Способ получения алюминиевой крупки из алюминиевых отходов и алюминиевая крупка, полученная с применением данного способа


 


Владельцы патента RU 2570147:

Общество с ограниченной ответственностью "Всеволожский завод алюминиевых сплавов" (RU)

Изобретение относится к области металлургии, в частности к вторичной переработке алюминиевых отходов, таких как бывшая в употреблении алюминиевая тара из-под напитков и продуктов, и может быть использовано для получения вторичных алюминиевых сплавов, алюминиевых раскислителей для выплавки сплавов, в том числе сталей. Способ включает дефрагментации пакетированных алюминиевых отходов до размера частиц с фракционным составом +50-100 мм, магнитную сепарацию вторичного алюминиевого сырья для удаления магнитной фракции, магнитно-вихретоковую сепарацию, дефрагментацию до размера частиц с фракционным составом +5-30 мм, термическую очистку при температуре 400-625°С и удаление пылевидных продуктов. В результате получают алюминиевую крупку с содержанием алюминия в количестве, большем или равном 95% с фракционным составом +5-30 мм, которую можно использовать в качестве раскислителя стали. Техническим результатом изобретения является повышение степени очистки алюминиевой крупки, однородности ее химического состава и, получение алюминиевой крупки с содержанием алюминия не менее 95%. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 пр.

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к вторичной переработке алюминиевых отходов и бывшей в употреблении пакетированной алюминиевой тары, такой, как бывшая в употреблении алюминиевая тара из-под напитков и продуктов, и может быть использовано для получения вторичных алюминиевых сплавов, алюминиевых раскислителей для выплавки сплавов, в частности для сталей, и т.д.

Известен способ получения алюминиевых чешуек различной степени дисперсности из алюминиевых банок из-под напитков посредством последовательного четырехстадийного измельчения и магнитной сепарации, с возможностью фракционной классификации. При этом органические загрязнения отделяются вместе с фракцией -0,2 мм, образующейся на четвертой стадии в агрегате истирающего действия (RU 2214461, C22B 7/00, публикация 20.10.2003).

Недостатками известного способа являются:

- отсутствие возможности удаления из обрабатываемого материала загрязнений из цветных металлов и немагнитных черных металлов;

- отсутствие возможности удаления органических загрязнений на первых трех стадиях измельчения и вследствие этого невозможность полной очистки материала от органических загрязнений;

- высокая продолжительность цикла, снижающая производительность установки и повышающая энергозатраты.

Известен способ подготовки алюминиевой банки из-под напитков, заключающийся в дроблении сырья и его магнитной сепарации (JP 01-287231, С22В 21/06, публикация 17.11.1989).

Недостатками известного способа являются:

- отсутствие возможности удаления загрязнений цветными металлами и немагнитными черными металлами;

- отсутствие возможности удаления органических загрязнений.

Известен способ переработки алюминиевых банок из-под напитков, заключающийся в обжиге при температуре 400-600°С с последующим дроблением (Заявки Японии 5067687, 2807740).

Недостатками способов являются:

- отсутствие возможности удаления твердых продуктов обжига (сажи), образующихся внутри банки;

- отсутствие возможности удаления загрязнений цветными металлами и немагнитными черными металлами.

Наиболее близким к предложенному изобретению является способ комплексной переработки тонких форм алюминиевых отходов. Способ включает магнитную сепарацию сырья, его измельчение до фракции 10-26 мм, термическую очистку для удаления органических загрязнений путем обжига при температурах 600-1200°С, окончательное измельчение до фракции - 4 мм и удаление пыли на каждой стадии процесса (RU 2375472, С22В 7/00, публикация 10.12.2009). Из указанного источника известен также материал, полученный при переработке алюминиевых отходов.

Недостатками известного способа являются:

- отсутствие возможности удаления неорганических неметаллических загрязнений;

- отсутствие возможности удаления загрязнений цветными металлами, такими как медь, олово, свинец и т.п., постоянно присутствующими в исходном сырье и немагнитными черными металлами;

- возможность подплавления тонких форм алюминиевых отходов при температурах обжига;

Алюминиевую крупку, полученную известным способом, нельзя использовать в качестве раскислителя, так как присутствие в полученном материале металлических загрязнений из цветных металлов и сплавов из-за отсутствия возможности очистки от них, оказывают, в основном, негативное влияние на физические и технологические свойства получаемых сплавов. Так, например, введение полученной известным способом металлической крупки в расплав при выплавке стали приводит к снижению ее хладноломкости и отрицательно влияет на качество поверхности стальной заготовки при ее горячей обработке.

