金属模具加工厂回收的废铝屑如何处理？

金属模具加工厂回收的废铝屑处理，核心是 “先净化除杂，再高效熔炼再生”，既要解决铝屑含杂多（如切削液、金属粉尘）的问题，也要降低熔炼损耗，最终转化为可复用的铝原料。

一、第一步：预处理净化，去除杂质与污染物

铝屑从加工工位收集后，首要任务是清除影响再生质量的杂质，这是后续熔炼的基础，直接决定再生铝的纯度。

初步分拣：分离非铝杂质

人工或机械筛选：先通过人工挑拣，去除铝屑中明显的大块杂质，如混入的钢铁碎屑、塑料垫片、橡胶颗粒等；对于细小的铁杂质，可使用磁吸设备（如永磁滚筒、磁选输送带），利用铝无磁性的特性，快速分离铁屑。

风选除轻杂：若铝屑中混有大量切削粉尘、木屑等轻质杂质，可通过风选机（带可调风速的分离装置），借助风力将轻杂吹走，铝屑因密度大落入收集仓，实现初步净化。

清洗：去除油污与切削液

碱性清洗：将分拣后的铝屑放入密闭清洗槽，加入浓度 5%-8% 的氢氧化钠（NaOH）溶液，温度控制在 50-60℃，浸泡 10-15 分钟，通过碱性溶液分解铝屑表面的切削液、润滑油等油污；浸泡过程中可搭配搅拌或超声波震荡，提升清洗效果。

清水漂洗与干燥：清洗后的铝屑需用高压清水冲洗 2-3 次，彻底去除残留的碱液（避免后续熔炼腐蚀炉体），然后送入烘干设备（如热风烘干机，温度 80-100℃），将水分烘干至含水率≤1%，防止熔炼时产生水蒸气导致铝液飞溅。

压实：减少体积，降低熔炼损耗

压块处理：将干燥后的铝屑送入铝屑压块机，压制成密度较高的铝饼（密度可达 2.3-2.5g/cm³，单块重量 1-5kg）；压块能减少铝屑与空气的接触面积，降低熔炼时的氧化烧损（未压块的铝屑烧损率约 8%-12%，压块后可降至 3%-5%），同时方便装炉，提升熔炼效率。

二、第二步：熔炼再生，转化为合格铝液

预处理后的铝饼（或洁净铝屑），需通过专业熔炼工艺，去除内部气体和残留杂质，最终得到成分达标的铝液或铝锭。

装炉：控制装料方式，避免损伤炉体

选择适配熔炉：优先使用中频感应炉（适合中小型规模，升温快、温度易控），避免使用反射炉（能耗高、杂质易带入）；装炉前先在炉底铺设一层洁净的小块废铝（或铝锭底料），再分层加入铝饼，避免铝饼直接撞击炉底导致炉衬损坏，同时防止装料过满引发溢料。

控制升温速度：从室温升至铝的熔点（约 660℃）时，需缓慢升温（升温速率 50-80℃/ 小时），避免局部过热导致铝液过早氧化；待底料完全熔化后，再逐步加快升温速度，直至铝饼全部熔化（熔液温度稳定在 700-720℃）。

精炼：去除气体与残留杂质

除渣：铝饼完全熔化后，向铝液中加入除渣剂（如氯化镁、氯化钠混合剂，添加量为铝液重量的 1%-1.5%），用石墨棒搅拌均匀（搅拌时间 3-5 分钟），使炉内的氧化渣（呈灰白色浮渣）与铝液分离，然后用扒渣勺将浮渣彻底清除，重复 2 次，确保铝液无明显浮渣。

脱气：除渣后，向铝液中通入惰性气体（如氩气，纯度≥99.99%），气体通过特制的透气砖分散成细小气泡，从铝液底部上升，带走铝液中的氢气（氢气会导致后续铸锭产生气孔）；脱气时间控制在 15-20 分钟，同时保持铝液温度在 730-750℃，确保脱气效果。

成分调整：匹配目标用途

取样检测：用取样勺取出少量铝液，冷却后制成试样，通过光谱分析仪检测铝液的化学成分（如硅、镁、铜的含量），对比目标用途的需求（如用于模具的 6061 铝合金，需含硅 0.4%-0.8%、镁 0.8%-1.2%）。

合金化调整：根据检测结果，向铝液中加入相应的合金元素（如需提升硬度则补加硅，提升强度则补加镁），搅拌均匀后再次取样检测，直至成分符合标准；调整完成后，保温 10 分钟，确保成分均匀。

三、第三步：成型与复用，实现资源循环

合格的铝液需通过成型工艺转化为可复用的形态，直接服务于模具加工生产，减少外购原料成本。

铸造成型：按需制作铝原料

铸铝锭：若需长期储存或后续加工，将铝液浇铸到标准铝锭模具中，冷却后制成 20-50kg 的铝锭，冷却过程中需控制冷却速度（自然冷却或缓冷），避免因冷却过快产生内部裂纹。

直接浇铸毛坯：若工厂有即时需求（如制作小型模具配件），可将铝液直接浇铸到定制的模具中，一次性成型为毛坯件，减少后续加工步骤，提升效率。

质量检测：确保复用安全性

外观检测：检查铝锭或毛坯的表面，无气孔、裂纹、夹渣等缺陷即为合格；若有轻微缺陷，可通过打磨去除，严重缺陷需重新回炉熔炼。

性能抽检：抽取部分样品进行力学性能测试（如拉伸强度、硬度），确保符合模具加工的基础要求（如 6061 铝锭拉伸强度需≥276MPa），避免因性能不达标影响后续模具质量。

入库与复用：闭环循环

合格的铝锭或毛坯需标注成分、生产日期，存入干燥通风的仓库，避免受潮氧化；后续可直接用于模具加工，如将铝锭重新加热后进行锻造、CNC 加工，制作新的模具零件，实现 “加工废屑→再生铝→新零件” 的闭环循环。

四、关键注意事项：安全与成本控制

安全操作

熔炼时操作人员需佩戴耐高温防护装备（如防火面罩、隔热手套），车间配备灭火设备（干粉灭火器、防火沙），防止铝液飞溅引发火灾；清洗槽需做好防腐处理，避免碱液泄漏腐蚀设备。

压块机、熔炉等设备需定期维护，检查液压系统、加热系统是否正常，防止设备故障导致生产中断。

成本优化

预处理阶段尽量自动化：如引入自动清洗线、自动压块机，减少人工成本；熔炼时采用余热回收装置，利用熔炉废气加热清洗用水，降低能源消耗。

分类收集：从加工工位开始就按铝屑纯度分类（如纯铝屑、含杂少的铝屑单独收集），减少后续预处理难度，降低净化成本。