CN104741319B

CN104741319B - 一种报废机动车金属材料分选方法

Info

Publication number: CN104741319B
Application number: CN201510162335.8A
Authority: CN
Inventors: 张深根; 潘德安; 刘波; 宋洋
Original assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Current assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date: 2015-04-08
Filing date: 2015-04-08
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2035-04-08
Also published as: CN104741319A

Abstract

本发明公开了一种报废机动车金属材料分选方法，采用磁力、重力、涡流和X荧光对报废机动车破碎的金属材料进行分选。磁力分选实现了铁磁性和非铁磁性金属材料的分选，重力分选实现了轻重有色金属的分选，涡流分选实现了铜锌的分选，X‑荧光实现了铝镁的分选。本发明具有高效、精准及智能化分选的特点，提高了报废机动车金属材料资源利用价值。

Description

一种报废机动车金属材料分选方法

技术领域

本发明属于报废机动车资源化再利用技术领域，特别是提供了一种报废机动车金属材料的分选方法，适用于报废机动车破碎后金属材料的分选。

背景技术

报废机动车数量随着机动车保有量快速增长而增长。据预测，到2020年，我国汽车保有量将突2亿辆，报废机动车数量将达到2000万。金属材料占机动车总重量的65%以上，其分选技术是报废机动车回收再利用的关键，精细化高效分选是急需解决的难题。现有主要以人工为主、机械为辅的分选技术，误选率高、尤其难以准确高效分离报废机动车中的有色金属材料。专利CN103691536A、CN103691730A、CN203678821U等公开了报废机动车金属材料的回收方法，该方法通过破碎、磁选、风选等物理方法，可分离出金属材料和非金属材料，铁磁性材料和非铁磁性材料，但有色金属材料的精细化分选不能实现。专利CN202192080U公开一种破碎、磁选、风选和辅助人工分选，可进一步分选有色金属，但误选率高、分选效率低、安全隐患大。专利CN102409173A公开了一种冶炼回收有色金属的方法，通过熔炼-电解分离有色金属，实现纯度较高（约90%）的单一有色金属材料分离。但该方法存在能耗高、成本高、经济和环保效益不理想等问题。

针对上述问题，本发明公开了一种报废机动车破碎后金属材料的分选方法，具有流程短、自动化程度高、精细化高效分选的优点，可分别得到钢铁、铜、铝、锌、镁金属材料。

发明内容

针对报废机动车破碎后金属材料分选存在智能化程度低、精细化程度低、误选率高、能耗高等问题，本发明公开了一种流程短、自动化程度高、精细化高效分选的方法，可将钢铁、铜、铝、锌、镁金属材料高效分选，实现了高值化再利用。

本发明的技术解决方案是一种报废机动车破碎的金属材料的回收方法，主要针对报废机动车破碎的金属材料进行分选的方法，该方法包括如下步骤：所述分选方法包括磁力分选、重力分选、涡流分选和X荧光分选，将报废机动车金属材料中的铁磁性物质、铜、铝、锌、镁分选。

进一步地，所述分选方法包括以下步骤：

a）将报废机动车破碎后的金属材料进行磁力分选，分选出铁磁性材料和非铁磁性材料；其中铁磁性材料为钢铁，非铁磁性材料为铜、锌、铝、镁有色金属；

b）将步骤a）中的非铁磁性材料进行重力分选，分选出密度较大的铜锌材料和密度较小的镁铝材料；

c）将步骤b）得到的铜锌材料进行涡流分选，分选出铜基和锌基材料；

d）将步骤b）得到的镁铝材料经X-荧光分选出镁基和铝基材料。

进一步地，所述步骤a）中应用磁选机进行磁力分选，分选获得相对磁导率＞5为铁磁性材料，及相对磁导率≤5为非铁磁性材料。

进一步地，所述步骤a）中应用电磁磁滚筒式磁选机分选装置，进行磁力分选，磁导率＞5为铁磁性材料被磁选机捕获，当被捕获铁磁性材料随着滚筒旋到达电磁线圈组的尽头时，失去磁力自然下落至铁磁性材料收集料斗中。

