1. Tehnologii de prelucrare i valorificare a deeurilor de cupru i aliaje cu baz de cupru

1.1. Consideraii privind valorificarea deeurilor de cupru i aliaje cu baz de cupru

Folosirea pe scar larg a cuprului, prelucrat sub diferite forme, conduce la acumularea unor cantiti nsemnate de deeuri. n concordan cu cantitatea utilizat anual n lume, dup oel i aluminiu, cuprul ocup locul al treilea n ceea ce privete importana sa ca material metalic. Din punct de vedere cantitativ, cuprul este al doilea metal neferos produs n lume. Cuprul este cel mai reciclabil metal utilizat n aplicaii inginereti, cuprul i aliajele cu baz de cupru fiind reutilizate de sute de ani. Retopirea este o practic normal din punct de vedere economic, chiar dac prin aceasta, regretabil uneori, au putut fi pierdute de-a lungul timpului unele lucrri de art.Plecnd de la aspectul su, cuprul este cunoscut sub denumirea de metal rou. n egal msur, el poate fi definit i ca un metal verde, fiind un metal durabil, uor de retopit sau rafinat, economic de reciclat cu tehnologii nepoluante. Poate fi considerat 100% reciclabil. Teoretic, toate produsele fabricate din cupru sau aliaje cu baz de cupru pot fi reciclate.Deeurile din cupru pot fi reciclate relativ simplu, cu consumuri energetice sczute i pierderi minime. Totodat, posibilitatea de reciclare a cuprului este avantajoas din punct de vedere al efectelor asupra mediului. Valorificarea deeurilor de cupru conduce nu numai la salvarea unor importante resurse naturale, dar i la importante economii energetice (reciclarea cuprului salveaz ~85% din energia consumat pentru producerea aceleai cantiti de cupru primar). Totodat se reduc cantitile de deeuri care, altfel, ar trebui evacuate n mediu. Respectndu-se condiiile de calitate, se poate aprecia c valoarea cuprului reciclat poate ajunge la ~95% din valoarea cuprului primar.1.2. Clasificarea deeurilor din cupru i aliaje cu baz de cupru

Deeurile de cupru i aliaje de cupru (alame, bronzuri etc.) se colecteaz sub diferite forme, din diverse surse i pot fi clasificate astfel: dup coninutul de cupru (deeuri de cupru, alam, bronz); dup destinaie (rafinare, topire); dup aspect (bare neoxidate, fire arse i nearse, casante sau necasante, amestecuri de deeuri masive i uoare); dup surs (deeuri electronice i electrice, din transporturi, construcii etc.); dup procesul din care au luat natere (de turnare, laminare, forjare, prelucrare prin achiere); dup durata de via a materialului sau produsului care genereaz sau se transform n deeu (deeuri vechi, deeuri noi).Funcie de timpul dup care se ntorc n circuit ca deeuri i domeniul din care provin, deeurile pot fi clasificate n: - deeuri pre-consum (deeuri de fabricaie sau deeuri noi); - deeuri post-consum (deeuri vechi).Raportate la compoziia lor chimic, deeurile de cupru pot fi mprite n dou categorii: deeuri de cupru cu puritate ridicat, nealiate i neacoperite (tieturi, evi, tanaturi); deeuri oxidate sau acoperite (srme arse sau emailate, piese placate sau acoperite).Deeurile din aliaje cu baz de cupru sunt clasificate funcie de compoziia chimic. Cele mai cunoscute i utilizate sunt: deeuri de alame binare: simple (Cu - Zn) sau complexe (CuZnMe, Me=Al, Ni, Fe, Mn, Sn, Si, Pb); deeuri de bronzuri (aliaje Cu Me, n care Me = Al, Sn, Pb, Si, Mn, Be).

Institute of Scrap Recycling Industries (ISRI) i National Association of Recycling Industries clasific deeurile de cupru i aliaje cu baz de cupru n aproximatriv 53 clase [121]. Principalele dou mari categorii sunt: categoria deeurilor de cupru nealiat, din care fac parte deeurile de cupru din clasa Nr.1, cu mai mult de 99% Cu, care pot fi reciclate simplu prin retopire i deeurile din clasa Nr.2, cu ~96% Cu (minim 94% Cu); categoria deeurilor de aliaje din cupru care cuprinde, conform ISRI, aproximativ 50 tipuri de deeuri. Acestea se pot clasifica funcie de compoziia chimic sau domeniul de provenien.

