MXPA98008986A - Metodo y composicion para reciclado de aluminio usando flujo de sal - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una composición de flujo de sal que comprende una sal de pureza estándar y aditivos es usada en el reciclado de aluminio de desecho para incrementar la recuperación de aluminio. Los aditivos incluyen una fuente de carbono, un agente alcalino y una fuente de fluoruro.

Description

MÉTODO Y COMPOSICIÓN PARA RECICLADO DE ALUMINIO USANDO FLUJO DE SAL Campo de la Invención Esta invención provee una composición y un método de usar esa composición en el reciclado de aluminio, especialmente aluminio de desecho tal como se encuentra en recipientes para bebidas usados. Mas particularmente, esta invención se refiere a una composición de flujo de sal de pureza estándar y una composición aditiva para uso con una sal de pureza estándar para hacer una composición de flujo de sal de pureza estándar, la cual composición de flujo de sal puede ser usada durante el re-fundido de aluminio de desecho. El método de la invención está dirigido a usar la composición de flujo de sal de pureza estándar durante el proceso de recuperación de aluminio. Antecedentes de la Invención Es conocido el uso de flujos de sal derretidos en la industria secundaria del aluminio, para mejorar la recuperación directa de aluminio en procesos de re-fundido. El aluminio y el aluminio de desecho, tal como recipientes para bebidas usados (UBCs), son tratados usando tales procesos. El re-fundido del aluminio en un horno es llevado a cabo bajo una cubierta de una capa de sal derretida para impedir la oxidación del aluminio en la atmósfera del horno y para promover la coalescencia del aluminio derretido de modo de maximizar la recuperación de aluminio. Durante el procesamiento, una película de óxido tiende a formarse sobre la superficie de las gotitas de aluminio derretido. La película de óxido inhibe la coalescencia del aluminio derretido, ocasionando que se pierdan partículas mas pequeñas en el proceso, con ello reduciendo la cantidad de aluminio recuperado. Las gotitas de aluminio irrecuperables teniendo la película de óxido son referidas en ocasiones como escoria. El uso de un flujo de sal en el horno ayuda a despojar y suspender la película de óxido de modo que se incremente la coalescencia de las gotitas y se reduzca la formación de escoria. El flujo de sal humecta la película de óxido e inicia la desintegración de la película, despojándola de la superficie de las gotitas de aluminio derretido. Los fragmentos de la película de óxido despojados del aluminio permanecen suspendidos en el flujo. Las gotitas de aluminio, las cuales tienen una mayor densidad que el flujo, forman entonces una almohadilla derretida continua debajo de la capa de flujo. El flujo también impide la formación adicional de óxido, manteniendo el metal protegido de la atmósfera del horno. Un típico flujo de sal está compuesto principalmente de una mezcla de cloruro de sodio y cloruro de potasio de alta pureza. Las sales de alta pureza usadas en tales procesos son minadas en solución y purificadas mediante métodos complejos, altamente desarrollados, que pueden impulsar hacia arriba el precio de las sales. De esta manera, aunque mediante purificación es posible evitar los efectos dañinos de las impurezas de sulfato que están presentes inicialmente en estas sales de metal alcalino, el uso de sales de alta pureza puede ser bastante costoso. Es deseable minimizar las impurezas de sulfato en sales debido a que las impurezas de sulfato actúan como un oxidante que contribuye a la formación de la película de óxido sobre la superficie del aluminio derretido. La película es formada de acuerdo con las siguientes reacciones: 32/3 Al + 4CaS04 ? CaS + 13/3 A1203 + A12S3 + 3CaO 8 Mg + 2CaS04 ? 6 MgO + MgS + CaO.MgO + CaS La formación de la película mediante estas reacciones da como resultado pérdida de peso del metal. Adicionalmente, la formación de óxidos y sulfuros incrementa la formación de escoria. De esta manera, aunque una sal de pureza estándar puede ser menos costosa que una sal de alta pureza, la recuperación de aluminio puede ser grandemente reducida cuando se usa una sal de pureza estándar, debido a los dañinos efectos de las impurezas de sulfato . Un objetivo de esta invención es el de proveer una composición de bajo costo para la mejorada recuperación de aluminio en un proceso de reciclado. Otro objetivo de la invención es el de proveer una composición de flujo de sal que incluye una sal de pureza están-dar para uso en cualquier proceso estándar de reciclado de aluminio, especialmente de UBCs, sin los nocivos efectos colaterales de las impurezas de sulfato. Todavía otro objetivo de la invención es el de usar una composición de flujo de sal, que incluye una sal de pureza estándar, una fuente de carbono, un agente alcalino, y una fuente de fluoruro, en el reciclado de aluminio de desecho, tal como UBCs, para incrementar la coalescencia del aluminio derretido refundido, con ello mejorando la recuperación del metal. Objetivos y ventajas adicionales de la invención serán encontrados por referencia a la siguiente descripción. Descripción del Dibujo La figura 1 es una gráfica que muestra la cantidad de metal recuperado usando diversas composiciones de flujo de sal.

Compendio de la Invención La presente invención está dirigida a un método y una composición para incrementar la recuperación de aluminio en el reciclado de aluminio, y en un aspecto importante, aluminio de desecho tal como el aluminio proveniente de recipientes para bebidas usados (UBCs) . La composición de flujo de sal de la invención protege el aluminio derretido de la oxidación, despoja una película protectora de óxido del aluminio derretido de modo que las gotitas de aluminio derretido puedan conglutinarse y mantiene la película de óxido en suspensión de modo que el aluminio derretido pueda ser recuperado.

