Переработка алюминиевого лома

В обычной металлургии шихтой для производства металла является руда, которую добывают из недр земли. Эта шихта содержит минералы – химические соединения с тем металлом, который надо получить. Эта шихта также содержит химические соединения, которые не включают этот металлический элемент. Их называют пустыми породами. Кроме полезного металла эти рудные минералы содержат примесные элементы. Отделить эти примесные элементы от полезного металла является основной задачей металлургического производства.

Алюминиевая шихта

При переплаве алюминия шихта состоит из металлического лома, который находят скорее на земле, чем под землей. Однако, аналогия между этим двумя видами шихты намного больше, чем может показаться на первый взгляд. Алюминиевый лом приходит со своими «пустыми породами» в виде установленных на нем различных деталей их других материалов, а также различных покрытий. Это приводит к наличию в алюминиевой шихте большого количества примесей, которые имеют значительное влияние на процесс производства вторичных алюминиевых сплавов. Для борьбы с этими примесями при производстве вторичных алюминиевых сплавов приходится применять дополнительные технологии и процессы.

Различные алюминиевые сплавы – деформируемые и литейные – по-разному влияют на ассортимент и качество вторичных алюминиевых сплавов. Трудность переработки алюминиевых сплавов состоит в том, чтобы после переплава оставаться в пределах допусков на присутствие в сплаве различных примесных для него элементов.

Автомобильный алюминиевый лом

Доля различных деформируемых алюминиевых сплавов в современном автомобиле в среднем составляет:

  • 35 %  — 6060 (0,45 % кремния – 0,2 % железа – 0,5 % магния);
  • 11 % — 6082 (1,0 % кремния – 0,3 % железа – 0,7 % марганца – 0,9 % магния);
  • 10 % — 3003 (0,5 % кремния — 0,5 % железа – 1,3 % марганца);
  • 9 % — 5182 (0,1 % кремния – 0,2 % железа – 0,4 % марганца – 4,5 % магния);
  • 14 % — 5754 (0,3 % кремния – 0,2 % железа – 0,4 % марганца – 3,2 % магния);
  • 15 % — 6016 (1,25 % кремния – 0,3 % железа – 0,5 %  магния);
  • 6 % — 7020 (0,2 % кремния – 0,3 % железа – 0,3 % марганца – 1,2 % магния – 4,5 % цинка).

Если эту смесь прямо, не сортируя, переплавить, то получим «сплав», который будет содержать 0,57 % кремния — 0,26 % железа — 0,32 % марганца — 1,27 % магния — 0,27 % цинка.

Содержание цинка слишком высоко для всех сплавов кроме сплавов серии 7ххх. Однако содержание кремния слишком высоко для сплавов 7ххх. Поэтому для изготовления из этого переплавленного лома любого сплава необходимо разбавлять его первичным алюминием. Если же алюминиевый лом содержит отходы и лом литейных алюминиевых сплавов, то проблема становится еще острее.

Совместимость сплавов при переплаве лома

В настоящее время литейные и деформируемые сплавы различных серий имеют весьма ограниченную совместимость по химическому составу.

Так, сплавы серий 1ххх, 2ххх и 7ххх совместимы только со сплавами собственной серии.

Сплавы серии 3ххх имеют ограниченную совместимость с серией литейных сплавов 5хх.х, которая содержит много магния, а также марганца.

Сплавы серии 5ххх хорошо совместимы со сплавами литейной серии 5хх.х.

Сплавы 6ххх имеют ограниченную совместимость с литейными сплавами серий 3хх.х, 5хх.х и 4хх.х.

В настоящее время в мире разрабатывают алюминиевые сплавы, которые имели более широкую совместимость для будущей их переработки. Это позволит сделать алюминиевые сплавы еще более экологически и коммерчески привлекательными.

Источник:  Mark E. Schlesinger, Aluminum Recycling, 2011