一种由废铝制备高性能目标成分再生铝合金的方法技术

本发明专利技术涉及一种由废铝制备高性能目标成分再生铝合金的方法，属于循环经济技术领域。本发明专利技术以废铝为主要原材料，对废铝的进行成分检测、分类、破碎、磁选除铁、加热熔化成铝合金液，对铝合金液进行成分在线检测和调配、细化变质处理、喷粉精炼除气除杂处理，最后铸造成再生铝合金。本发明专利技术针对废铝来源广、成分复杂的特点，通过对废铝料进行预处理以及对铝液成分进行在线检测与调整，获得目标成分的再生铝合金，解决了再生铝合金成分调配难的问题，并通过细化变质处理和精炼除气除杂处理，提高再生铝合金的性能。生铝合金的性能。生铝合金的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种由废铝制备高性能目标成分再生铝合金的方法


[0001]本专利技术属于循环经济
，具体涉及一种由废铝制备高性能目标成分再生铝合金的方法。

技术介绍

[0002]我国是铝合金生产和消费大国，根据国家统计局公布数据，目前我国每年铝合金制品的总产量达到5000多万吨。每年在消耗大量的铝合金时，又会源源不断的产生大量的铝合金废料，如建筑、汽车、摩托车、飞机、电子电器、电力、包装等领域经过使用周期后报废的各种铝合金门窗、零部件、铝导线、易拉罐、包装铝箔等，以及铝合金制品生产制造过程中产生的大量边角料、切屑等，这些铝合金废料统称为废铝。
[0003]传统上铝合金是以电解铝为主要原材料，在熔炼铸造过程中加入硅、镁、铜、锌、锰、铬等金属元素制备而成。众所周知，电解铝属于高能耗行业，生产1吨电解铝大约需要13500多度电，相当于消耗大约4吨标准煤。我国的电力资源主要是煤电，而煤电生产过程需要排放大量的二氧化碳、粉尘和固体废弃物，再加上铝土矿的开采以及氧化铝的生产同样需要消耗大量的能源和排放大量的粉尘和固体废弃物，从而造成严重的环境污染。
[0004]再生铝合金是以回收的废铝为主要原材料，经过熔炼制备而成的铝合金。利用废铝来制备再生铝合金，不仅可以实现铝、硅、镁、铜等金属资源的循环利用，还可以减少能源的消耗，减少铝土矿、煤碳等自然资源的开采，减少二氧化碳、粉尘和固体废弃物的排放，并降低铝合金的生产成本。
[0005]由于废铝的来源广泛，成分较为复杂，并混有大量铁杂质以及非金属夹杂物，这给废铝的回收再生带来很大的困难，首先是再生铝合金的成分调配困难，难以获得目标成分的再生铝合金；其次是再生铝合金液的气、杂含量高，使再生铝合金液的精炼净化难度增大；最后是再生铝合金的组织性能调控难，难以获得高性能的再生铝合金。
[0006]目前我国大部分的废铝主要用于制备一些低附加值的五金制品用铸造铝合金，废铝中含有的硅、镁、铜、锌、锰、铬等宝贵金属元素并没有得到有效利用，造成许多宝贵金属元素的巨大浪费。利用废铝来制备高附加值的高性能再生铝合金，对于提高废铝的使用价值、节约宝贵的金属资源、降低高性能铝合金的生产成本等都具有十分重要的意义。因此，现有废铝制备再生铝合金的方法仍有待改进和发展。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种由废铝制备高性能目标成分再生铝合金的方法，通过对废铝进行成分检测、分类、破碎、除铁等预处理，再对铝合金液进行成分在线检测和调整，解决再生铝合金成分调配难的问题，获得目标成分的再生铝合金，并通过细化变质处理和精炼除气除杂处理，获得高性能的再生铝合金。
[0008]为达到上述目的，本专利技术是通过如下手段得以实现的：本专利技术第一方面提供了一种由废铝制备高性能目标成分再生铝合金的方法，包括
如下步骤：（1）对废铝的进行成分检测和分类，根据目标成分再生铝合金含有的主要合金元素，选择含有相应主要合金元素的废铝作为再生铝合金的原材料；所述主要合金元素是指废铝的成分组成中，除了铝以外，含量处于第一高的合金元素；（2）将选择的废铝破碎成废铝块，再对废铝块进行磁选除铁；（3）将废铝块加热熔化成再生铝合金液，并对再生铝合金液的成分进行在线检测；（4）根据目标再生铝合金的成分组成，对再生铝合金液的成分进行在线调整，直至得到目标成分的再生铝合金液；（5）添加α
‑
Al晶粒细化剂、共晶Si相变质剂和富Fe相变质剂对再生铝合金液进行细化变质处理；（6）采用惰性气体和铝合金精炼剂对再生铝合金液喷粉精炼进行除气除杂处理；（7）将再生铝合金液静置，然后浇注铸造成铝合金，得到所述高性能目标成分的再生铝合金。
[0009]作为优选地，步骤（1）中所述主要合金元素包括硅、镁、铜、锌中的一种。
