[发明专利]将废弃铝材转变为铝燃料用于发电的方法

说明书

一种将废弃铝材转变为铝燃料用于发电的方法，对废弃铝材的预处理后，将预处理后废弃铝材按照铝及铝合金的成分进行分类；将同一分类的废弃铝材放入冶炼炉中，升温至废弃铝材完成熔化；再按所需铝燃料成分，加入相适应的合金元素，充分搅拌混合均匀，保温后浇注到模具中，制成铝燃料铸锭；将所述铝燃料铸锭压制成发电所需形状的铝燃料；将所述铝燃料作负极放入铝燃料电池,将铝燃料电池的正极和负极与外电路接通，启动铝燃料电池发电，对外输出电能。本发明的优势在于提出了一种将废弃铝材转变为铝燃料用于发电的新技术。采用本技术制造的铝燃料用作铝燃料电池的负极，不仅发电效率高，而且实现了废弃铝的高效率利用。

技术领域

本发明属于环保领域，特别涉及一种将废弃铝材转变为铝燃料用于发电的新技术。

背景技术

铝及铝合金由于其密度小、比强度高、导电性好、耐腐蚀性和抗氧化性好、易于加工等特点，被广泛应用于工业和日常生活领域。随着中国经济的快速发展，中国铝及铝合金产量突飞猛进，铝及铝合金的消费量也急速增加，随之带来的是数量巨大的废弃铝。由于废弃铝难以再重新冶炼为高质量的导电铝材及结构铝合金产品，日积月累的废弃铝不仅带来了严重的环境污染，用废弃铝重新冶炼而成的劣质铝材也大大降低了铝材的应用价值，这无疑是铝资源的严重浪费。此外，对铝制产品需求量的快速增加以及对铝资源的持续性大量开采，导致铝资源已经趋于贫瘠。大力发展高质量的废弃铝再生产业，对实现低碳经济及可循环经济发展具有重要意义。

铝燃料电池具有比能量高、比功率大、安全环保的特点，是一种绿色高能的金属燃料电池，在移动电站、通信基站、电动汽车等领域有着重要应用。铝燃料电池由铝合金负极、空气电极正极、电解液、电池腔体及相关附属部件构成。铝燃料电池放电过程中，通过消耗铝合金负极对外输出电能。因此，铝合金负极材料就是铝燃料电池的铝燃料。铝燃料电池对外发电的本质，是将蕴藏在铝燃料中的化学能转变成了电能对外输出。目前，铝燃料电池中的铝燃料都是通过冶炼的方法，采用高纯铝（纯度99.99 % wt）或者工业级纯铝（纯度99.5%wt），通过添加合金元素冶炼而成。高纯铝（99.99% wt）及工业级纯铝（99.5%wt）价格高，造成铝燃料的制造成本也高。

发明内容

为了将废弃铝材变废为宝，为了解决废弃铝材对环境的污染，为了降低现有技术铝燃料制造成本，本发明提出一种将废弃铝材转变为铝燃料用于发电的方法，包括实施如下步骤：

对废弃铝材的预处理：将附着在所述废弃铝材上的非铝材料进行拆解去除;

将预处理后废弃铝材按照铝及铝合金的成分进行分类；

将同一分类的废弃铝材放入冶炼炉中，升温至废弃铝材完成熔化；再按所需铝燃料成分，加入相适应的合金元素，充分搅拌混合均匀，保温后浇注到模具中，制成铝燃料铸锭；

将所述铝燃料铸锭压制成发电所需形状的铝燃料；

将所述铝燃料作负极放入铝燃料电池，将铝燃料电池的正极和负极与外电路接通，启动铝燃料电池发电，对外输出电能。

所述非铝材料包括建筑材料、高分子材料、非铝金属材料、油污和涂料。

废弃铝材的种类包括：工业纯铝、Al-Cu合金、Al-Mn合金、Al-Si合金、Al-Mg合金、Al-Li合金、Al-Re合金、Al-Mg-Si合金、Al -Cu-Mg合金、Al -Si-Cu合金、Al-Mg-Si-Cu合金、Al-Zn-Mg-Cu合金和Al -Si-Mg -Cu-Ni合金。

所述冶炼过程中还可加入防止氧化的覆盖剂。

所述废弃铝材放入冶炼炉中冶炼时，还可通入惰性气体形成保护层。

所述冶炼炉内的温度控制在670℃~850℃的温度范围。

所述“保温后浇注到模具”是保温3至20分钟后进行浇注。