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污染铝废料的回收加工

作者:user 来源:  日期:2019-09-27 22:09

 废铝回收加工的“矿”体来自消费后的器件,这不同于用铝矾土矿生产原铝,因为这些器件的成分不明,并且带有附件和涂层。 
  消费后铝废料的三个主要收集领域是包装材料、建筑材料和交通工具。包装饮料容器的铝废料总量有3%的涂层,多年来铝罐的发展趋势是,铝的设计厚度一直在下降,同时涂层厚度也在随之下降,这是事实。一份单独研究了20年铝罐的报告表明,涂层厚度和铝罐厚度之间的比例始终没有改变。 
  用于回收加工铝的二次资源是交通工具,1974年北美汽车平均每辆用铝为36千克,到2007年增加到150千克,按数量每辆汽车铝用量增加在5%~10%之间,其铝废料价值为30%~50%。最大的份额为热交换器和活塞,100%完全是铝,变速箱铸件98%、汽缸头85%和发动机主体65%。 
  在建筑工程中,铝在商业建筑上的应用比居民住宅更多一些,不过南欧和北美所用铝数量上是有差别明显的,除了采用传统的涂层之外,含有非金属隔热条的挤压型材即窗户框架的应用对于重熔厂来讲是个面临着的挑战。 
  在铝回收加工的污染物中例如涂层和有机材料——用于保护表面,是回收和加工的难点。 
  为什么要去涂层 
  去除涂层是为了除去漆颗粒获得比较干净的铝,达到较高的铝回收率。 
  铝产出率是所回收铝和投入铝之比,回收率是所获得铝和投入的铝废料之比。人们经常不知道所加工处理铝废料的铝含量,所以只能估计铝产出率的数值,在最近的铝回收加工路线图里这样表述最佳去涂层的办法,预先清洁和浸泡式焙化生产实践拥有较高的铝回收率,即使对于薄壁、涂层过多的铝废料,例如用过的饮料罐也是如此。 
  铝产出率取决于熔铝炉和工艺步骤,特别是供料工艺步骤,然而在实验室的规模下,通过同样的方法照样可以说明这一点。采用没有处理的涂层的同样盘管,投料3 000次共6千克,每次在实验里熔化,熔化后撇去渣。当完成取样收集工作,渣和剩余的材料分别称重,计算熔化产出率,见图1。 
  图1 熔化产出率 
  对于没处理过的材料和带有涂层的材料回收率分别为96%和70.5%,这样我们可以观察到表面处理工艺对于熔化产出率的影响是极大的。 
  从没有处理过材料和带有涂层材料在同一炉里进行了铝质量试验,铝水注入到一个砂型模里,让铝水在真空状态下凝固,则会强化孔隙的形成。没有处理过的材料和带有涂层材料的模截面明显表示出带有涂层材料的孔隙数量高一些,这表明铝质量较低,同时带有涂层的铝板还影响到熔体的化学成分。 
  为什么用加热方法去涂层 
  采用机械方法或直接加热或通过铝溶液都可能去掉涂层。直接加热去涂层的优点是通过蒸发涂层所含水来改进安全性,和铝溶液相比,可以降低水的污染物,空气的污染。如果在一个密闭装置里加热可以控制所排放的空气即可降低空气的污染,如果利用碳氢化合物和燃烧涂层中残留碳的能源则可以改进能源效率。 
  在回收加工的工序里去涂层处于什么位置?第一步你需要收集铝废料,第二步进行分拣,第三步去除涂层,在精炼铝水和处理铝灰和盐饼之前进行重熔,最后把铝进一步加工成产品。去除涂层可能还和分拣工序有关,因为自动化系统仅能探测裸露部件的表面,然而今日的重点则是在到重熔炉之前铝废料的收集。 
  如今的去涂层系统可以分为两类分离装置,或者结合熔炉、回转窑和皮带运输机,带有各种流动系统,直接或间接燃烧是分离装置的范例。竖炉和把污染的铝废料装入高温炉室是综合方案的范例。 
  表中还显示在同一气压下氧含量越多反应速度越快。表1还表明较高的温度和预想的一样,减少了生命周期,请注意这些值用于裂变区。同样更重要的研究还应当用于燃烧区,也许采用一个简化的系统,例如仅仅在表层的碳。总之,不考虑到金属基材的涂层,可以把加热去除涂层描述为两个截然不同的区域即裂变和燃烧。 

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