FI77266C - Foerfarande foer att avskilja metallfoereningar fraon varandra. - Google Patents

Description

1 77266

Menetelmä metalliyhdisteiden erottamiseksi toisistaan

Keksinnön kohteena on menetelmä sellaisten metallisten aineosien erottamiseksi, jotka aineosat on valmistettu 5 erilaisista muokatuista alumiiniseoksista, jolloin menetelmä käsittää ensimmäisenä vaiheena (a) syötettävän raaka-aineen hankkimisen, joka sisältää vähintään kahta komponenttityyppiä, jotka sisältävät erilaisia muokattuja alumiiniseoksia, joilla on eri-10 laiset alkavan sulamisen lämpötilat.

Sellaisella pakkaus- tai tölkkialalla kuten esimerkiksi käytetyt virvoitusjuomatölkit, jotka sisältävät vähintään yhden tai useampia komponentteja, jotka on valmistettu alumiinilejeeringeistä, on ollut yhäti kasvavaa kiin-15 nostusta ja laajaa tutkimustyötä koskien menetelmiä alumii-nikomponenttien hyväksikäyttämiseksi. Kiinnostusta on jouduttanut säilytysvoimavarojen tärkeys ja ympäristöongelmista huolehtiminen. Kuitenkin tähän mennessä tällaisten materiaalien kierrätystä on suuresti estänyt taloudellisesti 20 houkuttelevan menetelmän puuttuminen. Esimekriksi yritykset kierrättää virvoitusjuomatölkkiä, jonka runko on valmistettu yhdestä alumiinilejeeringistä ja yläosa tai kansi on rakennettu erilaisesta alumiinilejeeringistä, johtavat usein alumiinisulaan, jonka koostumus ei ole kummankaan 25 lejeeringin. Tällaisen sulatteen arvo vähenee suuresti, koska se ei helposti sovellu uudelleen käytettäväksi tölkin rungossa tai kannessa ilman suuria laimennuksia, puhdistamisia ja uudelleen seostamista tai muita muunnoksia. Toisin sanoen, voidaan nähdä, että suuresti tarvitaan esimerkiksi 30 kuvatun tyyppisten tölkkien kierrättämiseksi menetelmää, jossa niiden erilaiset komponentit otetaan talteen ja erotetaan lejeeringin mukaan tai lejeerinkityypin mukaan.

Erilaisten lejeerinkien erottamisen ongelma todetaan US-patenttijulkaisussa 3 736 896, jossa julkistetaan alu-35 miinilejeeringistä valmistettuja yläosien tai kansien erottaminen teräsrunkoisista tölkeistä sulattamalla kapea 2 77266 kaistale alumiinista tölkin rungon kehän ympäri, jolloin saadaan erotusalue, joka mahdollistaa alumiinipohjan erottamisen lieriömäisestä teräsrungosta. Tässä julkaisussa käytetään kaistaleen sulattamiseksi induktiokuumennusta, 5 jossa ympäröivä induktori ympäröi listaa ja on kytketty suurtaajuusvirtalähteeseen. Kuitenkin, tämä lähestymisyri-tys näyttää olettavan, että käytettyä virvoitusjuomatölkkiä ei murskata ja pohja jää täysin pyöreäksi. Lisäksi, pohjien sulattaminen irti tällä tavalla ei näyttäisi olevan talou-10 dellista, koska pohjat olisi poistettava yksitellen.

US-patenttijulkaisussa 4,016,003 tölkit, joilla on alumiinilejeeringistä valmistetut rungot ja kannet, revitään partikkeleiksi, jotka ovat alueella 25,4 - 38,1 mm, ja tämän jälkeen pidetään lämpötiloissa noin 371,1°C maalien 15 ja lakkojen poistamiseksi. Lisäksi US-patenttijulkaisu 4.269.632 osoittaa, että tavanomaiset tölkin pohjien valmistuksessa käytetyt lejeeringit, esimerkiksi Aluminium Association (AA lejeerinki) 5182, 5082 tai 5052, ja tölkin runkojen valmistuksessa käytetyt, esimerkiksi AA3004 tai 20 AA3003, eroavat merkittävästi koostumukseltaan, ja tehdas valmisteisessa tölkissä, pohja ja runko ovat oleellisesti erottamattomia ja, että taloudellinen kierrätyssysteemi vaatii kokonaisen tölkin käyttöä. US-patenttijulkaisu 4.269.632 mainitsee lisäksi, että tölkkien kierrättäminen 25 johtaa sulatekoostumukseen, joka eroaa merkittävästi sekä tavanomaisten tölkin pohjan valmistuksessa käytettyjen että tölkin rungon valmistuksessa käytettyjen lejeerinkien koostumuksista. Tässä patenttijulkaisussa ehdotetaan, että sekä tölkin pohja että runko valmistettaisiin samasta lejeerin-30 gistä kierrätysongelman torjumiseksi. AA5182:sta ja 3004: stä valmistettujen tölkin pohjien ja runkojen osalta osoitetaan, että tavallisesti täytyy puhdasta alumiinia lisätä valmistettavasta lejeeringistä riippumatta.

