CN110629027A - 一种废铝回收后熔融除杂工艺 - Google Patents

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张枫
张育玮
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Abstract

本发明公开了一种废铝回收后熔融除杂工艺，涉及废铝处理技术领域，包括以下步骤：（1）对废铝进行物理去杂处理；（2）将经过物理去杂后的废铝进行加热至熔融状态，在电磁场下，向废铝溶体内部中添加氯化钛，并以100r/转速缓慢搅拌2小时，即可；（3）将上述废铝熔体中，添加稀土，搅拌2‑3小时，即可；本申请通过在电磁场中，对废铝熔体内部进行添加氯化钛，通过氯化钛较低的沸点，使得氯化钛在废铝熔体内部会形成气体，并且能够与废铝熔体发生置换反应，气体的上浮作用，会形成气泡从而对废铝熔体形成精炼除渣效果。

Description

一种废铝回收后熔融除杂工艺
技术领域
本发明属于废铝处理技术领域，具体涉及一种废铝回收后熔融除杂工艺。
背景技术
近年来，社会对于铝资源的需求量越来越多，废旧铝合金的数量也在不断增多。针对废铝屑自身存在的特点：废铝屑表面氧化过多、废铝屑中含杂量过高，常含有（铁、铜、锌等金属）等。有效的回收和利用废铝合金可以减轻能源危机，发展循环经济，提高再生铝的利用率已成为世界各国的发展趋势。
废铝进行熔融后，铝熔体中会夹杂氢，而氢在固体铝中溶解度较小，因此，会导致铝熔体在凝固后，释放氢，造成逐渐内产生孔隙，降低逐渐质量。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种废铝回收后熔融除杂工艺。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种废铝回收后熔融除杂工艺，包括以下步骤：
（1）对废铝进行物理去杂处理；
（2）将经过物理去杂后的废铝进行加热至熔融状态，在电磁场下，向废铝溶体内部中添加氯化钛，并以100r/转速缓慢搅拌2小时，即可；
（3）将上述废铝熔体中，添加稀土，搅拌2-3小时，即可；向熔融状态下的废铝熔体中添加稀土后，在熔体重溶解的原子态稀土与三氧化二铝发生氧化还原反应，将三氧化二铝还原成了铝，生成稀土氧化物，由于稀土元素的活性作用，使得生成的稀土氧化物聚集在铝熔体表面，从而会极大的提高氧化膜的致密性，并且能够进一步的组织内部铝的进一步氧化。
作为进一步的技术方案，所述物理去杂处理包括：
人工分拣大颗粒、易分离的杂质，通过过滤网进行物理过滤，通过甲苯、乙醇、水依次对废铝进行浸泡清洗。
作为进一步的技术方案，所述大颗粒杂质包括：砂石、木块、铜块、塑料颗粒。
作为进一步的技术方案，所述过滤网进行物理过滤为根据废铝颗粒大小采用不同目数的过滤网进行对应过滤。
作为进一步的技术方案，所述甲苯、乙醇、水依次对废铝进行浸泡清洗为，先采用甲苯对废铝进行浸泡处理40-45min，然后进行过滤，烘干后，再采用乙醇对废铝进行浸泡处理30-35min，然后进行过滤，烘干后，再采用水对废铝进行浸泡处理20-23min，然后进行过滤，烘干至恒重，即可。
作为进一步的技术方案，所述电磁场强度为115-120T。
作为进一步的技术方案，所述氯化铁添加量为废铝熔体质量的2.5-3%。
作为进一步的技术方案，所述稀土添加量为0.5%。
作为进一步的技术方案，所述稀土为稀土镧和稀土铈按3:1-1.2质量比例混合而成。
有益效果：铝熔体中过量的氧化铝的存在是水汽和氢的最好载体，由于其可以吸附氢，会导致废铝熔体重氢含量大幅度增加，从而会使得废铝熔体逐渐凝固后，由于释放大量的氢，导致铸件内部孔隙缺陷叫严重，因此，需要通过对废铝熔体中的氢和氧化铝进行降低，来保证逐渐的质量，本申请通过在电磁场中，对废铝熔体内部进行添加氯化钛，通过氯化钛较低的沸点，使得氯化钛在废铝熔体内部会形成气体，并且能够与废铝熔体发生置换反应，气体的上浮作用，会形成气泡从而对废铝熔体形成精炼除渣效果，降低废铝熔体内氢含量，通过在电磁场的作用下，能够对杂质具有偏聚的效果，从而促进气体除杂，向熔融状态下的废铝熔体中添加稀土后，在熔体重溶解的原子态稀土与三氧化二铝发生氧化还原反应，将三氧化二铝还原成了铝，生成稀土氧化物，由于稀土元素的活性作用，使得生成的稀土氧化物聚集在铝熔体表面，从而会极大的提高氧化膜的致密性，并且能够进一步的组织内部铝的进一步氧化，本发明通过采用一定质量比的稀土镧和稀土铈来进行，不仅复杂化了氧化膜，增强了氧化膜的致密度，同时，能够加速对废铝熔体内部氧化铝的去除，促使其浮于表层，从而保障废铝熔体铸件质量。
具体实施方式
实施例1
一种废铝回收后熔融除杂工艺，包括以下步骤：
（1）对废铝进行物理去杂处理；
（2）将经过物理去杂后的废铝进行加热至熔融状态，在电磁场下，向废铝溶体内部中添加氯化钛，并以100r/转速缓慢搅拌2小时，即可；
（3）将上述废铝熔体中，添加稀土，搅拌2小时，即可；向熔融状态下的废铝熔体中添加稀土后，在熔体重溶解的原子态稀土与三氧化二铝发生氧化还原反应，将三氧化二铝还原成了铝，生成稀土氧化物，由于稀土元素的活性作用，使得生成的稀土氧化物聚集在铝熔体表面，从而会极大的提高氧化膜的致密性，并且能够进一步的组织内部铝的进一步氧化。
