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      廢鋁再生加工的四道基本工序

      2007年02月05日 0:0 7874次瀏覽 來源:   分類: 鋁資訊

      廢鋁再生加工的四道基本工序 廢鋁再生加工的四道基本工序 廢雜鋁的再生加工,一般經(jīng)過以下四道基本工序。 (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。目前國內(nèi)企業(yè)常用高溫?zé)g的辦法去除絕緣體,燒蝕過程中將產(chǎn)生大量的有害氣體,嚴(yán)重地污染空氣。如果采用低溫烘烤與機(jī)械剝離相結(jié)合的辦法,先通過熱能使絕緣體軟化,機(jī)械強(qiáng)度降低,然后通過機(jī)械揉搓剝離下來,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。脫漆爐的最高溫度不宜超過 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(yù)處理與重新熔鑄相結(jié)合,既縮短了工藝流程,又可以最大限度地避免空氣污染,而且使得凈金屬的回收率大大提高。廢鋁液化分離裝置的工作原理如圖 1-18 所示 裝置中有一個(gè)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(jī)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),被廢料帶出的溶解渡通過回收螺旋槳返回液化倉。 (2) 配料 根據(jù)廢鋁料的備制及質(zhì)量狀況,按照再生產(chǎn)品的技術(shù)要求,選用搭配并計(jì)算出各類料的用量。配料應(yīng)考慮金屬的氧化燒損程度,硅、鎂的氧化燒損較其他合金元素要大,各種合金元素的燒損率應(yīng)事先通過實(shí)驗(yàn)確定之。廢鋁料的物理規(guī)格及表面潔凈度將直接影響到再生成品質(zhì)量及金屬實(shí)收率,除油不干凈的廢鋁,最高將有 20 %的有效成分進(jìn)入熔渣。 (3) 再生變形鋁合金 用廢鋁合金可生產(chǎn)的變形鋁合金有3003 、3105 、3004 、3005 、5050 等,其中主要是生產(chǎn)3105合金。為保證合金材料的化學(xué)成分符合技術(shù)要求及壓力加工的工藝需要,必要時(shí)應(yīng)配加一部分原生鋁錠。 (4) 再生鑄造鋁合金 其工藝流程如圖 1-19 所示。廢鋁料只有一小部分再生為變形鋁合金,約 1/4 再生成煉鋼用的脫氧劑,大部分用于再生鑄造用鋁合金。美、日等國廣泛應(yīng)用的壓鑄鋁合金 A380 、 ADCl0 等基本上是用廢鋁再生的。 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。我國最大的再生鋁企業(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,發(fā)達(dá)國家在生產(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。最大的鑄錠重 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,人們正在力圖改進(jìn)處理工藝,選用無毒、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。最近幾年,新發(fā)展起來的用稀土合金對(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,不僅簡潔高效,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。

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