CC BY
49
работы участка (оборудования), отстаивание и осветление воды лучше оставлять на не рабочее ночное время.
*Работы и исследования по данным направлениям работ, ООО «Геоид» выполняет в рамках господдержки от «Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере» г. Москва (Проект
№ 18371, программа «Старт-2», 2015 г.).
Список литературы
1. Никитин С.И., Решетников А.В., Никитина М.С. Развитие научно-технических подходов к обезвреживанию и утилизации масло и нефтесодержащих жидкостей для решения экологических и ресурсосберегающих проблем промышленных предприятий. Сборник трудов V Международного Конгресс «Чистая вода. Казань», Казанская ярмарка, 26-28 марта 2014 г.: науч. изд. - Казань: типогр. ООО «Куранты», 2014, стр. 343-346.
2. Прогрессивные технологические процессы и материалы. [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://www.iofran.ru/ (дата обращения 15.04.2015).
3. Никитина М.С., Решетников А.В., Никитин С.И., Еркин А.П. Исследование процессов обезвреживания и утилизации различных видов отработанных СОЖ и эмульсий химическим методом. Сборник научных трудов Международной научно-технической конференции: «МОЛОДЫЕ УЧЕНЫЕ - ОСНОВА БУДУЩЕГО МАШИНОСТРОЕНИЯ И СТРОИТЕЛЬСТВА» (29-30 мая 2014 года)/ редкол.: Гречухин А.Г. (отв. ред.); Юго-Зап. гос. ун-т, Курск, 2014., стр. 273- 278.
4. Илларионов И.Е., Стрельников И.А., Никитин С.И., Булкин В.И., Владимиров В.Г., Ермаков В.Н., Оньков С.Ю. Смесь для изготовления литейных форм и стержней. Патент на изобретение № 2187404 от 20.08.2002.
К ВОПРОСУ О ПЕРЕРАБОТКЕ АЛЮМИНИЕВЫХ ОТХОДОВ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННЫМ ДИСПЕРГИРОВАНИЕМ Новиков Евгений Петрович, магистрант Агеев Евгений Викторович
доктор технических наук, доцент, профессор кафедры автомобилей, транспортных систем и процессов Сытченко Алина Дмитриевна, студент Юго-Западный государственный университет, Россия
Представлены результаты переработки алюминиевых отходов методом электроэрозионного диспергирования. По результатам проведенного исследования было установлено, что основными фазами в порошке, полученном методом электроэрозионного диспергирования в дистиллированной воде, являются трехводный оксид алюминия (А12033Н20), алюминий(А1) и метагидроксид алюминия (А10(0Н)).
В настоящее время в связи с резким развитием технического прогресса образуется огромное количество вторичного сырья цветных металлов, в частности, алюминия. Сегодня алюминий является наиболее технологичным металлом для вторичной переработки. Алюминий может быть перера-
ботан снова и снова без потери его физических и механических свойств. В индустрии вторичной переработки алюминиевых отходов работают сотни заводов и тысячи дилеров по всему миру. Главным потребителем вторичного алюминия является автомобильная промышленность. Сегодня 60 процентов алюминия, используемого в автомобилях, представляет собой вторичные алюминиевые сплавы. Ожидается, что в ближайшие годы доля вторичных алюминиевых сплавов будет неуклонно расти. По прогнозам аналитиков, в будущем, вторичный алюминий будет составлять 90 процентов от алюминия, используемого в автомобильной промышленности. В последнее время наблюдается тенденция роста потребления вторичных алюминиевых сплавов и внутри нашей страны. Крупнейшие потребители сплавов активно внедряют в свое производство вторичные сплавы, заменяя ими более дорогостоящие первичные [1].
Не весь металл, используемый в производстве, переходит в готовую продукцию - часть уходит в отходы, а часть - безвозвратно теряется.
Лом и отходы алюминия, формируются во всех отраслях промышленности, потребляющих как непосредственно цветные металлы, так и изделия и оборудование, содержащее алюминий (рис. 1).
Отходы алюминия и его сплавов в основном образуются при производстве:
- металлов и сплавов (шлаки, сплесы, съемы, сор и т.п.);
- проката и экструзии (концы, обрезки, опилки, обдирочная стружка);
- фасонного литья (шлаки, литники, выпоры, сплесы);
- кабельной продукции (концы и обрезь кабеля и проволоки, путанка).