作为进一步的技术方案，所述物理去杂处理包括：
人工分拣大颗粒、易分离的杂质，通过过滤网进行物理过滤，通过甲苯、乙醇、水依次对废铝进行浸泡清洗。
作为进一步的技术方案，所述大颗粒杂质包括：砂石、木块、铜块、塑料颗粒。
作为进一步的技术方案，所述过滤网进行物理过滤为根据废铝颗粒大小采用不同目数的过滤网进行对应过滤。
作为进一步的技术方案，所述甲苯、乙醇、水依次对废铝进行浸泡清洗为，先采用甲苯对废铝进行浸泡处理40min，然后进行过滤，烘干后，再采用乙醇对废铝进行浸泡处理30min，然后进行过滤，烘干后，再采用水对废铝进行浸泡处理20min，然后进行过滤，烘干至恒重，即可。
作为进一步的技术方案，所述电磁场强度为115T。
作为进一步的技术方案，所述氯化铁添加量为废铝熔体质量的2.5%。
作为进一步的技术方案，所述稀土添加量为0.5%。
作为进一步的技术方案，所述稀土为稀土镧和稀土铈按3:1质量比例混合而成。
实施例2
一种废铝回收后熔融除杂工艺，包括以下步骤：
（1）对废铝进行物理去杂处理；
（2）将经过物理去杂后的废铝进行加热至熔融状态，在电磁场下，向废铝溶体内部中添加氯化钛，并以100r/转速缓慢搅拌2小时，即可；
（3）将上述废铝熔体中，添加稀土，搅拌3小时，即可；向熔融状态下的废铝熔体中添加稀土后，在熔体重溶解的原子态稀土与三氧化二铝发生氧化还原反应，将三氧化二铝还原成了铝，生成稀土氧化物，由于稀土元素的活性作用，使得生成的稀土氧化物聚集在铝熔体表面，从而会极大的提高氧化膜的致密性，并且能够进一步的组织内部铝的进一步氧化。
作为进一步的技术方案，所述物理去杂处理包括：
人工分拣大颗粒、易分离的杂质，通过过滤网进行物理过滤，通过甲苯、乙醇、水依次对废铝进行浸泡清洗。
作为进一步的技术方案，所述大颗粒杂质包括：砂石、木块、铜块、塑料颗粒。
作为进一步的技术方案，所述过滤网进行物理过滤为根据废铝颗粒大小采用不同目数的过滤网进行对应过滤。
作为进一步的技术方案，所述甲苯、乙醇、水依次对废铝进行浸泡清洗为，先采用甲苯对废铝进行浸泡处理45min，然后进行过滤，烘干后，再采用乙醇对废铝进行浸泡处理35min，然后进行过滤，烘干后，再采用水对废铝进行浸泡处理23min，然后进行过滤，烘干至恒重，即可。
作为进一步的技术方案，所述电磁场强度为120T。
作为进一步的技术方案，所述氯化铁添加量为废铝熔体质量的3%。
作为进一步的技术方案，所述稀土添加量为0.5%。
作为进一步的技术方案，所述稀土为稀土镧和稀土铈按3: 1.2质量比例混合而成。
实施例3
一种废铝回收后熔融除杂工艺，包括以下步骤：
（1）对废铝进行物理去杂处理；
（2）将经过物理去杂后的废铝进行加热至熔融状态，在电磁场下，向废铝溶体内部中添加氯化钛，并以100r/转速缓慢搅拌2小时，即可；
（3）将上述废铝熔体中，添加稀土，搅拌2.5小时，即可；向熔融状态下的废铝熔体中添加稀土后，在熔体重溶解的原子态稀土与三氧化二铝发生氧化还原反应，将三氧化二铝还原成了铝，生成稀土氧化物，由于稀土元素的活性作用，使得生成的稀土氧化物聚集在铝熔体表面，从而会极大的提高氧化膜的致密性，并且能够进一步的组织内部铝的进一步氧化。
作为进一步的技术方案，所述物理去杂处理包括：
人工分拣大颗粒、易分离的杂质，通过过滤网进行物理过滤，通过甲苯、乙醇、水依次对废铝进行浸泡清洗。
作为进一步的技术方案，所述大颗粒杂质包括：砂石、木块、铜块、塑料颗粒。
作为进一步的技术方案，所述过滤网进行物理过滤为根据废铝颗粒大小采用不同目数的过滤网进行对应过滤。
作为进一步的技术方案，所述甲苯、乙醇、水依次对废铝进行浸泡清洗为，先采用甲苯对废铝进行浸泡处理42min，然后进行过滤，烘干后，再采用乙醇对废铝进行浸泡处理33min，然后进行过滤，烘干后，再采用水对废铝进行浸泡处理21min，然后进行过滤，烘干至恒重，即可。
作为进一步的技术方案，所述电磁场强度为118T。
作为进一步的技术方案，所述氯化铁添加量为废铝熔体质量的2.7%。
作为进一步的技术方案，所述稀土添加量为0.5%。
作为进一步的技术方案，所述稀土为稀土镧和稀土铈按3:1.1质量比例混合而成。
对同一批废铝进行试验，分别以实施例与对比例方法进行处理，其它工艺参数一致，测量温度为720℃，未处理前检测废铝熔体中氢含量为0.245±0.03ml/100g，每组十个试样，取平均值，对比：
表1
废铝熔体中氢含量为ml/100g
实施例1 0.128
实施例2 0.121
实施例3 0.125
对比例1 0.166
对比例2 0.183
对比例3 0.152
对比例1：与实施例1区别仅在于不添加氯化钛；
对比例2：与实施例1区别仅在于不添加稀土；
对比例3：与实施例1区别仅在于稀土仅采用稀土镧；
由表1可以看出，本发明工艺处理后的废铝熔体中的氢含量明显降低，从而能够能够降低氢对铸件质量的影响。
采用相同工艺对上述实施例与对比例处理前后的废铝熔体进行浇注，对比成型的铸件废品率；
表2
废品率%
实施例1 0.29
实施例2 0.23
实施例3 0.25
对比例1 0.72
对比例2 0.93
对比例3 0.43
由表2可以看出，经过本发明工艺处理后，废铝收回后，进行重铸的铸件废品率得到明显的降低，降低了生产成本，提高了经济效益。