Отсутствие возможности очистки материала от загрязнений неметаллическими неорганическими включениями, такими как SiO2, оказывает отрицательное влияние на пластические характеристики и износостойкость многих сплавов, в том числе и сталей. В определенных случаях неметаллические оксидные включения могут привести к возникновению таких дефектов, как пористость, точечная неоднородность.

Присутствие неорганических загрязнений в конечном продукте, приводит к повышению расхода материала, а мелкофракционная составляющая -0,5 мм, выносимая восходящими потоками из зоны обработки в атмосферу производственного помещения, ухудшает экологическую обстановку.

Задачей изобретения является разработка способа производства высококачественного материала высокой чистоты, представляющего собой алюминиевую крупку, из вторичного алюминиевого сырья, в частности из бывшей в употреблении алюминиевой тары, с возможностью устранения перечисленных выше недостатков.

Техническим результатом изобретения является повышение степени очистки алюминиевой крупки, однородности ее химического состава и получение алюминиевой крупки с содержанием алюминия не менее 95%.

Технический результат достигается тем, что в способе получения алюминиевой крупки из вторичного алюминиевого сырья, включающем магнитную сепарацию вторичного алюминиевого сырья для удаления магнитной фракции, дефрагментацию, термическую очистку и удаление пылевидных продуктов, в качестве вторичного алюминиевого сырья используют пакетированные алюминиевые отходы, которые перед магнитной сепарацией подвергают дополнительной дефрагментации до размера частиц с фракционным составом +50-100 мм, после удаления магнитной фракции проводят магнитно-вихретоковую сепарацию, дефрагментацию осуществляют до размера частиц с фракционным составом +5-30 мм, а термическую очистку проводят при температуре 400-625°С. При этом в качестве пакетированных алюминиевых отходов можно использовать бывшую в употреблении алюминиевую тару, а термическую очистку - проводить в барабанной газовой печи.

Технический результат достигается также тем, что в результате осуществления заявленного способа получают алюминиевую крупку с содержанием алюминия в количестве, большем или равном 95% с фракционным составом +5-30 мм.

Полученную алюминиевую крупку можно использовать в качестве материала-раскислителя, в частности для раскисления сталей.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Предварительное дробление пакетированного материала до размера частиц с фракционным составом +50-100 мм позволяет в процессе последующей двухстадийной сепарации осуществить более качественную очистку от существующих загрязнений. Проведение дополнительной сепарации на магнитно-вихретоковом сепараторе позволяет удалить на этой стадии цветные металлы, немагнитные черные металлы, неорганические металлические загрязнения и частично очистить материал от механических органических загрязнений, которые окончательно удаляются на стадии термической очистки в газовом сушильном барабане при температуре 400-625°С совместно с лакокрасочным покрытием. Остающиеся в результате двойной дефрагментации пылевидные продукты фракции <0,5 мм удаляются посредством раздельных систем аэросепарации, работающих в комплексе с дробильным оборудованием и сушильным барабаном.

Способ производства был реализован на ООО «Всеволожский завод алюминиевых сплавов».

В качестве исходного материала использовали пакетированную алюминиевую тару, которую последовательно пропускали через ударную дробилку, в которой алюминиевую тару разрушали до фракции +50-100 мм, магнитный сепаратор, в котором удаляли магнитную фракцию, магнитно-вихретоковый сепаратор, в котором удаляли цветные металлы, неорганические загрязнения, в том числе и SiO2, немагнитную фракцию черных металлов и частично органические загрязнения, далее на дезинтеграторе, в качестве которого использовали молотковую дробилку, проводили дальнейшую дефрагментацию до фракции +5-30 мм, затем удаляли остаточные органические загрязнения в сушильном барабане при температуре 425-625°С. Пылевидные фракции, размером <0,5 мм удаляли на стадии дефрагментации и удаления органического засора в сушильном барабане посредством аэросепарации.

