CN102834532A - 从污染的金属废料的金属回收 - Google Patents

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Abstract

提供了一种金属回收系统和用于从废料回收金属的方法。该系统具有熔炉(12)和用于控制所述系统的操作的控制器(106)。控制器(106)以第一操作模式操作金属回收系统,在所述第一操作模式中,熔炉(12)在350℃至550℃的范围内的第一温度操作,以在不熔化金属的情况下焚化污染物并从废料除去挥发性有机物(VOC)。控制器(106)以后继操作模式操作所述金属回收系统,在所述后继操作模式中,熔炉(12)在进一步更高的温度操作,以熔化废料中的金属用于回收。

Description

从污染的金属废料的金属回收
发明领域
本发明涉及用于回收金属的设备和方法。
发明背景
对于回收材料如铝、镁和其他金属和非金属存在越来越大的需求。经常将这样的材料在再熔化所述材料之前必须被除去的油漆、油、水、漆、塑料或其他挥发性有机物(VOC)中涂布。对于能够在不熔化的情况下在相对高的温度处理的材料,通常将这样的杂质使用有时被称为去除涂层的热工艺除去。这样的热去除涂层工艺也可以用来在再熔化之前将材料干燥和/或消毒。
例如,铝经常在饮料罐的生产中使用,所述饮料罐通常被以油漆、漆和/或其他VOC涂布,并且也在更大的产品如内燃废料中使用。在可以将铝熔化用于回收之前,必须将任何涂层或其他杂质除去以便最小化金属损失,并且将铝从其他金属分离。
已知的去除涂层工艺涉及将所要处理的材料暴露至热气,以便氧化所要除去的涂层和/或杂质。这种暴露在其中可以控制热气的温度和氧含量的密闭环境中发生。需要超过300℃的温度以除去大部分的有机化合物,并且通常需要在6%至12%的范围内的氧气水平。
如果未小心控制热气的温度和氧气水平,则该工艺可以变为热自动补偿的,因为在热汽提的过程中释放的VOC燃烧。这可导致热气的温度不受控增加,这可能是非常危险的。
通常将在处理之前将所述材料切碎,并且对于有效去除涂层很重要的是将切碎的材料的所有表面暴露至热气。如果这没有发生,则所述处理将变得低效并且,尤其在U.B.C的情况下,黑色污迹会留在所处理材料的表面上。还适宜的是将材料在处理的过程中搅拌,以从所述材料物理移除掉下的涂层或杂质。
目前,用于热去除涂层和金属回收的主要系统是:
1静止炉
在静止炉中,将所述材料堆叠在金属丝网上,并且将热气再循环通过所述炉,以将所述材料加热至所需的处理温度。
这种布置不是高效的,因为热气未接触包封在丝网上的材料堆内的材料。如之前讨论的,在去除涂层中重要的是将所处理的材料的所有表面暴露至热气。而且未将所处理的材料搅拌。
2传送炉
该系统使用丝网带式传送机将用于处理的材料传送通过炉。热气当带上的材料通过炉时通过所述材料。该方法具有的问题如下:
·带上的材料的深度限制该工艺。材料被堆叠,导致与对静止炉发现的问题类似问题,其中在堆叠的中心处的材料未与热气接触。
·没有材料的搅拌,所以未将松动的涂层移除。
·传送带寿命短。
·必须将材料稳定地进料。
·该工艺不适用于小体积或连续改变的产品。
3旋转炉
大型炉从水平倾斜,以使得在其最高端进料或装载至炉中的材料在重力的影响下向将材料释放处的最低端行进。将炉旋转以使得将该炉内的材料搅拌,并且提供热气的流动以当所述材料行进通过炉时加热所述材料。这种方法涉及很多问题:
·必须将材料恒定地进料。
·该工艺不适用于小体积或连续改变的产品。
·连续工艺需要在两端即材料装载端和材料排出端处的气锁。
