Худяков И.Ф.(ред.)Технология вторичных цветных металлов

Подождите немного. Документ загружается.

§ 2. Классификация лома и отходов

цветных металлов

В зависимости от происхождения лом состоит из де-

талей машин, приспособлений, двигателей, приборов,

самолетов, кабелей, отработанных аккумуляторов, быто-

вых и других изделий. Состав лома весьма разнообразен

и представлен в виде отливок, поковок, штамповок, кон-

струкционных узлов, изготовленных из листов, труб;

прутков, профилированного проката. Как правило, в со-

став лома входят детали, изготовленные из различных

цветных металлов, а также содержащие приделки из не-

металлических материалов и черных металлов в виде за-

плавленных, запрессованных или механически соединен-

ных деталей.

Всевозможные механические включения из черных ме-

таллов и неметаллических материалов в виде приделок

или отдельных деталей, не соединенных с ломом или от-

ходами, а также влага, масло, земля, пыль, краска, изо-

лирующие и упаковочные материалы характеризуют за-

соренность лома и отходов.

С целью более рационального использования вторич-

ного сырья в народном хозяйстве на лом и отходы цвет-

ных металлов установлен государственный стандарт

(ГОСТ 1639—-78), в соответствии с которым определяют

качество каждого вида сырья и осуществляют поставку

его потребителям.

Лом и отходы цветных металлов подразделяют по

физическим признакам на классы, по химическому со-

ставу — на группы и марки, по показателям качества —

на сорта.

Весь лом и отходы делят на четыре класса. К классу

А относят лом и кусковые отходы, к классу Б — стружку,

класс В объединяет порошкообразные отходы и класс

Г — прочие отходы.

Подразделение по группам основано на объединении-

в группе сплавов, близких друг к другу по химическому

составу, т. е. лом и отходы одной группы могут перера-

батываться совместно для получения сплава заданного

состава.

К первой группе относятся чистые металлы, к после-

дующим — их сплавы. К последней группе каждого клас-

са алюминия, меди, никеля, олова, свинца отнесены низ-

кокачественные смешанные лом и отходы.

Разделение лома и отходов по сортам осущест-

вляют с учетом их засоренности, а также массы,

габарита и т. д.

К первому сорту относят лом и отходы, кроме класса

Г которые могут быть подвергнуты металлургической

переработке без дополнительной обработки. Лом и отхо-

ды, за исключением низкокачественных и относящихся к

.классу Г, должны поставляться с паспортом, в котором

указаны наименование лома и отходов, класс и группа

партии.

Лом и отходы цветных металлов и сплавов одного ме-

талла, класса, одной группы или марки сплава не допус-

кается смешивать с ломом и отходами цветных метал-

лов и сплавов другого металла, другого класса. Только

в отдельных случаях по согласованию с потребителем

принимают смешанный лом и отходы.

Сыпучая стружка всех цветных металлов и сплавов

должна иметь длину витка не более 100 мм и не менее

3 мм.

Сдаваемый металлолом проверяют на взрывобезопас-

ность, из него должны быть удалены взрывоопасные

предметы и материалы. Кроме того, заготавливаемый

металлолом подвергают контрольной проверке на взры-

вобезопасность.

Замкнутые сосуды, резервуары, баллоны, бочки, тру-

бы и др. освобождают от содержимого, кроме того они

должны быть доступны для осмотра внутренней поверх-

ности. Стандартом предусмотрено освобождение само-

летного лома и лома военной техники от горючего, сма-

зочных материалов и жидкостей, а также от боеприпа-

сов, полых предметов, взрывоопасных агрегатов, узлов,

деталей.

Подготовку взрывоопасного лома к дальнейшей пе-

реработке осуществляют на отдельных площадках под

руководством пиротехника.

При заготовке и поставке сортного (паспортизован-

ного) лома и отходов масса отдельных кусков, пакетов

и пучков для всех групп и сортов алюминия и его спла-

вов не должна превышать 150 кг, а для других металлов и

сплавов 250 кг. Масса отдельных кусков низкокачествен-

ного лома и отходов не должна превышать 5 т, а габа-

ритные размеры 2X2X5,8 м.

