ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Алюминий из алюминиевого лома из "Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов" Хром из осадков цветных металлов . [c.30] Термни алюминиевый лом обычно относится к сплавам, содержащим минимум 70 % А1, и которые не могут использоваться как товарный продукт ввиду высокого содержания примесей, таких как железо, медь, марганец, титан, кальций, хром, фосфор, цинк, никель и других, менее распространенных. [c.30] Как правило чистота хорошо отделенного алюминиевого лома составляет 99 % и более, однако часто встречается лом, загрязненный другими материалами. Нержавеющая сталь является особенно вредной примесью, так как она не отделяется магнитным методом, трудно определяется визуально и растворяется в расплавленном алюминии гораздо быстрее обычной стали. Чистый цинк присутствует в некоторых видах стружки, литья и в баночных крышках. Примеси магния, чистого или в виде сплава, также нежелательны, так как лом используют в основном для изготовления форм и кокильного литья, где требуется низкое содержание магния. Неметаллические компоненты лома, например краски, масла, пластмассы, изоляция и резина — основные источники загрязнения воздушной атмосферы при плавке лома, и если таких материалов слишком много, выделение металла стан0в1 тс,я невыгодным [14]. [c.30] Алюминйёвыи лом обычно плавят с целью выделения Металла, иногда с добавлением слитков первичного алюминия. Очистка алюминиевого лома заключается только в удалении магния путем пропускания хлора через расплав металла, или обработкой различными флюсами — хлоридом алюминия или смесью хлоридов калия и натрия. [c.31] Для облегчения переработки значительная доля старого алюминиевого лома и небольшая доля нового сплавляются в слитки, которые в дальнейшем используются для производства заготовок специальных марок. Металлический алюминий выде-тяется из ш-чака и окалины выш,елачнванием в виде растворимых солей для отделения от небольших частиц металла, обычно остающихся в таких материалах, или сухим методом, при котором продукт измельчается, просеивается для удаления мелкодисперсных фракций, а затем следует стадия магнитного разделения. [c.31] Установлено, что в США от 10 до 20 % А1, выпускаемого в обращение в виде промышленных или потребительских изделий, возвращается в переработку в качестве лома. Время рецикла для старого лома, который практически полностью скупается для переработки, в значительной степени зависит от формы продукта и его назначения, но в любом случае значительно дольше, чем для нового лома. Некоторые изделия находятся в употреблении 10—30 лет до момента возврата в переработку. Алюминиевые консервные упаковки и некоторые типы фольги являются исключением и могут возвращаться в переработку через несколько месяцев после того, как металл поставлен производителю данного изделия. Большинство производителей алюминия и некоторые фирмы по изготовлению консервных упаковок осуществляют широкие программы по вторичному использованию алюминиевых емкостей. [c.31] Процесс, разработанный X. Мартином (патент США 3900313, 19 августа 1975 г.), обеспечивает экономичный метод удаления излишков железа и других элементов из алюминиевого лома без введения других нежелательных элементов, изменения физических свойств и загрязнения. Основным исходным сырьем могут быть отходы любого типа, содержащие кусковой алюминий. [c.31] Присутствие значительных количеств примесей, таких как железо, нежелательно, так как при этом в алюминии образуются хрупкие интерметаллиды, что приводит к ухудшению механической прочности, антикоррозионной стойкости и т, д. Сплавы алюминия применяемые для изготовления штамповки должны, однако, содержать некоторое количество железа (от 0,60 до 1,20 %) для уменьшения износа материала штампа. Вредное действие хрупких интерметаллидов в этом случае не проявляется благодаря тому, что при быстром затвердевании в ходе литьевой штамповки образуются кристаллы малых размеров. [c.31] В настоящее время промышленность производит все более возрастающее количество алюминиевого лома, загрязненного нежелательными примесями. Например, Поршни автомобильных двигателей имеют стальные кольца и соединены с другими неалюминиевыми деталями при плавке поршней алюминий