·该炉需要导致高水平维护的旋转密封。
4斜底炉
这用于从废料等回收金属如铝。浮渣熔炉设置有一个或多个出渣口或全宽度缝,使所述缝的大小允许熔化的金属通过至储罐中同时留下所得到的废料。该浮渣熔炉具有斜炉底,在所述斜炉底上加载废料并且将所得到的熔化铝排出至储罐中。该斜炉底的角度是关键的,并且来自废料的尘土和沙子会污染所述金属。
WO 01/98092A1描述了一种可枢轴转动或可倾斜炉,其克服了之前已知的用于去除涂层的设备和方法的许多缺点。对于该炉的构造和操作的详细描述,读者应参考WO 01/98092A1。然而,简短地,该炉具有用于接收所要处理的材料的装载部分和调换部分。结合在该调换部分内的是热气的射流或流动穿过的热处理室。该炉在其中调换部分高于装载部分的第一位置与其中装载部分高于调换部分的第二位置之间可枢轴移动。该排列使得炉可以在第一与第二位置之间反复地移动,以使得炉内的材料从一个部分落至另一个部分,通过热处理室中的热气的射流。还公开了使用该设备的方法。
上面的已知炉具有的优点是它可以用来以分批工艺处理相对小体积的材料。进一步的优点是通过控制所述炉的移动,可以将所处理的材料任意带入和带出热处理室,使得炉能够在工艺不以不受控方式热自补偿地进行的情况下安全地操作,并且允许处理工艺的极细程度的控制。
已发现WO 01/98092A1中描述的炉良好地工作,提供了商业上和技术上可接受的热去除涂层相对较小体积的材料的手段。然而,当处理轻重量材料,如粉末或切碎成极小碎片的材料时,对于一些所处理的材料可能存在变得在通过热处理室的热气流中带走的趋势。虽然可以将一些带走材料从气流中滤出并再次收集,但存在工艺效率上的全面降低。
本发明的一个目的是提供一种用于从废料或废弃物等回收铝的改进设备。
发明内容
根据本发明,提供了一种用于从废料等回收金属的金属回收系统,所述系统包括熔炉和用于控制系统的操作的控制器;其中将所述控制器配置为以第一操作模式并且以后继模式操作金属回收系统,在所述第一操作模式中,所述熔炉在350℃至550℃的范围内的第一温度操作以在不熔化金属的情况下焚化污染物并从废料除去挥发性有机化合物(VOC);在所述后继操作模式中,将熔炉在进一步更高的温度操作以熔化所述废料中的金属用于回收。
本发明的系统的优选实施方案的多个任选特征在以下各段中给出。
优选的系统具有连接至所述熔炉以处理原始VOC的热氧化器,以及来自所述热氧化器的返回路径,以使来自在所述热氧化器中处理所述VOC的热返回至所述熔炉。
所述热氧化器具有燃烧器,所述燃烧器具有燃料输入,所述燃料输入被配置为接收来自所述熔炉的所述VOC作为燃料源。
所述返回通道包括气体返回通道,以使来自所述热氧化器的加热过的气体返回至所述熔炉,并且其中所述返回通道包括气体调节器以进行以下各项中的一个或多个:冷却所述加热过的气体、清除所述加热过的气体中的颗粒物和清除所述加热过的气体中的酸。
该系统具有空气污染控制单元和从所述热氧化器至所述空气污染控制单元的排气通道,其中将所述空气污染控制单元配置成进行以下各项中的一个或多个:冷却来自所述热氧化器排出气体,清除所述排出气体中的颗粒物和清除所述排出气体中的酸。
该系统具有用于控制熔炉的温度的控制器以及连接至所述控制器以监控从所述熔炉提供至所述热氧化器的气体的组成和从所述热氧化器返回至所述熔炉的气体的组成的装置,并且其中所述控制器被配置成基于所监控的组成确定所述操作模式的一个或多个的完成时间。
该系统具有在以所述另外的操作模式操作之前使气体流过所述熔炉以清除所述熔炉中的颗粒物的系统。