进一步地，所述步骤b）中应用重介质旋流器进行重力分选，分选获得密度≥3.5 g/cm³的铜锌材料，密度＜3.5 g/cm³的铝镁材料。

进一步地，所述步骤b）中将非磁性材料与硅铁配制密度为3.5g/cm³的重介质原料输送至重介质旋流器的高位槽，所述待分选的非磁性材料与重介质的质量比为1:12，通过重介质旋流器的离心力进行重力分选，在旋流器底端沉降口得到密度≥3.5g/cm³的铜锌混合料，在旋流器上端溢流口得到密度＜3.5g/cm³铝镁混合料。

进一步地，所述步骤c）中进行涡流分选，获得电导率≥45×10⁶s·m^-1的为铜基材料，电导率＜45×10⁶s·m^-1的为锌基材料。

进一步地，所述步骤d）中通过布料厚度刷调整物料厚度后，通过X-荧光进行分选，总镁量TMg≥70%为镁基材料，总镁量TMg＜70%为铝基材料。

本发明具有精准、高效、智能化等优点，解决了传统的误选率高、成本高和二次污染严重等问题，可有效分选各类金属材料，经济和社会效益显著。

附图说明

图1 本发明中报废机动车金属材料分选流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。

实施例 1

（1）将报废汽车破碎后得到含有钢铁、铜、铝、锌、镁金属材料混合物进行磁力分选，钢铁类铁磁性材料被磁选机捕收，当被捕收铁磁性材料随滚筒旋转带出到达电磁线圈组的尽头时，失去磁力自然下落至铁磁性材料收集料斗。通过此过程分选出相对磁导率＞5的铁磁性材料（钢铁）其回收率为90%。

（2）非磁性材料与硅铁配制密度为3.5g/cm³的重介质原料（待分选材料与重介质质量比为1:12）输送至重介质旋流器的高位槽，通过重介质旋流器的离心力重力分选作用，在旋流器底端沉降口得到密度≥3.5g/cm³的铜锌混合料，在旋流器上端溢流口得到密度＜3.5g/cm³铝镁混合料。

（3）磁选和重选后得到的铜锌材料进行在线涡流分选，电导率=21×10⁶s·m^-1（电导率＜45×10⁶s·m^-1），判断为锌基材料；电导率=47×10⁶s·m^-1（电导率≥45×10⁶s·m^-1），判断为铜基材料。平均回收率：锌回收率为87%，铜回收率为91%。

（4）磁选和重选后得到的铝镁材料置于传送带上，通过布料厚度刷调整物料厚度为5cm，通过X射线荧光对其进行分析检测，获得区域碎片的元素成含量数据为：总镁含量（TMg）=85.7%，总铝含量（TAl）=5.19%，总锰含量（TMn）=0.33%，总铁含量（TFe）=0.05%，总锌含量（TZn）=4.33%，其余成分含量（TR）=4.4%。材料中总镁量（TMg）≥70%判定为镁基材料，通过全向分拣刷对应收集入传送带终端的镁基材料集料器。通过X射线荧光对另一区域碎片进行检测，获得元素成含量数据为：总铝含量（TAl）=74.2%，总铁含量（TFe）=0.8%，总铜含量（TCu）=1.2%，总锰含量（TMn）=0.2%，总镁含量（TMg）=9.3%，其余成分含量（TR）=14.3%。材料中总镁量（TMg）＜70%判定为铝基材料，通过全向分拣刷对应收集入传送带终端的铝基材料集料器。平均回收率：镁为81%，铝为75%。

实施例 2

（1）将报废摩托车破碎后经过初步分选（去除大量塑料和皮革等部分）得到含有钢铁、铜、铝、锌、镁金属材料同质碎片通过电磁磁滚筒式磁选机（通过电磁线圈脉冲给电调节磁力）分选装置，进行磁力分选，钢铁类铁磁性材料被磁选机捕收，当被捕收铁磁性材料随滚筒旋转带出到达电磁线圈组的尽头时，失去磁力自然下落至铁磁性材料收集料斗。通过此过程分选出相对磁导率＞5的铁磁性材料（钢铁）其回收率为93%。

（2）没被磁选机捕收的非磁性材料与硅铁配制密度为3.5g/cm³的重介质原料（待分选材料与重介质质量比为1:12）输送至重介质旋流器的高位槽，通过重介质旋流器的离心力重力分选作用，在旋流器底端沉降口得到密度≥3.5g/cm³的铜锌混合料，在旋流器上端溢流口得到密度＜3.5g/cm³铝镁混合料。