Ampliamente, la composición de flujo de sal de la invención comprende NaCl y/o KCl de pureza estándar, una fuente de carbono y una fuente de fluoruro. La composición de flujo de sal de la invención minimiza los nocivos efectos asociados con impurezas de sulfato a menudo encontradas en sales de pureza estándar. Las cantidades de la fuente de carbono y la fuente de fluoruro, junto con NaCl y/o KCl de pureza estándar, son efectivas para mejorar la coalescencia y reducir la pérdida de aluminio en la recuperación de aluminio a partir de aluminio de desecho derretido, donde la mejora es relativa a una composición de flujo de sal que comprende una sal de pureza estándar sin una fuente de carbono y una fuente de fluoruro. En un aspecto importante, la invención incluye una composición de flujo de sal que comprende NaCl y/o KCl de pureza estándar, una fuente de carbono, un agente alcalino y una fuente de fluoruro, donde las cantidades de la fuente de carbono, el agente alcalino y la fuente de fluoruro, junto con una sal de pureza estándar en la composición de flujo de sal, son efectivas para mejorar la coalescencia- y reducir la pérdida de aluminio en la recuperación de aluminio derretido proveniente de aluminio de desecho derretido, especialmente UBCs que comprenden aleaciones específicas de aluminio. Tal mejora es relativa a un proceso que usa condiciones similares y una composición de flujo de sal de pureza estándar que consiste esencialmente en una sal de pureza estándar sin la fuente de carbono, el agente alcalino y la fuente de fluoruro. Generalmente, la composición de flujo de sal comprende al menos alrededor de 1% en peso y de preferencia de alrededor de 1 a alrededor de 7% en peso de la fuente de carbono, al menos alrededor de 1% en peso y de preferencia de alrededor de 1 a alrededor de 3% en peso de agente alcalino, y al menos alrededor de 3 y de preferencia de alrededor de 3 a alrededor de 7% en peso de la fuente de fluoruro, todos basados en el peso de la composición de flujo de sal. Generalmente, la composición de flujo de sal comprende de alrededor de 83 a alrededor de 95% en peso de NaCl y/o KCl en este aspecto de la invención. Incluir una fuente de carbono, un agente alcalino y una fuente de fluoruro en la composición de flujo de sal facilita el uso de sal de pureza estándar (NaCl y/o KCl) . En un importante aspecto de la invención, el flujo de sal de pureza estándar tendrá al menos alrededor de 0.3% en peso de sulfato. En un aspecto sumamente importante de la invención, la invención permite el uso de un flujo de sal de pureza estándar teniendo al menos alrededor de 0.5% en peso de sulfato, pero aún provee una recuperación incrementada de aluminio, en comparación con un proceso que usa una composición de flujo ele sal que consiste esencialmente en una sal de metal alcalino de pureza estándar sin una fuente de carbono, un agente alcalino y una fuente de fluoru- . ro. La composición y el proceso de la invención también al menos mantendrán o mejorarán la coalescencia del aluminio en comparación con un proceso que usa un flujo de sal que consiste esen-cialmente en una sal de metal alcalino de alta pureza tal como NaCl y/o KCl. Como se indicó previamente, el uso de una fuente de carbono, un agente alcalino y una fuente de fluoruro evita la necesidad de usar una sal de alta pureza en una composición de flujo para obtener al menos el mismo o un mejor grado de coalescencia de aluminio que el que se logra usando una composición de flujo que consiste esencialmente en una sal de alta o baja pureza sin la fuente de carbono, el agente alcalino y la fuente de fluoruro. El uso in si tu de una composición de flujo de sal de pureza estándar que incluye una fuente de carbono, un agente alcalino y una fuente de fluoruro provee coalescencia y recuperación de aluminio mejoradas, lo que hasta ahora era inesperado. A mayor abundamiento, debido a que el flujo de la invención incluye una sal de pureza estándar, el costo de la composición de flujo es reducido de manera considerable. En otro aspecto, la invención está dirigida a una composición aditiva que comprende una fuente de carbono, un agente alcalino y una fuente de fluoruro para adición a NaCl y/o KCl de pureza estándar, para proveer una composición de flujo de sal de pureza estándar. La fuente de carbono, el agente alcalino y la fuente de fluoruro en el aditivo están, cada uno, en cantidades que son efectivas para mejorar la recuperación de aluminio de desecho en un proceso que utiliza una composición de flujo de sal que incluye el aditivo en comparación con un proceso que utiliza un flujo de sal que consiste esencialmente en una sal de metal alcalino de pureza estándar sin el aditivo. En un aspecto importante, la fuente de carbono es seleccionada del grupo que consiste en carbón, coque, grafito, negro de carbón, y sus mezclas, el agente alcalino es seleccionado del grupo que consiste en