تتضمن معالجة إعادة تدوير نفايات الألومنيوم بشكل عام العمليات الأساسية الأربع التالية.
(1) يبدأ تحضير خردة الألومنيوم بالتصنيف الأساسي لخردة الألومنيوم، والتي يتم تكديسها حسب الدرجة، مثل الألومنيوم النقي، وسبائك الألومنيوم المشوهة، وسبائك الألومنيوم المصبوبة، والمواد المختلطة. بالنسبة لمنتجات خردة الألومنيوم، يجب إجراء التفكيك لإزالة الفولاذ والأجزاء المعدنية غير الحديدية الأخرى -المتصلة بمادة الألومنيوم، تليها عمليات مثل التنظيف والسحق والفصل المغناطيسي والتجفيف لإنتاج خردة الألومنيوم. بالنسبة لأجزاء الألومنيوم القديمة خفيفة الوزن والمرتخية والمتقشرة، مثل أذرع القفل في السيارات، وأكمام تروس السرعة، ونشارة الألومنيوم، يجب ضغطها في بالات باستخدام مكبس معدني هيدروليكي. بالنسبة للأسلاك الفولاذية المجدولة المصنوعة من الألومنيوم -، يجب فصل النواة الفولاذية أولاً، ومن ثم يجب لف أسلاك الألمنيوم على شكل لفات.
شوائب الحديد ضارة جدًا بصهر نفايات الألومنيوم. عندما يكون محتوى الحديد مرتفعًا جدًا، فإنه يمكن أن يشكل بلورات معدنية هشة في الألومنيوم، وبالتالي يقلل من خصائصه الميكانيكية ويضعف مقاومته للتآكل. يجب عمومًا التحكم في محتوى الحديد إلى أقل من 1.2%. يمكن استخدام نفايات الرصاص التي تحتوي على نسبة حديد تزيد عن 1.5% كمزيل للأكسدة في صناعة الصلب، بينما نادرًا ما تستخدم سبائك الألومنيوم المتوفرة تجاريًا نفايات الألومنيوم التي تحتوي على نسبة عالية من الحديد في الصهر. في الوقت الحالي، لا توجد طريقة ناجحة في صناعة الألومنيوم يمكنها إزالة الحديد الزائد من نفايات الألومنيوم بشكل مرضي، وخاصة الحديد الموجود على شكل الفولاذ المقاوم للصدأ.
غالبًا ما تحتوي نفايات الألومنيوم على شوائب عضوية غير معدنية مثل الطلاء والزيت والبلاستيك والمطاط. قبل الصهر في الفرن، يجب إزالتها. بالنسبة لنفايات الألومنيوم من نوع الأسلاك-، يمكن بشكل عام استخدام طرق مثل الطحن الميكانيكي، وتقشير القص، والتقشير الحراري، والتقشير الكيميائي لإزالة العزل. في الوقت الحالي، تستخدم الشركات المحلية عادةً الاستئصال بدرجة حرارة عالية- لإزالة العوازل، مما يؤدي إلى توليد كمية كبيرة من الغازات الضارة وتلويث الهواء بشدة. إذا تم استخدام مزيج من -الخبز بدرجة حرارة منخفضة والتقشير الميكانيكي، فيمكن تخفيف العزل بالحرارة لتقليل القوة الميكانيكية، ثم فركه ميكانيكيًا، لتحقيق التنقية مع السماح باستعادة المواد العازلة. يمكن تنظيف الطلاءات وبقع الزيت والملوثات الأخرى الموجودة على أسطح أواني نفايات الألومنيوم باستخدام المذيبات العضوية مثل الأسيتون. إذا لم يكن من الممكن إزالتها، فيجب استخدام فرن تجريد الطلاء. يجب ألا تتجاوز درجة الحرارة القصوى لفرن تجريد الطلاء 566 درجة؛ وطالما بقيت مواد النفايات في الفرن لفترة كافية، يمكن إزالة الزيوت والطلاءات العامة بالكامل.
بالنسبة لورق رقائق الألومنيوم، من الصعب فصل طبقة رقائق الألومنيوم بشكل فعال عن طبقة ألياف الورق باستخدام معدات فصل نفايات الورق العادية. تتمثل إحدى طرق الفصل الفعالة في وضع ورق رقائق الألومنيوم أولاً في محلول مائي، ثم تسخينه وضغطه، ثم تصريفه سريعًا إلى بيئة ذات ضغط منخفض- لتقليل الضغط، متبوعًا بالتحريك الميكانيكي. لا تسمح طريقة الفصل هذه باستعادة لب الألياف فحسب، بل تسمح أيضًا باستعادة رقائق الألومنيوم.
