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高安江1校正平台，曲信磊1,2，璐2
（1.丛林集团 龙口 265705；
2.丛林铝资源再生研究中心 龙口 265705；）
摘 要：预处理是废铝再生的第一个工序，对后续的熔炼影响很大。良好的预处理需要将杂质进行分离，并按铝合金的成分牌号进行分类，本文着重介绍了一些目前比较先进的杂质分离技术和废铝分类分选技术，为再生铝预处理技术的研究及发展提供了参考。
关键词：废铝再生；预处理；杂质分离；分类分选；
中图分类号：X75
The research on impurities separating and sorting technology in the pretreatment process of the scrap aluminum recycling
Gao An-jiang1 ,Qu Xin-lei1,2，Liu Lu2
(Conglin Group Co., Ltd., Longkou 265705;
The Aluminum resources regeneration research center of ShanDong Conglin)
智能识别技术Abstract：Preprocessing is the first step of aluminum scrap regeneration, which had a great influence on the subsequent melting. Excellent pretreatment contains impurities separating and aluminum alloy sorting by grades. This paper introduces some advanced technologies of impurities impurities separating and aluminum scrap sorting, also provide references for the research and development on pretreatment technology of the aluminum recycling.
Key words: aluminum scrap recycling; pretreatment; impurities separating; sorting
引言
铝是目前世界上除钢铁之外用量最大的金属，广泛应用于机械动力、交通运输、建筑装饰、电子电器、五金家具、包装工业等各个领域。我国是目前世界上最大的铝生产和消费国之一，近11年我国原铝消费以年平均16.6%的速度增加，其中2011年中国原铝消费达到1
800万吨。当各类铝产品的使用寿命周期到来时，必须要考虑如何处理这么庞大的废铝资源，其中发展再生铝是最为有效的途径，并具有显著的优点：与原铝生产相比，废铝再生利用可节省水电等能源达95% ，对环境的污染也大大降低，而且还可以降低铝合金制品的生产成本，因此具有良好的社会效益和经济效益。
发展再生铝首先要面对三大技术难题：废铝原料的预处理、成分的精确控制和熔体的精炼。其中废铝原料的预处理作为再生铝生产的第一步意义重大，其完成质量更是直接决定了后续工序能否顺利进行。
预处理技术与设备的普遍落后，也是制约我国再生铝产业发展的一个重要因素，因此对我国再生铝产业中的预处理技术与设备进行充分了解，学习国外先进技术，对推动我国再生铝产业发展意义重大。
由于废铝的来源广泛，组成相当复杂，因此以其作为主要原料进行合金的二次加工，必须对原材料进行必要的预处理。通常的预处理过程需要实现以下目的：一、去除废铝中夹杂的其他金属和杂质；二、将废铝表面的油污、氧化物及涂料等处理掉；三、把废铝按其成分分类，分类依据是使其接近某种牌号铝合金的成分。
预处理技术包括杂质分离、分类分选、打包、清洗和烘干等，最终的结果是将废铝处理成符合入炉条件的炉料，其中对废铝再生后续工艺影响最大的工序就是废铝的杂质分离和分类分选。下面着重介绍这两工序一些先进的技术。
1废铝的分类及作用
废铝分为两类：新废铝与旧废铝。新废铝主要是指铝及其合金在生产过程中产生的废铝。旧废铝主要是指使用期满后报废的铝及铝合金零部件或整个产品。前者成分清晰，利用价值很高，一般做法是按照牌号分类保存，由生产企业自行回炉熔炼成原牌号合金；后者就是我们通常所说的废铝，需要进行分类分选处理。
