Переработка отходов алюминиевого производства

Вторичная переработка бытового алюминия

Алюминиевым ломом называются б/у изделия, производственные отходы с содержанием основного металла не менее 70%. Лом содержит в себе вредные включения, при плавлении они могут загрязнять атмосферу вредными соединениями. К ним относятся: краска, резина, остатки изоляции, полимеры и другие материалы. Чтобы процедура переплавки была упрощена, добавляется немного первичного металла.

Если в ломе присутствует магний, очистка от него будет происходить с помощью хлора, хлоридов натрия и калия. Цинк и магний ухудшают качество алюминиевого сплава, при этом их нельзя определить визуально.

По статистике в России до 40% алюминия в виде бытовых и промышленных изделий, возвращается на вторичную переплавку. Как правило это окупается, правда рентабельность такого производства очень сильно зависит от качества переплавляемого лома.

Многие производители цветмета и упаковки с использованием алюминия создают спецпрограммы, касающиеся вторичного использования посуды и промышленных емкостей. Алюминиевый лом с содержанием железа от 1% в основном применяют в качестве окислителя для удаления лишних пузырьков воздуха из сплава. Это необходимые меры всех промышленников. Иногда алюминиевый лом требуется для получения новых видов товарных сплавов.

К сожалению, вторичная переработка алюминия подразумевает последующие ограничения его использования в быту. То есть, например, переработанные алюминиевые банки для повторного изготовления аналогичной тары уже не используются.

Как потребитель может помочь отрасли

Компании по переработке испытывают общую проблему: нехватку вторичного сырья. Помочь им могут ответственные потребители, которые готовы сортировать и сдавать в переработку свои отходы. Именно от их заинтересованности зависят объемы вторсырья, которые попадут в итоге к переработчикам. Для этого достаточно поддержать систему раздельного сбора отходов (РСО). Внести свой вклад может каждый, выполняя простые правила принципов zero waste или low waste.

Последователи образа жизни zero waste (ноль отходов) придерживаются пяти главных принципов:

1. refuse (откажись),
2. reduce (сократи),
3. reuse (используй повторно),
4. recycle (перерабатывай),
5. rot (компостируй).

При этом, как говорят активисты этого движения, вовсе не обязательно следовать всем этим правилам. Выбрав хотя бы два принципа из пяти, можно сделать первый шаг к улучшению экологической обстановки вокруг себя.

Зеленая экономика

Reuse, Renew, Recycle: как 2020 год стал переломным для «зеленой» моды

Сторонники low waste стараются минимизировать свой экологический след

В магазинах и супермаркетах они обращают внимание не только на упаковку, но и на другие критерии

Им важно, где был произведен товар, этичное ли производство, учитывались ли экологические стандарты, из чего сделана упаковка и не только. «Невидимый» след товара так же важен, как и итоговая продукция, уверены экоактивисты

«Невидимый» след товара так же важен, как и итоговая продукция, уверены экоактивисты.

Вот такие доступные многим действия дают ощутимый результат и помогают привлечь к участию больше людей, которым не безразлична мусорная проблема.

Правила приема алюминиевого лома

Процесс приема металлолома из алюминия

Прием лома алюминия осуществляется в каждом пункте сбора лома металлов. Обычно процесс приема алюминия осуществляется по следующей схеме:

1. Оценка. Сотрудники приемного пункта оценивают состояние лома, учитывая его объем, качество, включения чужеродных объектов и примесей. Проводят экспертизу на уровень радиационной безопасности;

Сотрудник пункта проверяет количество алюминия в ломе и уровень его радиации

2. Взвешивание. Сотрудники пункта сдачи металлов обязаны взвешивать металлолом только в присутствии сдающего.

3. Составление документов. Сдающий пишет заявление на сдачу металлолома, указывая свои паспортные данные, сведения о ломе, дату и подпись;

4. Расчет. Исходя из общего веса и стоимости одного килограмма, сотрудники выплачивают сумму за лом.

Необходимые документы

Физическому лицу, сдавая металлолом, нужно иметь с собой
паспорт, а также документы на собственность, если сдается лом крупных размеров, например, запчасти автомобиля или бытовой техники.