Амортизационный лом получается в результате ликвидации основных
средств (оборудования) в промышленности, на транспорте, в строительстве и сельском хозяйстве, при капитальном и текущем ремонте оборудования, агрегатов и конструкций; вследствие износа или прекращения пользования домашнего обихода.
Лом и отходы металлов подразделяют на оборотные (перерабатываемые в местах их образования) и товарные, направляемые для переработки на другие предприятия. Переработка лома и отходов в местах их образования - главное направление их рационального использования. Однако объемы переработки лома и отходов в местах их формирования ограничиваются техническими и технологическими возможностями этих предприятий. В среднем доля отходов по вторичному алюминию составляет 75%, а доля амортизированного лома - 25% [2].
Рисунок 1- Различные виды алюминиевого лома
Роль вторичной переработки в алюминиевой промышленности очень важна. Переработка - критический компонент промышленности, учитывая ее вклад в сохранение окружающей среды и экономическую составляющую. Переработка экономит почти 95% электроэнергии, которую нужно затратить, чтобы произвести алюминий из первоисточника, бокситной руды [3].
С экономией алюминия тесно связаны мероприятия по сбору отходов и их переработке. В отечественной и зарубежной промышленности в настоящее время применяют несколько методов переработки отходов твердых сплавов, которые в большинстве своем характеризуются крупнотоннажностью, энергоемкостью, большими производственными площадями, малой производительностью, а также экологическими проблемами [4].
Для автомобильной промышленности наиболее перспективно применение нанопорошков, полученных из отходов алюминия. Алюминиевый порошок часто используют для нанесения покрытий на стальные изделия, добавляют в лакокрасочные покрытия и в резиновые смеси при производстве автомобильных покрышек и т.д.
Существует большое количество способов получения алюминиевых порошков, которые можно разделить на две основные группы.
1. Физико-химическим методам относят технологические процессы производства порошков, связанные с глубокими физико-химическими превращениями исходного сырья. В результате получаемый порошок по химическому составу и структуре существенно отличается от исходного материала [5].
2. Механические методы обеспечивают превращение исходного материала в порошок без существенного изменения его химического состава. Чаще всего используют размол твердых материалов в мельницах различных конструкций и диспергирование расплавов. К механическим методам получения порошков относится и грануляция расплава (образование порошка происходит при сливании расплавленного металла в жидкость). Однако получаемые частицы имеют размеры больше одного миллиметра (до 2-5 мм). С помощью этого метода получают гранулы таких металлов, как олово, свинец, цинк, висмут и пр. [5].
Одним из перспективных методов получения порошка, практически из любого токопроводящего материала, в том числе и отходов алюминия, является метод электроэрозионного диспергирования ЭЭД, отличающийся относительно невысокими энергетическими затратами и экологической чистотой процесса [6].
На рисунке 2 представлена смеха установки электроэрозионного диспергирования, которая
Рисунок 2 - Смеха установки электроэрозионного диспергирования: 1 - регулятор напряжения; 2 - генератор импульсов; 3 - реактор;
4 - встряхиватель
Процесс ЭЭД представляет собой разрушение токопроводящего материала в результате локального воздействия кратковременных электрических разрядов между электродами. В зоне разряда под действием высоких температур происходит нагрев, расплавление и частичное испарение материала [7].
Процесс ЭЭД алюминиевых отходов проводили, используя следующие электрические параметры установки:
- частота следования импульсов 100 Гц;
- напряжение на электродах 100 В;
- емкость конденсаторов 65,0 мкФ.
В результате локального воздействия кратковременных электрических разрядов между электродами произошло разрушение алюминиевой проволоки.
После опыта проводили выгрузку рабочей жидкости с порошком из реактора, затем производили выпаривание, сушку, взвешивание и анализ порошка
При решении поставленных задач использовали современные методы испытаний и исследований [10-12].
Фазовый анализ полученного порошка проводили на порошковом рентгеновском дифрактометре GBC EMMA с камерой для высокотемпературных исследований (до 160 °С).
Результаты исследований фазового состава порошков представлены на рисунке 3 и в таблице 1.