（3）磁选和重选后得到的铜锌材料进行在线涡流分选，电导率=32×10⁶s·m^-1（电导率＜45×10⁶s·m^-1）判断为锌基材料，电导率=50×10⁶s·m^-1（电导率≥45×10⁶s·m^-1）判断为铜基材料。平均回收率：锌回收率为75%，铜回收率为95%。

（4）磁选和重选后得到的铝镁材料置于传送带上，通过布料厚度刷调整物料厚度为5cm，通过X射线荧光对其进行分析检测，获得区域碎片的元素成含量数据为：通过X射线荧光对另一区域碎片进行检测，获得元素成含量数据为：总铝含量（TAl）=88.6%，总铁含量（TFe）=0.5%，总铜含量（TCu）=0.7%，总锰含量（TMn）=0.2%，总镁含量（TMg）=1.2%，其余成分含量（TR）=8.8%。材料中总镁量（TMg）＜70%判定为铝基材料，通过全向分拣刷对应收集入传送带终端的铝基材料集料器。平均回收率：镁为53%，铝为86%。

本发明实现了报废机动车破碎后的金属材料的快速、智能分选，实现了在物理条件下对不同金属基材料的准确分选（具体实施中可根据来料特点，调整分选参数），提高了分选精度，提高了报废机动车金属的再利用价值。本发明可针对任意型号报废机动车破碎后的金属碎片，对不同大小、形状、合金系的碎片均有较强适用性。

Claims

1.一种报废机动车金属材料分选方法，其特征在于，所述分选方法包括磁力分选、重力分选、涡流分选和X荧光分选，将报废机动车金属材料中的铁磁性物质、铜、铝、锌、镁分选；

所述分选方法包括以下步骤：

a)将报废机动车破碎后的金属材料进行磁力分选，分选出铁磁性材料和非铁磁性材料；其中铁磁性材料为钢铁，非铁磁性材料为铜、锌、铝、镁有色金属；

b)将步骤a)中的非铁磁性材料进行重力分选，分选出密度较大的铜锌材料和密度较小的镁铝材料；

c)将步骤b)得到的铜锌材料进行涡流分选，分选出铜基和锌基材料；

d)将步骤b)得到的镁铝材料经X荧光分选出镁基和铝基材料。

2.根据权利要求1所述的分选方法，其特征在于，所述步骤a)中应用磁选机进行磁力分选，分选获得相对磁导率＞5为铁磁性材料，及相对磁导率≤5为非铁磁性材料。

3.根据权利要求2所述的分选方法，其特征在于，所述步骤a)中应用电磁磁滚筒式磁选机分选装置，进行磁力分选，磁导率＞5为铁磁性材料被磁选机捕获，当被捕获铁磁性材料随着滚筒旋转到达电磁线圈组的尽头时，失去磁力自然下落至料斗中。

4.根据权利要求1所述的分选方法，其特征在于，所述步骤b)中应用重介质旋流器进行重力分选，分选获得密度≥3.5g/cm³的铜锌材料，密度＜3.5g/cm³的铝镁材料。

5.根据权利要求4所述的分选方法，其特征在于，所述步骤b)中将没被磁选机捕收的非磁性材料与硅铁配制密度为3.5g/cm³的重介质原料输送至重介质旋流器的高位槽，所述待分选的非磁性材料与重介质的质量比为1:12，通过重介质旋流器的离心力进行重力分选，在旋流器底端沉降口得到密度≥3.5g/cm³的铜锌混合料，在旋流器上端溢流口得到密度＜3.5g/cm³铝镁混合料。

6.根据权利要求1所述的分选方法，其特征在于，所述步骤c)中的涡流分选，电导率≥45×10⁶s·m^-1的为铜基材料，电导率＜45×10⁶s·m^-1的为锌基材料。

7.根据权利要求1所述的分选方法，其特征在于，所述步骤d)中通过布料厚度刷调整物料厚度后，通过X荧光进行分选，总镁量TMg≥70％为镁基材料，总镁量TMg＜70％为铝基材料。