Переработка алюминиевых банок: от приема до готовой продукции

Алан-э-Дейл       07.06.2022 г.

«Делакирование» лома алюминиевых банок

Применяют два подхода непрерывного термического удаления лака. Один основан на относительно длительном выдерживании измельченного алюминиевого лома при определенной температуре, а другой – на коротких циклах нагрева с постепенным повышением температуры до чуть ниже температуры плавления алюминиевого лома.

В первом случае применяют конвейерную печь, в которой измельченные алюминиевые банки проходят через камеру при температуре около 520 °С. Эта камера содержит продукты сгорания лака, которые разбавляют воздухом для создания благоприятной для удаления лака атмосферы.

При втором подходе применяют роторную печь со сложной системой рециркуляции продуктов сгорания. Температура последней стадии – около 615 °С, что очень близко к температуре начала плавления в алюминиево-магниевых сплавах, из которых обычно изготавливают крышки (сплав 5182) и ключи для открывания (сплав 5054) пивных банок.

Обе системы могут иметь проблемы, которые приводят к неполному удалению лака. Если температура слишком низкая или длительность обработки слишком короткая, то на поверхности алюминия остается черное смолянистое покрытие. Это приводит к возгоранию лома при его плавлении и чрезмерным потерям металла за счет угара. Если же температура слишком высока или длительность обработки слишком велика, то это приводит к значительному окислению лома и также приводит к повышенным потерям металла.

Нефтяная и химическая промышленность

Освоение новых месторождений, увеличение глубины скважин выдвигают определенные требования к материалам, применяемым для изготовления деталей и узлов нефте- и газопромыслового оборудования и аппаратуры для переработки продуктов нефти.

Рисунок 5 – Нефтяная вышка

Высокая удельная прочность алюминиевых сплавов позволяет уменьшить массу бурильного оборудования, облегчить их транспортабельность и обеспечить прохождение глубоких скважин.

Коррозионностойкие алюминиевые сплавы дают возможность повысить эксплуатационную надежность бурильных, насосно-компрессорных и нефтегазопроводных труб. Повышенная сопротивляемость коррозионному растрескиванию позволяет применить алюминиевые сплавы при изготовлении емкостей для хранения нефти и ее продуктов.

Основным конструкционным материалом при изготовлении бурильных труб из алюминиевых сплавов является сплав марки Д16.

Высокую стойкость к сырой нефти и некоторым бензинам показали алюминиевые сплавы АМг2, AMr3, АМг5 и АМг6. Из перечисленных магналиевых сплавов наиболее технологичным сплавом для изготовления аппаратов является сплав АМг2, особенно при изготовлении конденсаторов и холодильников на нефтеперегонных заводах.

В США оборудование для нефтяной промышленности изготовляется из алюминиевых сплавов серии Зххх, 5ххх и 6ххх. В конструкции бурового оборудования применяют трубы из сплава 6063. Морские платформы собираются из труб 6061, 6063, а также из высокопрочных сплавов марок 2014 и 7075. Из алюминия АДОО, АДО и АД1 изготовляют емкости, колонны, конденсаторы и т.п. для производства уксусной кислоты, сульфирования жирных спиртов, хлората калия, натриевой и аммиачной селитры, синильной кислоты и т.д.

Химической промышленности рекомендованы алюминиевые сплавы АМц, АМг2, АМгЗ, АМг5 для изготовления сосудов, работающих под давлением при температурах     от – 196 до +150 °С.

Из алюминия АДОО, АДО и АД1 изготовляют емкости, колонны, конденсаторы и т.п. для производства уксусной кислоты, сульфирования жирных спиртов, хлората калия, натриевой и аммиачной селитры, синильной кислоты и т.д.

В США в зависимости от условий эксплуатации аппаратуры химической промышленности применяют сплавы серий 1ххх, Зххх, 5ххх. В отдельных случаях для обеспечения наибольшей прочности применяют термически упрочняемые сплавы 2ххх и 7ххх с пониженной коррозионной стойкостью.