Na2C03, NaOH, KOH, K2C03, y sus mezclas, y la fuente de fluoruro es seleccionada del grupo que consiste en MF, CaF2, MA1F4, M3A1F6, y sus mezclas, donde M es K o Na. En otro aspecto importante, la composición aditiva comprende una fuente de carbono en una cantidad de alrededor de 13 a alrededor de 70% en peso, un agente alcalino en una cantidad de alrededor de 1 a alrededor de 30% en peso, y una fuente de fluoruro-en una cantidad de alrededor de 18 a alrededor de 78% en peso, cada uno basado en el peso de la composición aditiva. En otro aspecto importante, la composición aditiva comprende entre alrededor de 5 y alrededor de 16% en peso de la composición de flujo de sal. La composición de flujo de sal de la invención es usada generalmente en el proceso de la invención a un nivel de al menos alrededor de 1% en peso, con base en el peso del aluminio que está siendo procesado. Descripción Detallada de la Invención Definiciones Como se usa en la presente, "aluminio de desecho" significa material de aluminio desechado de manufactura de equipo o estructural o de latas para bebidas usadas. Como se usa en la presente, el aluminio de desecho proveniente de UBCs incluye aleación 3003 de aluminio, aleación 3004 y aleación 5182. Como se usa en la presente, una "sal de pureza estándar" significa cloruro de sodio teniendo al menos alrededor de 0.3% en peso de sulfato, o cloruro de potasio teniendo al menos alrededor de 0.02% en peso de sulfato, y una "sal de alta pureza" significa cloruro de sodio teniendo menos de alrededor de 0.02% en peso de sulfato, o cloruro de potasio teniendo menos de alrededor de 0.01% en peso de sulfato. Como se usa en la presente, "composición de flujo de sal de alta pureza" o "flujo de sal de alta pureza" significa una composición de flujo que comprende un cloruro de sodio o potasio de alta pureza o una mezcla de éstos. Una composición de flujo de alta pureza tiene al menos alrededor de la misma o menor cantidad de sulfato que en NaCl, KCl, o mezclas físicas de éstos, de alta pureza, que se usa en la composición de flujo de alta pureza . Como se usa en la presente, "composición aditiva" significa una composición que comprende una fuente de carbono, un agente alcalino, y una fuente de fluoruro para uso con una sal de metal alcalino para proveer una composición de flujo de sal que puede usarse en la recuperación de aluminio a partir de aluminio de desecho.

Como se usa en la presente, "composición de flujo de sal de alta pureza" significa una composición de flujo que comprende cloruro de sodio o de potasio de alta pureza, o una mezcla de éstos, donde la composición de flujo no tiene mas sulfato que NaCl, KCl de alta pureza, o sus mezclas físicas. Como se usa en la presente, "escoria" significa la formación de gotitas de aluminio irrecuperables teniendo una película de óxido que cubre la superficie externa que son atrapadas dentro de la capa de flujo de sal en el horno. Como se usa en la presente, "rendimiento de recuperación" significa el rendimiento de metal de aluminio recuperado de un proceso de reciclo donde el rendimiento del aluminio recuperado está basado- en el peso del aluminio que se pone en el proceso como material inicial. Composición de Flujo de Sal La invención provee un método y composiciones para recuperación acrecentada de aluminio cuando se procesa para reciclado aluminio de desecho. La invención provee una composición de flujo de sal, la cual comprende NaCl y/o KCl de pureza estándar, una fuente de carbono, un agente alcalino y una fuente de fluoruro, para usarse en un horno durante el reciclado de aluminio, especialmente aluminio de desecho tal como el encontrado en recipientes para bebidas usados (UBCs) . La composición de flujo de la invención es fundida junto con el aluminio de desecho para proveer una mezcla derretida en el horno, donde la composi- -lición de flujo de sal promueve la coalescencia de las gotitas de aluminio derretido e impide la oxidación del aluminio de modo de incrementar el rendimiento de recuperación de aluminio a partir del proceso de reciclado. En un aspecto importante, la composición de flujo de sal de la invención es usada en la recuperación de aluminio a partir de UBCs que comprende aleaciones de aluminio, tales como aleaciones 3003, 3004 o 5182 de aluminio. Los UBCs pueden también contener hasta alrededor de 2% de magnesio. La sal de pureza estándar usada en el flujo de sal de la presente invención comprende NaCl, KCl, o una mezcla de éstos X El flujo de sal de pureza estándar tendrá al menos tanto sulfato como NaCl o KCl de pureza estándar y, en un aspecto importante, tiene al menos alrededor de 0.3% en peso de sulfato y puede incluso tener alrededor de 0.5% en peso o mas de sulfato, pero todavía proveer al menos el mismo rendimiento de recuperación que un flujo de sal de alta pureza que incluye una sal de alta pureza teniendo una composición de sulfato de no mas de alrededor de 0.02% en