该系统具有用于捕获在所述熔炉的所述清除的过程中在离开所述熔炉的气体中带走的颗粒物的气体流动路线。
所述熔炉是可倾斜的,以用于熔炉的加载、出料和搅拌中的一种或多种。
所述废料包括在所述第二温度熔化的第一类金属和在所述第二温度不熔化的第二类金属,其中所述系统具有第三操作模式,在所述第三操作模式中,在熔化并回收所述第一金属之后将所述熔炉在高于所述第二温度的第三温度操作,以热调节第二金属从而有利于所述第二金属的破碎。
所述回收的金属包括铝。
从废料等回收铝的方法,所述方法包括:将所述废料加载至熔炉中;以第一模式通过在350℃至550℃的范围内的第一温度加热所述熔炉中的所述废料操作所述熔炉(12),以在不熔化铝的情况下除去VOC;并且以后继模式通过升高熔炉(12)的温度操作所述熔炉以熔化所述铝。
优选地,该熔炉是可倾斜的熔炉,并且该方法还包括将所述熔炉(12)倾斜以允许熔融铝通过出料口(24)流出。
本发明还提供一种从废料等回收铝的方法,该方法包括:将所述废料加载至可倾斜熔炉中;在第一温度加热所述熔炉中的所述废料以除去VOC;升高所述熔炉的温度以熔化所述铝;以及倾斜所述熔炉以允许熔融铝通过出料口流出。
本发明方法的优选实施方案的多个任选特征在以下各段落中给出。
优选的方法还包括在除去所述熔融铝之后将熔炉的温度升高至高温,以热调节保留在熔炉中的金属。
将该熔炉来回倾斜以搅拌废料。
将所述熔炉倾斜以排出所述热调节过的金属。
将原始VOC在热氧化器中处理,并且将处理过的、加热过的气体从所述热氧化器返回至所述熔炉以辅助加热所述熔炉。
将来自所述熔炉的VOC进料至所述热氧化器作为燃料源。
对所述返回的加热过的气体进行以下操作中的一个或多个:冷却所述加热过的气体,清除所述加热过的气体中的颗粒物和清除所述加热过的气体中的酸。
监控从所述熔炉提供至所述热氧化器的气体的组成和从所述热氧化器返回至所述熔炉的气体的组成,并基于所监控的组成确定所述操作模式中的一个或多个的完成时间。
在以所述另外的操作模式操作之前,使气体流过所述熔炉,以清除所述熔炉中的颗粒物。
捕获在所述熔炉的所述清除过程中在离开所述熔炉的气体中带走的颗粒物。
将所述熔炉倾斜用于所述熔炉的加载、出料和搅拌中的一个或多个。
在一个优选的方法中,所述废料包括在所述第二温度熔化的第一类金属和在所述第二温度不熔化的第二类金属,并且所述方法还包括以第三操作模式操作所述熔炉,在所述第三操作模式中,在熔化并回收第一金属之后,将所述熔炉在高于所述第二温度的第三温度操作,以热调节所述第二金属,从而有利于所述第二金属的破碎。
所述回收的金属优选包括铝。
参考附图,在下文通过实施例的方式进一步描述本发明,其中:
图1是根据本发明的优选系统的示意图;
图2a是显示在图1的系统的操作模式的过程中温度随时间的变化的图;
图2b是显示在图1的系统的操作模式的过程中气体再循环速率随时间的变化的图;
图2c是显示在图1的系统的操作模式的过程中废料搅拌速率随时间的变化的图;
图2d是显示在图1的系统的操作模式的过程中熔炉中的氧气水平随时间的变化的图;
图3是处于用于排出材料的垂直姿态的图1的熔炉的侧视图;
图4A至4G显示所述熔炉在操作的过程中采用的多个位置;并且
图5是熔炉在操作的过程中正常枢轴转动的角度的图形表示。
参考附图,这些显示用于从废料或废弃物回收金属的系统10。虽然该设备可应用于从废弃物回收多种金属,但这里以其优选形式关于从金属废料回收铝描述,其中金属废料是大片的,如铁或钢铸件。