Емкости для хранения химических продуктов выполняют из сплавов высокой коррозионной стойкости – 1100 или 3003; сосуды высокого давления – из сплавов 5052 или 6063; тара, цистерны и другие виды оборудования для хранения уксусной кислоты, высокомолекулярных жирных кислот, спиртов и других продуктов – из сплавов 3003, 6061, 6063, 5052; емкости для озоносодержащих растворов удобрений из сплавов 3004; 5052 и 5454; емкости для хранения растворов нитрата аммония из сплавов 1100, 3003, 3004, 5050, 5454, 6061 и 6062 .

Сырьё для производства вторичного алюминия

Классификация и характеристика вторичного сырья

Лом и отходы алюминия классифицируются по физическим признакам на классы, по химическому составу – на группы и марки, по показателям качества – на сорта.

Лом и отходы алюминия и алюминиевых сплавов разделены на три класса (ГОСТ 1639-93):

Группа I. Алюминий чистый (нелегированный), содержащий Al – не мене 99%, примесей – не более 1%.

Группа II. Сплавы алюминиевые деформируемые с низким содержанием магния, не более (%): Mg – 0,8; Cu — 4.8; Fe – 0.7; Si — 0,7; Zn – 0,3.

Группа III. Сплавы алюминиевые деформируемые с высоким содержанием магния не более (%): Mg – 1,8; Cu – 4,9; Fe – 0,7; Si — 0,7; Zn – 0,3.

Группа IV. Сплавы алюминиевые литейные с низким содержанием меди, не более (%): Si – 13,0; Fe – 1,5; Cu – 1,5; Mg – 0,6; Zn — 0,5.

Группа V. Сплавы алюминиевые литейные с высоким содержанием меди, не более (%): Si – 8,0; Fe – 1,6; Mg – 0,8; Zn — 0,6.

Группа VI. Сплавы алюминиевые деформируемые с высоким содержанием магния не более (%): Mg – 6,8; Fe – 0,5; Si — 0,8; Cu – 0,2; Zn – 0,2.

Группа VII. Сплавы алюминиевые литейные с высоким содержанием магния, не более (%): Mg – 13,0; Si – 1,3; Fe – 1,5; Cu – 0,3; Zn — 0,2.

Группа VIII. Сплавы алюминиевые деформируемые с высоким содержанием цинка, не более (%): Zn – 7,0; Mg – 2,8; Cu – 2,0; Fe – 0,7; Si — 0,7.

Группа IX. Сплавы алюминиевые литейные с высоким содержанием цинка, не более (%): Zn – 12,0; Si – 8,0; Cu – 5,0; Fe – 1,3; Mg – 0,3.

Группа X. Низкокачественные лом и кусковые отходы алюминия и алюминиевых сплавов, не отвечающие требованиям всех групп.

Качество лома и отходов определяет возможность их применения взамен первичного сырья для получения готовой продукции. Наиболее эффективно использовать лом и отходы алюминия на выпуск тех марок сплавов, при обработке которых они образовались, так как в данном случае сырье уже легировано необходимыми компонентами, что уменьшает или полностью исключает применение легирующих присадок. Приготовленные в результате этого вторичные сплавы после рафинирования практически не уступают первичным .

Источники образования вторичного сырья

Не весь металл, используемый в производстве, переходит в готовую продукцию – часть уходит в отходы, а часть – безвозвратно теряется.

Лом и отходы алюминия, формируются во всех отраслях промышленности, потребляющих как непосредственно цветные металлы, так и изделия и оборудование, содержащее алюминий.

Отходы алюминия и его сплавов в основном образуются при производстве:

  • металлов и сплавов (шлаки, сплесы, съемы, сор и т.п.);
  • проката и экструзии (концы, обрезки, опилки, обдирочная стружка);
  • фасонного литья (шлаки, литники, выпоры, сплесы);
  • кабельной продукции (концы и обрезь кабеля и проволоки, путанка).

Амортизационный лом получается в результате ликвидации основных средств (оборудования) в промышленности, на транспорте, в строительстве и сельском хозяйстве, при капитальном и текущем ремонте оборудования, агрегатов и конструкций; вследствие износа или прекращения пользования домашнего обихода.

Лом и отходы металлов подразделяют на оборотные (перерабатываемые в местах их образования) и товарные, направляемые для переработки на другие предприятия. Переработка лома и отходов в местах их образования – главное направление их рационального использования. Однако объемы переработки лома и отходов в местах их формирования ограничиваются техническими и технологическими возможностями этих предприятий. В среднем доля отходов по вторичному алюминию составляет 75%, а доля амортизированного лома – 25%.

