[發明專利]一種鋁鋰合金廢料廢屑再生回收方法

有效

• 申請號: 202010777645.1
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111893335B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 劉志鵬;肖陽;馬凱杰;解海濤;劉振杰;劉金學;郭曉光;高華;王飛超
• 申請（專利權）人: 鄭州輕研合金科技有限公司;中國鋁業集團有限公司
• 主分類號: C22C1/03
• 分類號: C22C1/03;C22C1/06;C22C21/00;C22B7/00;C22B21/00
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 張麗

本發明屬于有色金屬材料循環利用技術領域，具體涉及一種鋁鋰合金廢料廢屑再生回收方法。本發明采用真空中頻感應熔鑄工藝回收鋁鋰合金廢料廢屑，通過兩次精煉，多級過濾方式進行鋁鋰合金廢料廢屑回收，添加除雜劑消除部分鋁鋰合金廢料廢屑引入的金屬和非金屬夾雜，并添加高效細化劑細化鋁鋰合金再生鑄錠晶粒，從而獲得高純凈晶粒細化的高品質鋁鋰合金再生鑄錠。本發明的方法可有效回收航空航天、電子器件等領域所產生的鋁鋰合金廢料廢屑，安全環保、生產效率高、再生鑄錠品質高，回收再生的產品仍能用于原領域，無需降級使用，為鋁鋰合金的再生利用提供了一條有效的途徑。

技術領域

本發明屬于有色金屬材料循環利用技術領域，具體涉及一種航空航天、電子器件等領域所產生的鋁鋰合金廢料廢屑回收再生方法。

背景技術

鋁合金中每添加1%的鋰，密度降低3%，采用鋁鋰合金代替常規的航空鋁合金可使結構質量減輕5%~15%，彈性模量提高10~16%，剛度提高15%~20%，鋁鋰合金在航空航天領域顯示出廣闊的應用前景。但是，一方面，鋰元素較為活潑，易揮發，鋁鋰合金熔鑄難度大，鑄錠成品率低；另一方面，鋰元素的加入削弱了鋁合金的塑韌性，使鋁鋰合金成型性和變形加工能力變差，加工成品率低。國產5A90鋁鋰合金產品廢料產生比例高達60%，這也是鋁鋰合金價格一直高居不下的主要原因之一。隨著國內鋁鋰合金生產技術不斷完善，市場不斷成熟，鋁鋰合金產量將顯著增長，未來積累的鋁鋰合金廢料將會越來越多。

按表面尺寸廢料主要分為：一級廢料(60%)：鑄錠工藝廢料(感應爐與真空爐放干料，切頭、切尾)、報廢鑄錠、加工（壓延、擠壓、鍛造）環節產生的大塊報廢、大塊工藝廢料等；二級廢料：薄壁類加工品（薄板、型材）殘料產生的廢料；三級廢料：鑄錠表面車削、銑削、鋸切等加工產生的屑類廢料。大塊鋁鋰合金一級廢料，經過簡單處理后可直接回爐，實現回收再利用。二、三級廢料，表面積較大，常規熔煉方法極易燒損、造渣，不能直接回爐使用。

受現有技術制約，目前還沒有較好的回收二、三級廢料廢屑的方法，只能采取集中分類存放的方式進行貯存，非常耗費人力物力。常溫下鋁鋰合金就會與水發生反應，特別是三級廢料以廢屑為主，表面積大，在潮濕的環境下極易吸潮，處置不當易發生火災等安全事故，具有較大的安全隱患。

Alcan鋁業公司的專利CN 200680028805.0提出一種回收鋁-鋰型合金廢料的方法，該方法在熔體上方形成一層漂浮的廢屑層，采用不使用氣體保護或少量使用氣體防護方式，在回收過程中上層廢屑易氧化燒損，廢屑回收率難以保證。此外，在漂浮廢屑層的最終熔融過程中，該方法通過加入熔融的鹽防止其被氧化，但引入的熔融鹽較難去除，將成為新的雜質，降低回收產品的純凈度。

申請號為201811610910.6的中國專利提出一種鋁鋰合金加工屑的回收方法，該方法將鋁鋰合金廢屑加入到熔融純鋁液中，廢屑加入過程中氣體保護效果不好，易氧化燒損造渣；鋁屑表面張力大，直接加入到鋁熔體中易漂浮在表面，隨著加入過程中爐內氣體流動，易發生氧化燒損，整體回收效果不佳。

根據現有技術，多采用惰性氣體保護方式對廢料進行回收，但動態的加料過程，會擾動惰性氣體的保護氛圍，由于含鋰合金的特殊活性，高溫環境下與氣體直接接觸的廢料極易迅速氧化成渣。

因此，如何能夠避免鋁鋰合金廢料廢屑在回收過程中的氧化燒損，提升鋁鋰合金廢料廢屑的回收效果和利用價值，打造鋁理合金循環經濟，具有非常重要的現實意義。

發明內容

針對以上問題，本發明的目的在于提供了一種鋁鋰合金廢料廢屑回收再生方法，以提高鋁鋰合金二、三級廢料的利用率。

基于上述目的，本發明采取如下技術方案：

一種鋁鋰合金廢料廢屑回收再生方法，包括如下步驟：

（1）預處理：