Если металлолом сдает юридическое лицо, то его представитель обязан предъявить:

• сопроводительную документацию (накладные, чеки, квитанции);

• доверенность, дающую право получать денежные средства от реализации;

• доверенность на лом;

• акты о списании вышедшего из строя оборудования, которое сдается в приемку.

Виды алюминиевых отходов

Алюминиевый лом — один из наиболее распространенных и доступных видов цветного металлолома. Его переработка и повторное использование на 95% является более выгодным процессом, чем производство первичного сырья.

Есть несколько разновидностей металлолома из алюминия:

• пищевой: банки, кастрюли, столовые приборы и т.д.;
• бытовой: детали от бытовой техники, приборов, мебельная и дверная фурнитура;
• электротехнический: кабели, начинка электротехники;
• профили: оконные, дверные направляющие;
• моторный: детали от автомобильных, лодочных и иных моторов;
• авиационный: элементы корпуса самолетов, лопастей вертолетов;
• фольга: в основном применяется в пищевой промышленности для упаковки продукции.

При переработке важен класс лома. Эта классификация разделяет цветные металлы по их структуре:

• класс А: кусковой;
• класс Б: стружечный;
• класс В: порошок;
• класс Г: иные.

От класса и вида зависит стоимость этого цветного металла. В среднем 1 кг лома алюминия стоит от 62 до 96 рублей. Менее ценны алюминиевые банки и шлак с низким % содержания металла. Дороже всего скупаются профили, пищевой и электротехнический лом.

Видовая сортировка лома и отходов алюминия

Поставки лома и отходов сопровождаются документацией, из которой можно судить о химическом составе сырья. Однако при отсутствии документации вторичное сырье приходится сортировать по видам, используя различные критерии:

1. Сортировка по внешним признакам (цвет, маркировка, удельный вес, твердость, магнитные свойства и т.п.).
2. Сортировка по химическому составу (спектральный анализ, лабораторный анализ химического состава алюминиевых сплавов, в том числе электроэрозионный).
3. Сортировка по крупности процессом грохочения сухим или мокрым, т.е. с отмывкой подрешетного продукта водой с использованием грохотов: неподвижных колосниковых, цилиндрических и вибрационных. Выбор типов грохотов, а также способа грохочения определяется технологией обработки сырья, его свойствами, требованиями к качеству продуктов грохочения.
4. Магнитная сепарация.
5. Сортировка алюминиевого лома в тяжелых средах путем помещения сортируемого сырья в суспензию с высокой плотностью, в которой компоненты сырья с малой плотностью всплывают, а тяжелые тонут. Разделение смеси сплавов на группы можно осуществлять в одном, двух и трех колесных сепараторах .

Технология переработки алюминиевых банок.

Существующий уровень развития переработки вторичного сырья позволяет применять несколько способов получения чистого алюминия из банок. Наиболее распространены следующие:

• Самым простым, и поэтому применяемым более часто, является прессование. Исходный материал подвергается первичной сортировке и очистке от бытового мусора. После происходит измельчение сырья с одновременной очисткой от различных железных составляющих при помощи электромагнита. Полученную субстанцию подвергают прессовке, формируя брикеты определенного веса, и отправляются на переплавку на металлургический комбинат. К недостаткам подобного метода можно отнести большое содержание различных примесей из-за несовершенных способов очистки.
• Другой, более совершенный способ, обеспечивающий более качественную очистку, основывается на аналогичных принципах. Его отличие заключается в применение многоступенчатых схем измельчения и удаления примесей. В результате переработки получается алюминиевый порошок, или материал в виде небольших чешуек металла. Не смотря на более качественную переработку, имеет существенный минус. Для организации подобных цепочек подобного типа требуется наличие обширных производственных площадей. Также применение многоступенчатого цикла значительно повышает себестоимость продукта.
• Переработка алюминиевых банок, основанная на пиролизе, является наиболее результативной методикой. Дополнительные затраты, необходимые на соответствующее оборудование, окупаются стоимостью материала, получаемого в результате.

Первоначальные этапы переработки сходны с существующими действиями при других способах.

