Макет страницы
Алюминиевый 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.
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 выделяется из шлака и окалины выщелачиванием 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.
Установлено, что в США от 10 до 20 % Al, 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.
Процесс, разработан ный 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.
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.
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.
Алюминиевый лом с высоким содержанием железа (более 1,5 %) наиболее часто 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.
На сегодняшний день не существует полностью приемлемого в экономическом отношении метода для удаления избытка железа из алюминиевого лома.
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 AlSi.
При добавлении кремния решаются три задачи. Во-первых, кремний понижает растворимость других элементов в алюминии и в процессе охлаждения они выде-