Claims (9)

1.一种废铝回收后熔融除杂工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）对废铝进行物理去杂处理；
（2）将经过物理去杂后的废铝进行加热至熔融状态，在电磁场下，向废铝溶体内部中添加氯化钛，并以100r/转速缓慢搅拌2小时，即可；
（3）将上述废铝熔体中，添加稀土，搅拌2-3小时，即可。
2.如权利要求1所述的一种废铝回收后熔融除杂工艺，其特征在于，所述物理去杂处理包括：
人工分拣大颗粒、易分离的杂质，通过过滤网进行物理过滤，通过甲苯、乙醇、水依次对废铝进行浸泡清洗。
3.如权利要求2所述的一种废铝回收后熔融除杂工艺，其特征在于，所述大颗粒杂质包括：砂石、木块、铜块、塑料颗粒。
4.如权利要求2所述的一种废铝回收后熔融除杂工艺，其特征在于，所述过滤网进行物理过滤为根据废铝颗粒大小采用不同目数的过滤网进行对应过滤。
5.如权利要求2所述的一种废铝回收后熔融除杂工艺，其特征在于，所述甲苯、乙醇、水依次对废铝进行浸泡清洗为，先采用甲苯对废铝进行浸泡处理40-45min，然后进行过滤，烘干后，再采用乙醇对废铝进行浸泡处理30-35min，然后进行过滤，烘干后，再采用水对废铝进行浸泡处理20-23min，然后进行过滤，烘干至恒重，即可。
6.如权利要求1所述的一种废铝回收后熔融除杂工艺，其特征在于，所述电磁场强度为115-120T。
7.如权利要求1所述的一种废铝回收后熔融除杂工艺，其特征在于，所述氯化铁添加量为废铝熔体质量的2.5-3%。
8.如权利要求1所述的一种废铝回收后熔融除杂工艺，其特征在于，所述稀土添加量为0.5%。
9.如权利要求8所述的一种废铝回收后熔融除杂工艺，其特征在于，所述稀土为稀土镧和稀土铈按3:1-1.2质量比例混合而成。
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