Instalacja do termicznego oczyszczania wiórów i pyłów aluminiowych z pozostałości po obróbce mechanicznej
DOI:
https://doi.org/10.17512/INSTAL.2026.10.04Słowa kluczowe:
recykling aluminium, oczyszczanie termiczne, wióry i pył aluminiowy, emulsje chłodząco-smarujące, piec obrotowyAbstrakt
W artykule przedstawiono budowę oraz wyniki wstępnych badań obiektowych instalacji przeznaczonej do termicznego usuwania zanieczyszczeń organicznych z odpadowych frakcji aluminium pochodzących z procesów obróbki mechanicznej. Wcześniejsze doświadczenia potwierdzają możliwość skutecznego usuwania parafin technologicznych oraz emulsji chłodząco-smarujących z wiórów i pyłu aluminium w kontrolowanych warunkach temperaturowych. W pracy zaprezentowano nowatorską przemysłową instalację z piecem obrotowym zasilanym palnikiem gazowym oraz przedstawiono wstępne wyniki jej weryfikacji. Uzyskane rezultaty potwierdzają wysoką skuteczność oczyszczania aluminium, a tym samym redukcję udziału frakcji lotnych, przy zachowaniu właściwości metalicznych aluminium oraz stabilnej pracy w trybie ciągłym w kontrolowanych warunkach termicznych. Przebieg odgazowania zanieczyszczeń organicznych silnie zależy od rodzaju zanieczyszczenia: w przypadku materiału zanieczyszczonego chłodziwem wystarczają temperatury procesu na poziomie około 300 °C, natomiast dla materiału zanieczyszczonego parafiną około 400 °C. Oznacza to, że dobór temperatury procesu nie może być przypadkowy i powinien wynikać zarówno z charakterystyki wsadu, jak i z wymaganej końcowej czystości materiału. W przypadku instalacji przemysłowej i materiału zanieczyszczonego chłodziwem ponad 66% frakcji lotnych uwalnianych jest już w temperaturze 270 °C. Przy obróbce wilgotnego materiału w temperaturze 300 °C w instalacji pilotowej uzyskano natomiast ubytek frakcji lotnych przekraczający 90%. Wyniki stanowią podstawę do dalszej optymalizacji procesu i oceny jego efektywności energetycznej i środowiskowej.
Pobrania
Bibliografia
[1] European Aluminium. (2018). Environmental profile report 2018: Life-cycle inventory data for aluminium production and transformation processes in Europe.
[2] International Aluminium Institute. (2019). Global aluminium recycling: A cornerstone of sustainable development.
[3] Schlesinger, M. E. (2013). Aluminum recycling (2nd ed.). CRC Press. DOI: 10.1201/b16192.
[4] Raabe, D., Ponge, D., Uggowitzer, P. J., Roscher, M., Paolantonio, M., Liu, C., Antrekowitsch, H., Kozeschnik, E., Seidmann, D., Gault, B., De Geuser, F., Deschamps, A., Hutchinson, C., Liu, C., Li, Z., Prangnell, P., Robson, J., Shanthraj, P., Vakili, S., … Pogatscher, S. (2022). Making sustainable aluminum by recycling scrap: The science of “dirty” alloys. Progress in Materials Science, 128, Article 100947. DOI: 10.1016/j.pmatsci.2022.100947.
[5] Al-Alimi, S., Yusuf, N. K., Ghaleb, A. M., Lajis, M. A., Shamsudin, S., Zhou, W., Altharan, Y. M., Abdulwahab, H. S., Saif, Y., Didane, D. H., S T T, I., & Adam, A. (2024). Recycling aluminium for sustainable development: A review of different processing technologies in green manufacturing. Results in Engineering, 23, Article 102566. DOI: 10.1016/j.rineng.2024.102566.
[6] Pereira, A. C. (2025). Aluminum scrap recycling for foundry alloys: Review of technological advances and circular economy challenges. Revista DCS, 22(84), 1–42. DOI: 10.54899/dcs.v22i84.3867.
[7] Reuter, M. A., Hudson, C., van Schaik, A., Heiskanen, K., Meskers, C., & Hagelüken, C. (2013). Metal recycling: Opportunities, limits, infrastructure. United Nations Environment Programme.
[8] Cui, J., & Roven, H. J. (2010). Recycling of automotive aluminum. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 20(11), 2057–2063. DOI: 10.1016/S1003-6326(09)60417-9.
[9] Palimąka, P. (2020). Thermal cleaning and melting of fine aluminium alloy chips. Archives of Foundry Engineering, 20(4), 91–96. DOI: 10.24425/afe.2020.133353.
[10] Chen, X., Saada, M. B., Lavisse, B., & Ammar, A. (2025). Recent advances in the remelting process for recycling aluminium alloy chips: A critical review. International Journal of Material Forming, 18, Article 2. DOI: 10.1007/s12289-02501904-9.
[11] Vallejo-Olivares, A., Gertjegerdes, T., Høgåsen, S., Friedrich, B., & Tranell, G. (2024). Effects of compaction and thermal pre-treatments on generation of dross and off-gases in aluminium recycling. Journal f ustainable Metallurgy, 10, 69–82. DOI: 10.1007/s40831-023-00773-3.
[12] Chmielarz, A., Wężyk, W., Kamiński, K., Bratek, Ł., & Malec, W. (2007). Najlepsze dostępne techniki (BAT): Wytyczne dla produkcji i przetwórstwa metali nieżelaznych. Ministerstwo Środowiska.
[13] Hardy, T., & Plaza, W. (2026). Ocena efektywności termicznego oczyszczania wiórów i pyłu aluminiowego z zanieczyszczeń olejowo-emulsyjnych po obróbce skrawaniem. Rynek Energii, 3(184).
[14] Green, J. A. S. (Ed.). (2007). Aluminum recycling and processing for energy conservation and sustainability. ASM International.
[15] Sitka, A., Szulc, P., Smykowski, D., & Jodkowski, W. (2021). Application of poultry manure as an energy resource by its gasification in a prototype rotary counterflow gasifier. Renewable Energy, 175, 422–429. OI: 10.1016/j.renene.2021.04.126
Opublikowane
Licencja
Prawa autorskie (c) 2026 Tomasz Hardy, Wojciech Plaza (Autor)
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa 4.0 Międzynarodowe.
Authors retain copyright and grant the journal the right of first publication, with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License, which permits others to share the work with appropriate acknowledgment of the authorship and initial publication in this journal.
