Költséghatékony válogatás különböző alumíniumfrakciókból az újrahasznosítási folyamatokból, másodlagos alumínium előállításához
Az alumínium 100%-ban újrahasznosítható. Az újrahasznosított anyagból származó másodlagos alumínium – más néven zöld alumínium – akár 90%-kal kevesebb energiát igényel az előállítás során, mint a primer alapanyag.
Amennyiben az új termékek előállításához visszanyert (újrahasznosított) alumíniumot használnak, a gyártóknak állandóan magas tisztaságú másodlagos nyersanyagra van szükségük. Ez a kihívás sok esetben válogatással megoldható.
Az alumínium iránti kereslet, mint könnyű és nagy teljesítményű anyag, folyamatosan növekszik. Egyre gyakrabban váltja ki a hagyományos anyagokat – például az acélt – a súly- és energia-megtakarítás érdekében, különösen a járműiparban. Ennek következtében az alumínium visszanyerése egyre inkább értéknövelő folyamattá válik.
Előnyök
Az alumíniumhulladék anyagösszetétele és frakciói rendkívül változatosak. Számos különböző beépített termékből és alkatrészből származik. Az ötvözőelemek – mint például szilícium, mangán, réz, cink és magnézium – növelik az alumínium szilárdságát, és meghatározzák a lemezek, rudak, csövek stb. elsődleges és másodlagos felhasználási lehetőségeit. Az ötvözet összetétele határozza meg az úgynevezett önthetőséget is – ez különösen előnyös bonyolult alkatrészek, például generátorházak esetében. A legjobb önthetőséggel az AlSi alapú ötvözetek (4000-es osztály) rendelkeznek. Ezek bizonyos esetekben magnéziumot (Mg) és rezet (Cu) is tartalmaznak a szilárdság növelése érdekében.
A hengerelt alumíniumból készült profilok, dobozok, lemezek stb. általában alacsony ötvözőanyag-tartalmúak, és szinte minden másodlagos feldolgozási folyamatban jól hasznosíthatók. A hengerelt alumínium mechanikai visszanyerése során a fő feladat a nehézfém-összetevők szétválasztása, amelyek az aprítás (pl. kalapácsmalommal vagy forgókéses darálóval) során felszínre kerülnek.
Első lépésként a mágnesek gyakran leválasztják a vasat az anyagáramból. Erre a célra gyakran használnak felfüggesztett mágneses szeparátorokat, például a STEINERT BR és STEINERT UME típusokat.
A profilfrakciók és könnyű alumíniumhulladék esetében a szabad nehézfémek és a magas ötvözőtartalmú alumíniumkomponensek (öntvények) nedves-mechanikai szétválasztása gazdaságilag általában nem kifizetődő. Ebben az esetben a STEINERT XSS T EVO 5.0 röntgenalapú válogatórendszerrel végzett száraz-mechanikai válogatás atomi sűrűség alapján megbízható alternatívát vagy kiegészítést jelenthet az usztatásos (sink/float) eljárással szemben vagy mellett.
Ez a megoldás lehetővé teszi a magas ötvözőtartalmú alumínium és a szabad nehézfémek szétválasztását, így akár >99,5%-os alumíniumtisztaság is elérhető.
Az autóbontásból származó alumíniumhulladék gyakran magasabb ötvözőtartalmú, jellemzően 4–12% szilíciumot, valamint főként rezet és cinket tartalmazó anyag.
Minél nagyobb a szilíciumtartalom, annál kevésbé képlékeny az adott alkatrész, amely így apróbb darabokra törik szét az aprítás során. Ezt a tulajdonságot kihasználva a STEINERT megoldásában a shredder színesfém termékáramát szemcseméret szerint válogatjuk (pl. 10–30 mm, 30–70 mm és 70–150 mm) a STEINERT EddyC örvényáramú fémleválasztóval, így állítva elő az úgynevezett „ZORBA frakciót”.
A szemcseméret alapján szétválasztott könnyű- és nehézfémek keveréke ezt követően röntgentechnológiával kerül szétválasztásra a STEINERT XSS T EVO 5.0 berendezés segítségével, alumíniumra és egy réz-, sárgaréz-, cink- stb. keverékfrakcióra. Ezáltal maximális alumíniumhozam és -tisztaság érhető el, és az anyag meghatározott minőségként értékesíthető, például Al 224, vagy durvább szemcseméret esetén Taint Tabor (többnyire tiszta lemezanyag), valamint prémiumfrakciók formájában.
A folyamatosan nehezedő exportfeltételek és az egyre növekvő igény mellett – amely a szűzanyag kiváltására és kiegészítésére alkalmas minőségeket keres – kiemelten fontos, hogy minden terméknél következetesen magas tisztaságot érjünk el.
A termékkörforgásból és anyagvisszanyerő üzemekből származó, alacsony ötvözőanyag-, töltőfém- vagy könnyűelem-tartalmú (pl. magnézium) alumínium magas tisztaságú termékekké történő felértékelésére a lézeres emissziós spektroszkópia (LIBS) technológia használható. A STEINERT LSS | LIBS a tárgyakat kémiai összetételük alapján nagy szeparációs pontossággal válogatja, és anyagszétválasztással, valamint a rendszeren belüli frakciókiadással teljesíti az Ön követelményeit.
Ez a megoldás lehetőséget nyújt a másodlagos kohászati üzemeknek, hogy nagyobb arányban használjanak másodlagos alapanyagot, és az ötvözetek alapján állítsák össze az olvadékot. Az ötvözetosztályon belüli válogatás szükségessége, például az autóiparban gyakran használt 5000-es és 6000-es kovácsolt ötvözetek között, különösen nagy követelményeket támaszt a detektálás elemzési mélységével szemben. Itt a fő különbséget a magnézium- és szilíciumtartalom adja, amely meghatározza az adott alkatrészekhez szükséges anyagjellemzőket.
Manapság ezen ötvözeti komponensek kvantitatív meghatározása a LIBS módszerrel elvégezhető, és ipari környezetben már használatban van. Elviekben ez a módszer lehetővé teszi az alumíniumötvözet-csoportok (1000–7000) valamennyi jelentős ötvözőelemének mennyiségi meghatározását is.
A STEINERT PLASMAX LIBS válogatórendszer új fejlesztés a gépkínálatban, amely új mércét állít fel az alumíniumötvözetek szétválogatásában. A többpontos elemzés révén a rendszer pontosan szét tudja választani az 5xxx és 6xxx sorozatú alumíniumötvözeteket a kemencei beolvasztásra kész minőségre. Hatékony működésének és akár 6 tonna/óra kapacitásának köszönhetően ideális megoldás a mai újrahasznosítási kihívásokra.
Külön figyelmet érdemel a festett alumíniumlemezek detektálása és szétválasztása az olvasztás előtt, hogy eltávolíthatók legyenek a festék- és bevonatrétegekben lévő titán-dioxid, illetve akár ólom és kadmium nyomai is. Ebben a folyamatban a STEINERT KSS | NR CL eszköz vizsgálja az anyag felületét szín, lézer vagy infravörös detektálás segítségével. Az azonosított elemeket külön kezelési célra választja le a rendszer.
