废铝怎么回收利用,铸铝锭?
废杂铝的预处理之目的一是除去废杂铝中夹杂的其它金属和杂质,二是把废杂铝按其成分分类,使其中的合金成分得到最大程度的利用,三是将废杂铝表面的油污、氧化物及涂料等处理掉。预处理最终的结果是将废铝处理成符合入炉条件的炉料,四是使含铝废料中的铝(含氧化铝)得到最经济最合理的利用。
国内废杂铝预处理技术还十分简单和落后,即使在大型的再生铝厂,对废杂铝的预处理也没有比较先进的技术。从目前看,主要采用以下几种预处理技术。
1.品种单一的废铝
品种单一或基本不含其它杂质的废杂铝一般不作复杂的预处理,只是按废料的品种和成分分类,单独堆放。单一品种的废铝在利用时只要抽查化验出一个成分,即可知晓批量的成分,是优质的再生铝原料,一般不须作任何预处理即可入炉熔炼,在熔炼某一种铝合金时,可选用相应成分和品种的废铝直接加入反射炉熔炼,并可很容易地熔炼成相应牌号的铝合金。一些含铜、锌高的废铝,还可作为铝合金熔炼过程中调整成分用的中间合金。在采用小型反射炉或坩埚炉的企业,则要根据需要将体积大的废铝破碎(剪切或其他方法)成符合入炉规格的料快。值得一提的是,一些单一品种的废铝中会机械夹带少量的非铝金属,如废铝门窗上的螺钉等废钢件,尽管含量极少,但会严重影响合金的质量,因此在熔炼之前一定要将其分离出去。
废杂铝的再生加工技术
2 废杂铝的再生加工,一般经过以下四道基本工序。
(1) 废铝料的备制
首先,对废铝进行初级分类,分级堆放,如纯铝、变形铝合金、铸造铝合金、混合料等。对于废铝制品,应进行拆解,去除与铝料连接的钢铁及其他有色金属件,再经清洗、破碎、磁选、烘干等工序制成废铝料。对于轻薄松散的片状废旧铝件,如汽车上的锁紧臂、速度齿轮轴套以及铝屑等,要用液压金属打包机打压成包。对于钢芯铝绞线,应先分离钢芯,然后将铝线绕成卷。
铁类杂质对于废铝的冶炼是十分有害的,铁质过多时会在铝中形成脆性的金属结晶体,从而降低其机械性能,并减弱其抗蚀能力。含铁量一般应控制在 1.2 %以下。对于含铁量在 1.5 %以上的废铅,可用于钢铁工业的脱氧剂,商业铝合金很少使用含铁量高的废铝熔炼。目前,铝工业中还没有很成功的方法能令人满意地除去废铝中过量铁,尤其是以不锈钢形式存在的铁。
废铝中经常含有油漆、油类、塑料、橡胶等有机非金属杂质。在回炉冶炼前,必须设法加以清除。对于导线类废铝,一般可采用机械研磨或剪切剥离、加热剥离、化学剥离等措施去除包皮。目前国内企业常用高温烧蚀的办法去除绝缘体,烧蚀过程中将产生大量的有害气体,严重地污染空气。如果采用低温烘烤与机械剥离相结合的办法,先通过热能使绝缘体软化,机械强度降低,然后通过机械揉搓剥离下来,这样既能达到净化目的,同时又能够回收绝缘体材料。废铝器皿表面的涂层、油污以及其他污染物,可采用丙酮等有机溶剂清洗,若仍不能清除,就应当采用脱漆炉脱漆。脱漆炉的最高温度不宜超过566℃,只要废物料在炉内停留足够的时间,一般的油类和涂层均能够清除干净。
对于铝箔纸,用普通的废纸造浆设备很难把铝箔层和纸纤维层有效分离,有效的分离方法是将铝箔纸首先放在水溶液中加热、加压,然后迅速排至低压环境减压,并进行机械搅拌。这种分离方法,既可以回收纤维纸浆,又可回收铝箔。
废铝的液化分离是今后回收金属铝的发展方向,它将废铝杂料的预处理与重新熔铸相结合,既缩短了工艺流程,又可以最大限度地避免空气污染,而且使得净金属的回收率大大提高。
