廢鋁中經(jīng)常含有油漆、油類、塑料、橡膠等有機(jī)非金屬雜質(zhì)。在回爐冶煉前,必須設(shè)法加以清除。對(duì)于導(dǎo)線類廢鋁,一般可采用機(jī)械研磨或剪切剝離、加熱剝離、化學(xué)剝離等措施去除包皮。
目前國(guó)內(nèi)不少企業(yè)用高溫?zé)g的辦法去除絕緣體,燒蝕過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體,嚴(yán)重地污染空氣。如采用低溫烘烤與機(jī)械剝離相結(jié)合的辦法,先通過(guò)熱能使 絕緣體軟化,機(jī)械強(qiáng)度降低,然后通過(guò)機(jī)械揉搓剝離下來(lái),這樣既能達(dá)到凈化目的,同時(shí)又能夠回收絕緣體材料。廢鋁器皿表面的涂層、油污以及其他污染物,可采 用丙酮等有機(jī)溶劑清洗,若仍不能清除,就應(yīng)當(dāng)采用脫漆爐脫漆。脫漆爐的溫度不宜超過(guò)566℃,只要廢物料在爐內(nèi)停留足夠的時(shí)間,一般的油類和涂層均能 夠清除干凈。
對(duì)于鋁箔紙,用普通的廢紙?jiān)鞚{設(shè)備很難把鋁箔層和紙纖維層有效分離,有效的分離方法是將鋁箔紙首先放在水溶液中加熱、加壓,然后迅速排至低壓環(huán)境減壓,并進(jìn)行機(jī)械攪拌。這種分離方法,既可以回收纖維紙漿,又可回收鋁箔。
廢鋁鐵回收再生加工,一般經(jīng)過(guò)以下四道基本工序。
(1)廢鋁料的備制首先,對(duì)廢鋁進(jìn)行初級(jí)分類,分級(jí)堆放,如純鋁、變形鋁合金、鑄造鋁合金、混合料等。對(duì)于廢鋁制品,應(yīng)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,應(yīng)先分離鋼芯,然后將鋁線繞成卷。
鐵類雜質(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%以上的廢鉛,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S渺o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。
以易拉罐為例,易拉罐是一種常用的消耗品,用過(guò)即廢,循環(huán)周期很短。而易拉罐所用材料是一種檔次較高的鋁合金,回收價(jià)值高,經(jīng)過(guò)回收利用后,可再制成易拉罐,多次重復(fù)循環(huán)使用。同時(shí),回收利用易拉罐可以節(jié)約大量電力,用廢鋁生產(chǎn)鋁材所耗的電僅相當(dāng)于從礦石中提煉鋁耗電量的5%,回收利用一個(gè)易拉罐節(jié)約的電夠20英寸電視用3個(gè)小時(shí)。因此,很多國(guó)家特別是發(fā)達(dá)國(guó)家,對(duì)廢舊鋁易拉罐的回收和利用都很重視,回收再利用率也不斷提高。
目前,國(guó)外廢易拉罐的利用途徑主要是:1、生產(chǎn)煉鋼脫氧劑;2、生產(chǎn)再生鋁錠;3、生產(chǎn)一種近似純鋁錠的產(chǎn)品,做合金配料的原料;4、熔煉成原牌號(hào)(3004)的鋁合金,直接用于生產(chǎn)易拉罐。其中,利用廢易拉罐生產(chǎn)原牌號(hào)的鋁合金是途徑。美國(guó)目前使用的易拉罐有2/3是用廢舊易拉罐熔煉生產(chǎn)的,
而我國(guó)易拉罐再生利用在資源配置上存在問(wèn)題,到目前為止,我國(guó)還沒(méi)有利用廢易拉罐生產(chǎn)原牌號(hào)鋁合金的企業(yè)。多數(shù)廢鋁易拉罐被作為添加料用于其它領(lǐng)域的生產(chǎn),或作為非標(biāo)鋁錠使用。真正被還原生產(chǎn)的并不多。這是由于我國(guó)目前廢鋁易拉罐的回收、儲(chǔ)運(yùn)、分選、預(yù)處理以及熔煉加工過(guò)程還處于粗放式生產(chǎn)階段,使易拉罐這個(gè)高價(jià)值的廢鋁資源被降級(jí)使用,特別是小企業(yè)普遍采用混煉的生產(chǎn)方式,從而造成了資源效用的浪費(fèi)。
而隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),人民消費(fèi)水平的提高,對(duì)易拉罐的需求量也水漲船高。目前鋁罐年消費(fèi)量在300億只左右,其中中國(guó)100多億只,每年我國(guó)至少產(chǎn)生16萬(wàn)噸廢易拉罐,據(jù)預(yù)測(cè),2010年,全國(guó)易拉罐用鋁更將達(dá)到29萬(wàn)噸。因此,如果能很好地回收利用這些廢易拉罐,將會(huì)有很高的環(huán)境、資源和經(jīng)濟(jì)效益。