Рисунок 2 — Различные виды алюминиевого лома

Наиболее полное и комплексное использование всех ценных компонентов, содержащихся в ломе, может быть достигнуто при условии их переработки на сплавы, аналогичные или близкие по своему составу к исходному сырью. Однако значительная часть лома алюминия вместе с ломом черных металлов поступает на производство стали, ухудшая ее качество.

Большое количество лома практически не вовлекается в заготовку. Практически не используется лом консервной тары, в которой поставляется огромное количество напитков. Много алюминия вывозится на свалки, остается в отработанных шахтах, на стройках и других предприятиях .

Сплавы алюминия

Все алюминиевые сплавы принято делить на две группы в зависимости от физических характеристик: • сплавы, которые деформируются — их применяют при производстве проволоки, металлических листов, гибких профилей; • литые сплавы, используемые для фасонного литья.

По способу термообработки алюминиевый лом делят на отожженный, закаленный или состаренный. Отдельного внимания заслуживает химический состав сплава. Согласно показателям стандартизации ГОСТ 1639-2009, отходы алюминия классифицируются: • нелегированный вторичный металл; • медь. В зависимости от количества меди в сплаве, различают лом с высоким ее содержанием (более 5%) и с низким (менее 5%); • цинк. К этой группе относится лом алюминия с низким содержанием цинка (до 0,5%), который включает также и предметы из дюралюминия Проволока, металлические листы, элементы самолетов — части шасси, элементы крыльев, обшил глазной материал корпуса самолета и тому подобное. Высокое содержание цинка (более 6,5%) содержит алюминиевый прокат. Например, несущие конструкции: сварные, клепаные; обшивочные элементы. • магний. Этот металл содержит в себе обычно алюминиевый прокат, доля магния здесь не превышает 13%. В основном на лом идут старые трубопроводы, а также элементы водных судов (фрагменты обшивки, отдельные детали). Среди данной категории нередко можно встретить детали транспорта, бракованные части телебашен, буровых установок.

Отдельную группу отходов составляют изделия литейного производства узлы конструкций, детали машиностроения, которые с успехом применяются в автомобилестроении и судостроении, в производстве самолетов.Еще одна группа вторичного алюминия представлена ломом с добавками никеля. Его концентрация в сплаве не превышает 2,8%.

Низкосортные отходы из алюминия

К этой группе отходов алюминия относят все мелкие фрагменты лома. Среди них особое место занимает алюминиевая стружка. Ее тоже разделяют в зависимости от легирующего металла. Отдельно разделяют литейный, деформируемый и содержащий кремний. По происхождению стружку различают: токарную, фрезерную и сверлильную. Лом это группы представлений изделиями из легированного и не легированного алюминия. Обязательная требование при приеме данного вида лома, что все изделия, особенно стружка, должны быть четко рассортированы.

Все другие виды низкосортного алюминиевого лома можно разделить на виды: — фольга; — брикетированные алюминиевые банки; — переплавлены сплавы; — кабельный лом; — шлаки, монтажная пена.

Бытовой алюминий

Отдельную группу алюминиевого лома составляют изделия бытового назначения — посуда, сковородки, кастрюли, ложки, вилки, которые теперь уже вышли из широкого потребления. Их на смену пришли изделия из нержавейки. А старые детали из алюминия ежегодно пополняют пункты приема металлолома.

Карусельная печь Scrap Manager™

Карусельная печь Scrap Manager внешними формами почти напоминает наклонную цилиндрическую, однако вращается вокруг своей центральной оси. Данная печь впервые появилась на рынке в конце 1970 и за истекшее время претерпела многочисленные усовершенствования (рисунок 2).

Рисунок 2 – Наклонные печи карусельного типа Scrap Manager

Карусельная печь Scrap Manager используется для переплавки отбракованных отливок, экструдированного скрапа, скрапа из использованных банок (UBC), а также алюминиевого шлака (дросса). Данный вид лома имеет  относительно низкую плотность по отношению к площади поверхности. Поэтому материал должен расплавляться быстро, во избежание выгорания тонкого слоя материала.

