Переработка лома цветных металлов и сплавов.

Цветные металлы (разговорное «цветмет») и их сплавы объединяет одна общая природная особенность — отсутствие в составе железа и железосодержащих компонентов, в частности, к цветным металлам относятся: медь, цинк, олово, свинец, алюминий, магний, золото, титан, серебро, платина и другие. Сплавы цветных металлов: бронза, латунь, силумин, дюралюминий и другие. Переработка лома цветных и черных металлов является неотъемлемой составляющей металлургической промышленности во всем мире. Прием лома и переработка вторичного сырья позволяет значительно сократить потребление природных ресурсов планеты. Немного фактов и статистики на 2019 год:

• Во всем мире производится в год более 300 млрд. штук банок для напитков. 75% из них – это упаковка, изготовленная полностью из алюминия.
• В России ежегодно производится более 5 млрд. алюминиевых банок. Лишь 5-10% составляет импорт из других стран.
• Для производства одной тонны алюминия расходуется четыре тонны боксита и 280 ГДж энергии. Процесс производства тонны этого металла приводит к образованию 10-15 тонн отходов, в том числе и токсичных отходов.
• Стоимость повторного использования алюминия из лома примерно в 10 раз дешевле, чем в случае его производства из руды.
• Наибольшее количество меди, полученной из переработки медного лома, используются в строительном секторе.
• В Европе около 50% меди поступает из вторичной переработки лома. Подобное извлечение меди позволяет сэкономить электроэнергию (до 80%) и значительно снизить выбросы углекислого газа в атмосферу.
• Около 80% добытого в мире свинца используется в производстве аккумуляторов (АКБ). Эти изделия на 95% подвержены переработке, тот же свинец имеет один из самых высоких показателей по переработке.

Лом алюминия, переработка лома алюминия.

Алюминий находит широкое применение в различный областях техники, оборудования, судостроении, строительстве, автомобильной и авиационной промышленности. По популярности алюминий (его лом и сплавы) занимает третье место после стали и чугуна, которые в свою очередь относятся к черным металлам. То есть среди цветных металлов алюминий — это лидер по распространенности во всем мире. Кроме того, этот металл используется для производства проводов, кабелей, пищевой пленки, бытовых предметов, банок, а также в качестве добавки при производстве сплава латуни, бронзы и сплавов с цинком. Одно из главных применений данного металла — изготовление консервной тары, упаковочной продукции и банок для спиртных и безалкогольных напитков. Алюминиевая банка — самая популярная упаковка в России и мире, на этом вторичном сырье можно построить собственный доходный бизнес, так как данный процесс (переработка алюминиевого лома) по праву считается практически безотходным. Для информации: лом алюминия может подвергаться бесконечной переработке (переплавке), а на процесс разложения бывшей в употреблении алюминиевой банки потребуется в среднем около 200 лет (по некоторым данным и до 500 лет, в зависимости от типа и качества алюминиевого сплава). О переработке лома из алюминиевых банок стоит поговорить отдельно.

Процесс переработки лома алюминиевых банок, основные моменты:

• Предварительная механическая обработка лома. Дробление материала на куски неправильной формы, просеивание на решетках для отделения мелких и крупных фракций различных примесей, далее происходит фракционная сепарация (лат. separatio — отделение) алюминия, в том числе магнитная, для отделения от других металлов;
• Термическое удаление пленки, краски и лаков (делакирование). Удаление загрязнений путем обжига материала в печах (конвейерных и роторных) и повторный отбор и сортировка (скрининг) на решетках;
• Плавление. Процесс плавления измельченных отходов, проходящий в тигельных плавильных печах: индукционных, газовых или электрических;
• Переработка и фильтрация расплава. Очистка материала от неметаллических примесей;
• Литье слитков (весом до 15 тонн), листовая прокатка, обрезка излишков.

Качество полученного алюминия определяется на основе трех параметров: содержание водорода, содержание щелочных металлов, количества неметаллических составляющих.