按国家GB/T13586-2006玻璃钢蓄水池，将废铝分为变形铝及铝合金废料、铸造铝合金废料、铝及铝合金屑、铝及铝合金碎片、铝灰渣等五大类，它们中的大部分用于生产再生铝合金，少部分成分单一的杂质含量低的优质废料也用于熔炼特定成分的铝合金，如废1350铝电线电缆可大量用于熔炼1350合金，废旧铝易拉罐可直接熔炼3004合金，废铝门窗可用于熔炼6063合金，需要说明的是为了进一步精确调定成分必须添加一定量的原铝锭或合金元素添加剂。
2废铝的杂质分离及分选技术
目前国废铝的分选主要靠人工，使用的工具是磁铁、钢锉，凭的是经验，这种分选方法效率低、质量差、成本高；国外废铝的分选已基本实现机械化、自动化，能高效地分出非金属物质与非铝的其他金属，能将废铝大体上按合金系甚至按合金牌号分类。下面介绍一些目前比较先进的分选技术。
2.1分离轻质量杂质技术
原料中的夹杂杂质应在熔炼前去除，因为原料中夹杂的尘土会增大熔炼过程中各种添加剂的消耗量，浪费能源；废纸、废塑料、废橡胶等会造成环境污染。目前应用较为广泛的方法有两种：
2.1.1风选法分离废纸、废塑料和尘土
风选分离法是根据材料密度的不同，利用一定压力的风将废铝料中的轻于铝的杂质吹走。此法的主要功能是去除废纸、废塑料和尘土等。风选法工艺简单，能够高效地分离密度小的轻质废料，分离的废纸、废塑料等可作为燃料。但风选法必须配备较好的收尘系统和一
个相对密闭的工作区域，以避免灰尘对环境的污染和人体的伤害。分选出来的废纸、塑料等一般做燃料用[1]。
2.1.2浮选法分离轻质杂质
浮选分离技术是利用材料密度差将材料分离的一种方法。该方法简单、容易实现，在欧美国家应用很广泛。浮选分离根据使用浮选介质的不同分为两类：干式浮选和湿式浮选。干式浮选采用的介质为干砂，通入高压空气产生气泡和对流作用，将其流化，废料进入流化床前需烘干及脱油。湿式浮选是当前应用最广泛的浮选分离技术，采用的分离介质是水或者水熔体，可以分离密度比水小的轻质杂质，如废塑料、木头、橡胶等轻物质，泥土可溶于水。主要设备是螺旋式推进器，废铝被其推出，污水进入沉淀池。
湿式浮选分离法能够将废铝部分的物质进行分离，但这种方法投资很大，在分离处理过程中为了保持分离介质密度不变，需要较大的分离容器及较好的封闭回路净化系统。这种方法还受废料形状的限制，如一些比重大的材料如果形状为空心，也可能上浮，从而影响分离效果。
2.2分离涂层及有机非金属杂质技术
对于一些带有涂层或有机非金属包装的废铝原料如废易拉罐、牙膏皮，等表面都有一层保护涂层和装潢油漆，铝导线表层都覆有塑料表皮，应先将这些杂质分离，减少对铝的烧损，降低熔体处理费用。
abs-2202.2.1湿、干法分离涂层
目前主要的先进除膜工艺有湿法与干法。湿法就是用某种溶剂浸泡废铝，使漆层脱落或被溶剂溶掉，此法的缺点是废液量大，一般不宜采用。干法又称火法，一般是在回转炉中焙烧，燃料可用回收废料上漆膜碳化释放的有机物气体，因而此法的热效率高。生产时，回转窑缓缓旋转，窑废铝片与块相互碰撞与震动，最后碳化物从废铝上脱落。脱落的碳化物一部分在回转窑的一端收集，还有一部分在收尘器中回收。
2.2.2流化床法除漆
流化床法主要用于除漆，即脱除铝上的有机涂层，是加拿大铝业公司（Alcan）开发的，废杂铝上有机物的去除是通过热分解与高温氧化进行的。大多数有机物在温度高于450发光陀螺℃可完全分解。在流化床中，细小流化粒子有上升气流作用而处于悬浮状态，与沸腾液体相似。
废杂铝加入床中后沉于床底，其上的有机涂层一旦与热的介质及流化气体接触，达到一定温度时就开始分解。介质温度应达到有机物能完全分解而又比废杂铝的熔点低一些。由于废料颗粒的表面积大，又处于运动状态，故流化床中的热交换速度比常规除漆装置的快5-10倍。因而除漆效率高，温度均匀，铝的氧化少，即使是很薄的铝箔也不会熔化，铝的回收率高。
2.2.3加热与机械混合处理法分离表层杂质
对于导线类废铝上的有机非金属杂质，一般可用机械研磨或剪切剥离、加热剥离、化学剥离等手段去除。目前国企业常用的是高温烧蚀的办法去除绝缘体，烧蚀过程中会产生大量的有害气体，严重污染空气。如果采用低温烘烤与机械剥离相结合的方法，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材料。
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