Интересные факты

• Первые банки были похожи на привычные консервные емкости и открывались консервным ножом. Острые края при этом ранили потребителя.
• В 1963 году банки снабдили отрываемым ушком, подобному тому, которому оснащены современные соки в картонных упаковках. Автор изобретения – Эрмал Клеон Фрейз, изобретатель из Огайо.
• Несъемное ушко, с помощью которого открывается емкость, изобретено через 17 лет после выпуска первой пивной банки – в 1975 году.
• К 1980 году доход Dayton Reliable Tool, компании Фрейза, составлял более полумиллиарда долларов.
• Коллекция банок Джона Аренса из Нью-Джерси состоит из 15.000 экземпляров.
• В австралийском Дарвине каждый год проводится регата на плавучих средствах, изготовленных из пустых банок. 
• Борец с мусором и архитектор Майк Рейнолдс строит дома из алюминиевых банок. Строительным материалом выступают банки, скрепленные между собой цементным раствором.
• Японская пивоваренная компания Kirin Brewery выпускает самые легкие алюминиевые банки. Вес 350-миллилитровой емкости – 14 граммов.
• Переработка одной алюминиевой емкости экономит электроэнергию, достаточную для питания телевизора в течение трех часов.
• В плинкинге, развлекательной стрельбе по нестандартным мишеням, алюминиевая емкость – самая популярная мишень.
• Самая дорогая пивная банка Rosalie Pilsner продана в 1981 году за $6000.

Переработка: куда попадает лом алюминия после пункта приема

Переработка лома из алюминия является
необходимым процессом для человечества, как в экологическом, так и в экономическом плане. Разложение алюминиевой банки занимает 500 лет, когда как обычный перерабатывающий завод может уже через 60 дней превратить ее в новое алюминиевое изделие.

Процесс переработки включает в себя несколько основных этапов.

Сортировка

Сортировка отходов алюминия происходит на заводе. Вторсырье разделяют по цвету, весу, твердости, маркировке, а также химическому составу.

Измельчение

Рассортированный для дальнейшей переработки металлом разбирают на детали, удаляют мусор, а затем дробят и измельчают.

Высушивание

Вторичное сырье сушат для придания необходимого содержания влаги. Это необходимо, чтобы после переработки получить металл хорошего качества. Для переплава шихты значение влаги не должно превышать 4%. Для шлаков и флюса — не более 1%. Используются следующие методы сушки:

• Барабанное высушивание;

• Камерное высушивание (для кускового лома и отходов);

• Индукционная сушка (для дробленого флюса).

Плавление

Отходы из алюминия плавят в специальных печах. Печи бывают двух типов:

• Обогреваемые топливом (мазутом или газом);
• Обогреваемые электроэнергией.

После расплавленный алюминий заливают в формы, так называемые чушки. Когда металл остынет, его транспортируют на предприятия, занимающиеся производством различных изделий из алюминия.

Наглядная схема переработки алюминия

Рафинирование

Для получения изделий с определенными свойствами, качество сплавов повышают путем удаления из него вредных примесей в процессе рафинирования.

Методы рафинирования:

• отстаивание, во время которого происходит удаление из алюминиевого расплава водорода и неметаллических включений;

• фильтрация, очистка металла от неметаллических примесей и частично дегазация.

• флюсование и обработка постоянным током;

• вакуумирование и обработка ультразвуком;

• продувка газами;

• удаление металлических примесей;

• модифицирование сплавов.

Измерение загрязнений в алюминии

Для оценки качества алюминиевых расплавов применяют следующие единицы измерения:

• ppm = частей на миллион (106) = мг/кг = мкг/г
• ppb = частей на миллиард (109) = мкг/кг
• ppt = частей на триллион (1012)= нг/кг

Представление об этих единицах дают такие их аналоги:

• 1 ppm = 1 минута в двух годах = 1 секунда в 11,5 суток
• 1 ppb = 1 секунда в 32 годах
• 1 ppt = 1 секунда в 32000 лет.

Для оценки содержания водорода применяют единицы:

• 1 ppm = 1 мг/кг = 1 мкг/г
• миллилитр (мл или см3) водорода на 100 г металла
• cоотношение между этими единицами: 1 ppm = 1 мг/кг = 1,12 мл/100 г.

Для оценки содержания включений применяют единицы:

• единицы ppm, ppb и ppt;
• шкалу PoDFA: мм2/кг.

