂铝按其成分分类，使其中的合金成分得到最大程度的利用，三是将废杂铝表面的油污、氧化物及涂料等处理掉。预处理最终的结果是将废铝处理成符合入炉条件的炉料，四是使含铝废料中的铝（含氧化铝）得到最经济最合理的利用。
国内废杂铝预处理技术还十分简单和落后，即使在大型的再生铝厂，对废杂铝的预处理也没有比较先进的技术。从目前看，主要采用以下几种预处理技术。
1.品种单一的废铝
品种单一或基本不含其它杂质的废杂铝一般不作复杂的预处理，只是按废料的品种和成分分类，单独堆放。单一品种的废铝在利用时只要抽查化验出一个成分，即可知晓批量的成分，是优质的再生铝原料，一般不须作任何预处理即可入炉熔炼，在熔炼某一种铝合金时，可选用相应成分和品种的废铝直接加入反射炉熔炼，并可很容易地熔炼成相应牌号的铝合金。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。在采用小型反射炉或坩埚炉的企业，则要根据需要将体积大的废铝破碎（剪切或其他方法）成符合入炉规格的料快。值得一提的是，一些单一品种的废铝中会机械夹带少量的非铝金属，如废铝门窗上的螺钉等废钢件，尽管含量极少，但会严重影响合金的质量，因此在熔炼之前一定要将其分离出去。
2．废铝切片
（1）高档次切片 档次较高的废铝切片主要成分有铸造铝合金、合金铝、纯铝等，其中前两项的牌号众多，目前还很难按牌号分类，在大型再生铝厂，一般只经过筛分除去混入的泥土等，即可直接入炉熔炼。在小再生铝企业，对此类废铝则要人工将其分成铸造铝合金、合金铝和纯铝，然后分别利用。
（2）低档次切片 对于低档次的切片和焚烧过的碎废铝料（后者大型再生铝厂一般不用）要进行较复杂的分选，因其成分极为复杂，除废铝之外还含有废钢、废铜、废铅等金属，并含有其他废弃物。对此类废料的分选主要靠人工，首先筛出泥土和垃圾，然后用手工分选。手工分选大都在操作台上进行，主要靠工人目测和经验进行挑选，先分选出非金属废料，然后分选废金属，其中对废铜和废纯铝的挑选格外精心，因废铜可增加产值，纯铝废料如废铝线等，都是再生铝熔炼中调整成分的原料。分出的废铝是混杂的，一般不再细分。
目前国内废铝的预处理基本上还没有实现机械化和自动化，主要靠廉价的人工，使用的工具是磁铁、钢挫，凭的是经验，这种分选方法效率低、质量差，成本高，且废铝中的铜等废有色金属大部分都被污染，手工分选难度大，已远远落后。需要研究和推广先进的废铝预处理技术。
三．废杂铝预处理技术探讨
废杂铝预处理技术的目的是实现废杂铝分选的机械化和自动化，最大限度地除去金属杂质和非金属杂质，并使废杂铝得到有效地分选。废杂铝最理想的分选办法是按主合金成分把废铝分成几大类，如合金铝、铝镁合金、铝铜合金、铝锌合金、铝硅合金等。这样可以减轻熔炼过程中的除杂技术和调整成分的难度，并可综合利用废铝中的合金成分，尤其是含锌、铜、镁高的废铝，都要单独存放，可作为熔炼铝合金调整成分的原料。
1. 风选法
风选法可以分离废纸、废塑料和尘土。各种废铝中或多或少地含有废纸、废塑料薄膜和尘土，较为理想的工艺是风选法。风选法的工艺很简单，能够高效率地分离出大部分轻质废料，但要配备较好的收尘系统，避免灰尘对环境的污染。分选出的废纸、废塑料薄膜一般不宜再继续分选，可作燃料用。
2. 磁选法
采用磁选设备可以分选出废钢铁等磁性废料。铁及其合金是铝及其合金中的有害杂质，对铝及其合金性能的影响也最大，因此应在预处理工序中最大限度地分选出夹杂的废钢铁。对废铝切片和低挡次的废铝料，分选废钢铁的较为理想的技术是磁选法。这种方法在国外已被大量采用。磁选法的设备比较简单，磁源来自电磁铁或永磁铁，工艺的设计有多种多样，比较容易实现的是传送带的十字交叉法。传送带上的废铝沿横向运动，当进入磁场之后废钢铁被吸起而离开横向皮带后，立即被纵向皮带带走，运转的纵向皮带离开磁场之后，废钢铁失去了引力而自动落地并被集中起来。磁选法的工艺简单，投资少，很容易被采用。磁选法处理的废铝料的体积不宜过大，一般的切片和碎铝废料都比较适合。
