Алюминиевый лом: сортировка сплавов

Неуклонный рост цен на первичный алюминий, а также все более строгие экологические требования к производству алюминия, делают все более важным повышение эффективности переработки алюминиевого лома в новый высококачественный алюминий. Задача состоит не только в максимальном извлечении самого алюминия, но и эффективном повторном использовании легирующих элементов, которые уже присутствуют в алюминиевом ломе.

Распространенность Алюминия

Алюминий является довольно распространенным элементом как во Вселенной так и на Земле. В солнечной системе содержание алюминия составляет 3,15 частей на миллион. Он является 12 по распространенности елементом из всех известных и 3 из элементов с нечетными номерами после водорода и азота. Единственный стабильный изотоп алюминия с атомной массой 27  является восемнадцатым по распространенности ядром во Вселенной. Он создается почти сразу после слияния водорода в массивных звездах, которые затем преобразуются в сверхновые второго типа.

На Земле алюминий так же является довольно распространенным элементом. Соотношение его частей на Земле на порядок выше чем во Вселенной. От общей массы Земли масса алюминия составляет около 1.6%. Это делает этот химический элемент седьмым по распространенности на Земле из всех и первым среди металлов. Что же касается земной коры то аллюминий занимает почетное 3 место после кислорода и кремния. Соответственно он так же является самым распространенным металлом с процентом от общей массы в 8.3%, что согласитесь в масштабах нашей планеты немало. В земной коре большое количество силикатов содержит алюминий. В тоже время в мантии Земли алюминия содержится всего %, что значительно меньше в отношении земной коры.

Читайте также:  Диeта «кoму зa 60 лeт» нa нeдeлю

Читайте: Неон как химический элемент таблицы Менделеева

Распространенность Алюминия

Применение алюминия в пищевой промышлености

Современную пищевую отрасль невозможно представить без алюминия. Но не все изделия регламентированы ГОСТом. Возникают вопросы, когда надо облицевать изнутри контейнер или бокс для пищевых продуктов, изготовить форму для сдобы, лоток, оббить прилавок. Какой алюминий можно называть пищевым? Для изделий из алюминия или алюминиевых сплавов — достаточно открыть ГОСТ.

ГОСТ 17 151−81. п. 2.3

Регламентирует изготовление хозяйственной посуды из листового алюминия Посуда должна изготовляться из листов и лент алюминия марок АД1, АД с химическим составом согласно ГОСТ 4784, алюминия марок А7. А6. А5, А0 с химическим составом согласно ГОСТ 11 069 и биметаллических лент из алюминия марок АД1, АД (хим.

состав регламентирован ГОСТ 4784) и стальной ленты марок 12X18H10T и 08Х18Н10Т с химическим составом регламентированным ГОСТ 5632. При наличии в посуде внутреннего покрытия допускается делать ее из листов и лент из алюминиевого сплава марки АМц (хим. состав соответствует ГОСТ 4784). Крепежные детали, имеющие контакт с пищевыми продуктами, должны изготовляться из таких же материалов как и посуда.

Химический состав арматуры (ручки, дужки, ушки и т. п.) из алюминия должен соответствовать ГОСТ 11 069, а из алюминиевых сплавов — ГОСТ 4784.

ГОСТ 51 016−97

Регламентирует общие технические условия производства столовых приборов из углеродистой стали и алюминиевых сплавов. Из литейных алюминиевых сплавов АК7, АК5М2, АЛ22 (АМг11), АЛ23 (АМг6л) производят хрупкие алюминиевые столовые прибора, а из листового алюминия марок АД1М, АД1 А0, АВМ, АВ, и АМг2 — мягкие.

Химический состав алюминиевых сплавов

Алюминиевые сплавы
Марка Массовая доля элементов, % Плотность, кг/дм³
ГОСТ ISO 209-1-89 Кремний (Si) Железо (Fe) Медь (Cu) Марганец (Mn) Магний (Mg) Хром (Cr) Цинк (Zn) Титан (Ti) Другие Алюминий не менее
Каждый Сумма
АД000 A199,8 1080A 0,15 0,15 0,03 0,02 0,02   0,06 0,02 0,02   99,8 2,7
АД00 1010 A199,7 1070A 0,2 0,25 0,03 0,03 0,03   0,07 0,03 0,03   99,7 2,7
АД00Е 1010Е ЕА199,7 1370 0,1 0,25 0,02 0,01 0,02 0,01 0,04   Бор:0,02 Ванадий+титан:0,02 0,1 99,7 2,7

Сортировка алюминиевого лома с идентификацией сплавов

В настоящее время для сортировки металлов и их сплавов в «полевых» условиях, то есть непосредственно на складе алюминиевого лома, применяют два метода анализа химического состава алюминиевых сплавов:

  • рентгено-флуоресцентная спектрометрия (XRF)
  • лазерно-искровая эмиссионная спектрометрия (LIBS).

Портативные рентгено-флуоресцентные спектрометры применяются для идентификации и анализа металлов уже около 40 лет. За эти годы эти ручные спектрометры прошли путь от тяжелого прибора, который нужно было носить на спине, до высокоточного прибора размером с небольшую дрель. Портативные лазерные спектрометры появились относительно недавно – в последние 10 лет. Оптико-эмиссионные спектрометры (OES) имеют несколько большие размеры, чем рентгеновские и лазерные спектрометры. Поэтому их удобнее применять в лаборатории, а не в полевых условиях склада металлического лома или шихтового двора литейного предприятия.

Что дает сортировка алюминиевого лома с идентификацией сплавов:

  • предотвращение загрузки в расплав нежелательных загрязнений и легирующих элементов;
  • внесение в расплав нужных легирующих элементов в заданных количествах;
  • разделение сплавов с высокой и низкой ценностью;
  • приготовление сплавов заданных узких интервалах химического состава;
  • идентификация внутри серий алюминиевых сплавов с повышением ценности лома из отдельного сплава.

Источники:

1. Aluminum and Aluminum Alloys / ed. J.R. Davis – ASM International, 1993. 2. Advancements in Handheld XRF Technology Improve Scrap Sorting and Segregation /J. Margalit – 20th Intern. Recycling Aluminium Conference, 2012, Salzburg, Austria. 3. -metalloloma/lom-alyuminiya-vidy-opisanie-ceny/