Рисунок 3 – Метод подсчета включений в алюминиевом расплаве

Подготовка сырья к переработке

Перед процессами непосредственной переработки сырья обязательны предварительные процедуры, которые заключаются в видовой сортировке лома и отходов алюминия по списку принципов

На этапе подготовки сырья к дальнейшей переработке важно разделить основной материал на однородные цветные металлы и сплавы, а также черные металлы и неметаллические

Так как процесс анализа изделий, деталей и составляющих частей может производиться с визуальным путем, такую сортировку исполняют чаще вручную. Поэтому здесь требуются обученные рабочие. В редких случаях несложные элементы разделяются при помощи механического пути, но на деле он пока не характеризуется достаточной точностью.

Разделка лома и отходов алюминия

Данный вид процедур помогает привести сырье к габаритным размерам, которые удобны для последующей переработки в будущем, разделению в случае необходимости сплавов, удалению ненужных фрагментов. К операциям разделки относят:

• дробление и резка (крупногабаритный и легковесный негабаритный лом),
• брикетирование и пакетирование (уплотнение сырья с недостаточной компактностью),
• обработка отходов (специфические вида сырья с разным процентным содержанием алюминия).

Сушка и обезжиривание вторичного сырья

Очистка элементов от влаги – сушка и обезжиривание – основополагающие процессы, так как позволяют привести вторичное сырье к нужным параметрам и характеристикам. Допустимые уровни содержания влаги для шихты – не более 4 %, для шлаков и флюсов – не более 1 %.

Существуют следующие виды сушки:

• барабанный;
• камерный (используются для кускового лома и отходов перед переплавкой);
• индукционный (актуален для мелкозернистого материала).

Преимущества переработки

Алюминиевая промышленность выделяет парниковые газы, за год объем достигает миллиона тонн. Эти газы прогрессивно влияют на развитие глобального потепления.

Тары из алюминия занимают 1% мусора на планете. Если производить их из первичного сырья, выделится 14% парниковых газов от общего числа производств.

Три четверти всего алюминия используются и подвергаются рециклингу с 80-х годов. Банки, прошедшие обработку в дальнейшем переплавляют в детали, используемые в стройматериалах, автомобилестроении, производстве мебели. Переработанный металл используют для уменьшения кислорода в стали.

Для переработки вторичного алюминия разработаны эффективные способы, не вредящие экологии и человеку. Природе не под силу справиться с его утилизацией, и в течение пятисот лет она будет гибнуть от вредных веществ, которые он выделяет. Население, готовое к сбору и сортировке мусора, значительно увеличит экономическую эффективность в стране и поможет окружающей среде.

https://www.youtube.com/watch?v=Y_BZPvk-bEU

Условия приема

Огромный плюс сдачи алюминиевых банок – это то, что продавец получает деньги сразу после доставки тары. Однако стоит заметить, что на каждом виде предприятий и частных компаний условия

приема вторсырьямогут различаться .

Далеко не все пункты приема осуществляют прием алюминиевых банок поштучно.

Минимальный вес, обычно, составляет один килограмм, а на крупных предприятиях и перерабатывающих заводах – одну тонну.

Если Вы хотите сдать банки поштучно

, то лучше обращаться к перекупщикам.

Их можно найти через

• дворников;
• продавцов в магазине.

Но и цены у них соответствующие. Сдать банку за дорого можно и не надеяться.

Принимают они только такие банки, которые отвечают следующим критериям

• чистые;
• целые;
• с неповрежденным штрихкодом.

Килограммами сдавать проще и выгоднее.

Частные

пункты приема берут банки любого:

• вида;
• формы;
• качества;
• предназначения.

Даже смятые грязные пивные банки, испачканные землей.

Такие компании сами осуществляют

• очистку;
• сортировку;
• переплав.

Если Вы хотите получить больше

денег за килограмм, лучше сдавать банки:

• чистые;
• отсортированные.

Условия сортировки каждая организация определяет сама.

Чаще всего, просят распределить

тару по:

• объему;
• назначению.

Реже – по химическому составу.

Также по возможности просят поместить банки в прессованные тюки для оптимальной погрузки в транспорт (при заказном вывозе

).

Что касается перерабатывающих заводов, там, обычно, покупают уже прессованную

алюминиевую банку от нескольких сот килограмм.