装置中有一个允许气体微粒通过的过滤器,在液化层,铝沉淀于底部,废铝中附着的油漆等有机物在450℃以上分解成气体、焦油和固体炭,再通过分离器内部的氧化装置完全燃烧。废料通过旋转鼓搅拌,与仓中的溶解液混合,砂石等杂质分离到砂石分离区,被废料带出的溶解渡通过回收螺旋桨返回液化仓。
1.先分类,熟铝还是生铝,做哪一类合金划算。
2.化铝,用的设备就五花八门了,看你是做小生意的,用焦炭炉支个石墨坩埚即可。
3.调成份,你没有化验设备是调不出来的,就做杂铝锭也能卖。
4.打渣,精炼,就是去除杂质。
5.浇铸铝锭。将铝水倾入铁制模具凝固制得铝锭。
高温操作,注意安全。禁接触水会爆炸,工具预热充分。
利用废铝生产铝粉有许多优势,一是金属回收率高,二是价值高,三是成本较低,因此利用废铝生产铝粉是废铝利用的一条捷径。但是值得提出的是,由于废铝大部分以合金状态存在,因此,生产的铝粉是普通铝粉,主要用途是铁合金生产、烟花爆竹生产、炼钢和要求不高的涂料,不可能生产出高档次的铝粉。
我国废铝回收资源比较广阔,但是各地区回收价格各异、也随着原料铝锭价格浮动而浮动。但总体要比原料铝锭差价3-4千元/吨,易拉罐可能差价就更大一点。冷加工利用废铝生产铝粉应该充分利用废铝与原铝锭差价大的优势。
传统的铝粉生产技术是熔融喷雾法,球磨法等,但都有一个问题,这就是废铝在熔融过程中存在烧损的问题,导致金属回收率低,大约在92%左右,成本也较高。随着工业的发展,一种新的铝粉生产技术开始得到应用,这就是纯机械粉碎法生产铝粉,其特点是对废铝的要求不高,没有烧损,金属回收率高,理论上的金属回收率为100%,实际回收率可以达到98%,而且对环境没有污染。本章将重点介
绍机械法生产铝粉技术。
一、铝粉的主要用途
随着科技发展,人们对材料的各方面性能提出了日益苛刻的要求。有色金属是现代国防、现代工业和尖端科学技术
以及人民生活不可缺少的重要材料,材料工业的发展带动了有色金属技术以及人民生活不可缺少的重要材料,材料工业的发展带动了有色金属
粉体的广泛应用。铝粉大量应用与冶金、航天、化工、烟花等行业,用途极为广泛。
铝粉可分纯铝和铝合金粉。主要如下:
1、特细铝粉:牌号为LFT1、LFT2、精度0.07~0,原料是纯铝锭。
主要用途:主要用于航天工业火箭推进的燃料,另外还用于一级原料军工炸药等。
2、超细铝粉:牌号为FLT1、FLT2,精度16~30V米,原料是纯铝锭。
主要用途: 用于高档汽车、手机、摩托车、自行车的外用金属漆的原料。
3、炼钢铝粉:牌号为FLG1、FLG2、FLG3,粒度为0.35~0,可以利用废铝生产。
主要用途:炼钢除气,脱氧。
4、细铝粉:牌号为FLX1、FLX2、FLX3、FLX4,粒度0.35~0。
主要用途:用于化工,烟花爆竹等。
5、球磨铝粉:牌号为FLQ1、FLQ2、FLQ3,粒度0.08~0。
主要用途:用于化工、铸造、烟花
6、涂料铝粉:主要用于工业用防腐、防锈融的涂料,生产烟花爆竹等。利用档次高的废导线可以生产普通涂料铝粉。
7、铝镁合金粉:牌号为:FLM1、FLM2
主要用途:烟花、爆竹、军工炸药
8、烟花铝镁粉:牌号为FLMY1、FLMY2、FLMY3、FLMY4,粒度0.16~0。可以利用废铝生产。
主要用途:烟花粉
二、生产铝粉对原料的要求
机械法对铝的要求随铝粉的牌号而定,一般工业铝粉按国家标准主要原料是A00铝锭,铝镁合金等;生产时主要原料是纯铝锭,再按比例添加1#或2#镁熔炼成合金锭,然后粉碎成大粒度粉再深加工球磨成规格的铝粉。