Подходит для расплавки различных сплавов, что подразумевает частую смену металлов в  печи и для переработки всевозможных видов лома/скрапа. Печь может работать на чистом и загрязненном ломе с использованием надлежащего оборудования для  ограничения загрязнения окружающей среды.  Печь применяется в качестве плавильной печи вторичного цикла, а также в качестве первичного агрегата для утилизации собственных отходов. Также применяется для утилизации автомобильных свинцово-щелочных батарей.

Революция процесса

— Тренд ясен: в Сибири есть много источников чистой безуглеродной электроэнергии. А какие направления модернизации мощностей приоритетные и как выстроена работа в этом направлении?

— Только в экологические проекты ежегодно инвестируется в среднем около ста миллионов долларов. Созданный для развития компании инженерно-технологический центр, «Русал ИТЦ», стал средоточием компетенций с передовыми инструментами математического моделирования и инженерными разработками.

— Что за решения там разрабатываются?

— Алюминиевое производство — очень энергоемкий процесс, следовательно, повышение энергоэффективности — приоритетное направление. Причем энергоэффективность как ради снижения затрат, так и ради снижения углеродного следа. Поэтому мы и инвестируем в модернизацию конструкций электролизеров. Самый очевидный путь к энергоэффективности — увеличение мощностей этих электролизеров. Это позволяет снижать расход электроэнергии и достигать лучших показателей по экологичности на единицу продукции.

На конец 2019 года были введены в эксплуатацию более 2650 энергосберегающих электролизеров и разработаны двадцать две конструкции, которые обеспечили с 2017 года экономию более пятисот гигаватт-часов электроэнергии.

Для нужд компании мы не только кардинально усовершенствовали технологии действующих заводов, но и разработали линейку самых передовых решений производства алюминия — РА300, РА400, РА550 (речь идет об электролизерах. — «Эксперт»). Эти изобретения составляют базу наилучших доступных технологий (НДТ) компании и имеют значительный потенциал и для зарубежных партнеров. Сегодня самый мощный в мире из стабильно работающих электролизеров — РА550, разработанный и испытанный в «Русале», — имеет лучшие показатели эффективности.

— А за какими технологиями будущее алюминиевой промышленности, насколько безуглеродное будущее достижимо?

— Понимаете, отечественная промышленность в силу исторических особенностей долгое время развивала гражданские направления по остаточному принципу. Сейчас Россия нагоняет этот пробел и в энергетике, и в мостостроении, и в товарах народного потребления. Но мы со своей стороны делаем все, чтобы не только догонять, но и быть ориентиром для других, особенно в экологичных технологиях. Недавно мы приступили к испытаниям нового прототипа промышленного электролизера с инертными анодами с улучшенной конструкцией и рекордно низким углеродным следом. Этот опытный электролизер придет на смену уже испытываемому в компании электролизеру с инертными анодами как следующий шаг в развитии инновационной безуглеродной технологии электролиза алюминия. Электролизер с инертными анодами нового поколения имеет ряд принципиально новых технических решений, позволяющих повысить чистоту производимого алюминия и одновременно снизить углеродный след до рекордно низкого уровня — две тонны на тонну алюминия. Этот проект выведет алюминиевую промышленность на совершенно новый уровень, создаст новые стандарты.

Другой пример: электролизеры «Русала» используют уникальный и единственный в мире есo friendly материал и технологию футеровки электролизеров, которая при капитальном ремонте не требует захоронения использованных материалов на полигоне, а возвращает их в новую футеровку.

— А какие еще собственные разработки вы используете?

— Таких много. Один из ярких примеров эффективной экологической разработки — технология «ЭкоСодерберг». Благодаря конструктивным улучшениям и очистке газов показатели «ЭкоСодерберга» по основному маркерному веществу — фторидам — в три с половиной раза лучше типовой технологии. Кроме того, воссозданная в «Русале» школа систем газоочистки позволила создать инновационную систему очистки. Она близка по эффективности к ста процентам, экономична по материалам и энергоэффективна.