[0010]现有技术通常都不会对废铝进行成分检测和分类，而是将回收的废铝直接加热熔化成再生铝合金液，然后再通过稀释或补料等方式来对铝合金液的成分进行调整。由于废铝的来源广，成分复杂，不对废铝进行成分检测和分类，而直接加热熔化会导致再生铝合金液的成分也十分复杂，最终导致再生铝合金液的成分调整困难，这也是难以获得目标成分再生铝合金的主要原因。
[0011]为了解决这个问题，本专利技术首先对废铝的成分进行检测，检测方法可以采用光电直读光谱仪检测，亦可以采用化学分析法进行检测，由于光电直读光谱仪的检测速度快，优选地，采用光电直读光谱仪对废铝的成分进行检测。
[0012]在确定了废铝的成分后，再根据废铝含有的主要合金元素不同进行分类，例如，主要合金元素是硅的废铝，主要合金元素是铜的废铝，主要合金元素是镁的废铝，主要合金元素是锌的废铝等。通过对废铝进行成分检测和分类，为获得目标成分的再生铝合金奠定基础。
[0013]在对废铝进行成分检测和分类的基础上，再根据目标成分再生铝合金含有的主要合金元素，有针对性地选择相应的废铝作为再生铝合金的原材料，例如，再生铝合金的主要合金元素是含硅，则选择主要含硅的废铝作为原材料，再生铝合金的主要合金元素是含铜，则选择主要含铜的废铝作为原材料，再生铝合金的主要合金元素是含镁，则选择主要含镁的废铝作为原材料，再生铝合金的主要合金元素含锌，则选择主要含锌的废铝作为原材料等。根据再生铝合金含有的主要合金元素，针对性地选择分类后的废铝作为原材料，才能最大限度地保证再生铝合金的成分组成及含量，有效避免再生铝合金中合金元素的超标或不达标。
[0014]作为优选地，步骤（2）中所述废铝块尺寸小于100毫米。
[0015]作为优选地， 步骤（2）中所述磁选除铁选自吸铁石人工吸附或磁选机吸附中的一种或多种，从而有效去除铝合金碎块中的铁杂质；所述铁杂质包括但不限于铁钉、铁块、铁线中的一种或多种。
[0016]由于废铝中通常都会混入有大量铁杂质，如各种铁钉、铁块、铁线等，这些铁杂质
的存在会导致再生铝合金中杂质元素铁的含量超标，并恶化再生铝合金的性能。因此，为了获得目标成分的再生铝合金，提高再生铝合金的性能，在废铝熔炼前必须对这些铁钉、铁块、铁线等铁杂质尽可能除掉。
[0017]为了除掉这些铁杂质，首先需要采用破碎机对大块的废铝进行破碎，在破碎过程中使这些铁杂质从废铝中脱落分离，然后再通过磁选除铁的方式将这些铁杂质吸附带走。废铝破碎的越小，越有利于后续磁选除铁，优选地，采用破碎机将废铝破碎成尺寸小于100毫米的废铝块。
[0018]磁选除铁的方式可以采用吸铁石人工吸附方式除铁，亦可以采用磁选机吸附除铁，磁选机吸附除铁的效率高，效果好，优选地，采用磁选机将废铝块中含有的铁钉、铁块、铁线等铁杂质除掉。废铝破碎机和磁选机目前市场上都有销售，使用方法也比较成熟，在此不再赘述，只要能够破碎废铝、尽可能除掉废铝中夹带的各种铁钉、铁块、铁线等铁杂质即可。
[0019]作为优选地，步骤（3）中废铝块的加热温度为750
‑
770℃。
[0020]作为优选地，步骤（3）中采用蓄热式燃气熔铝炉进行废铝块的加热。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由废铝制备高性能目标成分再生铝合金的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）对废铝进行成分检测和分类，根据目标成分再生铝合金含有的主要合金元素，选择含有相应主要合金元素的废铝作为再生铝合金的原材料；（2）将选择的废铝破碎成废铝块，再对废铝块进行磁选除铁；（3）将废铝块加热熔化成再生铝合金液，并对再生铝合金液的成分进行在线检测；（4）根据目标再生铝合金的成分组成，对再生铝合金液的成分进行在线调整，直至得到目标成分的再生铝合金液；（5）添加α
‑
Al晶粒细化剂、共晶Si相变质剂和富Fe相变质剂对再生铝合金液进行细化变质处理；（6）采用惰性气体和铝合金精炼剂对再生铝合金液喷粉精炼进行除气除杂处理；（7）将再生铝合金液静置，然后浇注铸造成铝合金，得到所述高性能目标成分的再生铝合金。2.根据权利要求1所述的由废铝制备高性能目标成分再生铝合金的方法，其特征在于，步骤（1）中所述主要合金元素包括硅、镁、铜、锌中的一种。3.根据权利要求1所述的由废铝制备高性能目标成分再生铝合金的方法，其特征在于，步骤（2）中所述磁选除铁是选自吸铁石人工吸附或磁选机吸附中的一种或多种以去除废铝块中的铁杂质。4.根据权利要求1所述的由废铝制备高性能目标成分再生铝合金的方法，其特征在于，步骤（3）中采用蓄热式燃气熔铝炉进行废铝块的加热熔化，加热熔化温度为750
‑
770℃。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王顺成，付亚城，付海汉，王辉，
申请(专利权)人：佛山市辰辉金属科技有限公司，
类型：发明
国别省市：