peso de sulfato. Tipos posibles de NaCl de pureza estándar que pueden usarse incluyen sal de roca, sal evaporada solar, y sus mezclas. Tipos posibles de KCl de pureza estándar que pueden usarse incluyen potasa roja, potasa blanca, y sus mezclas . En su aspecto mas amplio, la composición de flujo de sal de la invención comprende NaCl y/o KCl de pureza estándar, una fuente de carbono y una fuente de fluoruro. Las cantidades de la fuente de carbono y la fuente de fluoruro, junto con NaCl y/o KCl de pureza estándar, son efectivas para mejorar la coalescencia y reducir la pérdida de aluminio en la recuperación de aluminio proveniente de aluminio de desecho derretido, donde la mejora es relativa a una composición de flujo de sal que comprende una sal de pureza estándar sin una fuente de carbono y una fuente de fluoruro. Generalmente, en este aspecto, la composición de flujo de sal comprende al menos alrededor de 86% en peso y de preferencia de alrededor de 86 a alrededor de 96% en peso de NaCl y/o KCl, al menos alrededor de 1% en peso y de preferencia de alrededor de 1 a alrededor de 7% en peso de la fuente de carbono y al menos alrededor de 3 y de preferencia de alrededor de 3 a alrededor de 7% en peso de la fuente de fluoruro, todos basados en el peso de la composición de flujo de sal. En un aspecto importante, la composición de flujo de sal de la invención comprende NaCl y/o KCl de pureza estándar, una fuente de carbono, un agente alcalino, y una fuente de fluoruro, la cual composición de flujo de sal minimiza los nocivos efectos asociados con las impurezas de sulfato encontradas a menudo en sales de pureza estándar. En todos los aspectos de la invención, la composición de flujo de sal de la invención comprende entre alrededor de 83 y alrededor de 95% en peso de NaCl, KCl de pureza estándar, o mezclas físicas de éstos. Cuando se usa una mezcla de sales de pureza estándar, la relación de NaCl a KCl es de alrededor de 30:70 a 70:30. De preferencia, se usa una mezcla esencialmente equimolar de NaCl o KCl de pureza estándar en el flujo de sal de pureza estándar para proveer una temperatura de fusión inferior para la composición de flujo de sal de pureza estándar, así como para reducir el costo del flujo de sal. Mas particularmente, es deseable proveer una mezcla de sales de pureza estándar teniendo una composición en o cerca del punto eutéctico de la mezcla física de NaCl y KCl de modo de minimizar la temperatura de fusión. Sin embargo, es posible usar solamente NaCl o KCl con resultados similares de recuperación. Por supuesto, la presencia de la fuente de carbono, el agente alcalino y la fuente de fluoruro en la composición de flujo de sal también afectará la temperatura de fusión de la composición de flujo de sal. En un aspecto importante de la invención, el punto de fusión de la composición de flujo de sal es inferior que el del aluminio para maximizar la eficiencia del horno. Mas específicamente, el punto de fusión de la mezcla eutéctica de sales de pureza estándar es de alrededor de 750°C. La composición aditiva de la invención es añadida a una sal de pureza estándar para proveer la composición de flujo de sal de la invención. La composición aditiva comprende una fuente de carbono, un agente alcalino y una fuente de fluoruro en cantidades efectivas para incrementar el rendimiento de recuperación del aluminio durante el reciclado cuando la composición aditiva es añadida a una sal de metal alcalino de pureza estándar. La composición aditiva comprende al menos alrededor de 5% en peso de la composición de flujo de sal de pureza estándar, y de preferencia entre alrededor de 5 y alrededor de 17% en peso. En un aspecto importante, el aditivo comprende una fuente de carbono en una cantidad de alrededor de 13 a alrededor de 70% en peso, agente alcalino en una cantidad de alrededor de 1 a alrededor de 30% en peso, y fuente de fluoruro en una cantidad de alrededor de 18 a alrededor de 78% en peso, cada uno basado en el peso del aditivo. Una composición de flujo de sal preferida comprende alrededor de 44.5% de NaCl, 44.5% de KCl, 5% de fuente de carbono, 1% de agente alcalino y 5% de fuente de fluoruro, en peso. Aunque no se pretende quedar limitados por ninguna teoría, la fuente de carbono en la invención ayuda en el uso de sal de pureza inferior reduciendo químicamente el sulfato. La fuente de carbono puede ser carbón, coque, grafito, negro de carbón, o cualquiera otra forma adecuada de carbono elemental, o sus mezclas. De preferencia, el carbón es usado como la fuente de carbono. En un aspecto importante de la invención, la fuente de carbono está finamente subdividida y tiene una elevada relación de área superficial a peso. Una elevada relación de área superficial a peso provee contacto incrementado entre la fuente de carbono y el sulfato para reducir el efecto de las impurezas de sulfato en el proceso y permite el uso de sal de menor pureza.