«В современной промышленности не вести собственные исследования — это путь в никуда. Тот, кто обладает лучшими технологиями, определяет правила игры и в металлургической, и в любой другой отрасли»

Переработка алюминия

Ежегодный объем производства алюминия в России превышает 3,5 млн т, а ее потенциальные возможности около 4,2 млн т в год.

Отходы из алюминия занимают сотую часть от всего объема отходов. Это значительный показатель, но еще больше впечатляет то, что при производстве этого металла из первичного сырья в атмосферу выделится седьмая часть (свыше 14%) от всех парниковых газов, вырабатываемых производствами.

Рециклинг и новый выпуск продукции из рассматриваемых отходов занимает 2 месяца. Всего 60 дней понадобится, чтобы переработать алюминиевые банки, получить из них сырье, произвести продукцию и поставить ее на полки супермаркета.

Несмотря на относительную простоту переработки, естественным путем, эти отходы будут разлагаться не менее 5 веков. Для их переработки потребуется меньше затрат, чем для бумаги или пластикового мусора. А если заняться производством изделий, то из каждой использованной банки, у которой нет повреждений, можно получить одну новую.

Перерабатывают ли алюминиевые банки?


Конечно, перерабатывают.

Но не банками едиными можно заниматься. Алюминий – это сырье для производства автомобильных комплектующих, крепежей и других составляющих мебели, конденсаторов. Это не полный список, что делают из алюминиевых банок после переработки. Удешевив производства металла, что возможно за счет переработки и получения вторсырья, можно улучшить конкуренцию отечественного производителя.

Заводы по переработке алюминия в России выгодны и тем, что рециклинг этого металла сопровождается низкими потерями. Кроме того, в отличие от бумаги, стекла, других веществ, рассматриваемый металл можно обрабатывать бесконечно.

Порядок переработки алюминия

Начинается все с очистки и сортировки. После того, как отходы освобождены от остатков пищи, их нарезают, и они попадают под магнит. Это делается, чтобы очистить металл от железных примесей. После этого отходы спрессовывают и в виде брикетов отправляют на переработку.

Там брикеты окончательно очищаются от краски, других примесей. На выходе получают вторичное сырье в виде пластинчатых чешуек или алюминиевого порошка.

Для такой переработки требуется дорогостоящая линия, которая требует большую площадь для размещения. Но с ее помощью удается получить сырье с минимальным количеством примесей. Отсутствие или минимальные потери позволяю окупить затраты за короткий срок.

Другой вариант переработки


Стационарная пиролизная установка для переработки алюминия.

Применяется и температурное воздействие на отходы из алюминиевых банок. Этот метод называется пиролиз и проводится следующим образом:

  1. Предварительно отходы собираются, сортируются, очищаются и нарезаются;
  2. Полученный «салат» помещают в специальную камеру, в которой создается высокая температура (700-750оС);
  3. Органические соединения сгорают, а расплавленный металл разливается в специальные емкости.

Для справки! Температура плавления этого металла составляет 660оС.

На выходе с линии получают металлические болванки. Это то, во что перерабатывают алюминиевые банки. Их сразу можно использовать в производстве новых изделий. Чтобы понять простоту метода, можно такую линию соорудить из подручных средств.

https://youtube.com/watch?v=7bFTOCbt2-4

СКОЛЬКО ПОЛУЧИТСЯ АЛЮМИНИЯ ИЗ 1000 БАНОК С КОКА КОЛЫ

Преимущества

Алюминий — это материал, который можно бесконечно перерабатывать, и для его переработки требуется до 95 процентов меньше энергии, чем для производства первичного алюминия, что также ограничивает выбросы, включая парниковые газы. Сегодня около 75 процентов всего алюминия, произведенного в истории, или почти миллиард тонн, все еще используется.

Переработка алюминия обычно дает значительную экономию затрат по сравнению с производством нового алюминия, даже если принять во внимание затраты на сбор, разделение и переработку. В долгосрочной перспективе можно получить еще большую экономию на национальном уровне, если учесть сокращение капитальных затрат, связанных со свалками , рудниками и международными перевозками необработанного алюминия.

Экономия энергии

При переработке алюминия используется около 5% энергии, необходимой для производства алюминия из бокситов ; количество энергии, необходимое для превращения оксида алюминия в алюминий, можно ясно увидеть, когда процесс меняется на противоположный во время сгорания термита или композитного пропеллента на основе перхлората аммония .