该系统具有被支撑以在枢轴支座14上枢轴运动的熔炉12和用来使熔炉绕通常水平的枢轴62枢轴转动的驱动机构60。熔炉12具有主体部16、材料入口点18和出料部20。入口点18具有门22,所述门22虽然不是必需但优选是可以设置有烟道以带走废气的气密门。所述驱动机构可以是液压系统并且用来在装载和处理的过程中使熔炉12绕轴62向前倾斜,并且在材料排出的过程中稍微向后倾斜以改善熔炉的操作特性。
该熔炉的横断面通常为矩形,其中出料部20通常沿熔炉的纵轴弯曲,并且可以例如为半球形或部分球形形状。该出料部具有出料开口24,其可以被方便地定位在弯曲出料部20的顶点处。然而,出料开口可以位于出料部20内的任何合适的位置。此外,出料开口24可以具有隔板,该隔板可以在打开与关闭位置之间移动以打开和关闭所述出料开口。
熔炉12方便地具有由任何合适的材料如耐火材料制成的内衬,以保护熔炉的内壁。
该熔炉还可以通过任何合适的装置加热并且这里设置有一个或多个能够燃烧原始燃料(如天然气或柴油)和熔炉12中产生的挥发性有机化合物的燃烧器26。
熔炉12中产生的气体具有通过导管27至热氧化器或燃烧器28之后的排出通道。
热氧化器28是由钢制成的垂直圆筒形结构体并且衬有可以经受通常约2400°F的高温的耐火材料。来自熔炉12的热气含有VOC,并且热氧化器体积被设计成确保VOC填充气体在所述氧化器中被保持最少2秒的停留时间。热氧化器由能够燃烧原始燃料(如天然气或柴油)和来自熔炉12的VOC两者的多燃料燃烧器30加热。用于VOC气体的导管27也可以直接连接至燃烧器30,并且将VOC作为备选或补充燃料直接提供至燃烧器30。
热氧化器28具有入口31,通过所述入口31供应氧气(通常为大气空气)以帮助氧化器中VOC的燃烧。将空气经由导管或管线33提供,并且通过导管33中合适的进料单元如风扇或吹风机35进料至氧化器28。进料单元35由工艺控制系统106控制,所述工艺控制系统106监控以下参数:如熔炉中的大气温度、压力、氧含量、CO含量和其他所选污染物的含量,并且基于这些参数中的一个或多个控制进料单元35,以确保将正确水平的氧气引入至熔炉12中。
热氧化器28中的气体具有两个排出通道。一个排出通道通过返回导管32以对熔炉12提供加热或补偿加热。第二排出通道通过导管34形式的另外的通道装置或导管朝向空气污染控制(APC)单元36排出。
气体调节单元38连接在返回导管32中,并且用来在气体到达熔炉12之前调节该气体。调节单元38经由间接冷却调整气体温度,并且从该气体清除颗粒物和酸。APC还可以包括第二气体调节单元,其经由间接冷却调整气体温度,并且从该气体清除颗粒物和酸。排出气体从所述气体调节单元行进通过APC的袋滤室并且之后通过ID风扇或吹风机40,其有助于气体沿着导管34并通过APC 36的移动。这些气体之后经由烟囱排放至大气。
将沿着导管32向熔炉12通过的返回气体在进入转炉之前通过取样装置42取样,同时将来自熔炉的出口气体通过出口导管27中的第二取样装置44取样。这两个取样装置是这样的取样系统,其产生代表气体的多种参数如温度、氧含量和一氧化碳含量的信号。将这些信号施加至气体分析器46。气体分析器46分析这些信号并将结果发送至工艺控制系统106。
若干传感器108被安装在熔炉12内,并且在操作熔炉的同时将数据的连续流发送至工艺控制系统106。这些传感器方便地是热电偶,其测量熔炉中的大气温度、压力、氧含量、CO含量和其他所选污染物的含量,并产生表示这些参数的信号。这种数据被连续记录并且这些信号被送至工艺控制系统106。该工艺控制系统还可以以所要处理的材料的类型编程,并且基于所程序化的值和/或所接收的信号调整多种操作参数,包括返回气体的温度、氧气水平和返回气体速度。为了控制用于熔炉12的完成时间,将进入熔炉的返回气体和离开熔炉的气体两者通过气体分析器46在闭合电路中监控,该气体分析器46记录氧气水平和CO水平以及其他所选参数,包括特定的污染物水平。另外,控制系统106还可以控制燃烧器30以控制氧化器28中的温度。