1.3. Caracterizarea deeurilor de cupru n Romnia

Caracterizarea deeurilor de cupru n Romnia se face conform standardului SR EN 12861 din septembrie 2001, identic cu standardul european EN 12861:1999 adoptat de CEN (European Committee for Standardization). El nlocuiete parial standardul vechi STAS 3017-78 i are urmtorul titlu: Cupru i aliaje de cupru. Materiale recirculabile [123, 124]. Conform acestui standard, materialele secundare i deeurile neferoase se clasific pe categorii, grupe i sortimente.n funcie de compoziia chimic, se stabilesc urmtoarele categorii:- materiale secundare i deeuri din cupru, prescurtat Cu; - materiale secundare i deeuri din aliaje cupru-zinc, prescurtat CuZn; - materiale secundare i deeuri din aliaje de cupru cu staniu, prescurtat CuSn; - materiale secundare i deeuri din aliaje de cupru cu aluminiu, prescurtat CuAl; - materiale secundare i deeuri din aliaje de cupru cu plumb, prescurtat CuPb; - materiale secundare i deeuri din aliaje cupru nichel - zinc, prescurtat CuNiZn.n funcie de form i dimensiuni se stabilesc grupele:- grupa B: materiale secundare i deeuri n buci; - grupa S: strunjituri; - grupa Ox: oxizi, cenui, zguri, drojdii i lamuri; - grupa C: cabluri i conductori cu izolaie; - grupa D: alte deeuri i metale neferoase vechi.Materialele recirculabile de cupru sunt clasificate n urmtoarele grupe:B.1 Grupa S-Cu-1 (Cu min. 99,90%, lipsit de P) care cuprinde materiale recirculabile de cupru electrolitic rezultate din producie care se compun din materiale recuperabile de la prelucrarea metalurgic, rebuturi de la extrudare, pri tiate de la liniile electrice (bare de conectare, srm, cablu, etc.) cu o dimensiune de minimum 30mm cel puin pe o direcie. B.2 Grupa S-Cu-2 (Cu min. 99,90%, lipsit de P) care cuprinde materiale recirculabile de cupru electrolitic din recuperri care se compun din srme (nearse) i din bare de conectare electric cu o dimensiune de minimum 30mm cel puin pe o direcie. B.3 Grupa S-Cu-3 (srm emailat lipsit de P) care cuprinde materiale recirculabile de cupru rezultate din producie care se compun din srme emailate cu o lungime de minimum 30mm. B.4 Grupa S-Cu-4 (Cu min. 99,90%, conine P) care cuprinde materiale recirculabile din cupru rezultate din producia de evi, benzi, plci, discuri i rebuturi de la extrudare cu o dimensiune de minimum 30mm cel puin pe o direcie.B.5 Grupa S-Cu-5 (Cu min. 99,90%, conine P) care cuprinde materiale recirculabile de cupru provenite din recuperri de evi, benzi, plci, discuri i rebuturi de la extrudare cu o dimensiune de minimum 30mm cel puin pe o direcie. B.6 Grupa S-Cu-6 (Cu min. 99,7%) care cuprinde materiale recirculabile de cupru din recuperri de srme i de pri tiate de materiale arse dar necasante cu o dimensiune de minimum 30mm pe o singur direcie. B.7 Grupa S-Cu-7 (Cu min. 99,5%) care cuprinde materiale recirculabile de cupru din recuperri care se compun din evi, decupri de la perforri, pri tiate, rebuturi de la tierea benzilor, plcilor, discurilor, articole din cupru i srme arse dar necasante cu o dimensiune de minimum 30mm cel puin pe o direcie. B.8 Grupa S-Cu-8 (Cu min. 98%) care cuprinde materiale recirculabile de cupru din recuperri care se compun din srme arse dar necasante, pri netiate, rebuturi de la tiere de benzi, plci, discuri sau evi i articole din cupru cu o dimensiune minim de 30mm cel puin pe o direcie. B.9 Grupa S-Cu-9 (Cu min. 96%) care cuprinde materiale recirculabile de cupru din recuperri care se compun din srme casante sau necasante, plci, articole de cupru i alte forme cu o dimensiune de minimum 30mm pe cel puin o direcie, care nu pot fi clasificate ntr-una din grupele anterioare din cauza impuritilor metalice excesive. B.10 Grupa S-Cu-10 (srm de cupru granulat) care cuprinde srm de cupru granulat, izolat sau neizolat cu diametrul admis de minimum 0,5mm.