§ 3. Характеристика вторичного сырья

цветных металлов

Алюминиевое сырье

В зависимости от происхождения лом алюминия со-

стоит из деталей машин, двигателей, самолетов, прибо-

ров, бытовых изделий. Составляющие лома представля-

ют собой поковки, отливки, штамповки, изделия из труб,

прутков и профилированного проката. Для алюминиево-

го лома характерно смешение деталей из различных алю-

миниевых сплавов, наличие приделок из неметаллических

и металлических материалов, высокая степень засорен-

ности.

Значительная доля вторичного алюминиевого сырья

представлена отходами, которые образуются при произ-

водстве изделий из листа и проката, проволоки, фольги.

Вторичным сырьем является стружка, образующаяся при

механической обработке алюминия и его сплавов. Она

составляет самую большую группу алюминиевых отхо-

дов; доля ее в общем количестве отходов и лома дости-

гает 40% и более.

В процессе плавки алюминия и его сплавов на поверх-

ности расплава образуются окислы. Смесь окислов с ча-

стицами футеровки и пылью, пропитанная жидким ме-

таллом, удаляется с поверхности расплава и образует

съемы (шлаки). Они содержат алюминий и, как правило,

перерабатываются на заводах вторичных цветных метал-

лов.

В соответствии со стандартом в первую группу клас-

сификации лома и отходов алюминия включены лом и

отходы нелегированного алюминия, во вторую — лом и

отходы деформируемых сплавов с низким содержанием

магния (до 0,8 %), в третью — лом и отходы деформируе-

мых сплавов с повышенным содержанием магния (до

1,8%), в четвертую — отходы литейных сплавов с низ-

ким содержанием меди (до 1,5%), в пятую — литейные

алюминиевые сплавы с высоким содержанием меди, в

шестую — алюминиевые деформируемые сплавы с высо-

ким содержанием магния (до 6,8%), в седьмую — алю-

миниевые литейные сплавы с высоким содержанием маг-

ния (до 13%), в восьмую — отходы деформируемых спла-

вов с высоким содержанием цинка (не более 7,0%), в де-

вятую — алюминиевые литейные сплавы с высоким СО'

Таблица 2

Классификация лома и отходов алюминия и его сплавов

Характеристика

Техническая характеристика

Норма

Лом и кусковые отходы, не

засоренные другими метал-

лами и сплавами,

в том числе:

штампованные детали

алюминиевые шины

алюминиевая проволока,

проводники тока

брак заготовок, чушки

переплавов

обрезь труб, листов,

лент, профилей, высечка

лент, листов

отходы толщиной более

3 мм

Лом и кусковые отходы, не

засоренные другими цветны-

ми металлами и сплавами, а

также указанные в I сорте,

но не отвечающие требова-

ниям I сорта

Проводники тока после дроб-

ления и освобождения от

изоляции

Лом и кусковые отходы, не

засоренные другими цветны-

ми металлами и сплавами,

Указанные в I и II сортах,

но не отвечающие требова-

ниям I и II сортов

Алюминиевые

тока

проводники

Сорт I

Одна группа металла. Со-

держание металла, %, не

менее

Разделанные. Размер куска,

мм, не более

Масса куска, кг, не более

Без фарфора, изоляции и

других посторонних приде-

лок

Освобожденные от изоляции.

В бухтах или пакетах

Размер пакета, мм, не более

Масса отдельных кусков, кг,

не более

Размер пакета, мм, не более

Масса пакета, кг, не более

Россыпью или в пакетах

Сорт II

Одна группа металла. Со-

держание металла, %, не ме-

нее

Засоренность черными ме-

таллами, %, не более

Россыпью

Сорт III

Одной группы металла

Содержание металла, %, не

менее

Засоренность черными ме-

таллами, %, не более

С приделками

В хлопчатобумажной изоля-

ции

600 X 600X1500

100

400X400X700

100

400 X 400 X 700

150

Примечание. Класс А. Лом и кусковые отходы алюминия и алюми-

ниевых сплавов. Группа I. Алюминий чистый (нелегированный). А1 —• не менее

99%. Примесей не более 1%, в том числе: 0,5% Si; 0,05% Си; 0,5% Fe; 0,1% Zn.

Марки: А999, А995, А99, А95, А85, А8, А7, А7Е, А6, А5, А5Е, АО, АД0, АД1.

держанием цинка (до 12%), в десятую — низкокачест-

венный лом и отходы, не отвечающие требованиям I—

IX групп.