冷加工法生产铝粉对原料的最基本的要求是成分单一,只要废料中不混入杂质,废铝再经过严格的预处理,冷加工铝粉品质就不会降低。为了提高铝粉的质量,废铝在加工之前要进行严格的预处理,分选出杂质、清洗掉油污等。目前最常用的原料是:废易拉罐、废铝挤压型材(如6063铝合金废料)、铝线、铝型材边角料、机械加工铝屑等,以上废铝均可用机械方法生产普通铝粉。不但产品质量
好,而且加工费用低、投资少,见效快。
三、冷加工法生产铝粉的工艺设备需要注意的几个问题
废铝冷加工制取铝粒(粉)是一种新技术,但在采用该技术时,要注意以下几个问题。
1、 满足产品质量和数量要求
这是新项目工艺设计首先考虑的一条原则,废铝冷加工比一般金属较难,因其具有硬度低、韧性好、导热系数快等
特性,因此加工难度较大,在工艺设计和设备研制过程中一定克服和找出相应的办法,才能达到产品质量要求和数量要求。
2、 节省投资
设备投资的大小直接影响到将来新建项目的成本。废铝再生是一项薄利多销的产业,因此一定要降低成本才能取得
较好的利润。因此在新建项目设备的选型中首先考虑的是设备的价格、制造成本及产品销售价格。
3、 减少整条生产线电机容量
电能消耗是废铝生产铝粉最主要生产成本之一,直接影响产品市场竞争力和企业的经济效益。因此在确保满足产品
质量及数量要求的前提下简化工艺流程选择高效低能耗的工艺。
以下介绍的工艺,其技术思路都是按照工艺流程简捷、低耗、节能、降低加工成本进行的,一般年产600吨废铝再生铝粉全套设备的装机容量为75KW。
四、废铝生产铝粉工艺介绍
4.1废旧易拉罐生产铝粉
4.1.1废易拉罐的成分及铝粉成分
3004铝合金化学成份表
元素含量% Cumax Simax Femax Mn Mg Znmax 其它每种 其它总和 余量
3004合金 0.25 0.30 0.70 1.0~1.5 0.8~1.3 0.25 <0.05 ≤0.15 Al
废易拉罐经过粉碎后,成分基本不变,总体成分保持原6063的成分
成分 Al Si Fe Cu Mn Mg Zn
含量 94.7% 0.3% 0.7% 0.25% 1.0-1.5% 0.8-1.3% 0.25%
4.1.2废易拉罐生产铝粉的规格和用途:产品平均粒径φ1-3mm。产品粒度根据用户需要可调为基本球形、少量的半球形和多棱形。用途主要是烟花爆竹和炼钢、铁合金生产。
4.1.3设备介绍及操作
采用LF-3型粉碎机,该设备是废易拉罐专用粉碎设备,此外,该设备对大块薄料粉碎有特殊剪切功能,可单机作业一次性粉碎成粉。工艺流程简便,易操作,占地面积大约为20平方米,装机容量15KW,每小时粉碎易拉罐55-65kg。
采用LF-3型易拉罐专用粉碎机,应先将压扁或踩扁的废易拉罐清洗干净,然后直接投入到设备的给料仓内,瞬间就
可粉碎成粉。操作极为简便。
4.1.4成本核算
1、每吨回收价格:11000元/吨左右
2、销售成品粉价格:15100元/吨左右
3、粉碎机每小时加工:50kg,装机容量:15kw
4、每吨加工用电费:300元/吨(各地用电价格不一,本核算全部按照1元/度电计算,以下计算同)
1、每套机组用两个人操作,每人月工资:900元
2、每吨加工、人工费:150元/吨
3、毛利润:3500元/吨左右。
4.2废铝线、废电缆、光铝线粉碎成品粉
4.2.1原料成分
