CN117654981A - 一种用于再生铝的连续处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于再生铝的连续处理系统，包括顺序设置的进料系统、脱漆罐、浸渍脱膜罐以及清洗组件，其进料系统包括供易拉罐单个通过的进料走道，进料走道上部设置有穿孔装置以及压扁装置；脱漆罐、浸渍脱膜罐以及搅拌清洗罐具有尺寸和形状一致的罐内容积腔，且在罐内容积腔内成型有以电机驱动的斜置转座；连续处理系统还具有与所述罐内容积腔相匹配的转笼，转笼用于承装经进料系统处理过后的易拉罐，并作为载具在脱漆罐、浸渍脱膜罐以及搅拌清洗罐中进行处理作业。本发明能用于对作为再生铝原料的易拉罐进行熔炼前处理，将其处理成可直接进行熔炼的可熔炼铝料，具有提高反应效率、减少资源消耗、提高产品质量、降低生产成本等优势。

Description

一种用于再生铝的连续处理系统

技术领域

本发明涉及金属资源的再生利用技术领域，具体涉及一种用于再生铝的连续处理系统。

背景技术

随着科技的发展和社会对环保意识的提高，废铝资料的回收利用愈加引人注目。废铝的低碳回收利用不只可以减少资源浪费，还可以削减二氧化碳的排放，使得节能减排和可持续发展相得益彰。因此，对于废铝的绿色低碳回收利用研究是一个非常重要的问题。

相比于铁产品，由于铝的抗腐蚀性能高，除了某些铝制化工容器与装置外，铝产品在其使用期间基本不被腐蚀，所以废铝资源在合理的回收工艺条件下，几乎可以将回收率提升至95％以上，其可回收性高、再生效率也是较为客观；作为废铝资源的主要一个回收利用途径，将废铝资源进行熔炼并获得再生铝材的技术路径，其将回收后的废铝资源经过预处理后进行加热熔炼，并在熔炼为铝液后进行处理以得到再生铝。而相比于从铝土矿开采到通过相关工艺获得原生铝铝锭，利用废铝回收获得再生铝的至少可节省95％的能源，并减少95％的二氧化碳排放量和97％的水污染，对废旧有色金属进行资源化、高值化综合再生利用，因而，面对电解铝产能上的天花板，铝工业增量依靠再生铝发展已成为不争的事实，废铝的绿色低碳回收利用，在降低原材料成本的同时，还可以节约能源和降低碳排放，是解决相关资源短缺和实施可持续发展的重要途径。

易拉罐作为最常见的铝质消耗品，其产量大、用过即废，循环周期很短，同时还具有铝含量高、含铝比例高的优点，具有很高的回收价值；但易拉罐的回收阻碍在于易拉罐表面通常有一层烤漆涂层，该涂层附着力强，不易剥落；同时为了避免易拉罐罐的罐内铝材与饮料直接接触，减少饮料中铝的含量，其内壁还成型有一层防护膜，若需要将易拉罐进行回收并制成高质量的铝或铝合金材料，必须进行严格的预处理。而现有技术中，上述去膜、除漆的工艺多是由人工方式独立进行，自动化、智能化程度低，膜、漆层的去除效率低且存在污染严重、杂质含量高、能耗高的缺陷，也无法达到连续处理的目的。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种用于再生铝的连续处理系统，为基于回收铝易拉罐的熔炼前阶段，以获得除去外层漆膜和内层防护膜层的待熔炼中间料，以解决上述技术背景中的缺陷。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种用于再生铝的连续处理系统，包括顺序设置的进料系统、脱漆罐、浸渍脱膜罐以及清洗组件：

进料系统：进料系统包括供易拉罐单个通过的进料走道，进料走道上部设置有穿孔装置以及压扁装置，进料系统通过穿孔装置以及压扁装置将单个通过进料走道的易拉罐进行穿孔和压扁操作；