В результате была получена алюминиевая крупка с фракционным составом +5-30 мм и содержанием алюминия не менее 95%. Использование полученной алюминиевой крупки для раскисления стали (10Г2ФБ (У,Ю), 12Г2СБ), показало, что полученная сталь обладает высокими физическим и технологическими свойствами.

1. Способ получения алюминиевой крупки из вторичного алюминиевого сырья с содержанием алюминия не менее 95%, включающий магнитную сепарацию вторичного алюминиевого сырья для удаления магнитной фракции, дефрагментацию, термическую очистку и удаление пылевидных продуктов, отличающийся тем, что в качестве вторичного алюминиевого сырья используют пакетированные алюминиевые отходы, которые перед магнитной сепарацией подвергают дополнительной дефрагментации до размера частиц с фракционным составом +50-100 мм, после удаления магнитной фракции проводят магнитно-вихретоковую сепарацию, а дефрагментацию осуществляют до размера частиц с фракционным составом +5-30 мм, при этом термическую очистку проводят при температуре 400-625°C.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что термическую очистку осуществляют в барабанной газовой печи.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве пакетированных алюминиевых отходов используют бывшую в употреблении алюминиевую тару.

4. Алюминиевая крупка, отличающаяся тем, что она получена способом по любому из пп. 1-3.

5. Алюминиевая крупка по п. 4, отличающаяся тем, что она представляет собой частицы, имеющие фракционный состав +5-30 мм.

6. Применение алюминиевой крупки по п. 4 в качестве материала для раскисления сталей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов и сплавов, в частности к кремнийсодержащим алюмоматричным композиционным сплавам антифрикционного назначения.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению композиционных катодов для ионно-плазменного синтеза многокомпонентных наноструктурных нитридных покрытий.

Изобретение относится к порошковой металлургии. Способ изготовления наноразмерного твердого сплава включает приготовление смеси из наноразмерных порошков карбида вольфрама и кобальта, прессование ее в стальной пресс-форме и спекание в вакууме.

Изобретение относится к порошковой металлургии. Способ получения спеченного пористого вольфрамового каркаса включает смешение порошка вольфрама с порошковой активирующей добавкой, состоящей из порошков никеля и железа, прессование и спекание.

Изобретение относится к получению наноструктурированного конгломерированного порошкового материала для нанесения износо-коррозионностойких покрытий гизодинамическим и газотермическим напылением.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к высокотемпературным композиционным материалам на основе ниобия, упрочненным оксидными волокнами, применяемым для изготовления конструкционных деталей авиационного назначения.

Изобретение относится к получению упрочненных легких сплавов на основе алюминия. В расплав алюминиевого сплава при температуре 750÷800ºС вводят 6 мас.% порошка криолита Na3AlF6, через промежуток времени не менее 10 мин в расплав вводят 5÷6 мас.% модификатора при одновременной активации расплава в течение не менее 20 мин механическим перемешиванием и/или воздействием ультразвуковых колебаний частотой 10 кГц, и/или воздействием электромагнитного поля частотой 40 Гц.

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к производству графитсодержащих композиционных материалов электротехнического назначения на основе меди, и может быть использовано для изготовления электрических разрывных контактов низковольтной аппаратуры.

Изобретение относится к изготовлению породоразрушающего инструмента. Формируют в графитовой форме композиционную матрицу инструмента, содержащую включения в виде алмаза или твердого сплава, прессуют, затем проводят нагрев спрессованного инструмента до температуры пропитки с горячим прессованием и охлаждают инструмент на воздухе до 350°C.
Изобретение относится к изготовлению электротехнических изделий из композиционного материала. Электротехническое изделие изготовлено из токопроводящего композиционного материала формованием методом холодного прессования, при этом токопроводящий композиционный материал содержит 40÷55 мас.% порошка естественного графита, 30÷15 мас.% связующего на основе новолачной смолы, 30 мас.% медного порошка и дополнительно поливинилацетат в качестве пластификатора в количестве 9÷35 мас.% от суммарной массы порошкообразных компонентов.

