CN109097597A - 一种废铝制易拉罐的回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种废铝制易拉罐的回收方法，首先将废铝制易拉罐用切割机剪裁为面积为8‑12cm²的铝片，将铝片送入烘干机脱除水分；与钢球、柴油一起进行球磨，筛分后得到脱漆的铝片、钢球和混入脱落的漆层和铝粉的柴油；将含有漆层和铝粉的柴油进行抽滤，得到干净的柴油作为重复利用的材料；将含有少量油分的漆层和铝粉进行真空热解，通过冷凝收集热解油，作为可利用的燃料：剩余的热解渣再送入马弗炉进行高温焙烧处理，得到主要成分为二氧化钛和三氧化二铝的混合金属氧化物粉末。本发明不仅可以实现废铝制易拉罐的漆层剥离，而且可以回收漆层中的有机树脂、二氧化钛，将刮落的少量铝粉转化为氧化铝，作为化工原料。

Description

一种废铝制易拉罐的回收方法

技术领域：

本发明属于二次资源回收利用领域，具体涉及一种废铝制易拉罐的回收方法。

技术背景：

铝制饮料罐最早是在1959年出现的，到1963年二片DWI罐正式问世并开始推广。直到1968年，美国几个铝生产商、特别是雷诺兹金属公司开始意识到易拉罐的金属价值，才启动铝制易拉罐回收利用计划。1973年美国报纸《消费增长极限》上提出回收易拉罐的思想，这是全球首次正式提出的回收易拉罐的文献。易拉罐的回收再利用，一是可以节约大量的铝土矿资源，使铝土矿资源得到有效的利用；二是可节约大量能源，缓解能源紧缺问题；再是可减少铝工业的污染物排放，使环境得到保护等。

目前国内废弃易拉罐资源没有得到合理的再利用，它的材质是比较高级的铝合金材料，但是由于我国的技术上的问题，使得它几乎全部被降级利用，极大地限制了废铝易拉罐的回收利用。废铝制易拉罐表面一般涂覆有树脂系涂料或丙烯系涂料，而且这些涂料中一般含有染料用的金属氧化物。对废铝制易拉罐进行回收，主要是解决表面漆层的分离问题。废铝制易拉罐含有质量分数为2-4％的漆层，罐内外部表面均含有涂料，其中含有少量的金属氧化物，主要成分是二氧化钛，铝制易拉罐内外表面的涂料在回收过程中，容易降低铝回收率和回收铝的质量，容易导致二次污染的产生，脱漆方法和脱漆的程度直接影响铝的回收质量和成本，是废铝制易拉罐回收的关键环节。

现有处理废铝制易拉罐的回收技术有：

1、高温焙烧，让漆层热解从而得到金属铝。这种方法对金属铝的烧损和氧化都很严重，而且脱漆不彻底，存在二次污染，处理成本高。

2、酸浸脱漆，采用强酸破坏铝基材和漆膜的附着力，破坏漆膜的空间结构实现漆层分离。这种方法存在耗时长、腐蚀设备、产生大量废酸、处理成本较高。

3、打磨脱漆，采用砂纸打磨或者喷砂脱漆。这种方法一般是采用人工处理，工艺操作灵活，但不适合大规模应用，脱漆也很难完全彻底。

因此，需要研发一种容易规模化处理、操作简单，回收效率高的废铝制易拉罐的回收方法。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种废铝制易拉罐的回收方法，实现漆层的快速彻底脱除，能耗低、安全无二次污染。

本发明一种废铝制易拉罐的回收方法，通过以下步骤实现：

1)、将废铝制易拉罐用切割机剪裁为面积为8-12cm²的铝片，将铝片送入烘干机脱除水分；

2)、将步骤1)得到的铝片与钢球、柴油按照一定比例加入立式搅拌球磨机，球磨5-10min，铝片表层的漆层和少量的铝粉从铝片上剥离；

3)、将立式球磨机的物料取出，筛分后得到脱漆的铝片、钢球和混入脱落的漆层和铝粉的柴油；

4)、将含有漆层和铝粉的柴油进行抽滤，得到干净的柴油作为重复利用的材料；将含有少量油分的漆层和铝粉进行真空热解，通过冷凝收集热解油，作为可利用的燃料：剩余的热解渣再送入马弗炉进行高温焙烧处理，得到主要成分为二氧化钛和三氧化二铝的混合金属氧化物粉末，作为化工原料再利用。

本发明所述方法中，所述废铝制易拉罐表层的漆层材料是乙烯类树脂涂料、环氧树脂系涂料、丙烯系涂料中的一种。

本发明所述方法中，所述铝片与钢球、柴油的质量比为0.6:1:0.1。

本发明所述方法中，所述立式搅拌球磨机的转速为200-300r/min。

本发明所述方法中，所述步骤4)中，真空热解的温度为400-450℃，真空热解的体系压力为小于10KPa，所述马弗炉高温焙烧的温度为600-800℃。

本发明的技术原理为：

铝制易拉罐表层粘附了一层油漆涂料，由于涂料一般有成膜物质、填料、溶剂和助剂组成，成膜物质是一种粘结剂，主要是有机高分子化合物，如树脂等配料，在铝制易拉罐表层形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。