Ottaen huomioon nämä ongelmat metallitölkkien, kuten 35 esimerkiksi alumiinisten virvoitusjuomatölkkien, joilla on erilaisista lejeeringeistä koostuvia komponenttejä, kierrä-

II

3 77266 tyksessä, olisi hyödyllistä saada menetelmä, joka sallisi tölkkien talteenoton erottamalla komponentit niiden lejee-rinkien tai niiden lejeerinkityypin mukaan. Siis erottamalla komponentit ennen sulatusta komponentit voidaan sulat-5 taa ja valmistaa uudelleen tavallisten menetelmien mukaisesti, muun muassa ilman kalliita laimennuksia tai puhdis-tusvaiheita.

Esillä olevalle keksinnölle, joka antaa käyttöön menetelmän erilaisista alumiinilejeeringeistä valmistettu-10 jen metallikomponenttien erottamiseksi, on tunnusomaista, että se lisäksi käsittää seuraavat vaiheet: (b) syötettävän raaka-aineen hehkuttamisen lämpötilaan, joka on riittävän korkea panemaan alulle sen aineosan alkavan sulamisen, jolla on alhaisin alkavan sulamisen läm- 15 pötila, lisäämällä täten mainituista aineosista ainakin yhden murtumaherkkyyttä tasolle, joka on riittävä aiheuttamaan mainituista aineosista ainakin yhden pirstoutumisen ravistettaessa hehkutettua syötettävää raaka-ainetta; (c) mainitun lämmitetyn syötettävän raaka-aineen • I 20 saattamisen ravistuksen alaiseksi, joka on riittävä aiheut- tamaan mainitun aineosan, jolla on alhaisin alkavan sulamisen lämpötila, rikkoutumisen; ja (d) mainittujen pirstoutuneiden komponenttien erottamisen jäljelle jääneestä syötettävästä raaka-aineesta.

25 Esillä olevan keksinnön mukaisesti raaka-aine hehku tetaan lämpötilaan, joka on riittävän korkea panemaan alulle sen komponentin alkavan sulamisen, jolla on alhaisin alkavan sulamisen lämpötila. Pidettäessä tuotteita mainitun alumiinilejeerinkikomponentin alhaisimmassa alkavan 30 sulamisen lämpötilassa niitä sekoitetaan siten, että sekoitus on riittävä aiheuttamaan sen alumiinilejeerinkikomponentin, jolla on alhaisin alkavan sulamisen lämpötila, pirstoutumisen ja irtoamisen tuotteesta. Tämän jälkeen pirstoutuneet ja irronneet komponentit erotetaan tuotteis-35 ta ja otetaan talteen.

77266

Oheisissa piirustuksissa kuvio 1 on kulkukaavio, joka kuvaa vaiheita, joita voidaan käyttää tölkkien, kuten esimerkiksi käytettyjen virvoitusjuomatölkkien, lajittelussa, 5 kuvio 2 on pylväsdiagrammi, joka esittää uuniin saa puvan ja uunista poistuvan materiaalin raekokojakautumaa lämpötilassa 571°C, kuvio 3 on pylväsdiagrammi, joka esittää uuniin saapuvan ja uunista poistuvan materiaalin raekokojakautumaa 10 lämpötilassa 582°C, kuvio 4 on pylväsdiagrammi, joka esittää uuniin saapuvan ja uunista poistuvan materiaalin raekokojakautumaa lämpötilassa 593°C, kuvio 5 on pylväsdiagrammi, joka esittää uuniin saa-15 puvan ja uunista poistuvan materiaalin raekokojakautumaa lämpötilassa 604°C, kuvio 6 on kulkukaavio, joka kuvaa vaiheita, joita voidaan käyttää lajiteltaessa tölkkejä, ja poistettaessa satunnaisia epäpuhtauksia niistä keksinnön mukaisesti, ja : 20 kuvio 7 on kulkukaavio, joka kuvaa vaiheita, joita voidaan käyttää poistettaessa hienojakoista materiaalia käytettyjen alumiinitölkkien kierrätysprosessissa.