废铝线是生产铝粉的优质材料,其成分基本是纯铝,应符合国家标准要求,其中废高低压铝线、废电缆光铝线应符
合国家标准GB/T3190-1996Z,牌号为1050(原L3)。电缆线为单股或多股线。
废铝电缆成分
成分 Al Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti 其他
含量 99.5% :0.25% 0.40 0.05 0.05 0.05 0.1 0.03 0.03
经过粉碎之后,形成的铝粉基本上还保留原有的成分含量。
4.2.2铝粉的规格与用途
产品粒度根据线段的粗细、长短而定,一般粒径φ2-6mm。颗粒形状:基本是球形和半球形。该原料生产的铝粉是废
铝生产铝粉档次最高的,可以用作涂料铝粉。
4.2.3设备简介与操作
首先将废铝线截成线段,根据成品粉的要求,截段长短,一般是4-6mm。
剪切可采用圆盘剪切机进行处理,圆盘自动剪切机每小时剪切铝线段80-120kg。根据废铝线的粗细和废线的长短,线径越粗越长产量越高,最粗可剪φ12mm,长度不限。可单股剪切,也可多股同时剪切。剪切机装机容量5.5kw。
废线剪切之后,形成了统一规格的线段毛料,然后再经LF-4型粉碎机粉碎成一定规格的铝粉。LF-4型粉碎机每小时产量为30-40kg,装机容量15kw。L8.F-4型铝粉粉碎机,进料口设有自动磁性振动给料,给料量大小可调,本机壳体装有冷却水套,可用长压循
环水冷却,并配有温度表监控,正常生产中温度不许超过摄氏70℃。
4.2.4成本核算
剪切成线段后,经LF-4型粉碎机粉碎造粒,成品筛分,包装入库。
废铝线回收价:12500-13000元/吨。
成品粒(粉)销售价:17500-18000元/吨。
1、圆盘自动剪切机,装机容量:5.5kw。
每小时可剪切不同线经,不同长短光铝线:80-120kg。
每吨加工用电费:65-70元/吨。
2、LF-4型粉碎机,装机容量:15 kw。
每小时可粉碎40-45 kg。
每吨加工用电费:375-420元/吨。
3、工人按每月工资900元/月。
每吨成品加工人工费:110-130元/吨。
4.2.5毛利润:3500-3700元/吨左右。(不含税收、运费其他费用)。
4.3废旧挤压型材、铝板边角料、机械加工铝屑等粉碎造粒成粉
4.3.1原料及成分
主要原料为6063铝合金。常见的有报废的铝合金门窗、加工制作中边角料头,合金锯屑等。这些废料均可采用机械方法冷加工制成铝粉。
6063挤压型材合金成分:
成分 Al Si Fe Cu Mg Cr Zn Ti
含量 98% 0.2-0.6% 0.35 0.10 0.45-0.9 0.15 0.10 0.10
4.3.2产品规格和用途
铝粉的粒度一般为Φ2-6 mm,主要用途为:铁合金生产、烟花爆竹、炼钢铝粉等。
4.3.3加工工艺
废挤压型材有各种规格,其薄厚不等,长短不一。要想获得颗粒均匀的成品铝粉,首先必须将原料制成统一规格的毛料后,再经粉碎机造粒成粉。
工艺流程如下:
先将废型材,如方管、槽铝等型材清理干净,然后将型材头部砸扁,放入专用的压扁机中压成板片,再由分剪机剪切成窄条(40-60mm),然后再放入自动剪切机中剪切成合适的小方块,一般为4-4mm或6-6mm即形成统一规格的毛料。将统一规格的毛料投入LF-4型铝粉专用粉碎机下料口自动给料机,给料速度均匀,可调整造粒成品粉φ2-6mm,小时 产量30-40 kg,装机容量15kw。
