CN103397188A

CN103397188A - 含有机废杂铝的再生方法

Info

Publication number: CN103397188A
Application number: CN2013103079951A
Authority: CN
Inventors: 郑玉林; 陈平; 吴津生; 陈荣立; 刘杰; 罗强; 阳倩
Original assignee: ALNAN ALUMINIUM Co Ltd
Current assignee: ALNAN ALUMINIUM Co Ltd
Priority date: 2013-07-22
Filing date: 2013-07-22
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2033-07-22
Also published as: CN103397188B

Abstract

本发明涉及一种含有机废杂铝的再生方法,包括将废杂铝或铝合金先进行分类堆放，然后经过分离、清洗、破碎、除去有机物、磁选和筛分，得到杂铝粉，然后进行熔炼和进一步精炼，得到纯铝或铝合金，其特征在于：所述的除去有机物的过程是：先将一次破碎后的物料根据有机物软化的温度，加热使有机物软化，然后通过机械揉搓剥离下来，得到的有机物加入助剂重新作为包装材料使用；得到的铝或铝合金先加入油污清洗剂洗去油污，再加入溶剂除去废铝器皿表面的油漆、沥青以及其他污染物，经回收溶剂并适当筛分后进入磁选和筛分工序。

Description

含有机废杂铝的再生方法

技术领域

本发明是一种金属熔炼加工方法，特别是含有机废杂铝的再生方法。

背景技术

由于我国优质铝矿资源相对比较缺乏，只有山西、广西、贵州、河南和江西几个地方有较丰富的铝土矿，从氧化铝生产铝金属的能耗大，工艺复杂，电解铝金属生产还不能满足日益发展的建设发展要求，所以一些地方的铝资源主要从回收的废杂铝中获得，所述的废杂铝包括铝加工企业的纯铝边角料、建筑工地的旧建筑变形铝合金、铸造铝合金、铝芯线和废铝制品等，而文献报道废杂铝的再生加工，一般经过分类、分离、磁选、破碎、烘干、熔炼，得到纯铝或铝合金，但是从市场上收购回来的废杂铝并不是很干净，很多废铝中经常含有油漆、油类、塑料、绝缘体材料、橡胶等有机杂质。在回炉冶炼前，必须设法加以清除。目前公开文献报道的除去有机杂质大多是高温燃烧法，而高温燃烧法一会导致废气对环境的污染，二也浪费了宝贵的资源，所以目前对废铝除去有机杂质的研究有人提出了一些方法，例如：

1、中国专利，名称: 一种铝塑分离回收的方法，申请（专利）号: CN201010105434.X ，公开（公告）号: CN101797574A，申请（专利权）人:湛江师范学院，地址:广东省湛江市赤坎区寸金路29号，发明（设计）人:陈冰，摘要:一种铝塑分离回收的方法，该方法是取废铝塑包装物，清洗干净，100℃以下烘干，时间2～4小时；剪切烘干后的铝塑复合软管，称量，置于分层槽中，加入混合分离剂，铝塑复合软管与混合分离剂按重量比为1∶10～80，30～80℃恒温搅拌10～30分钟使铝塑分离；分离完成后，回收分离剂，清洗分离所得的铝和塑料，100℃以下烘干，时间2～4小时，分别获得铝和塑料。该发明以废铝塑包装物为原料，经分离可回收铝和塑料，方法简单快速，分离完整，分离效率高，质量较纯，所获得的铝和塑料均具有较高的回收价值，可以直接或经改性后应用于装饰、装修以及包装等，具有重要的经济价值和节能减排意义。

2、中国专利，名称: 一种废铝塑板回收工艺，申请（专利）号: CN200810141172.5 公开（公告）号，CN101352718，申请（专利权）人: 巨锋，地址:河南省滑县赵营乡赵营村1号，发明（设计）人: 巨锋，摘要:一种废铝塑板回收工艺，主要步骤为废铝塑板→破碎→磨粉→筛选→电选，便可将塑料和铝粉分离；本发明整个分离过程中不采用强酸和强碱类高污染的物质，也没有焚烧的过程，全程采用自动化控制，节省了劳动力，提高了工作效率，分离出的塑料部分可直接用于制作塑料制品，分离的铝粉部分直接用于制备工业铝粉，使废旧的铝塑板重新成为资源进行利用，避免了废旧铝塑板直接丢弃带来的环境污染，符合可持续发展战略，经济效益和社会效益突出，也可用于其它废旧铝塑产品和铜塑产品的分离。　

