廢雜鋁回收產(chǎn)品的預(yù)處理
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首先,對(duì)廢鋁進(jìn)行初級(jí)分類(lèi)、分級(jí)堆放,如純鋁、變形鋁合金、鑄造鋁合金、混合料等。這一點(diǎn)非常重要,如中國(guó)地 區(qū)的鋁廢料進(jìn)口商上海新格有色金屬有限公司,鋁廢料的進(jìn)口量約占全國(guó)總進(jìn)口量的十分之一以上。其原料處理高度電腦化,所有入廠原料分區(qū)存放,庫(kù)存則依 數(shù)量、化學(xué)成份、回收率及成本建檔管理運(yùn)用。有了這些資料就可使熔煉工序在生產(chǎn)合金錠時(shí)得以計(jì)算出經(jīng)濟(jì)的用料公式,并確保產(chǎn)品品質(zhì)。
對(duì)于廢鋁制品,須進(jìn)行拆解,去除與鋁料連接的鋼鐵及其他有色金屬件,再經(jīng)清洗、破碎、磁選、烘干等工序制成廢鋁料。對(duì)于輕薄松散的片狀廢舊鋁件,如汽車(chē) 上的鎖緊臂、速度齒輪軸套以及鋁屑等,要用液壓金屬打包機(jī)打壓成包。對(duì)于鋼芯鋁絞線(xiàn),應(yīng)先分離鋼芯,然后將鋁線(xiàn)繞成卷。
鐵類(lèi)雜質(zhì)對(duì)于廢鋁的冶煉是十分有害的,鐵質(zhì)過(guò)多時(shí)會(huì)在鋁中形成脆性的金屬結(jié)晶體,從而降低其機(jī)械性能,并減弱其抗蝕能力。含鐵量一般應(yīng)控制在1.2%以 下。對(duì)于含鐵量在1.5%以上的廢鋁,可用于鋼鐵工業(yè)的脫氧劑,商業(yè)鋁合金很少使用含鐵量高的廢鋁熔煉。目前,鋁工業(yè)中還沒(méi)有很成功的方法能令人滿(mǎn)意地除 去廢鋁中過(guò)量鐵,尤其是以不銹鋼形式存在的鐵。
再生鋁的主要設(shè)備是熔煉爐和精煉凈化爐,一般采用燃油或燃?xì)獾膶?zhuān)用靜置爐。我國(guó)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,該公司有兩組50t的熔煉靜置爐,一組40t燃油熔煉靜置爐;一臺(tái)12t的燃油回轉(zhuǎn)爐。小型企業(yè)可采用池窯、坩堝窯等冶煉。
近年來(lái),發(fā)達(dá)國(guó)家在生產(chǎn)中不斷推出了一系列新的技術(shù)創(chuàng)新舉措,如低成本的連續(xù)熔煉和處理工藝,可使低品位的廢雜鋁升級(jí),用于制造供鑄造、壓鑄、軋制及作母合金用的再生鋁錠。的鑄錠重13.5t,其中,重熔的二次合金錠(RSI)可用于制造易拉罐專(zhuān)用薄板,薄板的質(zhì)量已使每支易拉罐的質(zhì)量下降到只有14g左右;某些再生鋁,甚至用于制造計(jì)算機(jī)軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的框架。
在廢鋁的再生過(guò)程中,對(duì)于再生鋁的熔煉及熔體的處理是保證再生鋁冶金質(zhì)量關(guān)鍵工序。鋁熔體的變質(zhì)與精煉凈化,不僅可以改變鋁硅合金中硅的形態(tài),凈化了鋁熔體,而且能夠大大改善鋁合金的性能。鋁熔體的精煉變質(zhì)與凈化,目前多采用Nacl、NaF、KCI及Na3AIF6等氯鹽和氟鹽處理,也有的采用C12或C2C16進(jìn)行處理。
采用含氯物質(zhì)精煉廢鋁熔體,雖然效果較好,但其副產(chǎn)物AICI3、HCl和Cl等會(huì)對(duì)人體、環(huán)境及設(shè)備都造成嚴(yán)重?fù)p害。近年來(lái),人們正在力圖改進(jìn)處理工藝,選用、低毒的精煉變質(zhì)材料來(lái)解決環(huán)境污染問(wèn)題,如選用N2、Ar等作為精煉劑,但效果不盡如人意。市售的所謂“無(wú)公害”精煉劑,其基本成分為碳酸鹽、硝酸鹽及少量的C2C16,因仍有少量氮氧化物、氯氣排出,也不能完全消除環(huán)境污染。