4.3.4废铝再生铝粒(粉)的经济效益分析
废旧铝门窗型材,建筑与结构型材,加工制作时料头、锯屑等一般回收价:11500-12000元/吨左右。加工成粒(粉)销售价格16000-16500元/吨左右。
1、1、2、3道工序由人工处理每天每人均可处理1-2吨。
2、压板、分条机:装机容量5.5kw,每小时可加工200-300kg。每吨加工用电费:15-25元/吨。
3、自动分切机:装机容量5.5kw。每小时可分 切60-80 kg。每吨加工用电费:70-80元/吨。
4、LF-4型粉碎机:装机容量:15 kw,每小时可加工35-45 kg,每吨加工费用:375-400元/吨。
5、合计加工每吨成品人工费用:250元/吨。
6、毛利润:3500元/吨左右。
因为铝耗的高低影响的因素太多,包括含油含水量、熔炼方式、工人操作水平等,告诉你一个估量12%-15%左右。也就是说1吨易拉罐一般能熔800-880公斤左右
1、直接熔炼成粗铝锭:把废易拉罐在熔炼炉中混炼,得到一种类似于熟铝的金属锭,这种杂铝锭有时在市场上充当纯铝锭,影响坏;
2、用于冶炼某些牌号合金:一些比较规范的企业在熔炼铸造铝合金时,需要加入一些泰州铝锭调整成分,但往往会增加合金的镁含量。此种办法对生产含镁较高的合金比较实用;
3、与其他废熟铝混炼,生产杂铝锭;
4、制造成炼钢的脱氧剂;
5、生产铝粉:将废易拉罐在旋转式回转窑中进行脱漆处理,然后进行加工,生产低级铝粉。
(1) 废铝料的备制 首先,对废铝进行初级分类,分级堆放,如纯铝、变形铝合金、铸造铝合金、混合料等。对于废铝制品,应进行拆解,去除与铝料连接的钢铁及其他有色金属件,再经清洗、破碎、磁选、烘干等工序制成废铝料。对于轻薄松散的片状废旧铝件,如汽车上的锁紧臂、速度齿轮轴套以及铝屑等,要用液压金属打包机打压成包。对于钢芯铝绞线,应先分离钢芯,然后将铝线绕成卷。 铁类杂质对于废铝的冶炼是十分有害的,铁质过多时会在铝中形成脆性的金属结晶体,从而降低其机械性能,并减弱其抗蚀能力。含铁量一般应控制在 1.2 %以下。对于含铁量在 1.5 %以上的废铅,可用于钢铁工业的脱氧剂,商业铝合金很少使用含铁量高的废铝熔炼。目前,铝工业中还没有很成功的方法能令人满意地除去废铝中过量铁,尤其是以不锈钢形式存在的铁。 废铝中经常含有油漆、油类、塑料、橡胶等有机非金属杂质。在回炉冶炼前,必须设法加以清除。对于导线类废铝,一般可采用机械研磨或剪切剥离、加热剥离、化学剥离等措施去除包皮。目前国内企业常用高温烧蚀的办法去除绝缘体,烧蚀过程中将产生大量的有害气体,严重地污染空气。如果采用低温烘烤与机械剥离相结合的办法,先通过热能使绝缘体软化,机械强度降低,然后通过机械揉搓剥离下来,这样既能达到净化目的,同时又能够回收绝缘体材料。废铝器皿表面的涂层、油污以及其他污染物,可采用丙酮等有机溶剂清洗,若仍不能清除,就应当采用脱漆炉脱漆。脱漆炉的最高温度不宜超过 566℃,只要废物料在炉内停留足够的时间,一般的油类和涂层均能够清除干净。 对于铝箔纸,用普通的废纸造浆设备很难把铝箔层和纸纤维层有效分离,有效的分离方法是将铝箔纸首先放在水溶液中加热、加压,然后迅速排至低压环境减压,并进行机械搅拌。这种分离方法,既可以回收纤维纸浆,又可回收铝箔。 废铝的液化分离是今后回收金属铝的发展方向,它将废铝杂料的预处理与重新熔铸相结合,既缩短了工艺流程,又可以最大限度地避免空气污染,而且使得净金属的回收率大大提高。废铝液化分离装置的工作原理如图 1-18 所示 装置中有一个允许气体微粒通过的过滤器,在液化层,铝沉淀于底部,废铝中附着的油漆等有机物在450℃以上分解成气体、焦油和固体炭,再通过分离器内部的氧化装置完全燃烧。废料通过旋转鼓搅拌,与仓中的溶解液混合,砂石等杂质分离到砂石分离区,被废料带出的溶解渡通过回收螺旋桨返回液化仓。
