[发明专利]一种铝锂合金废料废屑再生回收方法

说明书

本发明属于有色金属材料循环利用技术领域，具体涉及一种铝锂合金废料废屑再生回收方法。本发明采用真空中频感应熔铸工艺回收铝锂合金废料废屑，通过两次精炼，多级过滤方式进行铝锂合金废料废屑回收，添加除杂剂消除部分铝锂合金废料废屑引入的金属和非金属夹杂，并添加高效细化剂细化铝锂合金再生铸锭晶粒，从而获得高纯净晶粒细化的高品质铝锂合金再生铸锭。本发明的方法可有效回收航空航天、电子器件等领域所产生的铝锂合金废料废屑，安全环保、生产效率高、再生铸锭品质高，回收再生的产品仍能用于原领域，无需降级使用，为铝锂合金的再生利用提供了一条有效的途径。

技术领域

本发明属于有色金属材料循环利用技术领域，具体涉及一种航空航天、电子器件等领域所产生的铝锂合金废料废屑回收再生方法。

背景技术

铝合金中每添加1%的锂，密度降低3%，采用铝锂合金代替常规的航空铝合金可使结构质量减轻5%~15%，弹性模量提高10~16%，刚度提高15%~20%，铝锂合金在航空航天领域显示出广阔的应用前景。但是，一方面，锂元素较为活泼，易挥发，铝锂合金熔铸难度大，铸锭成品率低；另一方面，锂元素的加入削弱了铝合金的塑韧性，使铝锂合金成型性和变形加工能力变差，加工成品率低。国产5A90铝锂合金产品废料产生比例高达60%，这也是铝锂合金价格一直高居不下的主要原因之一。随着国内铝锂合金生产技术不断完善，市场不断成熟，铝锂合金产量将显著增长，未来积累的铝锂合金废料将会越来越多。

按表面尺寸废料主要分为：一级废料(60%)：铸锭工艺废料(感应炉与真空炉放干料，切头、切尾)、报废铸锭、加工（压延、挤压、锻造）环节产生的大块报废、大块工艺废料等；二级废料：薄壁类加工品（薄板、型材）残料产生的废料；三级废料：铸锭表面车削、铣削、锯切等加工产生的屑类废料。大块铝锂合金一级废料，经过简单处理后可直接回炉，实现回收再利用。二、三级废料，表面积较大，常规熔炼方法极易烧损、造渣，不能直接回炉使用。

受现有技术制约，目前还没有较好的回收二、三级废料废屑的方法，只能采取集中分类存放的方式进行贮存，非常耗费人力物力。常温下铝锂合金就会与水发生反应，特别是三级废料以废屑为主，表面积大，在潮湿的环境下极易吸潮，处置不当易发生火灾等安全事故，具有较大的安全隐患。

Alcan铝业公司的专利CN 200680028805.0提出一种回收铝-锂型合金废料的方法，该方法在熔体上方形成一层漂浮的废屑层，采用不使用气体保护或少量使用气体防护方式，在回收过程中上层废屑易氧化烧损，废屑回收率难以保证。此外，在漂浮废屑层的最终熔融过程中，该方法通过加入熔融的盐防止其被氧化，但引入的熔融盐较难去除，将成为新的杂质，降低回收产品的纯净度。

申请号为201811610910.6的中国专利提出一种铝锂合金加工屑的回收方法，该方法将铝锂合金废屑加入到熔融纯铝液中，废屑加入过程中气体保护效果不好，易氧化烧损造渣；铝屑表面张力大，直接加入到铝熔体中易漂浮在表面，随着加入过程中炉内气体流动，易发生氧化烧损，整体回收效果不佳。

根据现有技术，多采用惰性气体保护方式对废料进行回收，但动态的加料过程，会扰动惰性气体的保护氛围，由于含锂合金的特殊活性，高温环境下与气体直接接触的废料极易迅速氧化成渣。

因此，如何能够避免铝锂合金废料废屑在回收过程中的氧化烧损，提升铝锂合金废料废屑的回收效果和利用价值，打造铝理合金循环经济，具有非常重要的现实意义。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的在于提供了一种铝锂合金废料废屑回收再生方法，以提高铝锂合金二、三级废料的利用率。

基于上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种铝锂合金废料废屑回收再生方法，包括如下步骤：

（1）预处理：