1.4. Surse de deeuri din cupru. Raport de valorificare

Deeurile de cupru sunt foarte diversificate datorit multitudinii de domenii n care se utilizeaz produsele din cupru. Deeurile provin din domeniile n care s-au utilizat produsele din cupru. Cea mai mare parte a cuprului recuperat provine din: produsele electrice i electronice; construciile civile i industriale; echipamentele i utilaje industriale; echipamentele i mijloace de transport. Sectoarele dominante din care se recupereaz cele mai mari cantiti de deeuri de cupru i aliaje cu baz de cupru sunt cele ale construciilor, electricelor i electronicelor. Produsele tipice care vin, dup scoaterea din uz, n circuitul deeurilor sunt: armturile, fitingurile, componentele echipamentelor industriale, cablurile i conectorii electrici, componentele reelelor de gaze, ansamblurile pentru sistemele de frnare, accesoriile i elementele decorative.Deeurile colectate sunt de regul folosite la obinerea acelorai aliaje sau produse: deeurile cu coninut de aluminiu la aliaje Cu-Al, deeurile de alame la alame, deeurile de cupru pentru elaborarea cuprului pur sau ca element de aliere etc. Randamentul de recuperare al cuprului din deeuri variaz de la produs la produs. Cuprul provenit din domeniile electric, al telecomunicaiilor i transporturilor pe cile ferate este recuperat aproape n ntregime; cuprul din aparatura de gabarit mic este recuperat n proporie de 20%; n cazul automobilelor, rata de recuperare este de 48%; pentru utilajele industriale s-a ajuns la ~81% iar pentru cldiri la puin peste 68%.

1.5. Valorificarea deeurilor de cupru

Funcie de gradul de contaminare, deeurile post-consum, ncadrate grupe diferite de calitate, necesit operaii de procesare specifice:

- grupa deeurilor cu puritate ridicat (deeuri clasa Nr.1), n care intr srmele, conductorii i evile de cupru necesit operaii speciale de sortare. Astfel, srmele de cupru sunt tocate n buci mici pentru a se putea ndeprta uor izolaiile, iar n final topite n cuptoare cu reverberaie i turnate; - grupa secundar de deeuri (deeuri clasa Nr.2), care cuprinde deeurile din cupru nealiat i care au n medie 96% (minim 94% cupru). Dup sortare i preparare, aceste deeuri se topesc n cuptoare cu reverberaie i apoi urmeaz rafinarea termic i electrolitic; - grupa deeurilor de calitate inferioar, impurificate cu materiale necunoscute, care au un coninut de cupru de aproximativ 50% sau mai mic, se prelucreaz asemenea minereurilor de cupru (cu excepia faptului c ele sunt procesate n cuptoare cu cuv, utiliznd cocs drept combustibil, fa de cuptorul cu reverberaie).

Fluxurile de obinere a cuprului secundar se constituite din succesiunea urmtoarelor etape: prepararea deeurilor; elaborarea propriu-zis (topirea, convertizarea, rafinarea, alierea); prelucrarea prin turnare, deformare, etc.n Romnia, procesarea deeurilor de cupru se realizeaz la S.C. Neferal S.A. Bucureti, n fluxuri care pot fi ncadrate n grupa celor pirometalurgice. Tot aici se prelucreaz i zgurile cu coninut de cupru, proprii sau colectate din turntorii, prin operaii de mcinare i separare a fraciei grobe care reprezint n medie 30%, urmnd a fi topit ntr-un cuptor electric cu inducie. Totodat, n turntoriile din Romnia deeurile de cupru sunt utilizate pentru elaborarea pieselor turnate din aliaje neferoase cu coninut de cupru.