Viitaten kuvion 1 kulkukaavioon, käytetyt tuotteet, joista alumiinilejeerinkikomponentit tullaan ottamaan tal-25 teen tai saamaan erotetuksi, voivat sisältää sellaisia tölkkejä kuten esimerkiksi ruoka- tai virvoitusjuomatölkit. Tölkkejä, joille menetelmä sopii, ovat käytetyt virvoitus-juomatölkit, jotka koostuvat kahdesta erilaisesta alumiinile jeeringistä. Kulkukaaviosta voidaan huomata, että tal-30 teenotettavat tuotteet voidaan lajitella alustavasti sellaisten materiaalien poistamiseksi, jotka likaisivat tal-teenotettavan alumiinilejeeringin. Esimerkiksi olisi toivottavaa poistaa lasipullot ja terästölkit, kuten esimerkiksi sellaiset, joita on käytetty ruoka-aineelle. Lisäksi 35 on toivottavaa poistaa muut materiaalit, sellaiset kuin li-

II

5 77266 ka ja hiekka, jne., esimerkiksi sen piimäärän vähentämiseksi, joka voi esiintyä erotetuksi saadussa lejeeringissä. Näiden materiaalien poistaminen voi mahdollistaa lejeerin-gin, joka on saatu erotetuksi tämän keksinnön mukaisesti, 5 käytön ilman enempiä puhdistusmenetelmiä. Teräksen, jota voi esiintyä säiliöiden tai tölkkien muodossa tai muuta alkuperää olevana, alustava poistaminen auttaa pitämään raudan talteenotetussa lejeeringissä tasolla, joka ei vaikuta haitallisesti talteenotetun lejeeringin ominaisuuk-10 siin.

Kun talteenotettavat materiaalit ovat ruoka- tai virvoitus juomatölkkejä, ne tavallisesti pakataan paaleihin laivausta varten ja tästä syystä ennen lajitteluvaihetta paalit tavallisesti hajotettaisiin vieraiden materiaalien 15 poistamiseksi.

Lajitteluvaiheen jälkeen tölkeistä voidaan poistaa lakka. Tämä voidaan suorittaa liuottimen tai lämpökäsittelyjen avulla. Lakanpoisto poistaa sellaiset päällysteet kuten esimerkiksi koriste- tai suojaavat päällysteet, jotka 20 voivat sisältää sellaisia alkuaineita kuten esimerkiksi titaani, jonka esiintyminen korkeina pitoisuuksina ei tavallisesti ole toivottavaa talteenotettavissa alumiinilejee-ringeissä. Käytettäessä lakanpoistoon liuotinta, on tavallisesti toivottavaa repiä liuskoiksi tai rei'ittää tölkit, 25 jotta liuotin pääsisi valumaan niistä pois. Kun päällysteet poistetaan lämpökäsittelyillä, käytettävä lämpötila on tavallisesti alueella 316 - 538°C.

Menetelmän seuraavassa vaiheessa, erityisesti silloin kun tölkit ovat käytettyjä virvoitusjuomatölkkejä, 30 joiden rungot muodostuvat esimerkiksi Aluminium Association lejeeringistä (AA) 3004 ja kannet AA5182:sta, tölkit lämmitetään lämpötilaan, jossa AA5182:sta valmistettu kansi tulee murtumaherkäksi. Tämän lämpötilan on todettu olevan läheisessä vastaavuussuhteessa lejeeringin alkavan sulami-35 sen tai raerajasulamisen lämpötilan kanssa.