脱漆罐：脱漆罐内添加有针对易拉罐外层漆膜进行脱除的脱漆剂；

浸渍脱膜罐：浸渍脱膜罐内添加有对易拉罐外层漆膜以及内层防护膜层进行复合脱除的复合组分试剂；

清洗组件：清洗组件包括至少一个搅拌清洗罐以及至少一个超声清洗池；

所述脱漆罐、所述浸渍脱膜罐以及所述搅拌清洗罐具有尺寸和形状一致的罐内容积腔，且在所述罐内容积腔的上部或者下部一侧成型有以电机进行驱动的斜置转座；

连续处理系统还具有与所述罐内容积腔相匹配的转笼，所述转笼用于承装经进料系统处理过后的易拉罐，并作为载具在脱漆罐、浸渍脱膜罐以及搅拌清洗罐中进行处理作业；所述转笼包括笼体、上盖以及转轴；所述笼体为网笼结构，其顶面开放，并在开放面上通过所述上盖进行面封闭；所述上盖为镂空板体结构，并在上盖上成型有若干向下插入笼体内的扰流杆；所述转轴成型于转笼的轴心位置，其上、下分别贯穿上盖以及笼体，并能在所述转座上进行斜向装配；

在斜置转座上完成斜向装配的转笼，其转轴与水平面之间的夹角为60～72°。

作为进一步限定，用于连续处理系统前端还设置有预清洗装置以及磁选装置，以对作为原料的废易拉罐进行预清洗和磁选处理，去除掉废易拉罐的罐内内容物、表面污染物、粘附性杂质以及含铁杂质。

作为进一步限定，所述进料走道包括送料履带以及设置于送料履带两侧的侧挡；所述侧挡之间的间距可调，在沿送料履带的行进方向上，两侧侧挡之间的间距连续减少，并在出料侧收拢至能保持易拉罐单个通过的宽度；

所述穿孔装置以及所述压扁装置设置于进料走道的出料侧端。

作为进一步限定，所述穿孔装置包括穿孔座以及扣装座；

所述穿孔座包括装配块，装配块装配于进料走道的上方，装配块以电机驱动进行升降，装配块底面上以可拆卸装配方式装配有穿孔针，所述穿孔针包括多个；

所述扣装座为倒U型结构，扣装于进料走道上，扣装座上成型有与穿孔针相匹配的孔。

作为进一步限定，所述压扁装置设置于穿孔装置之后，包括压块，所述压块装配于进料走道的上方，以电机驱动进行升降。

作为进一步限定，所述脱漆剂为市售商品脱漆剂，优选为苯甲醇类脱漆剂或者醇醚类脱漆剂；而所述复合组分试剂为烷基氢氧化钾、二氯甲烷、三氟乙酸、磷酸、表面活性剂与水的组合物。

作为进一步限定，所述搅拌清洗罐的底部以及侧壁上成型有曝气装置。

作为进一步限定，所述转笼在超声清洗池内为卧式装配。

作为进一步限定，利用转笼承装经进料系统处理过后的易拉罐时，易拉罐在转笼内的装入量为转笼容积的65～75％。

作为进一步限定，所述转笼作为载具在脱漆罐、浸渍脱膜罐以及搅拌清洗罐中进行处理作业时，脱漆罐、浸渍脱膜罐以及搅拌清洗罐中的处理液体用量以覆盖装配后倾斜状态下转笼的下侧笼体斜面为准。

作为进一步限定，所述转笼的笼体上部容积空间为圆柱形，下部容积空间为锥形或者下凹弧形。

作为进一步限定，所述上盖以铰接件、螺纹连接件、扣接件、卡接件、插接件中的一种或者组合来在笼体的顶部开放面上进行面封闭。

作为进一步限定，所述扰流杆顶部成型有用于优化扰流效果的球头。

有益效果：本发明一种用于再生铝的连续处理系统可用于对再生铝原料的易拉罐进行熔炼前处理，其能利用转笼在对易拉罐原料进行装载，并通过整体取放的方式在脱漆罐、浸渍脱膜罐以及清洗组件中进行连续脱除外层漆膜和内层防护膜层的操作；能有效减少脱漆罐、浸渍脱膜罐以及清洗组件的空置，实现易拉罐原料和脱漆产品的连续输入和输出，反应过程中使用的有机溶剂、催化剂等资源可以得到充分的利用，减少了资源的浪费。

