Переработка лома и отходов производства алюминия

Видовая сортировка лома и отходов алюминия

Поставки лома и отходов сопровождаются документацией, из которой можно судить о химическом составе сырья. Однако при отсутствии документации вторичное сырье приходится сортировать по видам, используя различные критерии:

1. Сортировка по внешним признакам (цвет, маркировка, удельный вес, твердость, магнитные свойства и т.п.).
2. Сортировка по химическому составу (спектральный анализ, лабораторный анализ химического состава алюминиевых сплавов, в том числе электроэрозионный).
3. Сортировка по крупности процессом грохочения сухим или мокрым, т.е. с отмывкой подрешетного продукта водой с использованием грохотов: неподвижных колосниковых, цилиндрических и вибрационных. Выбор типов грохотов, а также способа грохочения определяется технологией обработки сырья, его свойствами, требованиями к качеству продуктов грохочения.
4. Магнитная сепарация.
5. Сортировка алюминиевого лома в тяжелых средах путем помещения сортируемого сырья в суспензию с высокой плотностью, в которой компоненты сырья с малой плотностью всплывают, а тяжелые тонут. Разделение смеси сплавов на группы можно осуществлять в одном, двух и трех колесных сепараторах [8].

Разделка лома и отходов алюминия

Разделка лома и отходов - операции по приведению сырья к габаритам, удобным для дальнейшей переработки, разделению механически связанных деталей из различных сплавов, удалению приделок из других металлов и материалов.

Операции разделки:

• дробление и резка (переработка крупногабаритного лома и легковесного негабаритного лома),
• пакетирование и брикетирование (с целью уплотнения некомпактного сырья в пакеты определенной массы, габаритов и плотности),
• обработка отходов: электродвигатели, кабель и другие специфические виды алюминийсодержащего сырья (шлаки и съемы) [8].

На рисунке 1 представлена общая схема линии по дроблению алюминиевого лома.

Рисунок 1 - Система управления линией дробления алюминиевого лома

Данная система была реализованна ООО "СПЕЦМАШ" на одном из заводом, занимающихся переработкой цветного металла.

Сушка и обезжиривание вторичного сырья

Перед металлургическим переделом вторичного сырья используют операции сушки стружки, лома и кусковых отходов, флюсов, шлаков и других продуктов для придания допустимого содержания влаги: в шихте, поступающей на переплав, не более 4%, а шлаках и флюсе – 1%.

Способы сушки: барабанные, камерные (для сушки кускового лома и отходов перед загрузкой в плавильную печь для снижения содержания свободной влаги в сырье до 3-4%), индукционные (для сушки мелнозернистого материала (дробленого флюса)) и другие типы сушильных установок.

Чтобы получить высокие технико-экономические показатели при переработки стружки ее необходимо очистить от влаги, масла и других механических примесей [8].

Металлургическая переработка лома и отходов алюминия

После предварительной подготовки лом и отходы подвергаются переработки в плавильных агрегатах. Основные процессы в печи по своей природе можно отнести к теплофизическим, а сопутствующие – к физико-химическим. Металлургические процессы в плавильной печи, как правило, заключаются в переносе тепла и вещества.

Печи для переработки лома и отходов алюминия

По методу нагрева плавильные печи для переработки лома и отходов алюминия подразделяются на две основные группы:

1. Топливные, обогреваемые газом или мазутом (отражательные – однокамерные, многокамерные, шахтные):
   • - тигельные (поворотные и стационарные), используемые в лабораторных устройствах и в производствах с малым расходом металла
   • - ванные (стационарные, поворотные и вращающиеся).
2. Электрические, обогреваемые электроэнергией (по способу превращения электрической энергии):
   • печи сопротивления (тигельные и камерные – по форме пространства),
   • индукционные печи (тигельные и канальные – в зависимости от наличия сердечника).

Основными показателями, характеризующими эффективность работы плавильных агрегатов, являются:

• степень извлечения металла в готовую продукцию и величина безвозвратных потерь его;
• удельный расход энергии на 1 т выплавляемого сплава;
• производительность;
• капитальные затраты на сооружение плавильного комплекса;
• возможность механизации и автоматизации плавки.

Методы рафинирования

Для получения изделий с заданными свойствами, повышают качество сплавов путем удаления из него вредных примесей в процессе рафинирования (металлов, неметаллических включений, газов).

Методы рафинирования:

• отстаивание, в процессе которого происходит удаление из алюминиевого расплава водорода и неметаллических включений;
• фильтрация, пропуск расплавленного металла через фильтры, при этом происходят очистка металла от неметаллических примесей и частично дегазация.
• флюсование и обработка постоянным током;
• вакуумирование и обработка ультразвуком;
• продувка газами;
• комбинированное рафинирование (комбинация способов рафинирования);
• удаление металлических примесей (воздействие химическими реагентами, разделение фаз кристаллизацией, вакуумная дистилляция, электролиз и комбинация этих методов);
• модифицирование сплавов (процесс изменения структуры литого сплава под действием небольших количеств специально вводимых добавок (модификаторов) [8].