O processamento de reciclagem de resíduos de alumínio geralmente envolve os quatro processos básicos a seguir.
(1) A preparação da sucata de alumínio começa com a classificação primária da sucata de alumínio, que é empilhada por grau, como alumínio puro, ligas de alumínio deformadas, ligas de alumínio fundido e materiais mistos. Para produtos de sucata de alumínio, a desmontagem deve ser realizada para remover aço e outras peças metálicas não{2}}ferrosas conectadas ao material de alumínio, seguida de processos como limpeza, britagem, separação magnética e secagem para produzir sucata de alumínio. Para peças antigas de alumínio leves, soltas e escamosas, como braços de travamento de carros, mangas de engrenagens de velocidade e aparas de alumínio, elas devem ser compactadas em fardos usando uma enfardadeira hidráulica de metal. Para fio trançado de alumínio com núcleo de aço, o núcleo de aço deve ser separado primeiro e, em seguida, o fio de alumínio deve ser enrolado em rolos.
As impurezas de ferro são muito prejudiciais para a fundição de resíduos de alumínio. Quando o teor de ferro é muito alto, pode formar cristais metálicos quebradiços no alumínio, reduzindo assim suas propriedades mecânicas e enfraquecendo sua resistência à corrosão. O teor de ferro geralmente deve ser controlado abaixo de 1,2%. Resíduos de chumbo com teor de ferro superior a 1,5% podem ser usados como desoxidantes na indústria siderúrgica, enquanto as ligas de alumínio disponíveis comercialmente raramente usam resíduos de alumínio com alto teor de ferro para fundição. Atualmente, não existe nenhum método bem-sucedido na indústria do alumínio que possa remover satisfatoriamente o excesso de ferro dos resíduos de alumínio, especialmente o ferro que existe na forma de aço inoxidável.
Os resíduos de alumínio geralmente contêm impurezas orgânicas não{0}}metálicas, como tinta, óleo, plástico e borracha. Antes de fundir em uma fornalha, estes devem ser removidos. Para resíduos de alumínio do tipo fio, geralmente podem ser empregados métodos como retificação mecânica, descascamento por cisalhamento, descascamento térmico e descascamento químico para remover o isolamento. Atualmente, as empresas nacionais costumam usar ablação-de alta temperatura para remover isoladores, o que gera uma grande quantidade de gases nocivos e polui gravemente o ar. Se for usada uma combinação de cozimento em baixa-temperatura e descascamento mecânico, o isolamento pode ser amolecido com calor para reduzir a resistência mecânica e depois removido mecanicamente, conseguindo a purificação e permitindo a recuperação dos materiais de isolamento. Os revestimentos, manchas de óleo e outros contaminantes nas superfícies de resíduos de utensílios de alumínio podem ser limpos com solventes orgânicos como a acetona. Se não puderem ser removidos, deve-se usar um forno de decapagem. A temperatura máxima do forno de decapagem não deve exceder 566 graus; contanto que os resíduos permaneçam no forno por tempo suficiente, óleos e revestimentos em geral podem ser completamente removidos.
Para papel de folha de alumínio, é difícil separar efetivamente a camada de folha de alumínio da camada de fibra de papel usando equipamento comum de polpação de resíduos de papel. Um método de separação eficaz é primeiro colocar o papel alumínio em uma solução de água, aquecê-lo e pressurizá-lo e, em seguida, drená-lo rapidamente para um ambiente de baixa-pressão para reduzir a pressão, seguido de agitação mecânica. Este método de separação permite não só a recuperação da polpa de fibra, mas também a recuperação da folha de alumínio.
A liquefação e separação de sucata de alumínio é a direção de desenvolvimento futuro para a reciclagem de alumínio metálico. Ele combina o pré-tratamento de sucata de alumínio com a refusão, o que não apenas encurta o fluxo do processo, mas também minimiza a poluição do ar, ao mesmo tempo que melhora significativamente a taxa de recuperação de metal puro.
O dispositivo possui um filtro que permite a passagem de partículas de gás. Na camada de liquefação, o alumínio precipita na parte inferior e substâncias orgânicas, como tinta ligada aos resíduos de alumínio, se decompõem em gás, alcatrão e carbono sólido a temperaturas acima de 450 graus, que são então completamente queimados no dispositivo de oxidação dentro do separador. Os resíduos são agitados por um tambor rotativo, misturados ao solvente da câmara, e impurezas como areia e cascalho são separadas na área de separação de areia e cascalho, enquanto a solução dissolvida realizada pelos resíduos é devolvida à câmara de liquefação através do parafuso de recuperação.
(2) As matérias-primas são selecionadas e calculadas com base nas condições de preparação e qualidade da sucata de alumínio, de acordo com os requisitos técnicos dos produtos reciclados. A formulação deve levar em consideração o grau de oxidação e perda por queima dos metais, sendo que o silício e o magnésio apresentam maiores perdas por oxidação e queima do que outros elementos de liga. A taxa de perda por combustão de vários elementos de liga deve ser determinada experimentalmente com antecedência. As especificações físicas e a limpeza da superfície da sucata de alumínio afetarão diretamente a qualidade dos produtos reciclados e o rendimento do metal. A sucata de alumínio mal desengordurada pode resultar na entrada de até 20% de componentes eficazes na escória.
(3) As sucatas de ligas de alumínio que podem ser produzidas em ligas de alumínio deformadas incluem 3003, 3105, 3004, 3005, 5050, entre as quais a principal é a liga 3105. Para garantir que a composição química dos materiais de liga atenda aos requisitos técnicos e às necessidades de processamento sob pressão, pode ser necessário adicionar uma certa quantidade de lingotes de alumínio primário.
(4) Apenas uma pequena porção de sucata de liga de alumínio é reciclada em ligas de alumínio deformadas; cerca de 1/4 é reciclado como desoxidantes para a fabricação de aço, e a maior parte é usada na fundição reciclada de ligas de alumínio. Ligas-de alumínio fundidas sob pressão, como A380 e ADC10, amplamente utilizadas nos EUA e no Japão, são essencialmente recicladas a partir de sucata de alumínio.
No processo de reciclagem de resíduos de alumínio, a fundição e tratamento do alumínio reciclado é um processo fundamental para garantir a qualidade metalúrgica do alumínio reciclado. A modificação e o refino do alumínio fundido podem não apenas alterar a morfologia do silício nas ligas de alumínio-silício, purificando o alumínio fundido, mas também melhorar significativamente as propriedades das ligas de alumínio. Atualmente, o refinamento e a purificação do alumínio fundido costumam usar cloretos e fluoretos como NaCl, NaF, KCl e Na3AlF6, e alguns tratamentos utilizam C12 ou C2C16.