(2) 配料 根据废铝料的备制及质量状况,按照再生产品的技术要求,选用搭配并计算出各类料的用量。配料应考虑金属的氧化烧损程度,硅、镁的氧化烧损较其他合金元素要大,各种合金元素的烧损率应事先通过实验确定之。废铝料的物理规格及表面洁净度将直接影响到再生成品质量及金属实收率,除油不干净的废铝,最高将有 20 %的有效成分进入熔渣。
(3) 再生变形铝合金 用废铝合金可生产的变形铝合金有3003 、3105 、3004 、3005 、5050 等,其中主要是生产3105合金。为保证合金材料的化学成分符合技术要求及压力加工的工艺需要,必要时应配加一部分原生铝锭。
(4) 再生铸造铝合金 废铝料只有一小部分再生为变形铝合金,约 1/4 再生成炼钢用的脱氧剂,大部分用于再生铸造用铝合金。美、日等国广泛应用的压铸铝合金 A380 、 ADCl0 等基本上是用废铝再生的。 再生铝的主要设备是熔炼炉和精炼净化炉,一般采用燃油或燃气的专用静置炉。我国最大的再生铝企业是位于上海市郊的上海新格有色金属有限公司,该公司有两组 50t 的熔炼静置炉,一组 40t 燃油熔炼静置炉;一台 12t 的燃油回转炉。小型企业可采用池窑、坩埚窑等冶炼。 近年来,发达国家在生产中不断推出了一系列新的技术创新举措,如低成本的连续熔炼和处理工艺,可使低品位的废杂铝升级,用于制造供铸造、压铸、轧制及作母合金用的再生铝锭。最大的铸锭重 13.5t, 其中,重熔的二次合金锭 (RSI) 可用于制造易拉罐专用薄板,薄板的质量已使每支易拉罐的质量下降到只有 14g 左右;某些再生铝,甚至用于制造计算机软盘驱动器的框架。 在废铝的再生过程中,对于再生铝的熔炼及熔体的处理是保证再生铝冶金质量关键工序。铝熔体的变质与精炼净化,不仅可以改变铝硅合金中硅的形态,净化了铝熔体,而且能够大大改善铝合金的性能。铝熔体的精炼变质与净化,目前多采用 Nacl 、 NaF 、 KCI 及 Na3AIF6 等氯盐和氟盐处理,也有的采用 C12 或 C2C16 。进行处理。 采用含氯物质精炼废铝熔体,虽然效果较好,但其副产物 AICI3 、 HCl 和 Cl 等会对人体、环境及设备都造成严重损害。近年来,人们正在力图改进处理工艺,选用无毒、低毒的精炼变质材料来解决环境污染问题,如选用 N2 、 Ar 等作为精炼剂,但效果不尽如人意。市售的所谓“无公害”精炼剂,其基本成分为碳酸盐、硝酸盐及少量的 C2C16 ,因仍有少量氮氧化物、氯气排出,也不能完全消除环境污染。最近几年,新发展起来的用稀土合金对再生铝进行变质、细化和精炼的工艺,有望使废铝回收冶炼业的环境污染问题得到彻底解决。该工艺充分运用稀土元素与铝熔体相互作用的特性,发挥稀士元素对铝熔体的精炼净化和变质功能,能够实现对铝熔体的净化、精炼及变质的一体化处理,不仅简洁高效,而且能够有效地改善再生铝的冶金质量。在处理的全程中均不会产生有害的废气和其他副产品。