1.5.1. Pretratamentul deeurilor

Pretratamentul deeurilor poate fi realizat simplu, prin procesare manual sau mecanic, sau mai complex prin metode pirometalurgice sau hidrometalurgice.Pentru separarea deeurilor de cupru din amestecuri, cea mai utilizat metod de sortare este cea manual. Pentru randamente superioare de separare se aplic tehnologii mai complexe care constau din succesiunea mai multor operaii. De exemplu, pentru deeurile de calitate inferioar, tehnologiile curente de separare constau din patru etape succesive: mrunirea pe shredder a deeurilor; separarea magnetic a componenilor feroi din amestecurile mrunite; separarea prilor organice prin ardere (combustie) sau piroliz, cnd se reduce cuprul sub 0,6%; separarea reziduurilor solide prin flotaie sau alte tehnici de separare gravimetric n medii umede. Prin aplicarea acestor metode de separare, se obin materiale cu pn la 30% Cu care pot fi valorificate prin introducere n ncrcturile de la elaborarea cuprului primar.ndeprtarea impuritilor se poate realiza prin metode pirometalurgie i hidrometalurgice:a) Pretratamentul pirometalurgic se poate realiza prin topirea selectiv (separarea de metalele cu care sunt amestecate fizic n deeurile mixte, prin nclzirea lent n cuptor, la temperaturi care s permit topirea succesiv a fiecrui metal, la puncte de topire diferite), arderea resturilor de izolaii de pe cablurile uzate i calcinarea n cuptoare rotative pentru eliminarea umiditii, volatilizarea uleiurilor i altor compui organici.b) Pretratamentul hidrometalurgic se aplic mai ales pentru recuperarea cuprului din zguri sau nmoluri. Procedeele utilizate sunt flotarea i leierea. Flotarea este utilizat n cazul zgurilor care au un coninut mai mare de 10% Cu. Leierea este utilizat la recuperarea cuprului din nmoluri (subproduse ale rafinrii electrolitice).

1.5.2. Tehnologii de topire i rafinare a deeurilor de cupru

Tehnicile de topire i rafinare utilizate difer funcie de cazurile n care aceste deeuri de cupru conin sau nu alte elemente nsoitoare. Reciclarea deeurilor de cupru se realizeaz n diferite fluxuri care pot include o singur operaie de procesare (de exemplu doar topirea simpl) sau cuprind o succesiune de operaii metalurgice complexe.

Flux de procesare a deeurilor din cupru

1.5.2.1. Materii prime utilizate la obinerea cuprului secundar i aliajelor din deeuri Pentru elaborarea cuprului secundar se folosesc:

- deeuri metalice; - fluxuri.Fluxurile (i fondanii) pot fi mpriti n dou grupe: fluxuri nemetalice; fluxuri metalice. Funcie de rolul i aciunea pe care o manifest asupra topiturii, ele sunt: oxidante; reductoare; neutre (de protecie, de acoperire).

1.5.2.2. Procese fizico-chimice care au loc la elaborarea cuprului i aliajelor cu baz de cupru din deeuri

Procese fizico-chimice care au loc la rafinarea cuprului i aliajelor lui:Procesele de topire sunt urmate de etape de rafinare care au ca scop obinerea din metale brute sau aliaje impurificate a metalelor sau aliajelor cu proprieti corespunztoare din punct de vedere fizic, chimic i mecanic. Metodele de rafinare se grupeaz n metode fizice i metode chimice (bazate pe legea de repartiie ntre dou faze, funcie de temperatur i presiune; afinitatea chimic diferit; variaia solubilitii cu temperatura sau presiunea fazelor din proces etc.): metodele fizice sunt: licuaia, rafinarea pe baza repartiiei i extraciei din soluii, rafinarea prin distilare fracionar, rafinarea cu ajutorul vidului, rafinarea mecanic etc.; metodele chimice de rafinare au la baz reacii chimice ntre impuriti i diferii afinatori, cu formarea unor gaze insolubile sau unor compui ai impuritilor, de asemenea insolubili n baia metalic. Procesele de rafinare se pot realiza pe cale termic sau electrolitic: rafinarea termic const din procese de oxidare a impuritilor prezente n cupru, urmate de procese de dezoxidare a topiturilor pentru eliminarea excesului de oxigen dar mai ales pentru recuperarea cuprului oxidat necontrolat. rafinarea electrolitic este etapa final a procesului de purificare a cuprului care conduce la obinerea cuprului cu puritate ridicat - 99,99% Cu i un coninut de impuriti metalice sub 40 ppm. Totodat rafinarea electrolitic permite recuperarea metalelor nobile sau rare (Ag, Au, Se, Te etc.) din subprodusele procesului.

