一种用废弃易拉罐制备再生铝合金的方法技术

本发明专利技术公开的用废弃易拉罐制备再生铝合金的方法，首先制备母液；以及对废弃易拉罐进行前处理，获得预压块；将所述预压块添加至所述母液中进行第一次熔融、保温及浇注，获得再生铝锭；将所述再生铝锭放入熔炼设备中进行第二次熔融，待再生铝锭完全熔化时，向熔炼设备中加入Al‑Ce二元合金，进行第三次熔融，获得初始合金液，然后将所述初始合金液进行浇注，最终获得Al‑Mn‑Mg‑xCe合金；本发明专利技术的制备方法将废旧易拉罐碎片分批以母液覆盖法加入到铝合金液中能有效提高废旧铝合金的回收率，向铝合金中加入稀土Ce能够提高再生铝合金的力学性能，减少了工业纯铝的消耗，实现了废旧易拉罐中铝合金资源的循环利用。

A method of making recycled aluminum alloy from waste cans

The invention discloses a method for preparing regenerated aluminum alloy by using an abandoned can. First, mother liquid is prepared, and preprocessing of the waste can is processed to obtain prepressure block, and the prepressure block is added to the mother liquid for first melting, heat preservation and pouring, and regenerated aluminum ingot is obtained, and the regenerated aluminum ingot is put into the smelting equipment. In the second melting, when the regenerated aluminum ingot is completely melted, the Al Ce two alloy is added to the smelting equipment, and the initial alloy liquid is obtained by third melting. Then the initial alloy liquid is poured, and the Al Mn Mg xCe alloy is finally obtained. The preparation method of this invention makes the scrap cans fragment batches with mother liquid. The coverage method can effectively improve the recovery rate of the waste aluminum alloy. The addition of rare earth Ce to the aluminum alloy can improve the mechanical properties of the regenerated aluminum alloy, reduce the consumption of the industrial pure aluminum, and realize the recycling of the aluminum alloy resources in the waste can.