此外，该连续处理系统还可以通过精确控制反应条件并保持，进一步提高易拉罐原料处理的效率，从而进一步减少资源的消耗，有助于降低生产成本。同时也有助于提高后续制得的再生铝产品质量。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的整装示意图。

图2为图1中进料系统的结构样式图。

图3为转笼在罐内容积腔中的装配示意图。

图4为转笼在超声清洗池中的装配示意图。

其中：1、进料系统；2、脱漆罐；3、第一搅拌清洗罐；4、浸渍脱膜罐；5、第二搅拌清洗罐；6、送料履带；7、侧挡；8、扣装座；9、装配块；10、电机驱动架；11、穿孔针；12、压块；13、电机驱动杆；14、罐体；15、转座驱动电机；16、斜置转座；17、笼体；18、转轴；19、上盖；20、尾端支撑座；21、功能试剂；22、超声清洗池；23、转轴固定座；24、清洗用水；25、转轴放置槽。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，并使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本实施例仅仅是本发明实施例的一部分，而代表全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语是用于区别类似的对象，此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元。

参见图1～图4所示的用于再生铝的连续处理系统的较佳实施例，在本实施例中，用于再生铝的连续处理系统包括顺序设置的进料系统1、脱漆罐2、第一搅拌清洗罐3、浸渍脱膜罐4、第二搅拌清洗罐5以及超声清洗池22。其进料系统1前端用于承接作为原料的废易拉罐，并对其进行穿孔和压扁操作，以方便脱漆罐2进行一次脱漆、浸渍脱膜罐4进行后续的二次脱漆，而超声清洗池22后端则用于将脱漆处理后的易拉罐进行处理后输出，而输出后的易拉罐可以直接利用熔炼炉进行熔炼作业以获得再生铝，也可以在集中后进行压缩打包，并运送至大型废铝处理车间/工厂进行集中熔炼处理。

在本实施例中，进料系统1为前端结构，其前端连接带拨料装置的料仓，料仓用于承接前端回收的易拉罐罐体，并将回收到料仓中的易拉罐罐体通过拨料装置波动到进料系统1中。为了保证加工流程的顺利，并降低后续设备负担，对应的易拉罐罐体应当被进行过如下处理：

易拉罐罐内液体被排空；

易拉罐被经过预清洗处理，以去除掉废易拉罐的罐内内容物、表面污染物、粘附性杂质；

易拉罐被经过磁选处理，以去除掉废易拉罐中附带的含铁杂质。

符合上述处理条件的易拉罐被送入进料系统1中，该进料系统1的结构样式如图2所示，其包括送料履带6以及设置于送料履带6两侧的侧挡7，同时，整个进料系统1被分为前段的收拢段(即图2中对应的A段)以及后段的出料段(即图2中对应的B段)。其收拢段对应的侧挡7在在沿送料履带6的行进方向上连续收拢，即两侧侧挡7之间的间距连续减少，以使得投入到进料系统1中左侧送料履带6上的易拉罐能被两侧侧挡7连续聚拢，并集中到出料段位置，而为了防止收拢段末端的易拉罐发生堆叠进入出料段的情况，还可以在出料段的进口位置设置斜面顶挡。

