Способ и установка для комплексной переработки тонких форм алюминиевых отходов

Изобретение относится к области получения алюминиевой крупки различной дисперсности путем комплексной механико-термической переработки тонких форм алюминиевых отходов: стружки, проволоки, банок из-под напитков, вырубки тонкого проката, отходов фольги, в частности к способу и установке для комплексной переработки тонких форм алюминиевых отходов. Способ включает удаление железных включений, органических примесей и измельчение, при этом отходы подвергают магнитной сепарации, измельчают с получением частиц крупностью 10-26 мм, производят обжиг при температуре 600-1200°С и повторно измельчают с получением частиц крупностью не более 4 мм, очистку от мелких алюминиевых частиц и органических примесей, предпочтительнее, осуществляют путем непрерывной аспирации газа, пропускаемого через устройства измельчения и агрегат отжига, измельченные частицы после повторного измельчения подвергают ситовой классификации. Установка содержит магнитный сепаратор, два последовательно установленных устройства измельчения, между которыми размещен агрегат отжига, газодувку и устройство для классификации, магнитный сепаратор, предпочтительнее, размещен перед первым устройством измельчения, а устройство для классификации (6) - после второго устройства для измельчения (3). Обеспечивается повышение производительности процесса переработки и улучшение качества получаемого продукта. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области получения алюминиевой крупки различной дисперсности путем комплексной механико-термической переработки тонких форм алюминиевых отходов: стружки, проволоки, банок из-под напитков, вырубки тонкого проката, отходов фольги.

Известен способ переработки алюминиевых банок из-под напитков, заключающийся в том, что банки измельчают и отделяют железные включения (JP 01-287231, С22В 21/06, публ. 17.11.1989).

Применение известного способа не позволяет удалить органические примеси из полученного продукта и требуется дальнейшая переработка переплавкой.

Известен способ переработки алюминиевых банок из-под напитков, заключающийся в том, что банки обжигают при 400-600°С для удаления органики и измельчают в отражательной дробилке (заявки Японии 5067687, 2807740).

Недостатком известного способа является обжиг алюминиевых банок целиком, что препятствует удалению органических примесей (лакокрасочных покрытий) и продуктов их разложения (сажи) изнутри банок.

Известен способ переработки алюминиевых банок, заключающийся в том, что из банок удаляют железные включения, а затем осуществляют измельчение в четыре стадии с получением на каждой стадии частиц с уменьшающейся крупностью частиц. Первые три стадии производят в роторных барабанных измельчителях, четвертую - в аппарате истирающего действия (RU 2214461, С22В 7/00, публ. 20.10.2003 - прототип).

Недостатками известного способа являются:

- большое количество стадий измельчения, что приводит к упрочению материала банок после каждой стадии, тем самым затрудняя измельчение на последующей стадии, что существенно повышает энергоемкость и снижает производительность переработки;

- отсутствие термической обработки в процессе измельчения не обеспечивает полного удаления влаги и практически полную очистку от органических примесей измельченного материала банок.

Известна установка для переработки лома алюминиевых банок из-под напитков, состоящая из измельчающего устройства и магнитного сепаратора (JP 01-287231, С22В 21/06, публ. 17.11.1989).

Недостатком известной установки является невозможность получения мелких чешуек, очищенных от поверхностных загрязнений (краски, органики и т.п.).

Известна установка для переработки алюминиевых банок, содержащая магнитный сепаратор, три последовательно установленных роторных барабанных измельчителя, истирающий аппарат, газодувку и устройство для классификации (RU 2214461, С22В 7/00, публ. 20.10.2003 - прототип).

Недостатком известной установки является невозможность получения в процессе измельчения мелких чешуек, полностью очищенных от органических примесей (краски, органики и т.п.).

Технической задачей изобретения по заявляемому способу комплексной переработки тонких форм алюминиевых отходов и установки для его осуществления является устранение недостатков известного способа и установки, принятой в качестве ближайшего аналога-прототипа, а также повышение производительности процесса переработки тонких форм алюминиевых отходов и улучшение качества получаемого порошково-гранульного материала.

Поставленная техническая задача решается тем, что в способе комплексной переработки тонких форм алюминиевых отходов, включающем удаление железных включений, органических примесей и измельчение, согласно изобретению отходы подвергают магнитной сепарации, измельчают с получением частиц крупностью 10-26 мм, производят обжиг при температуре 600-1200°С и осуществляют повторное измельчение с получением частиц крупностью не более 4 мм.

В заявляемом способе предпочтительно:

- очистку от мелких алюминиевых частиц и органических примесей осуществляют путем непрерывной аспирации газа, пропускаемого через устройства измельчения и агрегат отжига;

- измельченные частицы после повторного измельчения подвергают ситовой классификации.

Поставленная техническая задача решается тем, что установка для комплексной переработки тонких форм алюминиевых отходов, содержащая магнитный сепаратор, устройства измельчения, газодувку и устройство для классификации, согласно изобретению содержит два последовательно установленных устройства измельчения, между которыми дополнительно размещен агрегат отжига.

В заявляемой установке предпочтительно:

- магнитный сепаратор размещен перед первым устройством измельчения;

- устройство для классификации размещено после второго устройства для измельчения.

Заявляемая установка предпочтительно:

- в качестве устройства измельчения содержит роторные барабанные или ударно-волновые измельчители, или молотковые дробилки;

- в качестве агрегата отжига содержит роторную или вибрационную печь, или печь с движущимся поддоном;

- в качестве устройства для классификации содержит газовый или вибрационный классификатор, или ситовой грохот.

На чертеже показана технологическая схема комплексной переработки тонких форм алюминиевых отходов по заявляемому способу и установки для его осуществления.