Rafinarea termic a topiturilor obinute din deeuri:Rafinarea termic a cuprului brut cuprinde mai multe operaii (topirea, oxidarea, zgurificarea, reducereapersajul) n care elementele nsoitoare dizolvate n baia metalic pot fi oxidate:- prin contactul direct cu oxigenul din aerul atmosferei agregatului;- cu oxigenul dizolvat n baia metalic;- prin contactul elementelor nsoitoare cu oxidul metalului supus afinrii.Pentru obinerea unor produi de dezoxidare uor de ndeprtat, n practica industrial se folosesc dezoxidani compleci care conin mai multe elemente cu afinitate mare pentru oxigen. Elementele care intr n componena acestor dezoxidani conduc la formarea unor compui compleci n stare lichid, care au capacitatea de a se ndeprta uor din baia metalic. Un astfel de dezoxidant, utilizat la rafinarea cuprului pur este zgura boric.La rafinarea electrolitic a cuprului se utilizeaz anozi solubili din cupru brut (de obicei turnai din cupru rafinat termic), iar drept catozi se utilizeaz foi subiri de cupru rafinat electrolitic.Unele aliaje de cupru (cum sunt bronzurile cu aluminiu) au tendina de a forma la solidificare cristale mari columnare care conduc la scderea valorii proprietilor mecanice. Pentru modificarea structurii, n vederea obinerii uneia fine i uniforme, se utilizeaz modificatori. n acest caz se introduc n bile topite metale precum zirconiu, titan, bor, wolfram etc.

1.5.2.3. Operaii metalurgice i agregate specifice procesrii deeurilor cu coninut de cupruProducerea cuprului secundar urmeaz mai multe etape care au loc n agregate termice specifice, organizate n fluxuri mixte de obinere a cuprului primar i secundar sau fluxuri separate de obinere a cuprului secundar:Topirea deeurilor n cuptorul cu cuv: Conform tehnologiei standard de obinere a cuprului secundar, procesele ncep n cuptorul cu cuv. Acesta este considerat ca fiind agregatul cel mai flexibil n raport cu materiile prime utilizate. n cuptorul cu cuv vertical se pot topi materii prime cu coninut de cupru, foarte diverse din punct de vedere chimic i fizic, cel mai adesea acest agregat fiind utilizat pentru procesarea materialelor cu coninut sczut de cupru. ncrctura se compune din materii secundare rezultate din procesele de elaborare i rafinare a cuprului primar, cuprului de turntorie sau din alte sectoare de prelucrare termic sau mecanic a cuprului, deeuri de cupru din fluxurile sectoarelor industriale care utilizeaz cupru la realizarea diferitelor produse. Topirea deeurilor n cuptorul electric cu arc: Tehnologiile actuale utilizeaz cuptorul electric deoarece prezint avantajele unei productiviti ridicate i emiterii unor cantiti reduse de gaze. Spre deosebire de ncrctura cuptorului cu cuv, cea a cuptorului electric necesit prenclzire pentru eliminarea umiditii (la ~5500C) i dimensiuni mai mari de 100mm pentru bucile care compun ncrctura. Ca reductor se folosete carbonul cocsului iar cldura necesar proceselor de topire este furnizat de arcele electrice ale electrozilor scufundai n stratul de zgur, caracterizat prin rezisten electric.Topirea n cuptorul cu reverberaie: Materialele utilizate n ncrctura acestor cuptoare trebuie s conin minimum 40% cupru, pentru a preveni formarea unei mari cantiti de zgur care scade productivitatea cuptorului.

2. Tehnologii de prelucrare i valorificare a deeurilor de aluminiu i aliaje cu baz de aluminiu

2.1. Consideraii privind valorificarea aluminiului i a aliajelor cu baz de aluminiu

Extinderea considerabil, n ultimii 20 de ani, a utilizrii aluminiului i aliajelor sale n domenii precum cele de automobile, construcii, ambalaje, electricitate, aparatur casnic, a condus la creterea semnificativ a cantitii de deeuri din aluminiu i aliaje cu baz din aluminiu. Drept efect, s-a creat o ramur special a metalurgiei/industriei, denumit industria aluminiului secundar sau de reciclare a aluminiului din deeuri. Importana reciclrii aluminiului rezult din analiza efectelor pe care producia de aluminiu secundar le are asupra economiei i mediului.n producia de aluminiu primar se utilizeaz cantiti nsemnate de materii prime, n special minereuri de bauxit. Industria aluminiului secundar utilizeaz deeurile ca materie prim. Reciclarea este preferabil producerii aluminiului primar, att din punct de vedere economic ct i din punct de vedere al proteciei mediului.Spre deosebire de alte metale, un stimulent suplimentar pentru recuperarea deeurilor din aluminiu l reprezint preurile bune de vnzare.Alegerea soluiilor tehnologice optime din industria aluminiului secundar trebuie s aib n vedere faptul c ele nsele sunt consumatoare de materii prime, de energie, sunt generatoare de deeuri i au efecte negative asupra mediului. Pe lng aceasta, valorificarea deeurilor de aluminiu prezint o serie de bariere tehnice i economice, mai ales n cazul deeurilor provenite din fluxurile mixte, ntruct sunt necesare operaii suplimentare de preparare pentru ndeprtarea contaminanilor.Toate produsele din aluminiu pot fi reciclate dup utilizare. La scoaterea din uz, practic toate produsele din aluminiu rein o oarecare valoare ce garanteaz faptul c este posibil s se creeze valori noi prin reciclarea lor n produse. ntruct aluminiul poate fi reciclat aproape fr pierderi de calitate, i deoarece el nmagazineaz o mare valoare intrinsec, exist un stimulent natural puternic pentru a recupera i recicla produsele din aluminiu dup scoaterea lor din uz.

