CN110270431A - 一种从金属混合物中物理分离轻金属的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从金属混合物中物理分离轻金属的方法，所述轻金属为铝金属、镁金属、铝镁合金中的至少一种；所述铝金属为单质铝或/和铝合金；所述镁金属为镁合金；所述方法包括：a)在分离容器里放入水和比重大于轻金属比重的液态溴化物，使形成上层为水、下层为液态溴化物的双层液态介质；b)将金属混合物放入到所述的双层液态介质中，使轻金属浮在液态溴化物层的表面，其余金属均沉入液态溴化物的底部，从而实现轻金属的分离。本发明所述方法既安全可靠，又环保，并且操作简单，易于实现规模化，以及成本低，对大规模资源化回收废旧金属混合物中的轻金属具有显著的工业应用价值。

Description

一种从金属混合物中物理分离轻金属的方法

技术领域

本发明是涉及一种从金属混合物中物理分离轻金属的方法，属于金属回收技术领域。

背景技术

随着人民生活水平的不断提高，废旧金属的量也越来越大，如在废旧家电的拆解中会产生大量的废旧线路板。目前是采用物理粉碎的方法先将废旧线路板进行粉碎，然后通过风选将其中的树脂粉与金属分离，再用磁选方法使其中的铁和镍与其它有色金属进行分离，从而得到有色金属颗粒混合物。但有色金属颗粒混合物里面含有大量的铝金属，由于铝金属的化学性能比有色金属颗粒混合物中其它有色金属活泼，致使有色金属的回收增加了难度和提高了成本。目前是采用化学处理方法，例如：采用酸或碱进行浸泡，使其中的铝金属发生化学反应生成铝盐，然后过滤除去。这种工艺不仅会增加回收成本，同时也使宝贵的铝金属资源变成了经济价值低的铝盐，另外，酸碱处理也产生了废水处理问题，带来了环境污染问题。因此，现在急需一种操作方便、成本低廉、无污染的从金属混合物中物理分离轻金属的方法。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种操作方便、成本低廉、无污染的从金属混合物中物理分离轻金属的方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种从金属混合物中物理分离轻金属的方法，所述轻金属为铝金属、镁金属、铝镁合金中的至少一种；所述铝金属为单质铝或/和铝合金；所述镁金属为镁合金；所述方法包括：

a)在分离容器里放入水和比重大于轻金属比重的液态溴化物，使形成上层为水、下层为液态溴化物的双层液态介质(因为液态溴化物与水互不相溶)；

b)将金属混合物放入到所述的双层液态介质中，使轻金属浮在液态溴化物层的表面，其余金属均沉入液态溴化物的底部，从而实现轻金属的分离。当然，通过搅拌实现分离，分离效果更好。

本发明通过创造性地采用水与比重大于轻金属比重的液态溴化物形成上层为水、下层为液态溴化物的双层液态介质，使金属混合物在此双层液态介质中按比重进行分离，从而不仅利用比重差异实现了金属混合物中的轻金属的分离，而且可避免分离的轻金属发生化学反应而被破坏，因为分离的轻金属位于双层液态介质中的上层水中，因而既可避免与液态溴化物中的溴化氢直接接触，也可避免与空气中的氧直接接触，既可减少环境污染，而且提高了轻金属的回收率和品质，对废旧金属混合物中的轻金属的分离回收具有显著价值。

作为优选方案，所述液态溴化物为溴代烷烃。因为溴代烷烃类的生产工艺成熟，成本低，最容易实现工业化。

作为进一步优选方案，所述溴代烷烃为溴仿，因为溴仿的生产原料来源广，生产成本低，生产工艺简单。

作为优选方案，对从液态溴化物底部分离得到的混合金属用醇类物质进行清洗。分离后得到的混合金属的表面仍然残留一定量的液态溴化物，采用醇类如甲醇、乙醇进行清洗，可将残留的溴化物清洗下来。因为醇类物质可以与液态溴化物进行无限互溶，并且醇类物质价格便宜，如甲醇只有溴仿的5％左右，并且醇类物质环境友好。

作为进一步优选方案，对清洗后的混合金属进行离心分离，通过离心分离可以进一步地降低混合金属表面的液体残留量。

作为进一步优选方案，向离心分离得到的滤液中加入水，进行搅拌混合，使醇与水形成的醇水溶液与液态溴化物相分离。虽然醇类物质既能溶于液态溴化物又能溶于水，但与水互溶性更高，与水溶解后形成的低浓度醇水溶液与液态溴化物会分层，上层为醇水溶液，下层为液态溴化物，通过分液方法，很容易使两层液体分开。