磁选法分选出的废钢铁还要进一步处理，因有一些废钢铁器件中有机械结合的以铝为主的有色金属零部件，很难分开，如废铝件上的螺母、电线、键、水暖件、小齿轮等，对这部分的分选是非常必要的，因为分选出的有色金属可以提高产值并提高废钢铁的档次，但分选难度较大，一般采用手工拆解和分选，效率很低。为提高生产效率，对于分选出的难拆解的铝和钢铁的结合件，最有效的处理方法是在专用的熔化炉中加热，使铝熔化后捞出废钢铁。
3、浮选法
废杂铝中夹杂的废塑料、废木头、废橡胶等轻质物料，可以采用以水为介质的浮选法。废铝中的轻质废料在水中被浮起，在水流的作用下被冲走，废铝则在水池的另一端被螺旋推进器推出。在整个过程中，风选过程中剩余的泥土和灰尘等易溶物质大量容于水中，并被水冲走，进入沉降池。污水在经过多道沉降澄清之后，返回循环使用，污泥定时清除。此种方法可以全部分离比重小于水的轻质材料，是一种简便易行的方法。
4、废铝中重金属的分离技术
废铝中含有铜等重有色金属，这些金属被油污等污染严重，用人工分选的方法从废铝中分选出重有色金属的难度较大。从国内外报道的资料看，研究的方案主要有以下几个方面：
（1）重介质选矿法 即利用重介质重选的办法分选出密度大于铝的铜等重有色金属，其利用了铝的密度比其他重有色金属小的原理，使废铝浮在介质上面，而重有色金属沉在底部，达到分离之目的。但技术之关键是筛选一种密度大于铝而小于铜的介质，这种介质决不是水或其他液体，肯定地说是一种流体。工作时流体在做往复运动，废铝即浮在介质的上面被分开。
（2）抛物选矿法 利用各种体积基本相同的物体在受到相同的力被抛出时落点不同的原理，可以把废杂铝中密度不同的各种废有色金属分开。用相同的力沿直线射出密度不同而体积基本相同的物体时，各种物体沿抛物线方向运动，在落地时的落点不同。最简单的实验可以在水平的传送带上进行，当混杂的废料在传送带上随传送带高速运转，当运转到尽头时，废杂铝沿直线被抛出，由于各种废弃物的重力不同，分别在不同点落地，从而达到废杂铝分选之目的。此种方法可使废铝、废铜、废铅和其他废物均匀地分开。根据此种原理制造的设备已在国外采用，国内正处于研究阶段。
5.废铝表面涂层的预处理技术
许多废铝的表面都涂有油漆等防护层，尤其是废铝包装容器，数量最大的是废易拉罐等包装容器和牙膏皮等。在小型冶炼厂，对此类废料一般不做任何预处理就直接熔炼，漆皮在熔炼过程中燃烧掉，不仅金属回收率低，而且会严重污染环境。此类废料都是薄壁，漆皮在燃烧过程中会使部分铝氧化，并增加了铝中的杂质和气泡。比较先进的再生铝工艺一般在熔炼之前都要经预处理将涂层处理掉，主要技术有干法和湿法。湿法就是用某重溶剂浸泡废铝，使漆层脱落或被溶剂溶掉，此法的缺点是废液量大，不好处理，一般不宜采用。
干法即火法，一般都采用回转窑焙烧法。焙烧法的主要设备是回转窑，其最大的优点是热效率高，便于废铝与炭化物的分离。焙烧的热源来自加热炉的热风和废铝漆层炭化过程中产生的热。生产时，回转窑以一定的速度旋转，废铝表面的漆层在一定的温度下逐渐炭化，由于回转窑的旋转，使得物料之间相互碰撞和震动，最后炭化物从废铝上脱落。脱落的炭化物一部分在回转窑的一端收集，还有一部分在收尘器中回收。
加热炉的燃料有煤炭、焦炭、油等。以油为燃料的加热炉设备较复杂，投资也大；以煤为燃料的加热炉投资低廉，燃料便宜，但大量的灰尘进入废铝中，增大了废铝与炭化物的分离难度。最理想的燃料是焦碳，产生的热风基本不带灰分，是加热炉理想的燃料。
废杂铝的预处理是废铝再生利用工艺的重要组成部分，随着再生铝技术的提高，预处理技术将越来越重要。从目前的发展看，废杂铝最理想的预处理技术是：使非铝物质与废铝及其合金完全分离，而且要高效率的使废杂铝按照合金的牌号分类，达到废杂铝综合利用之目的，这正是再生铝技术研究的发展方向。 （张希忠）
