铝再生(Recovery Of Aluminium)

从含铝废杂物料中回收铝的冶金过程。回收的铝可以是金属，也可以是铝合金。含铝废杂物料包括纯铝与铝合金冶炼和加工过程中产生的熔渣、车屑、边料、切头和不合格的半成品。还有由于机械磨损和无形损耗而报废的铝和铝合金制品和部件、以及废旧的生活用品。

从含铝废杂物料中回收铝，可以节省有用的铝矿石和能源。回收1t再生铝的能耗仅为生产lt原铝能耗的5%。此外，铝的可回收性好，再生铝厂的建设投资少。

自从1886年霍尔-埃鲁(Hall-Heroult)炼铝法发明以来，铝产量和消费量不断增加，含铝废杂物料也随之增多，含铝废杂物料回收工作日益受到重视。至20世纪90年代初，全世界的原铝(指工业电解槽生产的纯铝)年产量约2000万t，而每年从含铝废杂物料中回收的再生铝约500～600万t，即再生铝年回收量为原铝年产量的25%～30%。可见，从含铝废杂物料中回收的铝量是相当可观的。铝再生工艺包括一次处理和冶金处理两个过程。

一次处理含铝废杂物料在熔炼前的预处理阶段，包括含铝废杂物料的检查、化验、解体、切割、分选、磁选、打包和干燥等工作。一次处理的目的是清除含铝废杂物料中的易爆物、铁质零件和水分，使之具有适宜的块度，并按照化学成分和块度分类，以满足冶金处理的要求。

冶金处理分熔炼处理和电解精炼处理两类方法。生产上广泛采用前一种方法，后一种方法只试用于处理含杂质量少的含铝废杂物料。

熔炼处理经一次处理后的含铝废杂物料在炉内熔化、精炼、调整合金成分的过程。

(1)熔化。一般在反射炉中进行，也有采用上部或侧部加料炉、坩埚或电炉或熔融盐炉熔化的。

反射炉有一室、二室和三室之分。二室反射炉应用广泛，容量一般为10～30t，大者为60t。反射炉由粘土砖砌筑，前室的容积比熔炼室大15%。18t二室反射炉的熔炼室尺寸为3500mm×1300mm×1800mm，生产能力为60t/d，lt再生成品的标称燃料消耗为230kg，金属铝进入成品中的提取率为93%。在含铝废杂物料熔化期间，熔炼室工作空间的温度控制在1273～1473K。

熔化带铁质零件的含铝废杂物料在侧部或上部加料的熔炼炉里进行。炉子生产能力为20～30t/d。侧部加料的熔炼炉与普通反射炉的区别，在于其熔炼室炉底是倾斜的，有利于从操作口清除铁质零件，减少铁质零件与铝液的接触时间。上部加料的炉子由垂直的熔炼室和前室组成。铁质零件可以通过熔炼室下部的操作口耙出。

熔炼小块炉料在坩埚式电炉或熔融盐炉里进行。含铝废杂物料放在炉内带孔的料筐里、待铝熔化后，把料筐提出炉外。

(2)精炼。是熔炼处理的重要环节。向液体铝或铝合金中通入气体或添加精炼熔剂，以清除其中的氧化物夹杂物和溶解的氢气。精炼用的气体有氯、氮、氩和其他混合气体，如含氯12%的氯氮混合气体。精炼用的精炼熔剂有ZnCl₂、MnCl₂、C₂Cl₆和碱金属盐类的混合物，例如由30%NaCL、25%KCl和45%Na₃AlF₆组成的混合物。精炼用气体或精炼熔剂的用量视含铝废杂物料被玷污程度而异。精炼温度一般高于铝或铝合金熔点75～100K。温度过低，氧化物夹杂物不易分离出来；温度过高，则铝液和铝合金中溶解的氢气量增加。

(3)调整合金成分。是用含铝废杂物料熔炼铝合金不可缺少的一道作业。由于含铝废杂物料成分复杂，且有的合金成分在熔炼过程中有损失，在精炼处理之后要向液态铝合金中添加合金元素，使熔炼后的铝合金符合产品标准。

20世纪80年代，熔化含铝废杂物料用的反射炉向大型化方向发展，容量达到60t；炉内铝合金成分的测定向快速分析方向发展，铝合金含氢量的测定向连续化方向发展。德国研制成功一种连续测定铝液中氢含量的方法，其原理是通过测定铝液中氢的平衡压力来确定铝液中的氢含量。

电解精炼处理曾用过铝三层液电解精炼法处理含杂质少的含铝废杂物料。杂质铁和镁少的含铝废杂物料经精炼后，在阴极产出纯度99．99%的精铝。