在工業(yè)用的結(jié)構(gòu)金屬中,鋁的可回收性是很高的,再生效益也是巨大的。由于鋁的抗腐蝕性能高,除某些鋁制化工容器與裝置外,鋁產(chǎn)品在其使用期間幾乎不被腐蝕,如建筑鋁門窗、高壓輸配電線、交通運輸工具鋁結(jié)構(gòu)與零配件、鋁制易拉罐等在其"服務(wù)"期間僅發(fā)生少量的腐蝕損失,幾乎可得到全部回收。
再生鋁是金屬鋁而不是礦物原料,所以其冶煉加工可以節(jié)省大量的能源消耗。廢鋁回收再生能耗僅相當(dāng)于從鋁土礦開采→氧化鋁提取→原鋁電解→鑄成錠塊這一過程所需總能源的5%。也就是說,與原鋁生產(chǎn)相比,每生產(chǎn)1噸再生鋁可以節(jié)約95%的能源。同時可節(jié)水10.05噸,少用固體材料11噸,少排放二氧化碳0.8噸、二氧化硫0.6噸。再生鋁產(chǎn)業(yè)具有明顯的節(jié)能、環(huán)保優(yōu)勢,是一項效益巨大的節(jié)能工程。
鋁雖有較強的抗腐蝕性能,但在大氣中也或多或少會受到一定程度的腐蝕,當(dāng)其與某些化工物質(zhì)如堿、海水、土壤等接觸,則會發(fā)生較強或猛烈的化學(xué)反應(yīng),造成環(huán)境污染。在廢舊鋁再生過程中排放的污染物,比原鋁生產(chǎn)全過程排放的污染物少得多,對環(huán)境的污染程度也輕得多,大致僅相當(dāng)于后者的10%。由此可見,回收與再生利用廢舊鋁是一項當(dāng)代受益、惠及子孫的"綠色工程"。
我國從20世紀(jì)50年代,便開始對廢雜鋁進行回收利用。但長期以來,再生鋁的回收及利用行業(yè),僅是中國鋁工業(yè)中的一個邊緣產(chǎn)業(yè),該方面的統(tǒng)計及分析資料較少,這給再生鋁產(chǎn)業(yè)的研究帶來很大困難。再生鋁工業(yè)是隨著鋁工業(yè)的誕生而逐步發(fā)展壯大起來的,但形成一個獨立的行業(yè),是在社會上積蓄了一定量的鋁產(chǎn)品后才形成的。中國則是在上世紀(jì)70年代初期,才開始在河北保定地區(qū)形成產(chǎn)業(yè)。所以,可以說,保定是中國再生鋁工業(yè)的發(fā)祥地。
廢雜鋁從來源上可分為新鋁廢料(生產(chǎn)性廢鋁)及舊廢鋁廢料(生活性廢鋁)。新鋁廢料是指鋁材在加工過程中所產(chǎn)生的工藝廢料及不合格廢品。舊鋁廢料是指經(jīng)社會消費后的報廢鋁料,如鋁門窗、汽車鋁鑄件、廢易拉罐等,同時也包括新鋁廢料流入社會進行回收利用的廢鋁。
廢鋁的預(yù)處理:
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。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(xué)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(yīng)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(yīng)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。
廢鋁中經(jīng)常含有油漆、油類、塑料、橡膠等有機非金屬雜質(zhì)。在回爐冶煉前,須設(shè)法加以清除。對于導(dǎo)線類廢鋁,一般可采用機械研磨或剪切剝離、加熱剝離、化學(xué)剝離等措施去除包皮。
目前國內(nèi)不少企業(yè)用高溫?zé)g的辦法去除絕緣體,燒蝕過程中會產(chǎn)生大量的有害氣體,嚴(yán)重地污染空氣。如采用低溫烘烤與機械剝離相結(jié)合的辦法,先通過熱能使 絕緣體軟化,機械強度降低,然后通過機械揉搓剝離下來,這樣既能達到凈化目的,同時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。脫漆爐的高溫度不宜超過566℃,只要廢物料在爐內(nèi)停留足夠的時間,一般的油類和涂層均能 夠清除干凈。
對于鋁箔紙,用普通的廢紙造漿設(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,并進行機械攪拌。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
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