Прием осуществляется согласно нормативным документам регионального масштаба, а продавец при сдаче обязан иметь с собой документ, удостоверяющий личность.

Лом принимается только:

• в чистом;
• в отсортированном по сортам и группам виде.

К составу лома цветмета на крупных предприятиях

есть определенные важныетребования :

• металлургический выход должен составлять не менее 90%;
• не допускается нахождения бумаги, железа и грязи;
• требуется, чтобы масса металла на 95% состояла из алюминия, допускается наличие других металлов, но они должны составлять самую маленькую долю;
• радиационные загрязнения недопустимы.

Технология переработки

На завод по переработке алюминиевый лом поступает в виде прессованных кубов. Для утилизации жестяных банок такой формат не подходит, поэтому их измельчают и отправляют на сортировочную линию.

Первичная сортировка

На линии происходит проверка магнитным сепаратором на наличие магнитящихся металлов. Далее с помощью воздушного ножа отделяются тяжелые примеси, которые падают вниз, а алюминий в прямом смысле летит дальше. Первичная сортировка на этом заканчивается, а лом отправляется на удаление краски.

Удаление лака

Удалить краску необходимо для того, чтобы во время плавления в сплаве не было веществ, способных загореться. Остатки краски приводят к тому, что лом в плавильной печи начинает гореть и вместе с краской сгорает металл.

Для этих целей существует два способа

1. Конвейерная печь, в которой лак выдерживается длительное время при температуре, близкой к 520⁰С. Камеру сгорания наполняют летучими соединениями лакокрасочных покрытий, которые способствуют быстрому выгоранию лака.
2. Роторная печь, нагрев в которой происходит поэтапно, с постепенным повышением температуры до 615⁰С к последнему этапу. Такой способ позволяет нагреть металл почти на 100 градусов выше, чем в конвейерной печи и при этом не расплавить алюминиевый лом.

Обоим способам свойственен риск потерять много металла из-за допущенных ошибок

Важно поддерживать температуру в заданном диапазоне, так как при недостаточном нагреве на поверхности алюминия останется смолянистый слой, который загорится в плавильной печи. А при перегреве металл начнет гореть, ещё не доехав до переплавки

Плавление

Чтобы получить качественную массу, необходима печь, в которой можно удалить лишние компоненты. После расплавки алюминиевого лома на его поверхность всплывают загрязнения.

Полученный сплав отправляется в печь непрерывного плавления. В эту же печь добавляют объемный лом и чистый алюминий, чтобы качество сплава удовлетворяло потребности современного производства.

Обработка

Следующий этап конвейера – печь-миксер, где добавляют другие металлы к сплаву, а также проводят продувку инертным газом, чтобы избавиться от примесей.

Отлив слитка и формирование листа

Полученный сплав, готовый к повторному использованию, отливают в слитки весом 15 тонн. Из полученного слитка формируют лист алюминия с помощью прокатки.

В процессе образуется много «лишнего» металла из-за обрезки слитка и полученного листа. Такие отходы называются внутренними и их сразу отправляют на повторную переплавку, так как химический состав у металлических отходов совпадает с заданным.

Этапы переработки

Процесс утилизации банок состоит из нескольких последовательных этапов:

• сортирование;
• измельчение;
• сушка;
• плавка;
• рафинирование.

Что представляет собой сортировка?

Заводская сортировка призвана разделить вторичное сырьё по следующим признакам: химический состав, маркировка, твёрдость, масса, цвет.

Особенности измельчения

Данный подэтап также делится на несколько процессов: разборка металлолома на отдельные детали, удаление мусора, дробление и последующее измельчение.

Сушка

Сырьё должно содержать в себе требуемый нормативами объём влаги. Чтобы привести его к необходимому состоянию, применяется просушка. Есть несколько методик просушивания:

• индукционная;
• камерная;
• барабанная.

Последний вариант подходит для дроблёного флюса и шлаков – влага не должна превышать 1%. Для переплавки шихты приемлемая влажность не более 4%.

Плавление

В процессе переплавки применяют специализированные печи. По типу используемой энергии их разделяют на 2 типа:

• электрические;
• топливные – для обогрева используются газ и мазут.

