详细介绍一下:模具加工厂铝屑回收
在模具加工厂的生产过程中,铝制模具(如铝合金模具、铝型材模具等)的铣削、车削、钻孔、磨削等加工工序会产生大量铝屑。这些铝屑若随意丢弃,不仅造成资源浪费,还可能因沾染切削液、油污等污染物引发环保问题。因此,铝屑回收是模具加工厂实现资源循环、降低成本、符合环保要求的重要环节。以下从铝屑特点、回收意义、回收流程、关键技术及注意事项等方面详细介绍:
一、模具加工厂铝屑的特点
模具加工产生的铝屑与其他行业(如汽车零部件加工)的铝屑相比,具有以下特殊性:
形态多样:因加工工艺不同,铝屑可能呈卷状(铣削产生)、粒状(车削产生)、粉末状(磨削产生),大小差异较大(从几毫米到几厘米)。
杂质混杂:表面通常沾染切削液(乳化液、油基切削液)、机油、润滑剂等油污;可能混入铁屑(刀具磨损或工件夹装脱落)、砂轮灰(磨削工序)、塑料碎屑(包装或夹具残留)等杂质。
纯度波动:若加工不同牌号的铝合金模具(如 6061、7075 等),铝屑可能因牌号混杂导致纯度下降,影响回收价值。
二、铝屑回收的核心意义
资源循环与成本节约
铝的再生利用能耗仅为原生铝的 5% 左右(原生铝生产需从铝土矿提炼,能耗极高),回收 1 吨铝屑可节约约 9 吨标准煤,减少约 20 吨二氧化碳排放。对模具加工厂而言,铝屑回收可直接降低原材料采购成本(再生铝价格通常低于原生铝),尤其对于年产生吨级以上铝屑的企业,经济效益显著。
环保合规
铝屑若混入生活垃圾或工业固废,其表面的油污、切削液可能渗透土壤或水体,造成污染。根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》,金属废料属于可回收利用的 “一般工业固废”,企业需规范回收处理,否则可能面临环保处罚。
产业链协同
模具加工厂的铝屑经处理后,可作为再生铝企业的原料,用于生产新的铝合金锭,再回流至模具制造、汽车、建筑等行业,形成 “加工 — 回收 — 再加工” 的闭环产业链。
三、铝屑回收的完整流程
模具加工厂的铝屑回收需经过 “收集 — 分类 — 预处理 — 压缩 — 熔炼 — 再生” 等环节,每个步骤均需严格控制,以确保回收铝的纯度和价值。
1. 铝屑的收集与分类
这是回收的基础,直接影响后续处理效率和铝屑纯度。
收集方式:
在加工设备(如数控铣床、车床)的排屑口下方安装专用收集槽(材质可选不锈钢,避免锈蚀污染),并通过传送带或螺旋输送机将铝屑输送至暂存区。
人工辅助收集散落铝屑(如机床台面、地面残留),避免混入其他垃圾。
分类原则:
按铝合金牌号分类:若加工不同牌号(如 6061、5052、7075)的模具,需单独收集对应铝屑(不同牌号的合金成分差异大,混杂会降低再生铝纯度)。
按杂质含量分类:将明显混入铁屑、塑料的铝屑与纯净铝屑分开,减少后续处理难度。
按油污程度分类:粗加工产生的铝屑油污较少,精加工(如镜面铣)可能使用更多切削液,油污较重,可分开暂存。
2. 预处理:去除杂质与油污
铝屑表面的油污和杂质会导致熔炼时产生烟尘、夹渣,降低再生铝质量,因此预处理是关键环节。
除铁处理:
利用磁选设备(如悬挂式磁选机、滚筒式磁选机)吸附铝屑中的铁屑(刀具磨损产生的铁粉、夹具脱落的铁件)。对于非磁性杂质(如铜屑、塑料),可通过人工分拣或涡流分选机(利用不同金属导电率差异分离)去除。
除油处理:
核心是去除切削液、机油等油污,常见方法包括:
热碱清洗法:将铝屑放入 80-100℃的碱性溶液(如氢氧化钠溶液,浓度 2-5%)中浸泡 10-30 分钟,油污在碱性条件下乳化分解,再用清水冲洗至中性(pH=7-8)。该方法成本低,但需控制碱浓度(过高会腐蚀铝屑)。