【技术实现步骤摘要】
一种用废弃易拉罐制备再生铝合金的方法
本专利技术属于再生铝合金的制备方法
，具体涉及一种用废弃易拉罐制备再生铝合金的方法。
技术介绍
铝质易拉罐具有轻便、美观、使用方便、便于携带等优点，是当今世界饮料包装行业中最受青睐的包装材料之一，目前，全世界每年消费约1500亿只易拉罐，消耗铝合金200多万吨，约占世界铝总消耗量的15％，并且易拉罐用过即废，产生了大量的废旧铝质易拉罐资源。铝质易拉罐原材料主要为高品质3004/3104牌号铝合金，具有很高的再利用价值，且在使用过程中，只有极少量甚至零的损耗，是极好的再生铝合金原料。目前，铝合金大多都是以工业纯铝为主要原料制备的，工业纯铝一般以电解法制得。众所周知，铝电解行业为高耗能产业，而我国的电解铝产量已达世界第一，每年需要消耗大量的铝矿石、电力、运输等资源，同时产生污染性排放，与通过电解铝矿石生产铝及铝合金制品相比，使用废旧易拉罐生产铝合金只需消耗3％的能源(以电力为主)，排放5％的CO2，造成3％的水污染，更不需要消耗日渐紧缺的铝土矿资源，也避免了废旧铝合金资源的浪费。因此，与原生铝相比，使用废旧易拉罐生产再生铝具有节约能源、节省资源、减少污染物排放和建设投资等绝对性的优势。我国虽然现在是世界上回收废旧易拉罐比率最多的国家，但目前我国的铝再生行业仍处于边缘地带，回收得到的废旧易拉罐目前几乎都只能被迫降级之后再使用，往往用来制备经济价值较低的ADC-12等较低价值的牌号铝合金，或用于生产炼钢脱氧剂等其他低价值产品。其原因在于回收重熔的过程中再生铝合金的化学成分发生一定程度的变化，导致力学性能变差，回收的铝合金难以达到牌号铝合金的性能要求，应用范围较窄，难以体现出真正的价值，在经济上造成极大的浪费。由于废铝再生行业巨大的经济优势和环保优势，近年来，废旧易拉罐的回收伴随着废铝再生行业得到了各国的重视，但是如何采取行之有效的方法，对废旧易拉罐实现高效再生，并且使回收到的再生铝合金具有良好的性能，是目前急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用废弃易拉罐制备再生铝合金的方法，解决了采用传统废弃易拉罐制备再生铝合金的方法制得的再生铝合金力学性能较差，应用范围较窄的问题。本专利技术所采用的技术方案是，一种用废弃易拉罐制备再生铝合金的方法，具体按照如下步骤实施：步骤1、制备母液；以及对废弃易拉罐进行前处理，获得预压块；步骤2、将所述预压块添加至所述母液中进行第一次熔融、保温及浇注，获得再生铝锭；步骤3、将所述再生铝锭放入熔炼设备中进行第二次熔融，待再生铝锭完全熔化时，向熔炼设备中加入Al-Ce二元合金，进行第三次熔融，获得初始合金液，然后将所述初始合金液进行浇注，最终获得Al-Mn-Mg-xCe合金。本专利技术的特点还在于：步骤1中，制备母液的具体过程如下：步骤1.1、对废弃易拉罐的罐底依次进行破碎、清洗烘干以及压制处理，获得预熔铝块；步骤1.2、将所述预熔铝块置入电阻炉中，再向电阻炉中加入覆盖剂，然后加热电阻炉对所述预熔铝块以及覆盖剂进行加热熔融，直至所述预熔铝块以及覆盖剂完全熔化，获得母液。步骤1.2中，熔融温度为745℃～755℃。步骤1.2中，覆盖剂为RJ-2覆盖剂。步骤1中，前处理的过程具体如下：将废弃易拉罐的罐壁破碎至2cm2～3cm2的碎片，然后对碎片依次进行清洁、烘干、脱漆及压块处理，获得预压块。脱漆处理的温度为530℃～540℃，处理时间为20min～30min。步骤2中，所述第一次熔融温度为745℃～755℃，在745℃～755℃下保温时间10min～15min。步骤2中，将所述预压块添加至母液中的添加方式为：将所述预压块平均分成2～3份，每次向所述母液中添加1份，且相邻两次之间的时间间隔为3min～5min。步骤3具体为：将所述再生铝锭放入熔炼设备中，在745℃～755℃下进行第二次熔融，第二次熔融时间为20min～30min，待铝锭完全熔化时，继续加入Al-Ce二元合金，搅拌均匀，并在745℃～755℃下进行第三次熔融，第三次熔融时间为10min～20min，待Al-Ce二元合金完全熔化后获得初始合金液，对所述初始合金液进行浇注，最终获得Al-Mn-Mg-xCe合金。步骤3中，Al-Ce二元合金中Ce的质量分数为20％，Al-Mn-Mg-xCe合金中Ce的质量百分比即x为0.4％～1.3％。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的用废弃易拉罐制备再生铝合金的方法中，将废旧易拉罐碎片分批以母液覆盖法加入到铝合金液中能有效提高废旧铝合金的回收率，向铝合金中加入Ce能够提高再生铝合金的力学性能，从而提高其使用价值；获得的再生Al-Mn-Mg-xCe合金性能得到提高；使用本方法可以制备性能良好的再生铝合金，且不需要消耗原生铝，同时减少了工业纯铝的消耗，实现了废旧易拉罐中铝合金资源的循环利用，节约了原铝生产所需要的矿石、电力等资源，也避免了原铝生产过程中产生的污染物，同时废铝的回收率高，具有节约资源，成本低廉，减少铝资源浪费的特点，具有一定的经济效益和环境效益。附图说明图1是金相显微镜下再生Al-Mn-Mg合金的显微组织；图2是本专利技术的制备方法制得的再生Al-Mn-Mg-0.4Ce合金在金相显微镜下显微组织；图3是本专利技术的制备方法制得的再生Al-Mn-Mg-0.7Ce合金在金相显微镜下显微组织；图4是本专利技术的制备方法制得的再生Al-Mn-Mg-1.0Ce合金在金相显微镜下显微组织；图5是本专利技术的制备方法制得的再生Al-Mn-Mg-1.3Ce合金在金相显微镜下显微组织。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术一种用废弃易拉罐制备再生铝合金的方法，具体按照如下步骤实施：步骤1、制备母液；以及对废弃易拉罐进行前处理，获得预压块；其中，制备母液的具体过程如下：步骤1.1、对废弃易拉罐的罐底依次进行破碎、清洗及烘干后，采用不锈钢钟罩将其压入尺寸为10cm×10cm×10cm的铁质模具中制成预熔铝块；步骤1.2、将预熔铝块置入电阻炉中，再向电阻炉中加入覆盖剂，然后加热电阻炉使得预熔铝块以及所述覆盖剂熔融，直至预熔铝块以及覆盖剂完全熔化，获得母液。其中，熔融温度为745℃～755℃；覆盖剂为RJ-2覆盖剂，主要成分为：3％～5％CaF2，38％～46％MgCl2，32％～40％KCl，5％～8％BaCl2。前处理的过程具体如下：将废弃易拉罐的罐壁破碎至2cm2～3cm2的碎片，然后对碎片依次进行清洁、烘干、脱漆及压块处理，获得预压块。其中，脱漆处理的温度为530℃～540℃，处理时间为20min～30min。步骤2、将预压块添加至所述母液中进行第一次熔融、保温，及浇注，获得再生铝锭；其中，第一次熔融温度为745℃～755℃，在745℃～755℃下保温时间10min～15min；将预压块添加至母液中的添加方式为：将预压块平均分成2～3份，每次向母液中添加1份，且相邻两次之间的时间间隔为3min～5min，操作中应迅速准确。步骤3、将再生铝锭放入熔炼设备中进行第二次熔融，待再生铝锭完全熔化时，向熔炼设备中加入Al-Ce二元合金，进行第三次熔融，获得初始合金液，然后将初始合金液进行浇注，最终获得Al-Mn-Mg-xCe合金。具体为：将再生铝锭放入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用废弃易拉罐制备再生铝合金的方法，其特征在于，具体按照如下步骤实施：步骤1、制备母液；以及对废弃易拉罐进行前处理，获得预压块；步骤2、将所述预压块添加至所述母液中进行第一次熔融、保温及浇注，获得再生铝锭；步骤3、将所述再生铝锭放入熔炼设备中进行第二次熔融，待再生铝锭完全熔化时，向熔炼设备中加入Al‑Ce二元合金，进行第三次熔融，获得初始合金液，然后将所述初始合金液进行浇注，最终获得Al‑Mn‑Mg‑xCe合金。

