СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТОНКИХ ФОРМ АЛЮМИНИЕВЫХ ОТХОДОВ
METHOD AND PLANT FOR COMPLEX PROCESSING OF THIN FORMS OF ALUMINIUM WASTE

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».