La fuente de carbono está en la composición de flujo de sal en una cantidad efectiva para reducir el efecto de las impurezas de sulfato presentes en una sal de pureza estándar. De preferencia, la fuente de carbono es añadida en una cantidad entre alrededor de 1 y alrededor de 7% en peso de la composición de flujo de sal. Aunque no se pretende quedar limitados por ninguna teoría, el agente alcalino en la composición de flujo de sal de la invención también ayuda en el uso de sal de menor pureza en el flujo de sal y acrecienta el retiro de sulfatos. El uso de agente alcalino da como resultado un incremento en el pH, lo que acrecienta el retiro de sulfato. El agente alcalino puede ser ceniza de sosa de alta o baja densidad a granel, K2C03, NaOH o KOH. De preferencia, el agente alcalino es ceniza de sosa. El agente alcalino en la composición de flujo de está en una cantidad efectiva para acrecentar el retiro de sulfatos. De preferencia, el agente alcalino es añadido en una cantidad entre alrededor de 1 y alrededor de 3% con base en el peso de la composición de flujo de sal, aunque el uso de una cantidad mayor de alrededor de 2% provee solo un incremento limitado en los beneficios. Además, el agente alcalino, como parte de una composición de flujo de sal estándar, reduce generalmente la temperatura de fusión de la composición de flujo. Por ejemplo, la temperatura de fusión de un flujo de sal sin un agente alcalino fue de alrededor de 1,212°F. Cuando se usa ceniza de sosa como agente alcalino en conjunción con 15% en peso de ceniza de sosa en una composición de flujo de sal, la temperatura de fusión se reduce a alrededor de 1,154°F. Aunque no se pretende quedar limitados por ninguna teoría, la combinación de la fuente de carbono y el agente alcalino incrementa la coalescencia del aluminio derretido, incluso en comparación con ciertos flujos de sal que comprenden sales de alta pureza. De preferencia, la relación de la fuente de carbono al agente alcalino en la composición es de al menos alrededor de 4:1, y con mayor preferencia al menos alrededor de 5:1 para resultados mejorados. Otro beneficio asociado con el agente alcalino es que promueve la formación de las formas no reactivas, CaO y MgO. La fuente de fluoruro puede ser KF, NaF, CaF2, Na3AlF6 (criolita), K3A1F6, NaAlF4 (SATF), KA1F4, o sus mezclas. De preferencia, es criolita o SATF. Aunque no se pretende quedar limitados por ninguna teoría, una fuente de fluoruro en la composición aditiva mejora la coalescencia del aluminio derretido incrementando la disolución de la película de óxido de las gotitas de aluminio derretido. De preferencia, la fuente de fluoruro es una cantidad efectiva para mejorar la coalescencia del aluminio derretido. Con mayor preferencia, la fuente de fluoruro está presente en una cantidad entre alrededor de 3 y alrededor de 7% con base en el peso de la composición de flujo de sal. La adición de una fuente de fluoruro al flujo de sal de pureza estándar puede también reducir la temperatura de fusión de la composición de flujo de pureza estándar, aunque posiblemente su impacto no sea tan grande como la adición de ceniza de sosa u otro agente alcalino. Método de la Invención El método de la invención está dirigido a la recuperación acrecentada de aluminio en un proceso de re-fundido. Si van a reciclarse UBCs, el pre-procesamiento incluye el desmenuzamiento mecánico de los UBCs en tiras de alrededor de 12 pulgadas de largo y alrededor de 0.5 pulgadas de anchura. Si van a procesarse otras formas de aluminio de acuerdo con el método de la invención, deben pre-procesarse, si es necesario, para proveer partículas de dimensiones similares. De preferencia, si es necesario, también se desesmalta el aluminio. Cualquier método conocido a un técnico en la materia puede ser usado para desmenuzar y para desesmaltar el aluminio en preparación para el proceso de re-fundido. De preferencia, los componentes de la composición de flujo de sal de la invención, o una sal de pureza estándar y el aditivo, son combinados para formar una mezcla seca antes de cargarse a un horno. La composición de flujo de sal es cargada al horno, tal como un horno de mofle vertical o giratorio, u otro horno adecuado, comercialmente disponible, para fundido ya sea antes de o simultáneamente con la adición del aluminio. El horno debe tener como su zona de fusión un recipiente que sea relativamente inerte al flujo de sal derretido de modo que no se intro-duzcan las impurezas en la composición de flujo desde el recipiente. La temperatura del horno es mantenida entre alrededor de 750 y alrededor de 800°C. La composición de flujo de sal es fundida a alrededor de 740 a alrededor de 750 °C, y puede mantenerse en el estado derretido por alrededor de 300 minutos. De preferencia, se mantiene una atmósfera reductora en el horno para incrementar la tasa de retiro de óxido de aluminio. El metal de desecho desmenuzado es entonces añadido a la composición de flujo de sal derretida en el horno, como un proceso por cargas. El aluminio purificado que se ha conglutinado debajo de la capa de flujo de sal es decantado del horno después de aproximadamente 30 minutos. Generalmente, el rendimiento de recuperación del aluminio se reduce a mayor tiempo que permanezca el aluminio en el horno. El proceso también puede ser modificado para procesamiento continuo del aluminio de desecho. La cantidad de la composición de flujo usada en el horno es al menos alrededor de 1% en peso y, en un aspecto importante, es de alrededor de 1 a alrededor de 50%, con base en el peso del aluminio. De preferencia, la cantidad de flujo usado en el proceso es de alrededor de 2 a alrededor de 5% con base en el peso del aluminio. Con cada carga de aluminio procesado, fragmentos de película de óxido, partículas de aluminio revestidas con la película de óxido, y otras impurezas, quedan atrapados en la capa de composición de flujo, haciendo que se torne mas nebulosa y viscosa. La composición de flujo de sal puede ser re-utilizada en el horno hasta que la composición de flujo se torne demasiado viscosa, lo que hace difícil retirar el aluminio purificado. Generalmente, la composición de flujo de sal puede ser re-utilizada aproximadamente seis veces. Después de la carga inicial de la composición de flujo de sal, se añade una composición de flujo al horno junto con cada carga de aluminio para cada re-utilización de la composición de flujo. Aproximadamente 5 a 15% del peso total de la composición de flujo inicialmente cargada al horno es añadido con cada carga subsiguiente de aluminio. El siguiente ejemplo ilustra un método de llevar la invención a la práctica y debe entenderse que es ilustrativo pero no limitativo de los alcances de la invención, los cuales son definidos en las reivindicaciones anexas . Ejemplo 1 Preparación de la Composición de Flujo de Sal Componente Peso NaCl 44.5 g KCl 44.5 g Carbón 5 g Ceniza de sosa 1 g SATF 5 g Los componentes anteriores fueron medidos y mezclados en forma conjunta. Fueron mezclados físicamente para proveer una mezcla seca sustancialmente homogénea.