2.2. Consumuri i rate de reciclare a deeurilor de aluminiu

O analiz primar global arat c anual, consumul total de aluminiu crete n medie cu 3%: producia de aluminiu primar cu 2,7% iar cea de aluminiu secundar cu 4%. Randamentul de reciclare este dependent de durata de via a produselor realizate din aluminiu; duratele medii de via variaz de la cteva luni pentru segmentele ambalaje i tiprire, 1012 ani pentru piesele turnate destinate automobilelor, la mai mult de 30-40 ani pentru construcii i energie electric.Circuitul de reciclare a aluminiului se poate realiza prin dou fluxuri, unul nchis i altul deschis. n bucla nchis pot fi reciclate deeurile de aluminiu uor recuperabile, care au aceeai provenien i compoziii chimice cunoscute. Ele sunt reciclate prin operaii de topire, fiind de obicei utilizate pentru fabricarea acelorai produse (un exemplu fiind acela al jenilor de automobile). Dup bucla deschis, sunt procesate cel mai adesea amestecurile de deeuri. Acestea au compoziii chimice variabile, necesit rafinri suplimentare i alieri, pentru ca aliajele obinute din retopirea lor s poat fi utilizate la realizarea unor produse noi, de cele mai multe ori prin turnare.

2.3. Clasificarea deeurilor din aluminiu

Deeurile de aluminiu se pot clasifica dup mai multe criterii:

dup provenien: - transporturi (componente aluminiu pentru automobile, trenuri, avioane etc.); - construcii (tmplrie pentru ferestre, cadre perei, faade etc.);- ambalaje (foi, ambalaje buturi, aerosoli, medicamente etc.); - inginerie mecanic (componente din aluminiu pentru maini i utilaje); - inginerie electric, (cabluri din aluminiu etc.); - aparatur casnic (cni din aluminiu, vesel, vase de gtit etc.). dup compoziie i mod de prelucrare: - aluminiu pur - aliaje deformate; - aliaje turnate. dup gradul de combinare cu alte materiale: - fr combinare (aluminiu pur); - cu combinare slab (aluminiul poate fi uor separat din deeuri prin dezmembrare sau sfrmare foarte uoar); - cu combinare medie; - cu combinare puternic (aluminiul este separat greu din deeuri, separarea se face doar dup mrunire intens sau procesare termic); - cu combinare total (aluminiul nu poate fi separat din amestecurile de materiale). dup dimensiunile i forma deeurilor: - deeuri dense, masive; - deeuri subiri, mrunte.

Aluminiul destinat reciclrii poate fi separat n dou categorii i anume: - deeuri noi: reprezint deeurile tehnologice generate de procesele de turnare, prelucrare termic sau mecanic (reele de turnare, rebuturi, bavuri de turnare, capete rezultate la debitarea produselor extrudate, marginile de la tierea tablelor, capete de tabl, resturi de la tanare, spirale, pan, etc.) i materiale cu coninut de aluminiu rezidual (precum zgurile evacuate n timpul operaiilor de elaborare). - deeuri vechi: sunt cele care provin din produsele sau articolele scoase din folosin, la sfritul ciclului lor de via. Astfel de deeuri sunt ambalajele, cele care provin din transporturi, componentele autovehiculelor, tmplrii din construcii, conductorii electrici vechi, aparatur casnic etc. Deeurile vechi provin din unitile de colectare, dotate cu shreddere, separatoare magnetice, instalaii de separare n medii dense.