Пример классификации лома и отходов алюминия и

алюминиевых сплавов в соответствии с ГОСТ 1639—78

дан в табл. 2.

Ниже приведена характеристика отдельных видов

сырья.

Лом и кусковые отходы

Эта группа вторичного сырья включает лом изделий

из листа и проката, проволоки, литья, поковок и отходы,

образующиеся при производстве этих изделий.

Лист и прокат используют в производстве самолетов,

судов, мебели, бытовых предметов, при этом образуются

отходы в виде листовой обрези.

Самолетным ломом являются корпуса не пригодных

к эксплуатации самолетов и их отдельные части: фюзе-

ляж, кабина, крылья, хвостовое оперение и куски корпу-

са самолета, а также целые корпуса самолетов, израс-

ходовавших свой ресурс. Корпус представляет собой

дуралюминовую или стальную конструкцию, обшитую

листами дуралюмина. Внутри корпуса смонтированы

топливные баки, трубопроводы, электропроводка, име-

ется большое количество мелких деталей.

Самолетный лом является наиболее сложным видом

сырья, так как он включает большое количество деталей

из различных металлов, которые трудно удалить. Его

предварительно подвергают разделке для удаления по-

сторонних металлов и материалов, которые при плавке

могут перейти в расплав и загрязнить сплав, увеличить

угар алюминия (горючие материалы), удлинить плавку.

Посторонними металлами в самолетном ломе обычно

являются стальные приделки, свинец, бронзовые и ла-

тунные детали арматуры, медные и латунные трубопро-

воды и радиаторы, медные провода. В ломе присутству-

ют литые и кованые детали из алюминиевых сплавов, от-

личающихся по химическому составу от дуралюмина.

Менее вредны стальные детали: при соблюдении тех-

нологии плавки содержание железа в алюминиевом спла-

ве может составить не более 0,4%. Все другие металлы

и сплавы, попадающие с самолетным ломом в печь, рас-

творяются в жидкой ванне и изменяют химический со-

став сплава. Поэтому тщательное удаление приде-

лок при разделке самолетного лома является важ-

ной аадачей.

После удаления посторонних металлов и материалов

самолетный лом разрезают на отдельные части, удобные

для транспортировки и плавки.

В последнее время в переплавку поступает все боль-

шее количество судового лома: катеров, лодок, бакенов,

понтонов и других изделий. По химическому со-

ставу судовой лом отвечает алюминиевомагниевым

сплавам, обладающим повышенной коррозионной

стойкостью.

Весьма ценным видом сырья для выплавки вторично-

го алюминия и алюминиевых сплавов являются отходы,

образующиеся при изготовлении изделий из листа и лен-

ты — листовая обрезь. Этот вид отходов представляет со-

бой куски кромок и концов, выштаиповку, высечку. К ли-

стовой обрези относят также бракованные куски листа

или ленты (мятые, поцарапанные!, а также брак дета-

лей, изготовленных холодной штамповкой. Засоренность

листовой обрези обусловлена наличием обрезков пласт-

масс, оцинкованного железа, иногда латуни, меди и ко-

леблется от 3 до 20 %.

По химическому составу листовую обрезь делят на

обрезь чистого алюминия и обрезь алюминиевых сплавов

(дуралюмин, алюминиевомарганцевый, алюминиевомаг-

ниевый, алюминиевоцинковый сплавы). Любая обрезь

часто бывает покрыта лаком или анодирована. Такая

обрезь мало окисляется при хранении.

Другая часть отходов — обрезки профилей, труб,

прутков, пресс-остатки, отходы ог горячей штамповки.

Этот вид отходов обычно не содержит посторонних при-

месей, кроме окиси алюминия, и представляет собой алю-

минии, дуралюмин, алюминиевоцинковый сплав. Для

горячей штамповки пригодны ковочные сплавы, поэто-

му отходы штамповки имеют химический состав алюми-

ниевомедных сплавов (АК1, АК2

АК4 и др.).

Алюминиевую проволоку используют для изготовле-

ния кабелей и электрических прозодов. Она может быть

из чистого алюминия или из алюминиевомагниевокрем-

ниевого сплава (алдрея).