3、中国专利，名称: 铝合金型材模具废铝回收工艺，申请（专利）号: CN96107911.8 公开（公告）号: CN1166389 申请（专利权）人: 肖伟南地址:广东省深圳市南山区龙城花园泉阁3D，发明（设计）人: 肖伟南，摘要: 一种铝合金型材模具废铝回收工艺，是将夹带有铝合金的模具置于碱洗槽中碱洗，待模具中的废铝被碱腐蚀掉约10％时，将模具从碱洗槽中吊起，分离上下模，用水冲洗下模待用；上模4碱洗约2 小时后，舌芯4-2向下，置于油压机的模具支架2上，启动油压机，油压机的专用杆8 对准上模模具孔4-2下压，模孔4-2内的铝合金被压出，掉落至出料口5。这种工艺，减少了碱洗时间，大大提高了工作效率，而且节省了大量的碱，同时使80％的铝合金得以回收，不仅经济效益好，而且避免了环境污染。　

上述的再生铝生产方法虽然能够将废杂铝回收利用，但是由于国内的技术还不够成熟，无论是分离、磁选和熔炼都与国外的金属回收公司存在较大差距，特别是废杂铝的熔炼过程，一些含铁和重金属杂质或者含有机物的原料例如钢芯铝绞线、铁芯铝线、塑料皮铝芯线等很多去除达不到要求，再生铝只能做一些生活用铝合金的低端产品，生产过程还造成了废气、废水的环境污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种含有机废杂铝的再生方法，该方法能够将废铝制品的塑料、橡胶、绝缘体材料或纤维分离纯化后得到纯铝和铝合金，用于制造铝制品，还能回收塑料、橡胶等有用资源。

本发明是这样实现的：

含有机废杂铝的再生方法，包括将废杂铝或铝合金先进行分类堆放，然后经过分离、清洗、破碎、除去有机物、磁选和筛分，得到杂铝粉，然后进行熔炼和进一步精炼，得到纯铝或铝合金，所述的除去有机物的过程是：先将一次破碎后的物料根据有机物软化的温度，加热使有机物软化，然后通过机械揉搓剥离下来，得到的有机物加入助剂熔炼重新作为包装材料使用；得到的铝或铝合金先加入油污清洗剂洗去油污，再加入溶剂除去废铝器皿表面的油漆、沥青以及其他污染物，经回收溶剂并适当筛分后进入磁选和筛分工序。

以上所述的油污清洗剂是成分和重量含量为：氢氧化钠3-5%；聚合硫酸铝1-2%，聚丙烯酰胺1-2%；1-3%表面活性剂的水溶液；加入量为铝或铝合金体积的2-3倍。

以上所述的油漆溶剂是丙酮、三氯甲烷、石油醚、甲苯或四氯化碳；加入量为铝或铝合金体积的1-2倍。

以上所述的有机物是塑料、橡胶、绝缘体材料或纤维。它们软化的温度如下（℃）：聚醋酸乙烯 35～ 85 聚氧化甲烯 165～185 聚苯乙烯 70～115 聚丙烯 160～170 聚氯乙烯 75～90 尼龙12 170～180 聚乙烯密度0.92/ cm³ 110 尼龙11 180～190 密度0.94/ cm³ 约120 聚三氟氯乙烯 200～220 密度0.96/ cm3 约130 尼龙610 210～ 220 聚-1-丁烯 125～ 135 尼龙6 215～225 聚偏二氯乙烯 115～ 140（软化）聚碳酸酯 220～ 230 有机玻璃 126～ 160 聚-4-甲基戊烯-1 240 醋酸纤维素 125～175 尼龙66 250～260 聚丙烯腈 130～ 150。本发明主要是参考上述有机物的软化温度进行加温揉搓，使得这些有机物软化后能够顺利剥离下来。

以上所述的油漆溶剂一般采用丙酮、三氯甲烷或四氯化碳；沥青采用石油醚、甲苯等溶剂。

若上述方法仍不能清除油漆，应当采用脱漆炉脱漆，脱漆炉的脱漆温度400-600℃，废物料在炉内停留时间为20-40分钟，一般的油类和涂层均能够清除干净。

以上所述的油污清洗剂洗去铝或铝合金油污的过程采用采用喷射旋转的方法进行清洗，清洗过程使用碱性水溶液，油污清洗剂水温40-60℃。

以上所述的分类堆放是将纯铝、变形铝合金、铸造铝合金、铝芯线和废铝制品进行分类堆放，对于从废旧公司回收的废铝制品，如废旧门窗、铝炊具等，应进行拆解，去除与铝料连接的钢铁及其他有色金属件，要进行细分。