进料系统1在出料段两侧的侧挡7之间的间距固定，且该间距仅能保持易拉罐单个通过。同时进料系统1在出料段的后部还顺次设置有穿孔装置以及压扁装置，其穿孔装置包括穿孔座以及扣装座8，其扣装座8为倒U型结构，直接扣装于进料走道上，并在两侧与出料段两侧的侧挡7进行螺纹连接固定，扣装座8的平面板体表面上成型有横向设置的三个孔；而穿孔座设置于扣装座8的外侧上部，穿孔座包括装配块9，该装配块9的下表面上以可拆卸装配方式装配有三个穿孔针11，这三个穿孔针11对应扣装座8上对应设置的三个孔，装配块9顶面上成型有电机驱动架10，通过电机驱动架10外接驱动电机，可以驱动装配块9进行上下移动，装配块9上下移动的过程中即可通过穿孔针11穿过扣装座8上的孔，并对通过送料履带6行进到扣装座8位置的易拉罐进行穿孔操作，而穿孔完成后，电机驱动架10驱动装配块9抬起，此时，被穿孔的易拉罐被扣装座8阻挡而重新掉落到送料履带6上，并通过送料履带6继续前进到压扁装置位置。

本实施例的压扁装置包括压块12，该压块12的宽度与出料段上两侧侧挡7之间的间隔宽度一致，而长度为20～30cm，压块12的顶面上通过电机驱动杆13连接驱动电机，并通过驱动电机驱动进行进行上下移动，其上下移动的过程中，通过压块12对通过送料履带6行进到压扁装置位置的易拉罐进行压扁操作。

通过进料系统1穿孔和压扁处理的易拉罐能兼顾试剂处理的处理效果以及处理效率，此时，即可通过功能试剂21进行处理，在本实施例中，脱漆罐2、第一搅拌清洗罐3、浸渍脱膜罐4以及第二搅拌清洗罐5的结构样式类似，并具有尺寸和形状一致的罐内容积腔。在本实施例中，以图2所示样式的脱漆罐2进行结构说明：

其脱漆罐2的罐体14为异形罐体，其一侧具有60°的斜面，而底面则与该斜面保持垂直，脱漆罐2在罐体14的底面上成型有一个斜置转座16，该斜置转座16在罐体14的外侧与转座驱动电机15装配连接，通过转座驱动电机15可以驱动斜置转座16进行转动；而在罐体14的斜面上部则成型有一个顶部带U型轴承装配位的尾端支撑座20。

罐体14内以可拆卸装配方式装配有转笼，该转笼包括笼体17、上盖19以及转轴18。

在本实施例中，转笼的笼体17为网笼结构，其上部容积空间为圆柱形，下部容积空间为下凹弧形，笼体17的顶面为开放面，用于作为开口来承接进料系统1送入的经开孔和压扁处理的易拉罐罐体。而为了兼顾易拉罐罐体在笼体17内的处理效果和处理效率，对应利用转笼承装经进料系统1处理过后的易拉罐罐体时，易拉罐罐体在转笼的笼体17内的装入量需要控制在转笼容积的65～75％时为最佳。

在本实施例中，上盖19为镂空板体结构，其一侧铰接于笼体17的开放面上，而另一侧通过卡扣卡固于笼体17的开放面上来实现对笼体17开放面的面封闭；另外，上盖19上还成型有若干向下插入笼体内的扰流杆(图中未标出)，这些扰流杆为刚性直杆，长度和布置方式不定，可用于在转笼转动的过程中，在笼体17内形成不规则的乱流，而为了优化这种扰流效果，并防止易拉罐对扰流杆造成破坏，对应的扰流杆长度不应插入笼体17中易拉罐超过10cm，且在扰流杆顶部成型有用于优化扰流效果的球头。

在本实施例中，转轴18成型于转笼的轴心位置，其上、下分别通过装配座贯穿上盖19以及笼体17，转轴18下端具有与斜置转座16进行固定装配的装配部，而上部则成型具有与所述尾端支撑座20相匹配的装配轴承。

通过具有上述结构特征的转轴18，转笼可以在罐体14内以如图3所示样式进行斜向装配，而在斜置转座16上完成斜向装配的转笼，其转轴18与水平面之间的夹角应当保持为60～72°，如在本实施例中，装配完成的转笼的与转轴18与水平面之间的夹角即为60°。

在本实施例中，转轴18与斜置转座16的装配，使得转笼可以通过转座驱动电机15驱动进行绕轴转动，转动过程中，斜置的笼体结构配合上盖19上设置的扰流杆，能有有效提高罐体14内加入的功能试剂21对笼体17内容纳的易拉罐料的反应速率和反应效果。

