廢雜鋁回收產(chǎn)品的預處理
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首先,對廢鋁進行初級分類、分級堆放,如純鋁、變形鋁合金、鑄造鋁合金、混合料等。這一點非常重要,如中國地 區(qū)的鋁廢料進口商上海新格有色金屬有限公司,鋁廢料的進口量約占全國總進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,庫存則依 數(shù)量、化學成份、回收率及成本建檔管理運用。有了這些資料就可使熔煉工序在生產(chǎn)合金錠時得以計算出經(jīng)濟的用料公式,并確保產(chǎn)品品質(zhì)。
對于廢鋁制品,須進行拆解,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打壓成包。對于鋼芯鋁絞線,應先分離鋼芯,然后將鋁線繞成卷。
鐵類雜質(zhì)對于廢鋁的冶煉是十分有害的,鐵質(zhì)過多時會在鋁中形成脆性的金屬結(jié)晶體,從而降低其機械性能,并減弱其抗蝕能力。含鐵量一般應控制在1.2%以 下。對于含鐵量在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)中還沒有很成功的方法能令人滿意地除 去廢鋁中過量鐵,尤其是以不銹鋼形式存在的鐵。
廢鋁的液化分離是今后回收金屬鋁的發(fā)展方向,它將廢鋁雜料的預處理與重新熔鑄相結(jié)合,既縮短了工藝流程,又可以限度地避免空氣污染,而且使得凈金屬 的回收率大大提高。廢鋁液化分離裝置中有一個允許氣體微粒通過的過濾器,在液化層,鋁沉淀于底部,廢鋁中附著的油漆等有機物在450℃以上分解成氣體、焦 油和固體炭,再通過分離器內(nèi)部的氧化裝置完全燃燒。廢料通過旋轉(zhuǎn)鼓攪拌,與倉中的溶解液混合,砂石等雜質(zhì)分離到砂石分離區(qū),被廢料帶出的溶解液通過回收螺 旋槳返回液化倉。
再生鋁的主要設備是熔煉爐和精煉凈化爐,一般采用燃油或燃氣的專用靜置爐。我國的再生鋁企業(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,發(fā)達國家在生產(chǎn)中不斷推出了一系列新的技術創(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,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,甚至用于制造計算機軟盤驅(qū)動器的框架。
在廢鋁的再生過程中,對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等會對人體、環(huán)境及設備都造成嚴重損害。近年來,人們正在力圖改進處理工藝,選用、低毒的精煉變質(zhì)材料來解決環(huán)境污染問題,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)展起來的用稀土合金對再生鋁進行變質(zhì)、細化和精煉的工藝,有望使廢鋁回收冶煉業(yè)的環(huán)境污染問題得到徹底解決。該工藝充分運用稀土元素與鋁熔體相互作用的特性,發(fā)揮稀士元素對鋁熔體的精煉凈化和變質(zhì)功能,能夠?qū)崿F(xiàn)對鋁熔體的凈化、精煉及變質(zhì)的一體化處理,不僅簡潔,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產(chǎn)生有害的廢氣和其他副產(chǎn)品。
再生鋁由于其節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢,近年來成為各國關注發(fā)展的重點。中國作為缺少能源、資源的國家發(fā)展再生鋁更是刻不容緩。近十幾年來,再生鋁隨著鋁工業(yè)的發(fā)展在中國也蓬勃發(fā)展起來。形成了上海新格、浙江萬泰等一批再生鋁企業(yè),對于支持和促進我國的可持續(xù)發(fā)展也起到了一定的作用。但同時,再生鋁發(fā)展過程中也出現(xiàn)了一些急需解決的問題,資源利用效率低就是目前存在的一個普遍的問題。
回收的廢舊鋁中大多為鋁合金,主要有8個系列,其中4系列為鋁硅系、5系列為鋁鎂系、6系列為鋁鎂硅系,是合金成分較高的系列,有較高的回收價值。但目前,國內(nèi)許多再生企業(yè),并沒有考慮到回收廢鋁的合金成分組成,把所有的廢鋁全部放入熔爐,這樣不僅會破壞合金成分,也降低了再生鋁的品位,浪費了資源。