Установка для комплексной переработки тонких форм алюминиевых отходов содержит магнитный сепаратор 1, два последовательно установленных устройства измельчения 2, 3, агрегат отжига 4, газодувку 5 и устройство для классификации 6.

Способ комплексной переработки тонких форм алюминиевых отходов реализуется следующим образом.

Исходные тонкие формы алюминиевых отходов через магнитный сепаратор 1, с помощью которого удаляют железосодержащие включения (посторонние металлические предметы), подают в устройство измельчения 2, где происходит их измельчение до размеров частиц крупностью 10-26 мм. Затем материал направляют в агрегат отжига 4, где происходит его термическая очистка при температуре 600-1200°С от органических примесей и влаги. Кроме того, в процессе обжига снижается прочность металла, что облегчает вторую стадию измельчения. После обжига материал при помощи газодувки 5 и циклона 7 подают в устройство измельчения 3, в котором происходит измельчение до размера частиц крупностью не более 4 мм. Для удаления пылевых фракций в процессе измельчения и отжига при помощи системы аспирации, состоящей из вентилятора 9 и циклона 10, производят обеспыливание измельчаемого материала. Из измельчителя 3 при помощи газодувки 5 и циклона 8 материал подают в устройство для классификации 6, из которого расклассифицированный по фракциям материал поступает в тару в качестве товарного продукта.

Пример практического осуществления способа комплексной переработки тонких форм алюминиевых отходов

В качестве тонких форм алюминиевых отходов использовались алюминиевые банки из-под напитков. После магнитной сепарации и удаления различных железных включений (посторонних металлических предметов) алюминиевые банки измельчали в молотковой дробилке с получением частиц материала крупностью 10-26 мм.

Первично измельченный материал поступает в роторную печь, где при температуре 700°С происходит его обжиг с целью удаления органических примесей (краска, лаки, вода). Затем материал подается на повторное измельчение в молотковую дробилку. В измельченном продукте после повторного измельчения содержалось менее 3% фракций крупностью менее 0,2 мм. Эта часть продукта представляет собой пылевидную фракцию, содержащую менее 50% алюминия, а остальное - механические загрязнения, отслоившиеся с поверхности частиц (краска, лак, сажа и т.п.). При помощи газодувки осуществляется транспортировка измельчаемого материала из роторной печи ко второй молотковой дробилке для повторного измельчения и дальнейшая транспортировка к классификатору для разделения готового продукта по фракциям. Удаление мелких алюминиевых частиц и органических примесей осуществляется путем непрерывной аспирации газа, пропускаемого через молотковые дробилки и роторную печь.

После повторного измельчения частицы материала имели поверхность блестящего цвета. Крупные частицы после измельчения содержали более 97% алюминия и в качестве товарного продукта могут быть использованы в химической и металлургической отраслях промышленности.

Температура обжига первично измельченного материала зависит от толщины исходных алюминиевых отходов и вида органических соединений, которые необходимо удалить.

Сравнительные параметры промышленного продукта, полученного на заявляемой установке с использованием заявляемого способа по сравнению с прототипом, приведены в таблице.

Параметры	Заявляемый способ	Прототип
Число стадий измельчения	2	4
Содержание частиц крупностью менее 0,2 мм по последней стадии измельчения	менее 3%	6-12%
Содержание алюминия в пылевых отходах	до 50%	до 90%
Содержание алюминия в товарном продукте	около 97%	около 96%

Наличие отличительных признаков в заявляемом способе комплексной переработки тонких форм алюминиевых отходов и установке для его осуществления обеспечивает повышение производительности процесса переработки тонких форм алюминиевых отходов и улучшение качества получаемого порошково-гранульного материала по сравнению с прототипом.

Использование заявляемого способа комплексной переработки тонких форм алюминиевых отходов и установки для его осуществления для получения алюминиевой крупки различной дисперсности путем комплексной механико-термической переработки тонких форм алюминиевых отходов (стружки, проволоки, банок из-под напитков, вырубки тонкого проката, отходов фольги) обеспечивает изобретению соответствие критерию «промышленная применимость».

1. Способ комплексной переработки тонких форм алюминиевых отходов, включающий удаление железных включений, органических примесей и измельчение, отличающийся тем, что отходы подвергают магнитной сепарации, измельчают с получением частиц крупностью 10-26мм, производят обжиг при температуре 600-1200°С, осуществляют повторное измельчение с получением частиц крупностью не более 4 мм.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что очистку от мелких алюминиевых частиц и органических примесей осуществляют путем непрерывной аспирации газа, пропускаемого через устройства измельчения и агрегат отжига.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что измельченные частицы после повторного измельчения подвергают ситовой классификации.

4. Установка для комплексной переработки тонких форм алюминиевых отходов, содержащая магнитный сепаратор, устройства измельчения, газодувку и устройство для классификации, отличающаяся тем, что содержит два последовательно установленных устройства измельчения, между которыми размещен агрегат отжига.

5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что магнитный сепаратор размещен перед первым устройством измельчения.

6. Установка по п.4, отличающаяся тем, что устройство для классификации размещено после второго устройства для измельчения.

7. Установка по п.4, отличающаяся тем, что в качестве устройства измельчения содержит роторные барабанные или ударно-волновые измельчители, или молотковые дробилки.

8. Установка по п.4, отличающаяся тем, что в качестве агрегата отжига содержит роторную или вибрационную печь, или печь с движущимся поддоном.

9. Установка по п.4, отличающаяся тем, что в качестве устройства для классификации содержит газовый или вибрационный классификатор, или ситовой грохот.