Проволока поступает в переработку в виде отходов

электротехнического производства или в виде продукта

разделки проводов и кабелей. Провода могут быть одно-

и многопроволочные, покрытые изоляцией и без нее.

Алюминиевые провода могут иметь сердцевину из сталь-

ной оцинкованной проволоки.

Помимо лома и отходов из листа и проката, к этому

классу сырья относят лом литья и поковок. Литые и ко-

ваные детали имеют разнообразный химический состав.

Как правило, детали имеют приделки из других металлов

(стальные болты и шпильки, подшипники, бронзовые

втулки). Засоренность лома зависит от тщательности

разделки и колеблется от 3 до 50%

•

Лом двигателей внутреннего сгорания состоит.'-из

большого количества литых и кованых деталей — порш-

ней, цилиндров, блоков, головок, картеров, корпусов ко-

робок передач и т. д. Эти детали отлиты из качественных

сплавов; двигатели изготавливают большими сериями,

поэтому собирают крупные партии лома однородных де-

талей одинакового химического состава.

Более разнообразен по химическому составу машин-

ный лом — детали различных машин, приборов, приспо-

соблений, инструмент, изготовленные из качественных и

низкокачественных сплавов.

Стружка

Стружка может быть витой, сыпучей, крупной и мел-

кой. Она загрязнена железом, охлаждающими эмульсия-

ми, маслом. При хранении под открытым небом содер-

жание влаги в стружке может достигать 20%. Влажная

стружка быстро корродирует, этот процесс ускоряют ще-

лочные эмульсии. Все эти факторы приводят к значи-

тельному снижению выхода металла при плавке струж-

ки. Поэтому перед плавкой алюминиевая стружка тре-

бует подготовки.

Съемы

К съемам относятся настыли с разливочных ковшей;

пена, образующаяся при переливах алюминия. При уда-

лении съемов с поверхности расплава неизбежно захва-

тывается некоторое количество металла. Алюминиевые

съемы могут быть двух видов: кусковатые и порошкооб-

разные. Кусковатые съемы представляют собой прочные

куски различных размеров. Они содержат 45—80% ме-

талла и не поддаются дроблению. Порошкообразные

съемы более бедны по содержанию металла (10—20%)

и являются продуктом разложения кусковых съемов.

Из-за наличия прослоек из окислов и солей от ра-

финирования алюминия съемы имеют пористое строение,

поэтому при хранении они быстро окисляются и содер-

жание металла в них снижается.

На заводы вторичной металлургии съемы поступают

загрязненными обломками тиглей, кирпичей и другим му-

сором. Экономически оправдана плавка съемов, содер-

жащих более 50% металла. Поэтому бедные съемы пе-

ред плавкой обрабатывают с целью их обогащения.

Прочие лом и отходы

К этому классу вторичного сырья относят материалы,

содержащие небольшое количество алюминия и его спла-

вов, в значительной степени загрязненных посторонними

материалами, а также материалы, количество которых

не имеет большого значения с точки зрения использова-

ния их в качестве сырья.

Этот вид сырья представлен радиоломом, взрыво-

опасным ломом, алюминиевой фольгой. В последние годы

образуется большое количество лома радиотехнической

аппаратуры (телевизоры, радиоприемники, приборы ра-

диотехники и электроники)в виде корпусов, шасси, от-

дельных узлов, отлитых из алюминия и его сплавов. Осо-

бенностью этого вида лома является наличие большого

количества медных проводов, керамики, стекла, припоя и

других материалов.

Полная разделка радиолома весьма трудоемка, по-

этому из него стремятся удалить только провода, кабель,

катушки, сопротивления, конденсаторы и др.

К взрывоопасному лому относится лом предметов во-

енного назначения, содержащих взрывчатые вещества

(головки артиллерийских снарядов, дистанционные труб-

ки и т. д.). Этот лом подвергают пиротехническому конт-

ролю и перерабатывают отдельно.

Алюминиевая фольга — холоднокатаная лента тол-

щиной 0,003—0,2 мм. Ее используют в качестве упако-

вочного материала, для изготовления обмоток конденса-

торов, в качестве экранов для радио- и электронных при-

боров, для тепло- и гидроизоляции и т.д. Фольга может

быть гладкой, тисненой, окрашенной и лакированной.