Факторы, являющиеся помехой при переработке алюминиевых изделий из вторичного сырья:

• Присутствие других материалов в ломе: стали, нержавейки, свинца, железа, пластика, бумаги, стекла, а также песка, пыли, жира и остатков пищи;
• Высокая влажность;
• Наличие остатков печатных красок, клеев и лаков.

Загрязнения такого рода устраняются в процессе переработки алюминиевого лома.

Лом меди, переработка лома меди.

Медный лом условно можно разделить на две категории – старый и новый лом. Новый лом образуется при производстве новых изделий из меди или ее сплавов с цинком, никелем или свинцом, а также различных ювелирных сплавов. Старый лом меди поставляется как правило из отработанных (б/у) медьсодержащих предметов, продуктов, изделий и используется в процессе вторичной переработки, как сырье для производства новой меди.

В процессе первичной переработки медного лома и его отходов происходит сортировка и пакетирование. Следующий этап — огненное рафинирование лома, при котором в доменную печь с медным вторичным сырьем добавляют определенный комплекс минералов (шихта), как побочный эффект образуется медный шлак, который в свою очередь подвергается электроплавке. Далее происходит электролитическое рафинирование меди (с разделением на анод и катод). Последним этапом будет производство медной катанки путем индукционной плавки и холодной прокатки.

Лом цинка, переработка лома цинка.

Цинк – ходовой металл, извлекается из многих видов изделий и легко поддается переработке. К лому цинка относятся обрезки и производственные отходы: штамповка, обрезки листов, труб и т.д. Цинковые сплавы встречаются также в строительной отрасли (например, лом кровельных материалов и водосточных труб и тд), медицинской и автомобильной промышленности. Однако процесс восстановления цинковых соединений довольно затруднителен из-за слияния с другими металлами и сплавами: сталью, медью и латунью. В процессе горячего цинкования стальных элементов происходит защита от коррозии.

Лом цинкосодержащих продуктов и сплавов подвергаются первоначальной механической переработке, далее цинк восстанавливают из кеков без расплавления шихты — вельцевание кеков. Также применяют способ выщелачивания цинковых кеков в серной кислоте. Переработка этих материалов приводит к получению сырья, используемого в производстве высококачественного белого цинка и цинковой пыли. Другие отходы, такие как окалина и пыль, используются для производства химических соединений.

Свинец, переработка лома свинца.

Лом и отходы предметов, содержащих свинец можно разделить на следующие группы: аккумуляторный лом (кислотные аккумуляторные батареи, лом АКБ), лом чистого свинца, лом его сплавов, отходы и окалина, полученные в процессе переработки. Для производства рафинированного свинца используется чаще всего аккумуляторный лом.

Переработка свинца из аккумуляторного лома разделяют на несколько этапов: разделка АКБ на составляющие, дробление, рубка, пакетирование, плавление в котле и электроплавка для получения чернового сплава, рафинирование. Предварительная подготовка лома – слив кислоты, дробление и разделение для извлечения металлических деталей, электролита, пвх, оксидов и сульфатов, пластика. Металлические части плавятся отдельно во вращающихся печах и подвергаются процессу рафинирования.

Олово, переработка лома олова.

Олово применяется в металлургической промышленности в чистом виде и в виде сплавов (бронзы, припоев, баббитов), композитных материалов, бытовых предметов, обрезков и отходов олова (брак, неликвид). Сегодня, лом олова восстанавливается из промышленных товаров с использованием вращающихся отражательных или электрических печей, в процессах выщелачивания, электролиза и хлорирования, а также в процессе переработки шламов оловосодержащих кислотных аккумуляторов. Олово также может быть эффективно восстановлено в процессе утилизации лома электронного оборудования, изделий радиоэлектроники, старых компьютеров и мониторов.

О переработке лома драгоценных металлов читайте в следующих выпусках полезных материалов от ПрофиМет.