Экструзия алюминия в штампе — это особый способ получения материала многоразового использования из алюминиевых ломов, но он не требует больших затрат энергии в процессе плавления. В 2003 году половина продукции, изготовленной из алюминия, была произведена из переработанного алюминия.

Экологическая экономия

Выгода в отношении выбросов диоксида углерода зависит от типа используемой энергии. Электролиз можно проводить с использованием электроэнергии из источников неископаемого топлива, таких как ядерная, геотермальная, гидроэлектрическая или солнечная. Производство алюминия привлекают источники дешевой электроэнергии. Канада, Бразилия, Норвегия и Венесуэла имеют от 61 до 99% гидроэлектроэнергии и являются основными производителями алюминия. Использование переработанного алюминия также снижает потребность в добыче бокситов.

Огромное количество используемого алюминия означает, что даже небольшие процентные потери являются большими расходами, поэтому поток материала хорошо контролируется и учитывается по финансовым причинам. Эффективное производство и переработка также приносят пользу окружающей среде.

Куда сдавать алюминий

Все о пунктах приема

Алюминий считается самым распространенным металлом на планете. В каждом доме можно найти ненужные или устаревшие изделия из алюминия, которые пылятся на полках. Вдохнуть в них новую жизнь и при этом заработать можно, сдав металлолом на вторичную переработку в специализированный пункт приема.

Под таким пунктом понимается любая крупная фирма, частная компания или экологическая организация, занимающаяся приемом, хранением и перевозкой металлолома, и имеющая лицензию на данный вид деятельности. Зачастую подобные предприятия помимо утилизации, предлагают услуги по вывозу лома (в случае, если Вы сдаете большую партию), а также демонтаж.

Кроме официальных пунктов приема лом алюминия и других металлов принимают, и отдельные перекупщики. Однако лучше к ним не обращаться, так как обычно они не имеют разрешающей лицензии, а также специального оборудования и профессиональных навыков для работы с ломом.

Только официальные пункты приема могут правильно хранить алюминиевый металлолом

Выбираем пункт приема

Для того чтобы выбрать наиболее подходящий пункт приема, необходимо изучить основные металлоприемники Вашего города.

Чтобы посмотреть пункты приема в вашем городе, воспользуйтесь кнопкой «Выберите вторсырье и город», расположенной справа. Вы найдете все пункты приема металла Вашего города, сможете ознакомиться с ценами, адресами телефонами, и на основе этого выбрать ту приемку, которая больше всего Вам подходит.

Важно отметить, что множество отходов из алюминия так и не добираются до пунктов приема. Они остаются в кладовках, гаражах, балконах или просто отправляются на свалку, когда это вторсырье можно пустить на переработку, проявив заботу о природе и выручив денежную сумму

Что производят из вторсырья алюминия

Возможность неоднократной переработки практически без потерь делает алюминий очень удобным материалом. Алюминиевая банка — самая перерабатываемая тара.

Три четверти всего алюминия, произведенного с 80-х годов прошлого века, подвергаются неоднократной переработке и используются до сих пор, причем переплавка вторичного сырья расходует всего 5% энергии, необходимой для производства первичного алюминия такой же массы.

Вторичный алюминий используется в производстве мебели, стройматериалов, автомобилестроении, самолетостроении. Еще одна сфера применения переработанного металла — изготовление алюминиевых композитных панелей для облицовки зданий и крепежа для них. Алюминиевый т-образный профиль, использующийся для скрепления элементов мебели и твердых напольных покрытий, тоже производится из вторсырья.

Применяется вторичный алюминий и для снижения количества кислорода в стали, производства составляющих для металлопластиковых окон, радиаторов.

О том, как собрать мини-плавильню для плавки алюминия в домашних условиях из подручных средств, рассказывается в следующем видео:

Большинство алюминиевых изделий могут изготавливаться и из вторичного сырья, на производствах такой переработанный металл ценится порой даже выше. Стоит начать сдавать банки в переработку и перебрать шкафы — доходов от сдачи обрезков алюминиевого профиля и трубы от старого пылесоса как раз хватит на десяток новых банок с чем-нибудь вкусненьким.

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.