Утилизация отходов слоистых металлов.

В процессе производства слоистых металлов неизбежно образуются отходы, главным образом в виде обрези. То же самое происходит и при изготовлении изделий из этих металлов. Отслужившая свой срок "слоистая" деталь также обычно идет в отходы. Проблема переработки металлических отходов – одна из наиболее сложных. Неудовлетворительное положение в этой области объясняется и организационными, и экономическими, и техническими причинами. А между тем возвращение в производство отслуживших металлов – громадный резерв экономии энергетических, материальных и трудовых затрат. Кроме того, использование вторичных ресурсов прямо связано с охраной окружающей среды, улучшением экологической обстановки.

Для повышения эффективности металлургической переработки отходов слоистых металлов проводят их первичную обработку на местах, в цехах предприятий по вторичному использованию цветных металлов или в шихтовых цехах заводов, производящих цветные металлы из вторичного сырья. Первичная обработка предусматривает: сортировку, разделку, пакетирование, брикетирование, измельчение, сушку, обезжиривание, обогащение, магнитную сепарацию и п.т. Другими словами, это весьма сложная и многоступенчатая технология.

Утилизация отходов слоистых металлов - не простая техническая задача. Направлять отходы сразу в переплав в большинстве случаев нельзя, так как требуется сначала отделить составляющие композиции друг от друга. Сделать это можно механическими, химическими, электрохимическими или тепловыми способами.

Механические способы заключаются в раздирании слоев (когда прочность соединения ниже прочности составляющих), а также в срезке плакирующего слоя (при достаточной его толщине) путем строжки или фрезерования.

Химические методы довольно сложны и многостадийны. Они предусматривают последовательные операции: стравливание и выщелачивание плакирующего металла, и дальнейшее восстановление его из оксидов. Например, один из способов переработки отходов сталемедных композиций включает операции выщелачивания в серной кислоте, в результате чего образуется тетрааминосульфат меди, который идет на вторичное выщелачивание. Выделяющийся при этом сульфат меди выводят из зоны выщелачивания и разлагают при температуре около 1000 °С с образованием оксидов. Последняя операция – восстановление меди из оксидов углеродом при 900…1000 °С. Электролитические методы снятия плакирующего слоя обладают по сравнению с химическими важным преимуществом - относительной простотой. Обычно здесь в одном цикле происходит и растворение цветного металла на аноде (биметалле) и осаждение его на катоде.

Тепловые методы заключаются в расплавлении более легкоплавкой составляющей композиции. Если слоистые отходы имеют вид ленты или полосы, то процесс можно осуществлять в потоке, располагая нагревающее устройство над поверхностью движущейся полосы. В ряде случаев применим метод разделения слоев тепловым ударом: при быстром нагреве в результате разницы в тепловом расширении металлов композиции происходит расслоение.

Наиболее простой и дешевый путь утилизации отходов слоистых металлов - это использование их в качестве шихтовых материалов при выплавке металлов. Так, отходы (концевая и боковая обрезь) производства сталемедных композиций используют в качестве железистого флюса при выплавке вторичной черновой меди, а также как легирующую добавку при выплавке медьсодержащих чугунов.

ЛЕКЦИЯ 4