溶剂清洗法:使用有机溶剂(如煤油、柴油、专用金属清洗剂)浸泡或喷淋铝屑,利用相似相溶原理溶解油污,后通过蒸馏回收溶剂循环使用。适用于油污较重的铝屑,但需注意溶剂的挥发性和防火安全。
离心分离法:将铝屑放入离心脱油机(转速 1000-3000r/min),通过离心力分离表面附着的切削液(尤其适用于乳化液类切削液,可回收切削液重复使用)。
干燥处理:
清洗后的铝屑需去除水分(避免熔炼时产生蒸汽导致铝液飞溅),可采用热风干燥机(温度 60-80℃)或自然晾晒(适用于小批量),确保含水率≤1%。
3. 压缩打包:减少体积,便于运输
预处理后的铝屑松散、体积大(1 吨松散铝屑体积约 5-8m³),运输成本高。需通过铝屑打包机(液压驱动)将其压缩成块(尺寸通常为 300×200×100mm,密度可达 1.5-2.0t/m³),压缩后的铝块不仅减少运输成本(节省 50% 以上运力),还能减少熔炼时的烧损(松散铝屑与空气接触面积大,易氧化)。
4. 熔炼与再生
压缩后的铝块需送至再生铝冶炼厂,经熔炼去除剩余杂质(如非金属夹渣、微量元素调整),铸成铝锭后重新用于工业生产:
熔炼过程:在反射炉或感应炉中加热至 700-750℃,加入精炼剂(如六氯乙烷)去除氢气和夹渣,加入合金元素(如硅、镁)调整成分至目标牌号(如再生 6061 铝合金)。
再生铝用途:模具加工厂回收的铝屑经再生后,可用于制作新的铝合金模具坯料、铝型材、汽车零部件等,实现资源闭环。
四、模具加工厂铝屑回收的关键注意事项
环保合规
清洗废水(含油污、碱性物质)需经污水处理设备(如隔油池 + 生化处理)达标后排放,禁止直接排放。
溶剂清洗时需安装废气收集装置(如活性炭吸附),避免有机溶剂挥发污染空气。
安全管理
铝屑(尤其粉末状)属于易燃物质,堆积时需远离火源,保持通风(防止铝粉达到爆炸极限),配备灭火器(如干粉灭火器)。
压缩打包机、熔炼设备需定期检查液压系统、电路,避免漏油、漏电引发事故。
质量控制
分类越精细,再生铝纯度越高,售价也越高(如纯 6061 铝屑比混杂铝屑每吨高 500-1000 元)。
预处理时避免过度清洗(如强碱长时间浸泡),防止铝屑被腐蚀导致损耗(损耗率需控制在 5% 以内)。
回收模式选择
自主回收:适合大型模具厂(年铝屑量>50 吨),可购置预处理、打包设备,自行处理后卖给再生铝厂,利润较高但前期设备投入大(约 10-30 万元)。
合作回收:中小型厂家可与专业金属回收公司合作,由其上门收集、处理,虽利润较低,但节省设备和人力成本。
五、经济效益案例参考
以一家年产生 200 吨铝屑的模具厂为例:
未回收时:铝屑作为固废处理,需支付清运费用(约 200 元 / 吨),年支出 4 万元。
回收利用时:
经分类、预处理后,铝屑纯度可达 95% 以上,售价约 1.2 万元 / 吨(再生铝市场价),年收入 240 万元。
预处理成本(人工、水电、清洗剂)约 0.1 万元 / 吨,总成本 20 万元。
净利润:240 - 20 - 4 = 216 万元,同时节省原生铝采购成本(原生铝价约 1.8 万元 / 吨,再生铝便宜约 30%)。
总结
模具加工厂的铝屑回收是 “降本、环保、资源循环” 的重要举措,核心在于通过精细分类、高效预处理、规范熔炼实现铝屑的高价值再生。企业需根据自身规模选择合适的回收模式,严格把控每个环节的质量与环保要求,既能获得可观的经济效益,也能履行社会责任,符合制造业绿色发展趋势。