该工艺控制系统基于所接收的信号控制处理循环、操作循环的结束。
在熔炉12的操作中,后者在其中熔炉稍微从水平倾斜(入口点高于水平)的位置枢轴转动。该位置在图4A中被稍微夸大地显示,但应当理解的是可以选择该角度以适合熔炉装载的方式并有利于装载。在此位置,熔炉的底面与水平面的角度通常为28°,尽管该角度通常可以在20°至35°的范围内变化,以使所带入至熔炉12中的材料的类型合适。
图4A中所示的位置是加载或装载位置,其中门22打开并且将大片废料加载至熔炉中。熔炉的倾斜角度使得将废料和其他大的重材料相对直接地加载。
之后将门22关闭,并且熔炉移动通过图4B至4G中所示的不同位置,以便搅拌熔炉中的废料。熔炉可以枢轴旋转的角度可以变化,但通常它以120°的角度枢轴旋转。通常它将从120°的第一角位置枢轴旋转至240°的第二角位置并返回,如图5中所示。应当理解,熔炉12来回枢轴旋转至更大或更小程度并且枢轴旋转的速度和重复次数以及熔炉枢轴旋转的角度可以变化。
在熔炉12的装载之后,对于熔炉操作的第一阶段或模式,主要任务是蒸发水(湿气)并气化有机物。因此,优选将熔炉的温度保持在350℃至550℃的范围内并且优选在约450℃持续第一预选时间段t1(图2a)。在此温度,污染物如油脂、油、塑料材料等被焚化,并且将所得到的气体从熔炉12通过导管27吸至热氧化器28。将O2水平保持在低气化数是重要的,以便实现完全气化。还可以使用纯热解(零O2)除去有机物。降低的O2水平确保有机物不会在熔炉12中点燃。因此,在第一模式的过程中,通常将引入至熔炉12中的热气中的O2水平初始保持在0%至7%的范围内。
优选保持热气再循环的预选水平以确保所有的有机物与O2接触。通常,将再循环速度保持在中等水平持续时间段t1。为了有助于废料中的有机物暴露至氧,将废料在熔炉内通过熔炉经过图4B至4G中所示的不同位置的枢轴旋转运动搅拌。优选将搅拌保持在高水平持续整个时间段t1
油和油脂从废料的除去降低了颗粒物粘附在一起的趋势,并由此使得在操作的第二模式中颗粒物的除去更容易。在该工艺的第二模式中,将颗粒物(尘土,沙子等)除去,并且将处理室中剩余的碳粒子氧化并移除至空气污染控制单元36。在该操作模式(预选时间段t1至t2)的过程中,将气体的温度保持在低水平,通常其低于铝的熔化或氧化温度的模式1温度。废料搅拌也被保持在高水平,通常其模式1水平,以确保将所有的颗粒物从废料摇起并带入至气体中。然而,将气体再循环流动速度升高至高水平,并且将O2水平增加至7%至20%的范围内的水平以将碳氧化。
在此模式中,通常将熔炉以图3中所示的姿态垂直地倾斜,同时它前后来回摇晃或枢轴旋转。这导致所有的颗粒物在重力的作用下通过废料流入至通向导管50和APC 36的出料开口24。气体还被吹入至熔炉12中,以清除熔炉中的颗粒物如尘土和沙子残留物。可以将气体通过任何合适气体端口吹入至或吸入通过熔炉,以通过导管50排出,从而直接地或经由导管34将尘土和沙子带到至APC 36。
在第二模式的过程中,熔炉的温度太低而不能熔化废料中的铝,并其因此可以将尘土和沙子可以通过气体携带通过出料开口24。导管50优选具有ID风扇或吹风机52,其有助于所述气体、沙子和尘土沿导管50的移动。