【技术特征摘要】
1.一种用废弃易拉罐制备再生铝合金的方法，其特征在于，具体按照如下步骤实施：步骤1、制备母液；以及对废弃易拉罐进行前处理，获得预压块；步骤2、将所述预压块添加至所述母液中进行第一次熔融、保温及浇注，获得再生铝锭；步骤3、将所述再生铝锭放入熔炼设备中进行第二次熔融，待再生铝锭完全熔化时，向熔炼设备中加入Al-Ce二元合金，进行第三次熔融，获得初始合金液，然后将所述初始合金液进行浇注，最终获得Al-Mn-Mg-xCe合金。2.如权利要求1所述的一种用废弃易拉罐制备再生铝合金的方法，其特征在于，步骤1中，所述制备母液的具体过程如下：步骤1.1、对废弃易拉罐的罐底依次进行破碎、清洗烘干以及压制处理，获得预熔铝块；步骤1.2、将所述预熔铝块置入电阻炉中，再向电阻炉中加入覆盖剂，然后加热电阻炉使得所述预熔铝块以及所述覆盖剂熔融，直至所述预熔铝块以及所述覆盖剂完全熔化，获得母液。3.如权利要求2所述的一种用废弃易拉罐制备再生铝合金的方法，其特征在于，步骤1.2中，所述熔融温度为745℃～755℃。4.如权利要求2所述的一种用废弃易拉罐制备再生铝合金的方法，其特征在于，步骤1.2中，所述覆盖剂为RJ-2覆盖剂。5.如权利要求1所述的一种用废弃易拉罐制备再生铝合金的方法，其特征在于，步骤1中，所述前处理的过程具体如下：将废弃易拉罐的罐壁破碎至2cm2～3cm2的碎片，然后对碎片依次进行清洁、烘干、脱漆及压块...

【专利技术属性】
技术研发人员：王武孝，罗京兆，刘雪雍，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61