浅谈用废杂铝生产优质铸造铝合金铝棒

　　1 概述

　　目前，我国绝大多数铸造铝合金是用原生铝经合金化熔炼、精炼而得。在铸造铝合途中使用的再生铝不足 30%。而国外的铸造铝合金则基本上是以再生铝为原料。如美国 90% 以上，德国 80%以上的铸造合金是用再生铝生产的，压铸铝工业所用的铝合金则几乎全是再生铝合金。近几年由于能源价格不断上涨，促使了世界各国再生铝工业的迅速发展。

　　随着铝锭价格不断的上涨，我国面临的铝锭价格形势的考验，铝锭价格的高低也取决于铝型材加工厂的企业命脉和效益，如何使效益最大化，铝锭原生态价格必须合理控制，才能谋取生机，谋取一切生产动力和发挥市场上铝型材最大优势，而不是被铝锭原价格所控制，这也是我们铝价格不稳定，如同“过山车”时起时伏，那我们当前局势就是如何“变废为宝”，提升自己企业优势，满足市场需求。

　　2 废杂铝的分类分级与特征

　　废旧铝的回收主要由废旧金属回收公司及物资回收公司进行，其次是集体或个体走街串巷及到单位回收，已形成遍布城乡的多渠道收购网点(站)。

　　废杂铝料不仅化学成分复杂、品种规格多。而且形态及重量悬殊很大，有的重达上百公斤，有的只几克，有的是金属铝(纯铝)，有的是铝合金(变形及铸造)，有的是混合的，有被锈蚀氧化，油类污染、夹带铁件(螺杆、螺钉、螺帽、板扣、轴套、活塞环等)2~1 5%，铝屑夹带铁质为2一8%，水分和油脂总量多数为2~5%，少数为5~1 5%，夹带杂物(泥沙、石块、木块、砖头等)为 0。5~3%。

　　2.1 废杂铝的分类分级废铝料以物理形态可分为铝件、铝屑、铝渣;以化学成分可分为纯铝、变形铝合金、铸造铝合金。以用途可分为工业用和民用，按材质而论可把废铝分成若干级。

　　一级：同一牌号的金属铝或变形铝合金及铸造铝合金，无腐蚀、无夹杂。

　　二级：同一牌号的金属铝，夹杂率≤2%。同一牌号的变形铝合金或铸造铝合金，夹杂率≤4%。

　　三级：同一金属名称的变形铝合金或铸造铝合金，无腐蚀、无夹杂。

　　四级;  同一金属名称的变形铝合金或铸造铝合金，夹杂率≤ 4%。

　　五级：同一组的变形铝合金或铸造铝合金，无腐蚀、无夹杂。

　　六级：同一组的变形铝合金或铸造铝合金，夹杂率≤4%。

　　纯铝废料主要是铝线、钢芯铝绞线、母线、铝箔、铝板及其制品(铝锅、铝壶、铝盒等〕;变形铝合金型材及其制品 (铝瓦、铝桶、铝门窗、铝闸门、电车弓、易拉罐、电冰箱、冰柜及洗及机外壳、电扇叶片等)和边角切块;铸造铝合金有铝活塞、汽缸体、汽缸盖、机壳、仪表盘、盒、盖、电扇座及汽车、摩托车的压铸件、冲压锻压件等。铝屑也分纯铝屑、合金铝屑及混合铝屑，铝屑有短而脆的(铝硅类)，有松散卷曲的(纯铝)。铝渣分浮渣、溅渣、刮渣(从锭表刮下的)及加熔剂与不加熔剂炼熔炼的炉渣，此类渣含有铁硅块，有的被长时间氧化而成贫渣。

　　3 废杂铝预处理技术

　　废杂铝的的预处理是再生铝生产的头道工序，也是确保再生铝质量的重要环节。使用混杂的废铝只能生产劣质产品，造成恶性循环，这是我国小型再生铝行业普遍存在的问题。目前，一些大型再生铝厂对废杂铝的处理主要靠人工拆解与分选，对于一些大尺寸的、标志明显的废料，人工分选尚能适应，但对于一些小尺寸的、互相机械连接在一起的、特别是对各种牌号混杂在一起的废料，人工分选就难以达到要求，这就在很大程度上制约了再生铝的应用范围，难以生产出符合相关标准的铝合金材料。

　　废杂铝预处理目的一是将废杂铝表面的油污、氧化物及涂料等除去;二是除去废杂铝中夹杂的有机物及其它金属; 三是将废杂铝按成份分类，不仅使其中的合金成份得到最大程度的利用，提高其商业价值，而且大大提高了产品的质量。