Для упрочнения фольги ее наклеиваю* с помощью пара-

2-800

фина, крахмала или лака на бумагу, картон и другие ма-

териалы, т. е. делают ее кашированной.

Отходы фольги представляют собой брак при прокат-

ке в виде рулонов или путаной фольги, брак изделий из

фольги (обмотки конденсаторов, бракованные конден-

саторы). Ломом фольги являются непригодные конден-

саторы, использованная упаковка.

Фольгу изготавливают из чистого алюминия, однако

в качестве вторичного сырья интерес представляет лишь

фольга в виде отходов с прокатных заводов. Фольга в

виде рулона может непосредственно направляться в

плавку, путаную фольгу необходимо предварительно па-

кетировать.

Таким образом, вторичное алюминиевое сырье харак-

теризуется большим разнообразием, что обусловливает

необходимость подготовки его к металлургической пере-

работке различными методами.

Медьсодержащее сырье

Сырьем для производства вторичной меди и ее спла-

вов служат амортизационный лом (46% всего медьсо-

держащего сырья) и текущие отходы производства.

Товарные ресурсы медьсодержащего сырья склады-

ваются в основном из отходов и лома деформируемых и

литейных сплавов, образующихся при потреблении мед-

ных, латунных, бронзовых полуфабрикатов и готовых из-

делий. Незначительный удельный вес занимают шлаки —

отходы производства полуфабрикатов (табл. З)

В соответствии со стандартом (ГОСТ 1639—78) все

медьсодержащее сырье в зависимости от химического

состава подразделяется на 13 групп.

Медное сырье относится к I—II группам( I группа —

медь без полуды и пайки, содержание меди не менее

99,5%, II группа — медь луженая и паяная, соответст-

вующая маркам МО—М4).

Медноцинковые сплавы разделены на 6 групп (III—

VIII). В III группу входят двойные латуни без полуды и

пайки с содержанием меди не менее 60 %.

К IV группе относятся латуни оловянные, оловянно-

свинцовые, латуни двойные паяные и луженые, в кото-

Оконишников А, М., Федотова Г. В., Ярмаль Г. Н. — Цветные

металлы, 1975, № 6, с. 73—74.

Таблица 3

Структура вторичного медьсодержащего сырья

Содержание в сырье, %

Источник ломо-

Состав сырья, %

Источник ломо-

Состав сырья, %

образования

Состав сырья, %

меди

латуни бронзы

Производство про-

1,7 — шлак

4,8

—

ката

Производство

2,8 — шлак

8,2

— —

литья и сплавов на

медной основе

Производство ка-

8,0 — обрезки провод-

23,3 —

—

бельной продукции

ников тока

7,4

24,9

2,7

Металлообработ-

13,6 — обрезь и куско-

7,4

24,9

2,7

ка проката

вые отходы деформи-

ка проката

руемых сплавов

16,6

26,2

17,7—стружка дефор-

16,6

26,2

4,2

мируемых сплавов

0,3

1,5

Металлообработ- 0,5 — кусковые отхо-

—

0,3

1,5

ка фасонного литья

ды литейных сплавов

14,4 — стружки литей- '0,5

8,6

45,0

ных сплавов

11,3

Амортизационный

14,7 — лом изделий 0,5

11,3

41,6

лом

литейных сплавов

17,4 — лом изделий из

12,2

28,7

5,0

деформируемых спла-

вов

9,2 —лом кабельной

26,5

—

продукции

Всего 100,0

100,0

рых содержание олова не превышает 2,5% и свинца 3%.

Свинцовые латуни включены в V группу, в них содержит-

ся свинца не более 3%. К специальным латуням отно-

сятся также кремнистые латуни (VI группа) с содержа-

нием кремния не более 4,5%, марганцовистые (VII груп-

па) — марганца не более 4,0%, алюминиевые (VIII груп-

па) — более 7% алюминия.

Оловянные бронзы относятся к IX группе, безоловян-

ные (в сплавах не более 0,25% олова и не более 1,5%

цинка) — к X группе. Из безоловянных бронз в отдель-

ные группы выделяются бериллиевые (XI группа) и

свинцовые (XII группа) бронзы.

Вторичное медьсодержащее сырье, смешанное по

группам и сортам, с высокой засоренностью классифи-

цируется как низкокачественное и выделяется в

XIII группу. Удельный вес сдаваемых ломосдатчиками