Переплавленный материал заливают в формы и после остывания отправляют на заводы, где будет осуществлена дальнейшая переработка.

Рафинирование

Рафинирование нужно для того, чтобы убрать из алюминия ненужные сплавы и подготовить металл для изготовления из него различных предметов. Применяются различные методики:

• газовая продувка;
• ультразвуковая обработка и вакуумирование;
• обработка постоянным током и флюсование;
• модифицирование сплава;
• удаление примесей металла;
• фильтрация и частичная дегазация.

Плавка металла

При плавке важно использовать чистую посуду (из железа либо не цветного металла). Если впервые растапливать – есть смысл в следующей подготовке

Нужно емкость почистить, удалить ржавчину и мусор, пыль, тщательно сполоснуть, дать просохнуть и только после этого ее можно использовать.

Во время варки удалять всплывающий шлак – остатки краски либо загрязнения, они значительно понизят качество металла. После того, как металл хорошо расплавился ему нужно немного остыть, чтоб было поменьше брызг и удобнее было заливать в формы. Последняя должна быть не сырой, чтоб испаряющаяся влага не создавала пузырей в изделии.

Места поиска

Прежде чем сдать алюминий в Москве, его нужно найти. Но не все знают, где можно обнаружить цветной металлолом. Так как он устойчив к воздействиям внешней среды и не подвержен окислению, то его используют в пищевой промышленности, машиностроении, строительстве и в других отраслях. Поэтому самые распространённые изделия — это посуда. Кастрюли, миски, столовые приборы и так далее. Из-за своей низкой стоимости их часто используют в столовых. Стружка и обрезки металлических конструкции, провода, элементы окон — вот неполный перечень предметов, которые содержат алюминий. В радиаторах, электроприборах, запчастях от автомобиля тоже есть этот металл.

Все эти изделия можно сдать в специальные приемки. Цена зависит от ряда факторов. В первую очередь, все решает компания, которая организует покупку. Далее играет роль класс, группа и сорт. Бывает кусковой лом, порошкообразные отходы и прочее сырье. Химики выделяют 10 групп алюминия, каждая из которых отличается составом сплава. Сорт оценивается по типу и виду изделия.

Производство банок из алюмиевой ленты

Тем временем, на земле алюминиевую ленту заряжают в скоростную установку для горячей штамповки.

Этот пресс выдает тысячи пустых баночек-заготовок. Секрет их превращения в настоящее консервные банки — тщательная опрессовка.

Заготовки проходят сквозь последовательно сужающиеся кольца и обжимаются. Они приобретают форму идеального цилиндра. Можно считать, что банка уже появилась на свет.

Впервые напиток разлили по банкам в 1959 году.

Это произошло в США и с тех пор банки перерабатывают практически во всем мире. На каждой банке из вторичного алюминия экономится 1 цент. Каждый день на таком заводе производится до 10 миллионов банок, которые потом развозят по всему миру.

Как открыть собственное дело, чтобы оно приносило прибыль и не требовало значительных финансовых инвестиций?

Выбрать актуальную идею и нишу на рынке для предпринимательской деятельности, где конкуренция наименее жесткая, а клиентура – обширная.

Заниматься можно оказанием услуг в различных сферах народного хозяйства или торговой коммерцией.

Прибыльный бизнес на алюминиевых банках – интересное решение для открытия собственного дела.

Как перерабатывают алюминий за границей

Алюминиевая переработка за границей продвинулась немного дальше, чем в России. Там металл обязательно проходит сортировку, измельчение, многоступенчатую очистку и только потом плавится, отливается в формы и отправляется на производство. Заводы в Европе и Америке оснащены специальными печами, очистительными сооружениями

За границей переработке вредных отходов уделяется большое внимание

О том, как осуществляется производство вторичного алюминия из отходов данного металла, смотрите в следующем видео:

Переработанный алюминий можно использовать бесконечное количество раз. Это значительно уменьшает затрату ресурсов, а так же помогает в защите окружающей среды. Если в скором будущем переработка алюминия наладится и достигнет более 80%, человек вовсе сможет отказаться от добычи алюминия. Возможно, банка с газировкой, которая стоит в магазине на прилавке до этого не раз была переработана и живет уже не один десяток лет.