在操作工艺的第三模式的过程中(预选时间段t2至t3),将废料中的铝通过将炉12中的温度升高至高于铝熔点的温度熔化。这里,将熔炉温度升高至约620℃至720℃的范围内,通常为约670℃的水平,并且在此温度或其附近保持预选时间段t2至t3以熔化铝。将该模式下的氧气水平降低至极低水平(通常在0%至2%的范围内,优选约2%并且可能地甚至在还原性气氛<0%中),以最小化在该关键模式的过程中形成的浮渣。熔炉12的搅拌可以在出料开口24关闭的情况下继续。将废料搅拌保持在低水平,以确保熔融铝不与废料的铁成分混合,产生铁成分的涂层。如果出现涂层,那么铝可能损失至回收工艺。一旦铝熔化,熔炉移动至图4D中所示的位置,出料开口打开并且铝在重力下向外流入至合适容器中。在工艺的第二模式中颗粒物的除去确保熔融铝不会带走将引起浮渣形成和铝损失的颗粒物和沙子。将气体以合适水平再循环,以将所需的熔炉保持在620℃-720℃的范围,并且按需要可以在低和中等之间浮动。
在将铝除去之后,将熔炉内的温度升高至通常在850℃至1250°的范围内的高水平,其高于废料中的铁材料的退火温度,该材料丧失其坚硬性并变脆。将温度保持在该水平或其附近持续预选时间段(t3至t4),以确保铁成分完全暴露至该极高温度。在钢变脆之后,有利于废料在后一阶段的破碎。在该模式的过程中,废料的搅拌在中等水平,并且气体的再循环通常处于低水平,但可以按需要在低水平和中等水平之间浮动,以保持熔炉12中温度的所需范围。
之后将熔炉枢轴旋转至图4G中所示的位置,并且甚至可以如图4G所示以顺时针方向进一步向后倾斜,并且将门22打开以使剩余的材料能够被从熔炉排出。

Claims (45)

1.一种用于从废料等回收金属的金属回收系统,所述系统包括:
熔炉;
和用于控制所述系统的操作的控制器;
其中所述控制器被配置为按以下操作模式操作所述金属回收系统:
第一操作模式,其中将所述熔炉在350℃至550℃范围内的第一温度操作,以在不熔化所述金属的情况下焚化污染物并从所述废料除去挥发性有机化合物(VOC);
和后继操作模式,其中将所述熔炉在进一步更高的温度操作,以熔化所述废料中的金属用于回收。
2.如权利要求1所述的金属回收系统,其中将所述控制器配置为以中间(第二)模式操作所述金属回收系统,用于从所述熔炉除去颗粒材料。
3.如权利要求1或2所述的金属回收系统,其中将所述控制器配置为以另外的(第四)模式操作所述金属回收系统,以热调节保留在所述熔炉中的金属。
4.如任一在前权利要求所述的金属回收系统,所述金属回收系统还包括连接至所述熔炉以处理原始VOC的热氧化器,以及来自所述热氧化器的返回通道,以将来自所述热氧化器中处理所述VOC的热返回至所述熔炉。
5.如权利要求4所述的金属回收系统,其中所述热氧化器具有燃烧器,所述燃烧器具有燃料输入,所述燃料输入被配置成从所述熔炉接收所述VOC作为燃料源。
6.如权利要求4或5所述的金属回收系统,其中所述返回通道包括气体返回通道,以将加热过的气体从所述热氧化器送回至所述熔炉,并且其中所述返回通道包括气体调节器以进行以下各项中的一个或多个:冷却所述加热过的气体、清除所述加热过的气体中的颗粒物和清除所述加热过的气体中的酸。
7.如权利要求4至6中的任一项所述的金属回收系统,所述金属回收系统还包括空气污染控制单元和从所述热氧化器至所述空气污染控制单元的排气通道,其中所述空气污染控制单元被配置成进行以下各项中的一个或多个:冷却来自所述热氧化器的排出气体、清除所述排出气体中的颗粒物和清除所述排出气体中的酸。
