Переработка алюминиевых отходов обычно включает следующие четыре основных процесса.
(1) Подготовка алюминиевого лома начинается с первичной классификации алюминиевого лома, который распределяется по маркам, например, чистый алюминий, деформированные алюминиевые сплавы, литейные алюминиевые сплавы и смешанные материалы. Для изделий из алюминиевого лома следует проводить разборку для удаления деталей из стали и других цветных металлов, связанных с алюминиевым материалом, с последующими такими процессами, как очистка, дробление, магнитная сепарация и сушка для получения алюминиевого лома. Легкие, рыхлые, отслаивающиеся старые алюминиевые детали, такие как запорные рычаги автомобилей, втулки скоростных передач и алюминиевая стружка, следует уплотнять в тюки с помощью гидравлического пресс-подборщика металла. При использовании алюминиевого многожильного провода со стальным-сердечником сначала следует отделить стальной сердечник, а затем намотать алюминиевую проволоку в рулоны.
Примеси железа очень вредны для выплавки алюминиевых отходов. Когда содержание железа слишком велико, оно может образовывать хрупкие металлические кристаллы в алюминии, тем самым снижая его механические свойства и ослабляя его коррозионную стойкость. Содержание железа обычно следует контролировать на уровне ниже 1,2%. Отходы свинца с содержанием железа более 1,5% могут быть использованы в качестве раскислителя в сталелитейной промышленности, тогда как для выплавки имеющихся в продаже алюминиевых сплавов отходы алюминия с высоким содержанием железа используются редко. В настоящее время в алюминиевой промышленности не существует успешного метода, который мог бы удовлетворительно удалить излишки железа из отходов алюминия, особенно железа, которое существует в виде нержавеющей стали.
Отходы алюминия часто содержат органические не-примеси, такие как краска, масло, пластик и резина. Перед плавкой в печи их необходимо удалить. Для удаления изоляции из алюминиевых отходов проволочного типа- обычно можно использовать такие методы, как механическое шлифование, скалывание, термическое и химическое очищение. В настоящее время отечественные компании обычно используют высокотемпературную абляцию для удаления изоляторов, что приводит к образованию большого количества вредных газов и серьезному загрязнению воздуха. Если используется сочетание низкотемпературной-прокалки и механического очищения, изоляцию можно размягчить нагреванием, чтобы уменьшить механическую прочность, а затем механически стереть, достигая очистки, позволяя при этом восстановить изоляционные материалы. Покрытия, масляные пятна и другие загрязнения на поверхности использованной алюминиевой посуды можно очистить с помощью органических растворителей, таких как ацетон. Если их невозможно удалить, следует использовать печь для снятия краски. Максимальная температура печи для снятия краски не должна превышать 566 градусов; Пока отходы остаются в печи в течение достаточного времени, общие масла и покрытия могут быть полностью удалены.
Для бумаги из алюминиевой фольги трудно эффективно отделить слой алюминиевой фольги от слоя бумажных волокон с помощью обычного оборудования для измельчения макулатуры. Эффективный метод разделения — сначала поместить бумагу из алюминиевой фольги в водный раствор, нагреть ее и создать давление, а затем быстро слить ее в среду с низким-давлением, чтобы снизить давление, с последующим механическим перемешиванием. Этот метод разделения позволяет не только извлекать волокнистую массу, но и извлекать алюминиевую фольгу.
Сжижение и разделение алюминиевого лома является будущим направлением развития переработки металлического алюминия. Он сочетает в себе предварительную обработку алюминиевого лома с переплавкой, что не только сокращает технологический процесс, но и сводит к минимуму загрязнение воздуха, а также значительно повышает степень восстановления чистого металла.
Устройство имеет фильтр, пропускающий частицы газа. В слое ожижения алюминий осаждается на дне, а органические вещества, такие как краска, прикрепленная к отходам алюминия, при температуре выше 450 градусов разлагаются на газ, смолу и твердый углерод, которые затем полностью сгорают в окислительном устройстве внутри сепаратора. Отходы перемешиваются вращающимся барабаном, смешиваются с растворителем в камере, а примеси, такие как песок и гравий, отделяются в зону разделения песка и гравия, в то время как растворенный раствор, выносимый отходами, возвращается в камеру сжижения через возвратный шнек.
(2) Сырье выбирается и рассчитывается с учетом условий подготовки и качества алюминиевого лома, в соответствии с техническими требованиями к перерабатываемой продукции. При составлении рецептуры следует учитывать степень окисления и потери при горении металлов, при этом кремний и магний испытывают большие потери при окислении и при горении, чем другие легирующие элементы. Скорость потерь при выгорании различных легирующих элементов следует заранее определять экспериментально. Физические характеристики и чистота поверхности алюминиевого лома напрямую влияют на качество перерабатываемой продукции и выход металла. Плохо обезжиренный алюминиевый лом может привести к попаданию в шлак до 20% эффективных компонентов.
(3) К лому алюминиевых сплавов, из которого можно производить деформированные алюминиевые сплавы, относятся 3003, 3105, 3004, 3005, 5050, среди которых основным является сплав 3105. Для обеспечения соответствия химического состава материалов сплава техническим требованиям и потребностям обработки давлением может потребоваться добавление определенного количества слитков первичного алюминия.
(4) Лишь небольшая часть лома алюминиевых сплавов перерабатывается в деформированные алюминиевые сплавы; около 1/4 перерабатывается в качестве раскислителей при производстве стали, а большая часть используется при вторичном литье алюминиевых сплавов. Алюминиевые сплавы для литья под давлением-, такие как A380 и ADC10, широко используемые в США и Японии, по существу перерабатываются из алюминиевого лома.
В процессе переработки алюминиевых отходов выплавка и обработка переработанного алюминия являются ключевым процессом, обеспечивающим металлургическое качество переработанного алюминия. Модификация и рафинирование алюминиевого расплава позволяет не только изменить морфологию кремния в алюминиево-кремниевых сплавах, очистив алюминиевый расплав, но и существенно улучшить свойства алюминиевых сплавов. В настоящее время при рафинировании и очистке алюминиевого расплава часто используются хлориды и фториды, такие как NaCl, NaF, KCl и Na3AlF6, а в некоторых обработках используются C12 или C2C16.