إن تسييل وفصل خردة الألومنيوم هو اتجاه التطوير المستقبلي لإعادة تدوير الألومنيوم المعدني. فهو يجمع بين المعالجة المسبقة لمواد الألومنيوم الخردة وإعادة الصهر، الأمر الذي لا يقلل من تدفق العملية فحسب، بل يقلل أيضًا من تلوث الهواء، مع تحسين معدل استرداد المعدن النقي بشكل كبير.
يحتوي الجهاز على مرشح يسمح بمرور جزيئات الغاز من خلاله. في طبقة التميع يترسب الألمنيوم في الأسفل، وتتحلل المواد العضوية مثل الطلاء الملتصق بنفايات الألمنيوم إلى غاز، قطران، وكربون صلب عند درجات حرارة أعلى من 450 درجة، والتي يتم بعد ذلك حرقها بالكامل في جهاز الأكسدة داخل الفاصل. يتم تقليب النفايات بواسطة أسطوانة دوارة، يتم خلطها مع المذيب الموجود في الغرفة، ويتم فصل الشوائب مثل الرمل والحصى إلى منطقة فصل الرمل والحصى، بينما يتم إرجاع المحلول المذاب الذي نفذته النفايات إلى غرفة التسييل من خلال لولب الاسترداد.
(2) يتم اختيار المواد الخام وحسابها على أساس تحضير وشروط جودة خردة الألومنيوم، ووفقاً للمتطلبات الفنية للمنتجات المعاد تدويرها. يجب أن تأخذ الصيغة في الاعتبار درجة الأكسدة وفقدان الاحتراق للمعادن، حيث يتعرض السيليكون والمغنيسيوم لفقدان أكسدة واحتراق أكبر من عناصر صناعة السبائك الأخرى. ينبغي تحديد معدل فقدان الاحتراق لمختلف عناصر صناعة السبائك بشكل تجريبي مسبقًا. ستؤثر المواصفات الفيزيائية ونظافة سطح خردة الألومنيوم بشكل مباشر على جودة المنتجات المعاد تدويرها وإنتاجية المعدن. يمكن أن يؤدي خردة الألومنيوم سيئة إزالة الشحوم إلى دخول ما يصل إلى 20% من المكونات الفعالة إلى الخبث.
(3) سبائك الألومنيوم الخردة التي يمكن إنتاجها إلى سبائك الألومنيوم المشوهة تشمل 3003، 3105، 3004، 3005، 5050، ومن بينها السبائك الرئيسية هي سبيكة 3105. للتأكد من أن التركيب الكيميائي لمواد السبائك يلبي المتطلبات الفنية واحتياجات معالجة الضغط، قد يكون من الضروري إضافة كمية معينة من سبائك الألومنيوم الأولية.
(4) يتم إعادة تدوير جزء صغير فقط من سبائك الألومنيوم الخردة إلى سبائك الألومنيوم المشوهة؛ يتم إعادة تدوير حوالي 1/4 كمزيلات للأكسدة في صناعة الصلب، ويستخدم معظمها في سبائك الألومنيوم المعاد تدويرها. -سبائك الألومنيوم المصبوبة مثل A380 وADC10، المستخدمة على نطاق واسع في الولايات المتحدة واليابان، يتم إعادة تدويرها بشكل أساسي من خردة الألومنيوم.
في عملية إعادة تدوير نفايات الألومنيوم، يعد صهر ومعالجة الألومنيوم المعاد تدويره عملية أساسية لضمان الجودة المعدنية للألمنيوم المعاد تدويره. إن تعديل وتنقية مصهور الألومنيوم لا يؤدي فقط إلى تغيير شكل السيليكون في سبائك الألومنيوم-السيليكون، وتنقية مصهور الألومنيوم، بل يؤدي أيضًا إلى تحسين خصائص سبائك الألومنيوم بشكل كبير. حاليًا، غالبًا ما يستخدم تكرير وتنقية ذوبان الألومنيوم الكلوريدات والفلوريدات مثل NaCl، وNaF، وKCl، وNa3AlF6، وبعض المعالجات تستخدم C12 أو C2C16.