　　3.1 废杂铝中夹杂物的分流技术

　　3.1.1 废杂铝中非金属夹杂物的分离

　　风选法废杂铝中或多或少地含有废纸、塑料和泥沙等，采用风选法可以将其除去。浮选法废杂铝中夹杂的废塑料、木头、橡胶等轻质物料，可采用浮选法除去。该法以水为介质，污水经过多个沉降池澄清，循环使用。该法可以全部分离比重小于水的轻质材料，是一种简便易行的方法。热分解法可以利用烟气余热对废铝进行予加热使水分、油污、塑料、纸张等有机物在热分解炉中予先除去，这样，既利用了烟气的余热，又使上述杂质得到彻底的清除。

　　3.1.2 废杂铝中磁性夹杂物的分离

　　采用磁选设备可以分选出废钢铁等磁性物料。铁在铝及其合金中是有害杂质，对其性能影响很大，因此，应在预处理工序中最大限度地将铁除去。磁选法适合处理切片和碎铝废料等尺寸不大的废杂铝。

　　3.1.3 废杂铝表面涂层的分离

　　许多废杂铝的表面都涂有油漆等防护层，尤其是废铝包装容器，其中数量最大的是废易拉罐等包装容器和牙膏皮等。如果此类废料不做任何预处理就直接人炉熔炼，漆皮在熔炼过程中燃烧会使部分铝氧化，不仅降低金属回收率，而且严重污染环境。脱漆方法很多，硝酸溶液浸泡是使用较广泛的方法。用脱漆剂除漆效果很好，但成本高。国外较先进的脱漆法是用带有干冰的高压水冲刷工件表面。对于易拉罐等轻薄料表面的油漆可用焚烧法，使油漆气化、分解、燃烧，使用设备有流动床式，也有回转窑。

　　3. 1.4废杂铝中有色金属的分离

　　废杂铝中夹杂有铜、铅等有色金属，可采用如下方法从中除去。l)重介质选矿法利用重介质重选的办法分选出密度大于铝的铜等重有色金属，使废杂铝浮在介质仁面，而重有色金属沉在底部，达到分离的目的。2)抛物选矿法利用各种体积基本相同的物体在受到相同的力被抛出时落点不同的原理，可以把废杂铝中密度不同的各种废有色金属分开。此种方法可使废铝、废铜、废铅和其他废物均匀地分开。根据此种原理制造的设备已在国外采用，国内正处于研究阶段。。

　　3.2 废杂铝的分类技术

　　废杂铝种类很多，若严格按合金牌号分开十分困难，即使在技术上可行，在经济上也不合算。较实用的方法是按化学成份把废杂铝分成五大类，有些废机件可从原来的使用部位和用途加以分类，如废导线、牙膏皮为纯铝，铝母线为2# 防锈铝，废门窗为DLZ或DL31，活塞为Z1L08等。有些铝合金如果表面氧化不严重，可从颜色和质地加以鉴别。

　　4 废杂铝的再生与应用

　　4.1 配料

　　根据再生合金的技术要求(化学成分)，选用备制好的废铝料，依据材质搭配并计算出各类料的加入量。配料计算应考虑入炉料的氧化烧损程度，硅与镁的损耗较其它金属大，轻薄料较铸件及厚实块状料大，炉料表面的洁净不仅影响到

　　金属的回收率，还影响到成品的质量。配料计算及配料是一项比较困难而重要的工作，这关系到熔炼再生的成败。

　　4.2熔炼成变形铝合金

　　废旧铝料也可以再生成变形铝合金如3003、3004、3005、3050、3105、 6063 等。一般都是用一级或二级金属铝及变形铝合金废料，配搭部分铝锭，以保证再生产品的化学成分及易于进行压力加工。再生的合金冷加工时，最好减小道次压下量，相应增加道次。

　　4.3熔炼铸造铝合金

　　废料只有一小部分用来再生成变形铝合金，而绝大部分是熔炼成铸造铝合金，主要是压铸铝合金。例如，美国广泛.应用的压铸铝合金A380、A384， 日本的ADC10及ADCI2,基本.上是用废旧铝再生的，日本还制订出废铝再生压铸铝合金的标准。当前国内广泛应用的压铸铝合金YI12,依据机械工业部的压铸铝合金标准，比较适宜于用废铝来熔炼，这无疑可缓解铝锭供不应求的矛盾。

　　5 结语

　　废杂铝预处理的目的是最大限度地除去金属杂质和非金属杂质，高效率的使废杂铝按照合金牌号分类,达到废杂铝综合利用的目的。这样既可以减轻熔炼过程中的除杂技术和调整成份的难度，又可综合利用废铝中的合金元素,提高其商业利用价值。随着再生铝技术的不断提高，预处理技术将越来越重要,这也正是再生铝技术研究的发展方向。