8.如权利要求4至7中的任一项所述的金属回收系统,所述金属回收系统还包括进料装置,所述进料装置用于将氧气进料至所述热氧化器用于帮助所述V.O.C的燃烧。
9.如在前权利要求中的任一项所述的金属回收系统,所述金属回收系统还包括用于以受控方式移动所述熔炉的搅拌装置,从而搅拌所述熔炉中的材料。
10.如在前权利要求中的任一项所述的金属回收系统,其中可操作所述控制器以监控所述系统的至少一个操作参数,并基于所述操作参数控制以下各项中的一个或多个:熔炉温度、气体再循环速度、所述材料的搅拌和熔炉氧气水平。
11.如权利要求4至7中的任一项所述的金属回收系统,所述金属回收系统还包括传感器装置,所述传感器装置连接至所述控制器,以监控从所述熔炉提供至所述热氧化器的气体的至少一个参数和从所述热氧化器返回至所述熔炉的气体的至少一个参数,并且其中将所述控制器配置成基于所监控的参数确定所述操作模式的一个或多个的完成时间。
12.如权利要求3所述的金属回收系统,所述金属回收系统包括用于在以所述另外的操作模式操作之前使气体流过所述熔炉以清除所述熔炉中的颗粒物的系统。
13.如权利要求12所述的金属回收系统,所述金属回收系统具有气体流动路线,所述气体流动路线用于在所述熔炉的所述清除的过程中捕获离开所述熔炉的气体中带走的颗粒物。
14.如任一在前权利要求所述的金属回收系统,其中所述熔炉是可倾斜的,用于所述熔炉的加载、出料和搅拌中的一个或多个。
15.如权利要求14所述的金属回收系统,其中所述可倾斜熔炉具有用于加载所述废料的材料入口点;和
用于倾斜所述熔炉以允许熔融金属通过出料口流出的装置。
16.如任一在前权利要求所述的金属回收系统,其中所述废料包括在所述第二温度熔化的第一类金属和在所述第二温度不熔化的第二类金属,其中所述系统具有第三操作模式,在所述第三操作模式中,在熔化和回收所述第一金属之后,将所述熔炉在高于所述第二温度的第三温度操作,以热调节所述第二金属从而有利于所述第二金属的破碎。
17.如任一在前权利要求所述的金属回收系统,其中所述回收的金属包括铝。
18.一种从废料等回收铝的方法,所述方法包括:
将所述废料加载至熔炉中;
通过在350℃至550℃的范围内的第一温度加热所述熔炉中的所述废料,以第一模式操作所述熔炉,以在不熔化所述铝的情况下除去VOC;和
通过升高所述熔炉的温度以熔化所述铝,以后继模式操作所述熔炉。
19.如权利要求18所述的方法,其中所述熔炉是可倾斜的熔炉,并且所述方法还包括将所述熔炉倾斜,以允许熔融铝通过出料口流出。
20.如权利要求18或19所述的方法,所述方法还包括在所述第一模式中将所述熔炉中的氧气水平保持在0%至7%的范围内。
21.如权利要求18或19所述的方法,所述方法还包括以中间(第二)模式操作所述熔炉,以从所述熔炉除去颗粒材料。
22.如权利要求18或19所述的方法,所述方法还包括在所述第二模式中将所述熔炉中的氧气水平保持在7%至20%的范围内。
23.如权利要求18至22中的任一项所述的方法,所述方法还包括在所述后继模式中将所述熔炉中的温度保持在570℃至770℃的范围内。
24.如权利要求18至23中的任一项所述的方法,所述方法还包括在所述后继模式中将所述熔炉中的氧气水平保持在0%至2%的范围内。
25.如权利要求18至24中的任一项所述的方法,所述方法还包括在除去所述铝之后以调节(第四)模式操作所述熔炉,以热调节保留在所述熔炉中的金属。
26.如权利要求25所述的方法,所述方法还包括在所述调节模式中将所述熔炉中的温度保持在850℃至1250℃的范围内。