Reciclado de Aluminio de Desecho UBCs de aluminio fueron primero pre-procesados antes de ser cargados a un horno. Los UBCs fueron recolectados y pasados a través de un desmenuzador, donde se cortaron en tiras de alrededor de 1/8 de pulgada de anchura. Las tiras fueron entonces enviadas a un proceso de desesmaltado para retirar el material orgánico. Un horno de mofle vertical fue calentado a 750 °C. 100 g de la mezcla seca de la anterior composición de flujo de sal de pureza estándar fueron cargados al horno. La composición deflujo de sal fue mantenida en el horno por alrededor de 30 minutos para fundir la mezcla. Una vez que la composición de flujo de sal fue fundida, se cargaron al horno 1,900 g de las tiras de aluminio pre-proce-sadas. La temperatura del horno fue mantenida a 750°C. El aluminio fue mantenido en el horno por 30 minutos antes de que se retirara la almohadilla metálica que se formó en el fondo mediante decantamiento de la capa de flujo o drenado de aluminio desde el fondo . La composición de flujo de sal fue dejada en el horno para re-utilización, pero fue eventualmente retirada y reemplazada. Antes de procesar otra carga de aluminio, se añadieron 10 g de la composición de flujo de sal a. la composición de flujo remanente en el horno. Una carga de la composición de flujo de sal fue re-utilizada hasta seis veces, a menos que la composición de flujo se tornase demasiado viscosa para efectivamente procesar el aluminio. Ejemplo 2 Prueba de Coalescencia Estática 100 g de una composición de flujo de sal fueron derretidos a 770°C en un crisol y mantenidos por aproximadamente 20 minutos. Las composiciones de flujo de sal probadas son descritas en la Tabla 1 mas adelante. Aproximadamente 5 g de material de UBC desesmaltado fueron colocados en el crisol y mantenidos en la sal derretida sin ninguna agitación por aproximadamente 15 minutos. El fondo del crisol fue inclinado a una pendiente de aproximadamente 20° desde la horizontal para llevar las gotitas derretidas a contacto entre sí. Después de aproximadamente 15 minutos, el crisol fue retirado del horno y enfriado a temperatura de habitación. El metal fue recuperado por disolución de la sal en agua. Las composiciones de flujo de sal probadas fueron las siguientes : Tabla 1 1 - carbón 2 - ceniza de sosa 3 - SATF Una inspección visual del metal recuperado reveló que el flujo de sal de pureza estándar, incluyendo la fuente de carbono, el agente alcalino y la fuente de fluoruro, proveyó una mejorada coalescencia en el metal en comparación con el flujo de sal de pureza estándar sin la fuente de carbono y el agente alcalino, así como en comparación con el flujo de sal de alta pureza . Ejemplo 3 Prueba de Recuperación de Metal Aproximadamente 200 g de una composición de flujo de sal fueron derretidos en un crisol y mantenidos a alrededor de 770°C junto con aproximadamente 200 g de material de UBC desesmaltado. Las composiciones de flujo de sal probadas son descritas en la Tabla 2 mas adelante. El fundido fue agitado mediante una barra de aluminio por aproximadamente 25 minutos. El crisol fue retirado del horno y enfriado a temperatura de habitación. El metal fue recuperado disolviendo la sal en agua. Las composiciones de flujo de sal probadas fueron las siguientes : Tabla 2 1 - carbón 2 - ceniza de sosa 3 - SATF Los resultados de la prueba de recuperación son mostra-dos en la figura 1. Los puntos de datos son marbetados para corresponder a las descripciones de las composiciones de flujo de sal en la Tabla 2 anterior. Las descripciones de las composiciones de flujo de sal "5C/SA", "4C/SA" y "3C/SA" indican el porcentaje en peso de carbón y ceniza de sosa en la composición de flujo, por ejemplo 5C/SA es 5% en peso de carbón y 1% en peso de ceniza de sosa. Las composiciones de flujo de sal de pureza estándar que incluyen la fuente de carbono, el agente alcalino y la fuente de fluoruro proveen todas mejorada recuperación de metal en comparación con la composición de flujo de sal de pureza estándar sin la fuente de carbono y agente alcalino.

Claims (29)

1. REIVINDICACIONES 1. Una composición de flujo de sal efectiva para uso en la recuperación de aluminio de desecho, que comprende: una sal de metal alcalino seleccionada del grupo que consiste en NaCl, KCl, y sus mezclas; una fuente de carbono; un agente alcalino; y una fuente de fluoruro, la fuente de carbono, el agente alcalino y la fuente de fluoruro, cada uno, en cantidades efectivas para mejorar la recuperación de aluminio en un proceso que incluye la recuperación de aluminio a partir de aluminio de desecho derretido, refundido, en comparación con un proceso que utiliza una composición de flujo de sal que consiste esencialmente en una sal de metal alcalino de pureza estándar sin la fuente de carbono, el agente alcalino y la fuente de fluoruro.