загрязняется избыточным железом и другими металлами. Аналогичная ситуация возникает при переработке лома из домашних отходов. Экономичный процесс переработки лома, таким образом, крайне необходим. Создание такого процесса имеет также и экологический аспект. Для первичной выплавки алюминия из руды требуется электроэнергии по крайней мере 13 кВт-ч/кг, тогда как на выделение алюминия из лома требуется менее 2 кВт-ч/кг. Такой процесс экономит сырье и энергию. [c.31] Алюминиевый лом с высоким содержанием железа (более 1,5 %) наиболее сто используется в сталелитейной промышленности в качестве раскислителя. Небольшие количества такого лома добавляют при получении товарных алюминиевых Сплавов. Высокое содержание железа ограничивает их широкое использование в качестве добавок к сплавам. [c.31] На сегодняшний день не существует полностью приемлемого в экономическом отношении метода для удаления избытка железа из алюминиевого лома. [c.31] Рассматриваемый процесс предназначен для получения литейных сплавов путем растворения кремния в расплаве лома, последующего охлаждения расплава с образованием фазы, состоящей из частиц с высоким содержанием железа, укрупнения этих частиц и отделения их от жидкости при температуре близкой к эвтектической температуре А151. [c.31] Ляются из расплава с образованием Твердых частиц. Во-вторых, бинарная эвтектическая смесь AlSi отверждается при 580 °С, в то время как чистый алюминий при 660 °С. Многофазные эвтектические композиции с AlSi имеют еще более низкие эвтектические температуры. При температурах ниже 580 °С растворимость многих нежелательных элементов в жидком алюминии, которая зависит от состава раство- ряющей среды и температуры, уменьшается. В третьих, кремний является наиболее подходящим элементом для всех сплавов, используемых для получения кокильного литья. [c.32] При использовании обычных печей с непосредственным обогревом расход топлива составляет 1100—2000 ккал/(ч-кг) расплава алюминия, тепловой к. п. д. этой операции достаточно низок, менее 30 %, во многих случаях он составляет 10—20 %. [c.32] Алюминиевые отходы, образующиеся при металлообработке, например, токарная и сверлильная стружка, опилки и др., содержат смазочные масла и другие углеводородные примеси, которые необходимо удалять для предотвращения загрязнения окружающей среды в процессе плавки. Сырье сначала подвергают высушиванию, а затем подают в камеры сгорания с целью сжигания углеводородов, выделяемых из лома при просушке. [c.32] Тепловой к. п. д. процесса можно повысить до 40—50 % при использовании интегральных плавильных систем, разработанных В. Е. Стефенсом патент США 4010935, 8 марта 1977 г. фирма аАлюмакс Инк. ). [c.32] Высокоэффективная система плавки включает рециркуляцию части горячих газов, осуществляющих плавление алюминия в рабочем пространстве печи на стадии предварительного нагрева лома остальная часть горячих газов используется в рекуператорах для предварительного нагрева воздуха, подаваемого для сжигания углеводородного топлива. Таким образом теплосодержание горючих примесей также используется в данной системе. [c.32] Схема процесса показана на рис. 7. Камера сгорания 1 включает секции сгорания 3 и дожигания 2. Топливо 4 и воздух 5 подают в определенных соотношениях, вместе с рециклируемым потоком горячих газов оии попадают в зону дожигаиия. [c.32] Выходящие газы, нагретые до температуры 1100—1375°С, подаются далее в плавильную печь 10 для расплавления алюминиевого лома, доставляемого из камеры предварительного нагрева 12 или 12а. Камера предварительного нагрева 12 состоит из вращающейся сушильной печи, используемой для размельченных материалов и камеры 12а для приема прессованного лома. [c.33] Часть отходящих горючих газов 11 из плавильной печи проходит через устройство для предварительного нагрева лома (до 480 °С) перед подачей в печь газы вентилятором 13а возвращаются в секцию дожигания 2. Остаток выходящих газов подается в рекуператор 8 через байпасную линию с заслонкой 9 и по линии 7 направляется в дымоход. По мере образования расплавленный алюминий выпускается из печи через отверстие 10а. Заслонка 13 позволяет регулировать подачу газов в камеру 12 для поддержания постоянного температурного режима. [c.33] Вернуться к основной статье