27.如权利要求25或26所述的方法,所述方法还包括在所述调节模式中将所述熔炉中的氧气水平保持在0%至16%的范围内。
28.如权利要求18至27中的任一项所述的方法,所述方法还包括将所述熔炉(12)来回倾斜以搅拌所述废料。
29.如权利要求28所述的方法,所述方法还包括以第一速率和/或以第一角度中的一个将所述熔炉来回倾斜,以便在所述第一模式中以第一水平搅拌所述熔炉。
30.如权利要求29或29所述的方法,所述方法还包括以第一速率和/或以第一角度中的一个将所述熔炉来回倾斜,以便在所述中间模式中以第一水平搅拌所述熔炉。
31.如权利要求28至30中的任一项所述的方法,所述方法还包括以低于所述第一速率的第二速率和/或以小于所述第一角度的第二角度中的一个将所述熔炉来回倾斜,以便在所述后继模式中以第二较低水平搅拌所述熔炉。
32.如权利要求28至31中的任一项所述的方法,所述方法还包括以在所述第一速率与所述第二较低速率之间的第三速率和/或以在所述第一角度与第二角度之间的第三角度中的一个将所述熔炉来回倾斜,以便在所述调节模式中以中间水平搅拌所述熔炉。
33.如权利要求18至32中的任一项所述的方法,所述方法还包括在热氧化器中处理原始VOC,并且将来自所述热氧化器的处理过的、加热过的气体返回至所述熔炉以辅助加热所述熔炉。
34.如权利要求33所述的方法,所述方法还包括在所述第一模式中以第一流动速率再循环所述处理过的气体。
35.如权利要求34所述的方法,所述方法还包括在所述中间模式中以高于所述第一流动速率的第二流动速率再循环所述处理过的气体。
36.如权利要求33、34或35所述的方法,所述方法还包括在所述后继模式中以低于所述第一流动速率的第三流动速率再循环所述处理过的气体。
37.如权利要求33至36中的任一项所述的方法,所述方法还包括在所述调节模式中以低于所述第一流动速率的流动速率再循环所述处理过的气体。
38.如权利要求33至37中的任一项所述的方法,其中将来自所述熔炉的VOC进料至所述热氧化器作为燃料源。
39.如权利要求32至37中的任一项所述的方法,所述方法还包括对所述返回的加热过的气体进行以下操作中的一个或多个:冷却所述加热过的气体、清除所述加热过的气体中的颗粒物和清除所述加热过的气体中的酸。
40.如权利要求17至39中的任一项所述的方法,所述方法还包括监控从所述熔炉提供至所述热氧化器的气体的组成和从所述热氧化器返回至所述熔炉的气体的组成,以及基于所监控的组成控制所述操作模式中的一个或多个的完成时间。
41.如权利要求17至40中的任一项所述的方法,所述方法还包括在以操作的所述后继模式操作之前使气体流过所述熔炉,以清除所述熔炉中的颗粒物。
42.如权利要求41所述的方法,所述方法还包括在所述熔炉的所述清除的过程中捕获在离开所述熔炉的气体中带走的颗粒物。
43.如权利要求17至42中的任一项所述的方法,所述方法包括倾斜所述熔炉用于所述熔炉的加载、出料和搅拌中的一个或多个。
44.如权利要求17至43中的任一项所述的方法,其中所述废料包括在所述第二温度熔化的第一类的金属和在所述第二温度不熔化的第二类的金属,并且所述方法还包括以第三操作模式操作所述熔炉,在所述第三操作模式中,在熔化并回收所述第一金属之后,将所述熔炉在高于所述第二温度的第三温度操作,以热调节所述第二金属从而有利于所述第二金属的破碎。
45.如权利要求17至44中的任一项所述的方法,其中所述回收的金属包括铝。
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