而在不同的脱漆罐2、第一搅拌清洗罐3、浸渍脱膜罐4以及第二搅拌清洗罐5中，其在图3的结构特点的基础上的差异仅在于功能试剂21的选择存在差异，其中：

脱漆罐2中采用的功能试剂21为市售的商品醇醚类脱漆剂，这种脱漆剂能够迅速渗透漆膜内部，分解漆膜，使其脱落，且醇醚类脱漆剂在脱漆过程中不会产生有害物质，也不会对环境和人体造成污染。脱漆罐2可用于对易拉罐的外层漆膜进行快速脱除。

浸渍脱膜罐4中采用的功能试剂21为烷基氢氧化钾、二氯甲烷、三氟乙酸、磷酸、表面活性剂与水的组合物，这种组合物对易拉罐外层漆膜以及内层防护膜层均具有脱除效果，即可用于脱除易拉罐内层的内层防护膜层，也可以将脱漆罐2内未脱除干净的外层漆膜进行二次脱除。

为了保证功能试剂21的处理效果和处理效率，同时不至于造成试剂浪费，不管是脱漆罐2、浸渍脱膜罐4还是第一搅拌清洗罐3、第二搅拌清洗罐5，其在罐体14内加入的功能试剂21以覆盖转笼的笼体17倾斜状态下的下侧斜面为准。

而第一搅拌清洗罐3与第二搅拌清洗罐5中采用的功能试剂21均为清洁用水，用于将通过脱漆罐2以及浸渍脱膜罐4处理后的易拉罐进行清洗，使其中剥离出来的漆膜杂质浮于功能试剂21表面后集中进行清理。

本实施例中，易拉罐在上述脱漆罐2、第一搅拌清洗罐3、浸渍脱膜罐4以及第二搅拌清洗罐5中的转移通过转笼整体进行，以脱漆罐2到第一搅拌清洗罐3为例进行说明，脱漆罐2中脱漆作业完成后，从底部将转轴18与斜置转座16进行松脱，然后将转笼整体从斜置转座16以及尾端支撑座20上取下，然后将取下后的转笼整体装入第一搅拌清洗罐3的斜置转座16以及尾端支撑座20上，然后在斜置转座16上对转轴18进行端部固定，即完成转笼装配，此时即可进行第一次搅拌清洗作业。

在不同的实施例中，第一搅拌清洗罐3与第二搅拌清洗罐5作为清洗组件，也可以根据对应脱漆罐2以及浸渍脱膜罐4的处理效果进行改变，如取消或者串联设置多个，但至少应保证在浸渍脱膜罐4出来后、进入超声清洗池22前应当有至少一次搅拌清洗操作。另外，也可以在对应的第一搅拌清洗罐3和/或第二搅拌清洗罐5的底部以及侧壁上成型有曝气装置，来提高对附着于易拉罐表面的漆膜杂质的处理效果。

而超声清洗池22作为清洗组件的末端，主要用于将脱漆罐2以及浸渍脱膜罐4处理过程中进入到易拉罐内部死角位置的漆膜杂质进行处理。转笼在超声清洗池22内同样为整体装配，但是其装配样式有所不同，如图4所示，转笼在超声清洗池22内为卧式装配，对应的超声清洗池22具有与转笼高度相匹配的长度，并在长度方向的两侧侧壁上分别成型有一个转轴固定座23，该转轴固定座23上成型有一个转轴放置槽25，通过将转笼的转轴18两端分别放置于转轴固定座23上的转轴放置槽25内，即可以如图所示样式将转笼卧式装配于超声清洗池22中，并利用超声清洗池22中的清洗用水24进行超声清洗。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种用于再生铝的连续处理系统，其特征在于，包括顺序设置的进料系统、脱漆罐、浸渍脱膜罐以及清洗组件：