Изобретение относится к получению стального порошка для производства спеченных изделий из шлифовального шлама ШХ15. Шлифовальный шлам ШХ15 отмывают, сушат, проводят рассев полученного шлифовального шлама на сите 0,05 мм с получением фракции +0,05 мм, а затем проводят размол и магнитовибрационную сепарацию.
Изобретение относится к экстракции металлов из красного шлама. Красный шлам измельчают до размера частиц 5-500 мкм.
Группа изобретений относится к извлечению дисперсного золота из упорных руд и техногенного минерального сырья. Способ включает агломерацию золотосодержащей минеральной массы исходного сырья путем добавки к ней связующего материала, формирование штабеля, выщелачивание золота подачей в штабель раствора реагента, выщелачивающего золото, сбор рабочих растворов с последующим выделением из него золота.

Изобретение относится к металлургии благородных металлов. Отработанные катализаторы на носителях из оксида алюминия шихтуют с флюсами, плавят полученную шихту на металлический коллектор при температуре 1500÷1800°C в несколько стадий со сливом после каждой стадии образовавшегося шлака и плавлением очередной порции шихты на коллекторе от предыдущей плавки с выделением сплава платиновых металлов с коллектором.

Изобретение относится к пирометаллургии. Способ извлечения серебра из лома серебряно-цинковых аккумуляторов, содержащих свинец, включает плавку лома при температуре нагрева 1150-1200°C, охлаждение полученного расплава со скоростью от 1950°C/час до 2050°C/час до температуры 400°C и плавку полученного охлажденного сплава при температуре нагрева 1150-1200°C.

Изобретение относится к металлургии редких металлов, в частности к переработке отходов полупроводниковых соединений на основе галлия. Вакуумный аппарат для разложения фосфида галлия содержит вакуумную камеру, размещенный внутри камеры по оси цилиндрический нагреватель, установленную коаксиально внутри нагревателя на подине колонку испарительных тарелей для фосфида галлия, цилиндрические экраны, концентрично установленные снаружи колонки тарелей и герметично закрытые крышками, трубчатый спиральный водоохлаждаемый конденсатор, установленный над крышками экранов, скруббер для паров пятиокиси фосфора, полученных при разложении фосфида галлия, при этом конденсатор выполнен с эжекторной камерой смешения, содержащей фланцевое соединение с соплом подачи в нее для окисления паров фосфора до пятиокиси фосфора и диффузором для отвода пятиокиси фосфора в скруббер.
Изобретение может быть использовано для растворения меди при переработке медьсодержащих материалов, преимущественно для производства сульфата меди пятиводного.

Изобретение относится к области биогидрометаллургии, в частности к биотехнологии извлечения ценных компонентов и редкоземельных элементов из продуктов сжигания угля - зольно-шлакового материала.
Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к извлечению меди из медьсодержащих отходов сверхпроводниковых материалов. Способ утилизации медьсодержащих отходов включает растворение меди погружением корзины с ломом в медно-кальциевый сплав в процессе электролиза кальция при температуре 650-715°С.

Изобретение относится к переработке медесодержащих осадков, полученных в результате цементации медесодержащих шахтных и подотвальных вод, в черновую медь. Цементные медесодержащие осадки нейтрализации шахтных и подотвальных вод предварительно просушивают в барабанном сушиле при температуре 100-200°C до полного удаления механической влаги, полученный огарок в количестве 70-75 мас.% смешивают с восстановителем в виде дробленого медного штейна фракции -1 мм, взятым в количестве 25-30 мас.%, полученную смесь плавят в электродуговой печи, скачивают шлак, затем расплав перегревают до температуры 1200°C и сливают черновую медь.

Изобретение относится к области утилизации отходов гальванического производства, например шламов, путем переработки последних и может быть использовано на предприятиях цветной металлургии и предприятиях, использующих в своем производственном цикле соединения цветных металлов. Способ переработки шлама гальванического производства включает введение в суспензию шлама влажностью более 90% пирокатехина в количестве 0,7-0,9 г на 1 л суспензии, перемешивание в течение 48 ч и отделение осадка фильтрацией. Полученный фильтрат содержит пирокатехиновые комплексы металлов, извлеченных из гальванического шлама. Технический результат - снижение количества операций, отсутствие агрессивных реагентов в процессе извлечения, образование с выходом до 89,7% товарного продукта - пирокатехиновых комплексов металлов. 4 табл., 2 пр.
Наверх