Clasificarea deeurilor de aluminiu conform standardului romnesc cuprinde mai multe categorii, grupe i sortimente. n funcie de compoziia chimic, s-au stabilit urmtoarele categorii: categoria ce cuprinde deeuri de aluminiu tehnic; categoria ce cuprinde deeuri din aliaje de aluminiu, prescurtat AAl.Fiecare categorie cuprinde patru grupe: grupa de deeuri n buci, simbolizat cu litera B, ce cuprinde deeuri din aluminiu laminat sau extrudat, aluminiu turnat i deeuri amestecate; grupa de deeuri sub form de achii, strunjituri, pan, simbolizat cu litera S; grupa de deeuri sub form de cabluri i conductori, simbolizat cu litera C (pentru deeuri de aluminiu tehnic); grupa de deeuri sub form de cenui i zguri simbolizat cu litera Ox (pentru deeuri de aliaje de aluminiu).

2.4. Procesarea deeurilor de aluminiu

Deeurile sunt n general primite de la unitile de colectare independente. De regul, aceste deeuri sunt procesate prin topire, mpreun cu deeurile interne. nainte de etapa de elaborare, din deeuri sunt ndeprtate impuritile prin centrifugare i splare pentru eliminarea uleiurilor, apei i separate magnetic de fierul care poate fi prezent. Uneori, reciclarea deeurilor vechi necesit i alte operaii suplimentare de rafinare n timp ce deeurile noi sunt direct retopite. Din deeurile vechi se toarn de cele mai multe ori lingouri, mai ales din aliajele sistemului Al - Si care au n compoziie i alte elemente precum cuprul, magneziul. O parte din aluminiu secundar, sub forma granulelor, lingourilor sau barelor, poate fi utilizat n alte operaii de elaborare, ca dezoxidani sau prealiaje. Aluminiul secundar este utilizat de asemenea la producerea aliajelor deformabile.Fluxurile din ntreprinderile care prelucreaz aluminiu secundar pot fi mprite n dou etape principale: prepararea (sau pretratamentul) deeurilor; elaborarea cu rafinarea aluminiului sau aliajelor de aluminiu. Etapa de preparare a deeurilor include: sortarea, prepararea i curirea (purificarea).Etapa de elaborare-rafinare const din: topire, rafinare, aliere, turnarea aluminiului recuperate din deeuri.

2.4.1. Prepararea (pretratamentul) deeurilor

Deeurile de aluminiu care provin din diverse surse necesit operaii de sortare, procesare pentru ndeprtarea componenilor care le impurific i preparare mecanic pentru obinerea caracteristicilor fizice necesare pentru a putea fi topite. Prin sortare se separ aluminiul de alte metale, uleiuri, materiale plastice, vopsele.Prepararea pentru purificare/curire se bazeaz pe procese:- mecanice; - pirometalurgice; - hidrometalurgice.n unele cazuri, sortarea aluminiului din amestecurile de deeuri se poate realiza vizual (apreciere dup form i culoare). Aceast metod este greoaie i are eficien redus, dat fiind prezena unei game variate de impuriti libere ori rigidizate (prin nituire, sudare, lipire sau nurubare, etc.). n cazul amestecurilor de aliaje de diferite tipuri, este necesar separarea lor pe grupe asemntoare din punct de vedere al compoziiei chimice. Prin sortare manual dup culoare se elimin prile care conin alte metale dect aluminiu (oel, font, cupru, alame, bronzuri) sau dup piesele din care provin, tiind c unele piese se execut de regul dintr-un anumit aliaj. n cazul loturilor mari se pot efectua i analize chimice rapide pentru separarea pe grupe de aliaje.

