[發(fā)明專利]金屬鎂還原法回收廢鋁屑的方法

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• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111118354A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王軍偉;盧海靜;曹海蓮
• 申請（專利權(quán)）人: 青海大學(xué)
• 主分類號: C22C21/06
• 分類號: C22C21/06;C22C1/02;C22B21/02;C22B5/04
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責(zé)任公司 62102
• 代理人: 董斌

金屬鎂還原法回收廢鋁屑的方法，其步驟為：廢鋁屑回收并去雜預(yù)處理：通過漂洗和過濾方法，清洗鋁屑表面油污和泥沙，然后干燥后備用；混料：將干燥后的鋁屑和鎂粉混合均勻后，裝入鋼質(zhì)坩堝中；熔化：將盛裝鋁屑和鎂粉混合料（1）的坩堝（2）置于真空感應(yīng)熔煉爐（3）中的加熱線圈（4）中，抽真空后，在惰性氣體氣氛（5）環(huán)境中加熱，直至鋁屑完全熔化后停止加熱；澆鑄：在惰性氣體保護(hù)氣氛下，將坩堝中的上層鋁合金熔體澆鑄，得到再生原坯錠，底部渣滓作為廢料傾倒；檢測成分：檢測再生原坯錠合金成分；重熔并調(diào)整合金成分：根據(jù)Al?Mg合金目標(biāo)成分，添加預(yù)設(shè)質(zhì)量的所需合金元素，按照上述步驟，重新熔煉得到目標(biāo)合金鑄錠。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢金屬回收再利用領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鋁鑄件切削加工產(chǎn)生的切屑占鑄件質(zhì)量的3%~5%，高效回收利用鋁屑具有重要經(jīng)濟(jì)價值。目前，鋁屑再生主要有回爐重熔獲取再生錠法和熱塑性變形獲取再生坯法，但當(dāng)前仍以前一種方法為主，包括回收、去雜預(yù)處理、熔煉和凈化四個步驟，具有精簡廢料處理系統(tǒng)、降低成本等優(yōu)點(diǎn)（萬兵兵，陳維平，劉健，徐士堯，李文輝. 廢鋁屑回收利用技術(shù)進(jìn)展.特種鑄造及有色合金, 2015,35(5): 477-481.）

但是，鋁熔點(diǎn)（660℃）較低，活潑性強(qiáng)，鋁屑比表面積大，切削過程中鋁屑發(fā)熱，導(dǎo)致表面極易形成三氧化二鋁（Al₂O₃）膜。該Al₂O₃膜熔點(diǎn)非常高（2054℃），密度約3.97 g/cm³，雖然其密度比純鋁（2.7g/cm³）高47%，但也許因?yàn)锳l₂O₃對鋁液潤濕性較低差，或者因?yàn)殇X屑表面存在微小毛刺等亞結(jié)構(gòu)，回爐重熔時，導(dǎo)致被Al₂O₃膜包裹的熔融態(tài)鋁屑漂浮在熔池表面，進(jìn)一步增大了燒損率，鋁回收率接近于零。

目前采用鋁屑預(yù)先壓制成塊再重熔的方法和添加溶劑精煉法，明顯提高了鋁屑回收率，接近50%，但也會產(chǎn)生大量煙氣，不僅工作條件較差，而且污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種清潔、高效廢鋁屑回收方法。

本發(fā)明是金屬鎂還原法回收廢鋁屑的方法，其步驟為：

步驟1：廢鋁屑回收并去雜預(yù)處理：通過漂洗和過濾方法，清洗鋁屑表面油污和泥沙，然后干燥后備用；

步驟2：混料：將干燥后的鋁屑和鎂粉混合均勻后，裝入鋼質(zhì)坩堝中；

步驟3：熔化：將盛裝鋁屑和鎂粉混合料1的坩堝2置于真空感應(yīng)熔煉爐3中的加熱線圈4中，抽真空后，在惰性氣體氣氛5環(huán)境中加熱，在略高于純Al熔點(diǎn)預(yù)設(shè)溫度下保溫預(yù)設(shè)時間，直至鋁屑完全熔化后停止加熱；

步驟4：澆鑄：在惰性氣體保護(hù)氣氛下，將坩堝中的上層鋁合金熔體澆鑄，得到再生原坯錠，底部渣滓作為廢料傾倒；

步驟5：檢測成分：檢測再生原坯錠合金成分；

步驟6：重熔并調(diào)整合金成分：根據(jù)Al-Mg合金目標(biāo)成分，添加預(yù)設(shè)質(zhì)量的所需合金元素，按照上述步驟3，重新熔煉得到目標(biāo)合金鑄錠。

本發(fā)明的有益效果：1. 有助于提高回爐重熔法的鋁回收率；2. 回收處理過程中煙氣污染小，改善了工作條件，降低了對環(huán)境的污染。

附圖說明

圖1為金屬鎂還原法回收廢鋁屑方法示意圖；附圖標(biāo)記及對應(yīng)名稱為：鋁屑和鎂粉混合料1，坩堝2，真空感應(yīng)熔煉爐3，加熱線圈4，惰性氣體氣氛5。

具體實(shí)施方式