Recycling Deutlich reduzierter Abbrand beim Recycling von Aluminium-Spänen

Mit dem Baden-Württembergischen Umwelttechnikpreis 2011 in der Kategorie Materialeffizienz ist die ARP GmbH & Co. aus Alpirsbach ausgezeichnet worden. Die ARP-Zyklon-Technik reduziert beim Recyceln von Aluminium nicht nur die Abbrandverluste sehr deutlich,sondern auch den Energieverbrauch und damit die CO₂-Emissionen, begründet das Umweltministerium in Stuttgart die Auszeichnung.

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Verarbeitende Betriebe, beispielsweise in der Felgenproduktion, wo pro Tag bis zu 60 t Aluminium-Späne anfallen, sammeln das Material deshalb zur Wiederverwendung und schmelzen es ein. Wenn dies vor Ort und ohne Umweg über einen Schmelzbetrieb geschieht, wird meist ein konventioneller Ofen verwendet.

Weniger als 1% Abbrand beim Aluminium-Recycling

Dabei kommt es zu einem erheblichen Abbrand, also einem Materialverlust durch Verbrennen und Verschlacken – zirka 3 bis 5% des zu recycelnden Aluminiums gehen verloren. Über drei Faktoren kann man die Menge des Abbrands und den Energieverbrauch während des Schmelzprozesses positiv beeinflussen:

• Die Aluminiumspäne müssen frei von Ölrückständen sein,

• vor dem Einführen in die Schmelzkammer erhitzt werden und

• sie müssen sich möglichst schnell mit dem flüssigen Metall vermischen.

Die Anlagen von ARP nutzen alle diese Faktoren aus – so werden die Abbrandverluste von bis zu 5 auf unter 1% verringert und der Energiebedarf halbiert sich.

Zyklon führt Aluminium-Späne schnell in das flüssige Metall

Die ARP-Zyklon-Technik setzt bei der Beschleunigung der Vermischung von flüssigem Metall und Spänen an. Das Prinzip des Fliehkraftabscheiders zur Trennung fester Teilchen aus Strömungen wird hier umgekehrt und dafür verwendet, die Späne schneller unter die Oberfläche des Schmelzbades zu führen.

Denn wenn die Aluminiumteilchen nur wenige Sekunden an der Oberfläche verbleiben, kommt es zu einer übermäßigen Oxid- und Schlackenbildung. Das flüssige Aluminium wird im Schmelzofen an einer Stelle in Bewegung gebracht und bildet einen Strudel oder Zyklon. In diesen Strudel werden nun die gereinigten, heißen Späne kontrolliert zugeführt und durch das flüssige Medium eingeschmolzen.

Mehr Aluminium-Ausbeute und weniger Energieverbrauch beim Recycling

3% weniger Abbrand entsprechen 30 kg zusätzlicher Ausbeute beim Recyceln einer Tonne Aluminium. Bei einer Anlagenleistung von 24 t pro Tag und einer jährlichen Betriebsdauer von 330 Tagen ergeben sich zirka 230 t mehr Aluminium pro Jahr.

Zudem reduziert sich die Energiemenge, die für das Einschmelzen notwendig ist, von 1500 kWh/t auf zirka 800 kWh/t, da die Abwärme aus der thermischen Nachverbrennung des Schmelzofenabgases über einen Wärmetauscher zur Erwärmung der Späne genutzt wird, die Distanz zwischen Wärmetauscher und Ofen sehr gering und das System geschlossen ist – wodurch kaum Wärme verloren geht. Die Reduktion des Energiebedarfs entspricht gleichzeitig einer CO₂-Einsparung von etwa 1129 t pro Jahr und Anlage.

„Uns war es wichtig, den kompletten Vorgang zu betrachten und mit den Verbesserungen nicht nur an einer einzelnen Schraube zu drehen“, erklärt Wolfgang Riegert, Geschäftsführender Gesellschafter bei der ARP GmbH & Co. KG. „Die bisherigen Anlagen spielten nicht zusammen, es gibt auch praktisch keine Komplettanbieter in diesem Bereich.“

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