2.4.1.1. Procedee de purificare prin metode metalurgice

Purificarea mecanic implic procese de separare fizic a aluminiului. n fluxurile de preparare prin metode mecanice, operaiile de separare alterneaz cu cele de mrunire. Deeurile de dimensiuni mici urmeaz operaii de balotare i presare. Amestecurile mixte de deeuri necesit fluxuri specifice de preparare. Prin separarea primar a deeurilor mixte se sorteaz deeurile n componeni, funcie de caracteristicile fizice: densitate, form, dimensiuni. n aceste operaii se utilizeaz ciururi rotative sau vibratoare, clasoare pneumatice, separatoare cu cureni turbionari, mori umede, mori cu ciocane sau bile i alte sisteme moderne performante (LIBS, ELPAC etc.)Mrunirea este operaia care aduce deeurile omogene la dimensiuni care s poat permite separarea avansat, manipularea i ncrcarea lor n agregatele de elaborare. n acest scop, funcie de dimensiunile i fragilitatea deeurilor, se folosesc foarfece-ghilotin, aparate oxiacetilenice, concasoare cu impact, mori cu ciocane etc. Concasoarele cu ciocane, morile cu bile sau cilindri pot fi utilizate pentru transformarea oxizilor i altor particule nemetalice n materiale fine, prfoase care pot fi uor ndeprtate prin cernere. Cenuile i zgurile, care conin de la 20 pn la 90% aluminiu, se prelucreaz prin mcinare, prile nemetalice (oxizi, fluxuri, resturi de cptueal refractar etc.) se transform n praf care prin aspirare este captat n filtre. Prin separare magnetic se nltur componenii feroi din amestecurile de deeuri. Separarea magnetic se poate realiza pe separatoare magnetice tip tambur sau cu band, cu ajutorul unor electromagnei puternici care separ prile feroase atrase de magnei, de cele neferoase nemagnetice.Presarea i balotarea deeurilor mrunte este necesar, n special pentru folii, tabl, cutii, deeuri de la prelucrri mecanice (pan, strunjituri, resturi de la tiere sau decupare etc.) n acest scop se pot folosi prese hidraulice cu funcionare automat care realizeaz calupuri compacte. Supunnd topirii calupurile de deeuri balotate, se reduc suprafaa de oxidare i pierderile prin ardere.

2.4.1.2. Procedee de purificare prin metode pirometalurgice

Procedeele pirometalurgice utilizeaz cldura pentru separarea aluminiului de materialele impurificatoare sau de alte metale. nclzirea conduce la descompunerea chimic a componenilor nestabili (de exemplu a vaporilor de ap, hidrocarburilor cu temperatura de fierbere cobort), arderea substanelor uor inflamabile (substane organice) i separarea metalelor cu punct de topire cobort (de exemplu a plumbului, staniului, antimoniului). Tehnicile pirometalurgice includ calcinarea i topirea selectiv.Calcinarea const n nclzirea deeurilor de aluminiu care conin impuriti organice n usctoare rotative, la temperaturi suficient de ridicate pentru a vaporiza sau carboniza impuritile organice, dar insuficiente pentru a topi aluminiul (6600 C).Topirea selectiv const n nclzirea deeurilor de aluminiu care conin i alte metale n cuptoare speciale, la temperaturi superioare celei de topire a aluminiului, dar inferioare celor de topire a altor metale existente n deeurile tratate. Se poate recupera astfel aluminiul din deeurile cu coninut ridicat de fier, prin nclzirea deeurilor la temperaturi superioare celei de topire a aluminiului, dar inferioare celei de topire a fierului. n aceste condiii, aluminiul (precum i ali componeni cu temperaturi sczute de topire) se topete, picturile se scurg mai nti pe grtarul vetrei nclinate a cuptorului i apoi sunt colectate n forme sau creuzete. Produsul obinut se mai numete i sweating pig.

2.4.1.3. Procedee de purificare prin metode hidrometalurgice

Procedeele hidrometalurgice utilizeaz soluiile apoase pentru purificarea deeurilor de aluminiu. Ele constau n procese de leiere i separare n medii dense.Leierea este procedeul cel mai utilizat pentru separarea aluminiului din zgurile primare i secundare. Procedeul cuprinde mrunirea umed, cernerea, uscarea i n final separarea magnetic, pentru eliminarea fluxurilor de sruri i altor componeni nemetalici din aluminiu.Separarea n medii dense este utilizat pentru extragerea componenilor cu densitate ridicat prin utilizarea mediilor vscoase: separarea cuprului, fierului de aluminiu. Deeurile, care pot conine buci din lemn, materiale plastice, cauciuc, componente din fier, cupru, bronz, plumb, etc., sau chiar diferite tipuri de aliaje din aluminiu cu elemente grele (cupru, fier, nichel, zinc) sau uoare (magneziu, siliciu), se pot separa ntre ele pe baza diferenei de densitate.

3. Legislaie privind deeurile neferoase

HG nr.1601/2008: Capitolul 4, Anexa 3 privind transportul pentru deeuri nepericuloase. HG nr.621-2005: privind gestionarea ambalajelor i a deeurilor de ambalaje.

19