作为进一步优选方案，对得到的醇水溶液进行醇的回收，使醇类物质能回收重复利用。通常采用蒸馏方法进行醇与水的分离。

作为优选方案，对所述金属混合物先进行粉碎预处理。因金属混合物的形态非常多，当轻金属的尺寸较大时，如果与其它金属沾合在一起，其比重仍然大于溶液，无法在溶液中浮起。因此，先对金属混合物进行粉碎预处理，通过粉碎预处理，可以保证后面分离更加彻底。

作为优选方案，当所述金属混合物里含有磁性金属时，先进行磁选分离预处理。通过预处理可以减少后面分离的量，而磁选是一种低成本、高效率的分离方法，通过磁选可以提高分离效率，降低分离成本。

与现有技术相比，本发明具有如下显著性有益效果：

1)安全：由于整个分离过程是在常温或接近常温中进行，因此本发明方法安全可靠；

2)环保：由于在整个回收过程中没有污染排放，因此本发明方法不会对环境造成污染；

3)资源化程度高：本发明可对金属混合物中的轻金属进行高纯度回收，资源化回收利用率高。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种从金属混合物中物理分离轻金属的方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明技术方案做进一步详细、完整地说明。

实施例

参照图1所示，本实施例提供的一种从金属混合物中物理分离轻金属的方法，具体流程如下：

1)将金属混合物进行磁选，使其中的磁性金属分离出去；

2)将经过磁选后的金属混合物加入到双层液态介质中，所述的双层液态介质是由水与溴甲烷形成(由于溴甲烷是非极性的，并且溴甲烷的比重大于轻金属的比重，因此可形成上层为水、下层为溴甲烷的双层液态介质)；

3)搅拌，使轻金属浮在溴甲烷层的表面且位于水层中，而其余金属均沉入溴甲烷的底部(因为轻金属的比重小于溴甲烷，所以位于上层的水中；而其余金属的比重均大于溴甲烷，所以均能沉入下层溴甲烷的底部)；

4)分离上下层，从而可分离得到高纯度的轻金属；

5)对分离得到的溴甲烷层进行离心分离，从而可分离回收得到溴甲烷，以实现重复利用，可用于双层液态介质的制备；

6)用乙醇对离心分离得到的混合金属进行清洗，然后进行离心分离，可得到清洗后的混合金属和乙醇溴甲烷溶液；

7)向离心分离得到的乙醇溴甲烷溶液中加入水，进行搅拌清洗，根据相似相溶原理，乙醇与水相溶，形成的乙醇水溶液与溴甲烷进行了分层，上层为乙醇与水形成的乙醇水溶液，下层为溴甲烷；对乙醇水溶液进行蒸馏可回收得到乙醇，以实现回收再利用，分离得到的溴甲烷也可重复利用，可用于双层液态介质的制备。

综上所述可见：本发明通过创造性地采用水与比重大于轻金属比重的液态溴化物形成上层为水、下层为液态溴化物的双层液态介质，使金属混合物在此双层液态介质中按比重进行分离，从而不仅利用比重差异实现了金属混合物中的轻金属的分离，而且可避免分离的轻金属与液态溴化物中的溴化氢及空气中的氧直接接触而发生化学反应被破坏，不仅可减少环境污染，而且保证了轻金属的回收品质，整个分离过程既安全可靠，又环保，并且操作简单，易于实现规模化，以及成本低，对大规模资源化回收废旧金属混合物中的轻金属具有显著的工业应用价值和重要意义，因此，本发明相对于现有技术具有显著性进步。

最后需要在此指出的是：以上仅是本发明的部分优选应用例，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容做出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种从金属混合物中物理分离轻金属的方法，所述轻金属为铝金属、镁金属、铝镁合金中的至少一种；所述铝金属为单质铝或/和铝合金；所述镁金属为镁合金；其特征在于，所述方法包括：

a)在分离容器里放入水和比重大于轻金属比重的液态溴化物，使形成上层为水、下层为液态溴化物的双层液态介质；

b)将金属混合物放入到所述的双层液态介质中，使轻金属浮在液态溴化物层的表面，其余金属均沉入液态溴化物的底部，从而实现轻金属的分离。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述液态溴化物为溴代烷烃。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述溴代烷烃为溴仿。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：对从液态溴化物底部分离得到的混合金属用醇类物质进行清洗。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：对清洗后的混合金属进行离心分离。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：向离心分离得到的滤液中加入水，进行搅拌混合，使醇与水形成的醇水溶液与液态溴化物相分离。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：对得到的醇水溶液进行醇的回收。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：对所述金属混合物先进行粉碎预处理。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：当所述金属混合物里含有磁性金属时，先进行磁选分离预处理。