2. 2. Una composición de flujo de sal, como se define en la reivindicación 1, donde la composición de flujo de sal comprende: de alrededor de 1 a alrededor de 7% en peso de la fuente de carbono, con base en el peso de la composición de flujo de sal, de alrededor de 1 a alrededor de 3% en peso de agente alcalino, con base en el peso de la composición de flujo de sal, y de alrededor de 3 a alrededor de 7% en peso de la fuente de fluoruro, con base en el peso de la composición de flujo de sal.
3. 3. Una composición de flujo de sal, como se define en las reivindicaciones 1 o 2, donde la fuente de carbono es seleccionada del grupo que consiste en carbón, coque, grafito, negro de carbón, y sus mezclas.
4. 4. Una composición de flujo de sal, como se define en las reivindicaciones 1 o 2, donde la composición de flujo de sal comprende al menos alrededor de 83% en peso de sal de metal alcalino .
5. 5. Una composición de flujo de sal, como se define en la reivindicación 3, donde la composición de flujo de sal comprende al menos alrededor de 83% en peso de sal de metal alcalino .
6. 6. Una composición de flujo de sal de aluminio, como se define en las reivindicaciones 1 o 2, donde la fuente de carbono, el agente alcalino y la fuente de fluoruro están presentes en cantidades efectivas para mejorar la recuperación de aluminio cuando la composición de flujo de sal es mezclada con aluminio derretido y sal de metal alcalino a un nivel de al menos alrededor de 1% en peso, con base en el peso del aluminio derretido.
7. 7. Una composición de flujo de sal, como se define en las reivindicaciones 1 o 2, donde la fuente de fluoruro es seleccionada del grupo que consiste en MF, CaF2, MA1F4, M3A1F6, y sus mezclas, donde M es sodio o potasio.
8. 8. Una composición de flujo de sal, como se define en la reivindicación 3, donde la fuente de fluoruro es seleccionada del grupo que consiste en MF, CaF2, MA1F4, M3A1F6, y sus mezclas, donde M es sodio o potasio.
9. 9. Una composición de flujo de sal, como se define en la reivindicación 5, donde la fuente de fluoruro es seleccionada del grupo que consiste en MF, CaF2, MA1F4, M3A1F6, y sus mezclas, donde M es sodio o potasio.
10. 10. Una composición de flujo de sal, como se define en las reivindicaciones 1 o 2, donde el agente alcalino es seleccionado del grupo que consiste en Na2C03, NaOH, KOH, K2C03, y sus mezclas .
11. 11. Una composición de flujo de sal, como se define en la reivindicación 8, donde el agente alcalino es seleccionado del grupo que consiste en MF, CaF2, MA1F4, M3A1F6, y sus mezclas, donde M es sodio o potasio.
12. 12. Una composición de flujo de sal, como se define en la reivindicación 5, donde el agente alcalino es seleccionado del grupo que consiste en MF, CaF2, MA1F4, M3A1F6, y sus mezclas, donde M es sodio o potasio.
13. 13. Una composición aditiva para un flujo de sal, la composición aditiva comprendiendo: una fuente de carbono, un agente alcalino, y una fuente de fluoruro, la fuente de carbono, el agente alcalino y la fuente de fluoruro, cada uno, en cantidades efectivas para mejorar la recuperación de aluminio en un proceso que incluye la recuperación de aluminio a partir de aluminio derretido, re-fundido cuando el aditivo es mezclado con el aluminio derretido y una sal de metal alcalino seleccionada del grupo que consiste en NaCl, KCl, y sus mezclas, en comparación con un proceso que utiliza una composición de flujo de sal que consiste esencialmente en una sal de metal alcalino de pureza estándar, donde la sal de metal alcalino es seleccionada del grupo que consiste en NaCl, KCl, y sus mezclas .
14. 14. Una composición aditiva, como se define en la reivindicación 13, donde la fuente de carbono está presente en una cantidad de alrededor de 13 a alrededor de 70% en peso con base en el peso de la composición aditiva, el agente alcalino está presente en una cantidad de alrededor de 1 a alrededor de 30% en peso con base en el peso de la composición aditiva, y la fuente de fluoruro está presente en una cantidad de alrededor de 18 a alrededor de 78% en peso, con base en el peso de la composición aditiva.
15. 15. Una composición aditiva, como se define en la reivindicación 13, donde la fuente de carbono es seleccionada del grupo que consiste en carbón, coque, grafito, negro de carbón, y sus mezclas .
16. 16. Una composición aditiva, como se define en la reivindicación 14, donde la fuente de carbono es seleccionada del grupo que consiste en carbón, coque, grafito, negro de carbón, y sus mezclas .
17. 17. Una composición aditiva, como se define en las reivindicaciones 13, 14, 15 o 16, donde la fuente de fluoruro es seleccionada del grupo que consiste en MF, CaF2, MA1F4, M3A1F6, y sus mezclas, donde M es sodio o potasio.
18. 18. Una composición aditiva, como se define en la reivindicación 17, donde el agente alcalino es seleccionado del grupo que consiste en Na2C03, NaOH, KOH, K2C03, y sus mezclas.