针对现有技术存在的铝制易拉罐难以脱漆的问题，即采用普通的物理刮擦的手段，如打磨、喷砂等方式，无法彻底脱漆，且不适合产业化回收，最大的问题还在于这种剥离方式将造成铝材的浪费，在剥离漆层的同时，导致大量的铝被刮落；采用热解的方式也无法完全彻底有效分离漆层，而且会造成铝材烧损；采用酸碱处理将产生大量浓废酸液，对环境造成损害。本发明首先将铝制易拉罐切片，烘干水分，将其加入至球磨机中进行物理刮擦，同时加入柴油作用促溶剂和缓冲剂，柴油既可以与漆层进行很好的溶解，加速漆层的剥离，又能在球磨机中的钢球撞击过程中，柴油能保护已脱漆铝片表层的铝，最大限度少的刮离铝，提高金属铝的回收率；通过球磨的方式可以使漆层完全剥离铝片；

然后将混有漆层和少量铝粉的柴油进行热解，可以将其中的有机物挥发冷凝转化为液态油；热解渣进行高温焙烧，可以除去炭粉等杂质，得到成分含量较高的金属氧化物(二氧化钛、三氧化二铝的混合物)，作为化工原料。

特别值得一提的是，采用球磨的方式可以从各个方向对铝片进行撞击，弥补了采用打磨的方式的缺陷，尤其是添加柴油，可以起到缓冲的作用，即减少钢球撞击铝片或摩擦铝片造成铝的损失，提高单质铝片的回收效率，少量的铝不可避免地刮落后，通过与漆层共热解、焙烧后形成氧化铝，作为有价值的化工原料。

本发明的有益效果是：

1、本发明的漆层脱除率高，能实现完全彻底脱除，脱漆效率稳定可靠，能实现漆层高效分离的同时，减少铝的剥离；

2、通过球磨的方式，优化球磨工艺通过物理剥离的方式剥落废铝制易拉罐的漆涂层，采用的方法和装置简单、无污染、成本低、效率高；

3、分离后的漆涂层利用热解的方式回收有机物，剥离的铝粉通过高温焙烧氧化实现资源化利用；

4、本发明创造性地提出了废铝制易拉罐的回收工艺，避免因为现有技术造成能耗高、二次污染、回收效率低等问题，易于实现产业化规模回收。

总之，本发明不仅可以实现废铝制易拉罐的漆层剥离，实现漆层脱除率实现100％，而且可以回收漆层中的有机树脂、二氧化钛，将刮落的少量铝粉转化为氧化铝，作为化工原料。

附图说明：

图1为一种废铝制易拉罐的回收方法的工艺流程图。

具体实施方式：

实施例1

将0.6Kg废铝制易拉罐用切割机剪裁为面积为8-12cm²的铝片，将铝片送入烘干机脱除水分；将铝片与1Kg直径为30mm的钢球、0.1Kg柴油加入立式搅拌球磨机，控制转速为300r/min，球磨处理10min，铝片表层的漆层和少量的铝粉从铝片上剥离；将立式球磨机的物料取出，筛分后得到脱漆的铝片、钢球和混入脱落的漆层、铝粉的柴油；将含有漆层和铝粉的柴油进行抽滤，得到干净的柴油作为重复利用的材料；将含有少量油分的漆层和铝粉进行真空热解，真空热解的温度为450℃，热解压力为5KPa，通过冷凝收集热解油，作为可利用的燃料：剩余的热解渣再送入马弗炉进行高温焙烧处理，焙烧温度为800℃，得到主要成分为二氧化钛和三氧化二铝的混合金属氧化物粉末，作为化工原料再利用。

实验结果：

将处理后的铝片抽样进行显微镜观察，发现铝片表层无漆层粘附，得到漆层剥离干净的再生铝片586.39g；

含有少量油分的漆层和铝粉真空热解得到黑褐色的热解油4.98g；

高温焙烧后得到混合金属氧化物粉末9.13g。

Claims (5)

1.一种废铝制易拉罐的回收方法，其特征在于：通过以下步骤实现：

1)、将废铝制易拉罐用切割机剪裁为面积为8-12cm²的铝片，将铝片送入烘干机脱除水分；

2)、将步骤1)得到的铝片与钢球、柴油按照一定比例加入立式搅拌球磨机，球磨5-10min，铝片表层的漆层和少量的铝粉从铝片上剥离；

3)、将立式球磨机的物料取出，筛分后得到脱漆的铝片、钢球和混入脱落的漆层和铝粉的柴油；

4)、将含有漆层和铝粉的柴油进行抽滤，得到干净的柴油作为重复利用的材料；将含有少量油分的漆层和铝粉进行真空热解，通过冷凝收集热解油，作为可利用的燃料：剩余的热解渣再送入马弗炉进行高温焙烧处理，得到主要成分为二氧化钛和三氧化二铝的混合金属氧化物粉末，作为化工原料再利用。

2.根据权利要求1所述的一种废铝制易拉罐的回收方法，其特征在于：所述废铝制易拉罐表层的漆层材料是乙烯类树脂涂料、环氧树脂系涂料、丙烯系涂料中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种废铝制易拉罐的回收方法，其特征在于：所述铝片与钢球、柴油的质量比为0.6:1:0.1。

4.根据权利要求1所述的一种废铝制易拉罐的回收方法，其特征在于：所述立式搅拌球磨机的转速为200-300r/min。

5.根据权利要求1所述的一种废铝制易拉罐的回收方法，其特征在于：所述步骤4)中，真空热解的温度为400-450℃，真空热解的体系压力为小于10KPa，所述马弗炉高温焙烧的温度为600-800℃。