分选归类又称预处理，是再生铝生产工艺流程的第一步，分选得越细，归类得越准确，再生铝的化学成分就会越精确，经济效益也就越高，因此分选归类就成为再生铝生产的一道关键工序。分选归类的原则与目的，是去除废铝中混杂的其他金属与非金属；二是按成分或合金牌号分类，使废铝成分得到充分利用；三是使废铝完全符合入炉条件；四是使废铝中的铝得到最经济最合理的利用。

以上所述的磁选，是用磁选设备分离废铝中有磁性的废钢铁等，铁类杂质对于废铝的冶炼是十分有害的，铁质过多时会在铝中形成脆性的金属结晶体，从而降低其机械性能，并减弱其抗蚀能力，应在预选工序最大限度地去掉，含铁量一般应控制在1.2%以下。用磁选的前提是将含有废铝的物料适当打碎，然后通过有磁场的设备分离出钢铁物质。

以上所述的破碎，是分别将大块的铝加工厂的边角料和铝废旧铝件破碎至容易入炉的小块或颗粒，并适当筛分。

本发明所述的含有机废杂铝的再生方法所需要的设备，主要包括清洗机、干燥机、破碎机、回转炉、精炼炉等；从分拣机挑选出来的废铝制品经传送带输送到干燥机，可以先初步清洗，然后按照上述步骤除去有机物，铝或铝合金将进入破碎机，将大块的铝废旧铝件破碎成小块或颗粒，并适当筛分后进入倾式回转炉，熔炼后精炼炉，使铝渣或废杂铝分解成铝液和铝灰，铝液放到精炼炉进一步精炼，得到纯度较高的铝液，泻出形成铝铸锭；从倾式回转炉卸出的铝灰与烟气经旋风除尘器得到的铝灰合并，残渣含铝1-3%，包装后可以提供给钢厂作为冶炼添加剂。

所述的再生铝加工过程的清洗设备，采用转鼓的结构，包括转鼓外壳、电机和底座，转鼓外壳安装在底座上，电机通过传动机构带动转鼓转动（图中电机未画出），转鼓内部分布有5-12个卡销，长度不超过转鼓内部直径的1/2，水管从转鼓一端进入转鼓内部，水管端头安装有喷头，清洗液从喷头对放入转鼓内的废铝碎片喷射。传动机构是齿圈，也可以是齿轮或皮带，清洗液从喷头从不同角度将含有重量含量1-2%表面活性剂的水溶液，水温40-60℃的高压水喷射到转鼓内的废铝制品，并旋转，使得泥浆和一些油污或杂物从废铝制品中溶解和分离出来。

本发明的实质性特点和显著的进步是：

1、含有机废杂铝的再生是今后回收金属铝的发展方向，它将废铝杂料的有机物分离与重新熔铸相结合，既缩短了工艺流程，又可以最大限度地避免空气污染，而且使得净金属的回收率大大提高。特别是本发明，采用分类堆放、分离、清洗、破碎、磁选、除有机物、破碎、筛分、熔炼和精炼的工艺，得到纯度较高的铝液，纯铝含量可以达到99.99%，很好地将废旧铝重新回收，节约了资源，降低的成本。

2、清洗过程采用转鼓形喷射清洗机，转鼓容器内安装若干根喷射管，从不同角度将含有重量含量1-2%表面活性剂的水溶液，水温40-60℃的高压水喷射到转鼓内的废铝制品，并旋转，使得泥浆和一些油污或杂物从废铝制品中溶解和分离出来。

6、本发明的工艺设计合理，设备的维修成本低，生产效率高。生产成本低，金属和有机物的回收率提高，废物排放比其他工艺大大减少。

附图说明

图1是本发明含有机废杂铝的再生方法。

图2是清洗过程的设备结构图。

图中序号相对的部件名称：

1、废铝碎片，2、转鼓外壳，3、底座，4、碱性水溶液喷头，5、水管，6、卡销。

再生铝加工过程的清洗设备，采用转鼓的结构，包括转鼓外壳2、电机和底座3，转鼓外壳2安装在底座3上，电机通过传动机构带动转鼓转动（图中电机未画出），转鼓内部分布有5-12个卡销6，长度不超过转鼓内部直径的1/2，水管从转鼓一端进入转鼓内部，水管5端头安装有喷头4，清洗液从喷头4对放入转鼓内的废铝碎片1喷射。传动机构是齿圈，也可以是齿轮或皮带。