19. 19. Un proceso para la recuperación de aluminio a partir de aluminio de desecho derretido, re-fundido, el proceso comprendiendo: fundir aluminio de desecho y una composición de flujo de sal para proveer una mezcla derretida, el flujo de sal comprendiendo al menos alrededor de 1% en peso de la mezcla derretida con base en el peso del aluminio, y la composición de flujo de sal comprendiendo una sal de metal alcalino seleccionada del grupo que consiste en NaCl, KCl, y sus mezclas, una fuente de carbono, un agente alcalino, y una fuente de fluoruro, la fuente de carbono, el agente alcalino y la fuente de fluoruro, cada uno, en cantidades efectivas para mejorar la recuperación de aluminio en un proceso que incluye la recuperación de aluminio a partir de aluminio derretido, re-fundido, en comparación con un proceso que utiliza un flujo de sal que consiste esencialmente en una sal de metal alcalino de pureza estándar sin la composición aditiva.
20. 20. Un proceso, como se define en la reivindicación 19, donde la composición de flujo de sal comprende: de alrededor de 1 a alrededor de 7% en peso de la fuente de carbono, con base en el peso de la composición de flujo de sal, de alrededor de 1 a alrededor de 3% en peso del agente alcalino, con base en el peso de la composición de flujo de sal, y de alrededor de 3 a alrededor de 7% en peso de la fuente de fluoruro, con base en el peso de la composición de flujo de sal.
21. 21. Un proceso, como se define en las reivindicaciones 19 o 20, donde la fuente de carbono es seleccionada del grupo que consiste en carbón, coque, grafito, negro de carbón, y sus mezclas .
22. 22. Un proceso, como se define en las reivindicaciones 19 o 20, donde el flujo de sal comprende al menos alrededor de 83% en peso de sal de metal alcalino.
23. 23. Un proceso, como se define en las reivindicaciones 19 o 20, donde la fuente de fluoruro es seleccionada del grupo que consiste en MF, CaF2, MA1F4, M3A1F6, y sus mezclas, donde M es sodio o potasio.
24. 24. Un proceso, como se define en la reivindicación 21, donde la fuente de fluoruro es seleccionada del grupo que consiste en MF, CaF2, MA1F4, M3A1F6, y sus mezclas, donde M es sodio o potasio.
25. 25. Un proceso, como se define en las reivindicaciones 19 o 20, donde el agente alcalino es seleccionado del grupo que consiste en Na2C03, NaOH, KOH, K2C03, y sus mezclas.
26. 26. Una composición de flujo de sal, efectiva para uso en la recuperación de aluminio de desecho, que comprende: al menos alrededor de 83% en peso de una sal de metal alcalino seleccionada del grupo que consiste en NaCl, KCl, y sus mezclas; al menos alrededor de 1% en peso de una fuente de carbono, con base en el peso de la composición de flujo de sal, la fuente de carbono siendo seleccionada del grupo que consiste en carbón, coque, grafito, negro de carbón, y sus mezclas; al menos alrededor de 1% en peso de un agente alcalino, con base en el peso de la composición de flujo de sal, el agente alcalino siendo seleccionado del grupo que consiste en Na2C03, NaOH, KOH, K2C03, y sus mezclas; y al menos alrededor de 3% en peso de la fuente de fluoruro, con base en el peso de la composición de flujo de sal, la fuente de fluoruro siendo seleccionada del grupo que consiste en MF, CaF2, MA1F4, M3AlF6, y sus mezclas, donde M es sodio o potasio .
27. 27. Una composición de flujo de sal, como se define en la reivindicación 26, donde la composición de flujo de sal comprende : de alrededor de 83 a alrededor de 95% en peso de una sal de metal alcalino, con base en el peso de la composición de flujo de sal; de alrededor de 1 a alrededor de 7% en peso de la fuente de carbono, con base en el peso de la composición de flujo de sal; de alrededor de 1 a alrededor de 3% en peso del agente alcalino, con base en el peso de la composición de flujo de sal; y de alrededor de 3 a alrededor de 7% en peso de la fuente de fluoruro, con base en el peso de la composición de flujo de sal.
28. 28. Una composición de flujo de sal, efectiva para uso en la recuperación de aluminio de desecho, que comprende: una sal de metal alcalino seleccionada del grupo que consiste en NaCl, KCl, y sus mezclas; una fuente de carbono; y una fuente de fluoruro, la fuente de carbono y la fuente de fluoruro, cada una, en cantidades efectivas para mejorar la recuperación de aluminio en un proceso que incluye la recuperación de aluminio a partir de aluminio de desecho derretido, re-fundido, en comparación con un proceso que utiliza una composición de flujo de sal que consiste esencialmente en una sal de metal alcalino de pureza estándar sin la fuente de carbono y la fuente de fluoruro.
29. 29. Una composición de flujo de sal, como se define en la reivindicación 28, donde la composición de flujo de sal comprende : una sal de metal alcalino seleccionada del grupo que consiste en NaCl, KCl, y sus mezclas; al menos alrededor de 1% en peso de la fuente de carbono, con base en el peso de la composición de flujo, la fuente de carbono siendo seleccionada del grupo que consiste en carbón, coque, grafito, negro de carbón, y sus mezclas; y al menos alrededor de 3% en peso de la fuente de fluoruro, con base en el peso de la composición de flujo de sal, la fuente de fluoruro siendo seleccionada del grupo que consiste en MF, CaF2, MA1F4, M3A1F6, y sus mezclas, donde M es sodio o potasio .