进料系统：进料系统包括供易拉罐单个通过的进料走道，进料走道上部设置有穿孔装置以及压扁装置，进料系统通过穿孔装置以及压扁装置将单个通过进料走道的易拉罐进行穿孔和压扁操作；

脱漆罐：脱漆罐内添加有针对易拉罐外层漆膜进行脱除的脱漆剂；

浸渍脱膜罐：浸渍脱膜罐内添加有对易拉罐外层漆膜以及内层防护膜层进行复合脱除的复合组分试剂；

清洗组件：清洗组件包括至少一个搅拌清洗罐以及至少一个超声清洗池；

所述脱漆罐、所述浸渍脱膜罐以及所述搅拌清洗罐具有尺寸和形状一致的罐内容积腔，且在所述罐内容积腔的上部或者下部一侧成型有以电机进行驱动的斜置转座；

连续处理系统还具有与所述罐内容积腔相匹配的转笼，所述转笼用于承装经进料系统处理过后的易拉罐，并作为载具在脱漆罐、浸渍脱膜罐以及搅拌清洗罐中进行处理作业；所述转笼包括笼体、上盖以及转轴；所述笼体为网笼结构，其顶面开放，并在开放面上通过所述上盖进行面封闭；所述上盖为镂空板体结构，并在上盖上成型有若干向下插入笼体内的扰流杆；所述转轴成型于转笼的轴心位置，其上、下分别贯穿上盖以及笼体，并能在所述转座上进行斜向装配；

在斜置转座上完成斜向装配的转笼，其转轴与水平面之间的夹角为60～72°。

2.根据权利要求1所述的用于再生铝的连续处理系统，其特征在于，用于连续处理系统前端还设置有预清洗装置以及磁选装置，以对作为原料的废易拉罐进行预清洗和磁选处理，去除掉废易拉罐的罐内内容物、表面污染物、粘附性杂质以及含铁杂质。

3.根据权利要求1所述的用于再生铝的连续处理系统，其特征在于，所述进料走道包括送料履带以及设置于送料履带两侧的侧挡；所述侧挡之间的间距可调，在沿送料履带的行进方向上，两侧侧挡之间的间距连续减少，并在出料侧收拢至能保持易拉罐单个通过的宽度。

4.根据权利要求3所述的用于再生铝的连续处理系统，其特征在于，所述穿孔装置以及所述压扁装置设置于进料走道的出料侧端。

5.根据权利要求1所述的用于再生铝的连续处理系统，其特征在于，所述穿孔装置包括穿孔座以及扣装座；

所述穿孔座包括装配块，装配块装配于进料走道的上方，装配块以电机驱动进行升降，装配块底面上以可拆卸装配方式装配有穿孔针，所述穿孔针包括多个；

所述扣装座为倒U型结构，扣装于进料走道上，扣装座上成型有与穿孔针相匹配的孔。

6.根据权利要求1所述的用于再生铝的连续处理系统，其特征在于，所述压扁装置设置于穿孔装置之后，包括压块，所述压块装配于进料走道的上方，以电机驱动进行升降。

7.根据权利要求1所述的用于再生铝的连续处理系统，其特征在于，所述脱漆剂为市售苯甲醇类脱漆剂或者市售醇醚类脱漆剂；所述复合组分试剂为烷基氢氧化钾、二氯甲烷、三氟乙酸、磷酸、表面活性剂与水的组合物。

8.根据权利要求1所述的用于再生铝的连续处理系统，其特征在于，利用转笼承装经进料系统处理过后的易拉罐时，易拉罐在转笼内的装入量为转笼容积的65～75％。

9.根据权利要求1所述的用于再生铝的连续处理系统，其特征在于，所述转笼作为载具在脱漆罐、浸渍脱膜罐以及搅拌清洗罐中进行处理作业时，脱漆罐、浸渍脱膜罐以及搅拌清洗罐中的处理液体用量以覆盖装配后倾斜状态下转笼的下侧笼体斜面为准。

10.根据权利要求1所述的用于再生铝的连续处理系统，其特征在于，所述扰流杆顶部成型有用于优化扰流效果的球头。