具体实施方式

实施例1

将变形铝合金、铸造铝合金、铝芯线和废铝制品进行分类堆放，对于从废旧公司回收的废铝制品，应进行拆解，去除与铝料连接的钢铁及其他有色金属件，然后进行细分，然后用清洗、破碎的方法除去污泥、纤维和纸张，大件的废铝制品要先打碎才清洗，对于轻薄松散的片状废旧铝件，用液压金属打包机打压成包；对于钢芯铝绞线，先分离钢芯，再将铝线绕成卷；清洗过程使用重量含量1-2%表面活性剂的水溶液，所述的油污清洗剂是成分和重量含量为：氢氧化钠3-5%；聚合硫酸铝1-2%，聚丙烯酰胺1-2%；1-3%表面活性剂的水溶液；加入量为铝或铝合金体积的2-3倍，水温40-60℃，采用喷射旋转的方式进行清洗；清洗后根据有机物软化的温度，加热使有机物软化，然后通过机械揉搓剥离下来，得到的有机物加入助剂重新作为包装材料使用；得到的铝或铝合金先加入油污清洗剂洗去油污，再加入溶剂除去废铝器皿表面的油漆、沥青以及其他污染物，经回收溶剂并适当筛分后进入磁选，用磁选设备分离废铝中有磁性的废钢铁，磁选前将含有废铝的物料适当打碎，然后通过有磁场的设备分离出钢铁物质，磁选后将铝小块或颗粒用热风加热，使水分全部挥发，热风温度70-105℃，再破碎和筛分，得到杂铝粉，然后进入回转炉进行熔炼，使铝灰渣或废杂铝分解成铝液和铝灰；铝液放到精炼炉，得到纯铝重量含量99.99%以上的铝液，泻出形成铝铸锭；从回转炉卸出的铝灰与烟气经旋风除尘器得到的铝灰合并，残渣含铝1-3%，包装后可以提供给钢厂作为冶炼添加剂。

Claims

1.一种含有机废杂铝的再生方法，包括将废杂铝或铝合金先进行分类堆放，然后经过分离、清洗、破碎、除去有机物、磁选和筛分，得到杂铝粉，然后进行熔炼和进一步精炼，得到纯铝或铝合金，其特征在于：所述的除去有机物的过程是：先将一次破碎后的物料根据有机物软化的温度，加热使有机物软化，然后通过机械揉搓剥离下来，得到的有机物加入助剂熔炼重新作为包装材料使用；得到的铝或铝合金先加入油污清洗剂洗去油污，再加入溶剂除去废铝器皿表面的油漆、沥青以及其他污染物，经回收溶剂并适当筛分后进入磁选和筛分工序。

2.根据权利要求1所述的含有机废杂铝的再生方法，其特征在于：所述的油污清洗剂是成分和重量含量为：氢氧化钠3-5%；聚合硫酸铝1-2%，聚丙烯酰胺1-2%；1-3%表面活性剂的水溶液；加入量为铝或铝合金体积的2-3倍。

3.根据权利要求1所述的含有机废杂铝的再生方法，其特征在于：所述的油漆溶剂是丙酮、三氯甲烷、石油醚、甲苯或四氯化碳；加入量为铝或铝合金体积的1-2倍。

4.根据权利要求1所述的含有机废杂铝的再生方法，其特征在于：所述的有机物是塑料、橡胶、绝缘体材料或纤维。

5.根据权利要求1所述的含有机废杂铝的再生方法，其特征在于：所述的油污清洗剂洗去铝或铝合金油污的过程采用采用喷射旋转的方法进行清洗，清洗过程使用碱性水溶液，油污清洗剂水温40-60℃。

6.根据权利要求1所述的含有机废杂铝的再生方法，其特征在于：除去废铝器皿表面的油漆还包括采用脱漆炉脱漆，脱漆炉的脱漆温度400-600℃，废物料在炉内停留时间为20-40分钟。

7.如权利要求1所述的含有机废杂铝的再生方法，其特征在于：所述的清洗机是转鼓形喷射清洗机，它包括转鼓外壳、电机和底座，转鼓外壳安装在底座上，电机通过传动机构带动转鼓转动，转鼓内部分布有5-12个卡销，长度不超过转鼓内部直径的1/2，水管从转鼓一端进入转鼓内部，水管端头安装有喷头，清洗液从喷头从不同角度将含有重量含量1-2%表面活性剂的水溶液，水温40-60℃的高压水喷射到转鼓内的废铝制品，并旋转，使得泥浆和一些油污或杂物从废铝制品中溶解和分离出来；传动机构是齿圈，或者是齿轮或皮带。