近幾年,新發(fā)展起來(lái)的用稀土合金對(duì)再生鋁進(jìn)行變質(zhì)、細(xì)化和精煉的工藝,有望使廢鋁回收冶煉業(yè)的環(huán)境污染問(wèn)題得到徹底解決。該工藝充分運(yùn)用稀土元素與鋁熔體相互作用的特性,發(fā)揮稀士元素對(duì)鋁熔體的精煉凈化和變質(zhì)功能,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)鋁熔體的凈化、精煉及變質(zhì)的一體化處理,不僅簡(jiǎn)潔,而且能夠有效地改善再生鋁的冶金質(zhì)量。在處理的全程中均不會(huì)產(chǎn)生有害的廢氣和其他副產(chǎn)品。
近幾十年來(lái),鋁廢雜料的回收量飛速增長(zhǎng),鋁二次資源在整個(gè)鋁工業(yè)原料中的比重也越來(lái)越大。從1950年開(kāi)始直到今天,再生鋁產(chǎn)量逐年遞增,發(fā)達(dá)國(guó)家原鋁與再生鋁的占有比已接近或超出1:1。一些發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)再生鋁的年均增長(zhǎng)率為6.2%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同期原鋁的0.1%的增長(zhǎng)。2000年度,全世界生產(chǎn)再生鋁及合金816萬(wàn)噸,占原生鋁產(chǎn)量的33%。其中美國(guó)93%,法國(guó)59%,德國(guó)89%,日本的再生鋁產(chǎn)量更是原生鋁的186倍。
美國(guó)是鋁回收利用數(shù)目的國(guó)家。二十年來(lái),其再生鋁在鋁總產(chǎn)量的比例已由1978年的22.65%上升到1997年的超過(guò)50%。而且,再生鋁增長(zhǎng)速度也逐年上升。1978年至1987年再生鋁/總產(chǎn)量的比例上升了11.6個(gè)百分比,而1988-1997十年左右的時(shí)間中,上升了16個(gè)百分點(diǎn)以上。這說(shuō)明了鋁再生資源利用發(fā)展越來(lái)越受到重視中國(guó)鋁工業(yè)正處于快速發(fā)展階段, 中國(guó)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(duì)于鋁回收業(yè)的重要性認(rèn)識(shí)都大大提高. 中國(guó)2001年回收廢鋁總計(jì)918,000。1998年為536,000。2001年中國(guó)原鋁產(chǎn)量為343萬(wàn),1998年為242萬(wàn)。同期的消費(fèi)分別為365萬(wàn)和242萬(wàn), 中國(guó)鋁回收潛力巨大。
廢鋁切片回收的預(yù)處理方法:
(1)次切片 檔次較高的廢鋁切片主要成分有鑄造鋁合金、合金鋁、純鋁等,其中前兩項(xiàng)的牌號(hào)眾多,目前還很難按牌號(hào)分類(lèi),在大型再生鋁廠,一般只經(jīng)過(guò)篩分除去混入的泥土等,即可直接入爐熔煉。在小再生鋁企業(yè),對(duì)此類(lèi)廢鋁則要人工將其分成鑄造鋁合金、合金鋁和純鋁,然后分別利用。
(2)低檔次切片 對(duì)于低檔次的切片和焚燒過(guò)的碎廢鋁料(后者大型再生鋁廠一般不用)要進(jìn)行較復(fù)雜的分選,因其成分極為復(fù)雜,除廢鋁之外還含有廢鋼、廢銅、廢鉛等金屬,并含有其他廢棄物。對(duì)此類(lèi)廢料的分選主要靠人工,首先篩出泥土和垃圾,然后用手工分選。手工分選大都在操作臺(tái)上進(jìn)行,主要靠工人目測(cè)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行挑選,先分選出非金屬?gòu)U料,然后分選廢金屬,其中對(duì)廢銅和廢純鋁的挑選格外精心,因廢銅可增加產(chǎn)值,純鋁廢料如廢鋁線(xiàn)等,都是再生鋁熔煉中調(diào)整成分的原料。分出的廢鋁是混雜的,一般不再細(xì)分。