6 77266

Siis, viitaten käytettyihin virvoitusjuomatölkkeihin, tämä on AA5182:n alkavan sulamisen lämpötila. Alkavan sulamisen tai raerajasulamisen lämpötilan käytöllä tarkoitetaan tässä sulamisvälin tai faasin sulamisvälin alempia lämpöti-5 loja ja vähän sen kohdan alapuolella olevia lämpötiloja, jossa lejeeringin murtumaherkkyys kehittyy tai merkittävästi kasvaa tai jossa lejeeringin pirstoutuminen voidaan saada tapahtumaan ilman suuren voiman käyttöä. Toisin sanoen, murtamaherkissä olosuhteissa pirstoutuminen voidaan saada 10 tapahtumaan käyttämällä rumpukäsittelyä tai pudottamalla, ja sellaisten voimien käyttö, jotka saataisiin aikaan va-saramyllyllä tai leukamurksaimilla, ei ole tarpeen. Voimat, jotka saadaan aikaan vasaramyllyllä tai leukamurskaimella ovat haitallisia välittömälle prosessille, koska ne esi-15 merkiksi rutistavat tölkkejä ja siten sulkevat loukkuun erotettavaa materiaalia. On otettava huomioon, että monilla lejeeringeillä on erilaiset alkavan sulamisen lämpötilat. Esimerkiksi AA3004:n alkavan sulamisen lämpötila on noin 630°C ja AA5182:n alkavan sulamisen lämpötila on noin 20 581°C ja faasin sulamisväli noin 581 - 637°C. Kuitenkin on huomattava, että tämä väli voi vaihdella riippuen suuressa määrin käytetyn lejeeringin tarkasta koostumuksesta. Lejeeringin alkava sulaminen tai raerajasulaminen vähentää suuresti sen lujuutta ja saa aikaan murtumaolo-25 suhteet. Siis AA5182:sta valmistetut kannet voidaan irrottaa tai poistaa AA3004:stä valmistetuista rungoista, koska kannet on saatettu tilaan, joka tekee ne erittäin herkiksi murtumaan ja pirstoutumaan. Tässä tilassa voidaan käyttää energiaa, esimerkiksi rumpukäsittelyä, kannen irrottamisek-30 si tai poistamiseksi tölkin rungosta. Irtoaminen johtuu ensisijaisesti kannen murtumisesta tai pirstoutumisesta, jolloin syntyy kannen osasia, jotka eivät ole ainoastaan pienempiä kuin tölkin runko, vaan tavallisesti pienempiä kuin kansi.

Il 7 77266

Siis irtoamisvaiheen jälkeen syntyy kuorma tai massa, joka koostuu tölkin rungoista ja pirstoutuneista kansista, tölkin runkojen ollessa sellaisesta lejeeringistä tai materiaalista muodostuneita, joka eroaa pirstoutuneis-5 ta kansista, pirstoutuneiden kansien raekokojakautuman ollessa oleellisesti erilainen kuin tölkin runkojen. Siis voidaan nähdä, että ei ole tärkeää ainoastaan poistaa kansi tölkin rungosta, vaan kannen palasten raekoon täytyy olla oleellisesti erilainen kuin tölkin runko. Sellaisen 10 tuotteen tai lejeeringin saamiseksi, joka ei ole epäedullisesti saastunut lejeeringillä, jonka kanssa se sekoitetaan, kuormaa käsitellään partikkelien lajittelemiseksi tai erottamiseksi. Kun tämä puoli menetelmässä toteutetaan, tuloksena on kannen palasia tai metallin osia, jotka koos-15 tuvat oleellisesti niistä samoista lejeeringeistä, jotka erotetaan tölkin rungoista.

Vaikka menetelmää on yleisesti kuvattu käytettyjen virvoitusjuomatölkkien hyväksikäytön osalta, on ymmärrettävä, että menetelmän syötettävä raaka-aine ei välttämättä 20 rajoitu tähän. Menetelmällä voidaan siten lajitella alumii-nilejeerinkejä, erityisesti vaivalejeerinkejä, joissa yksi lejeeringeistä voidaan tehdä murtumaherkäksi tai saattaa tilaan, jossa yksi lejeeringeistä voidaan valikoivasti rikkoa palasiksi, jolloin saadaan reakokojakautuma, joka on 25 erilainen kuin muiden lejeerinkien raekoot. Tällä tavalla lejeerinkien jakaminen voidaan suorittaa. Siis syötettävä raaka-aine talteenottoa varten voi koostua esimerkiksi käytetyistä virvoitusjuomatölkeistä, joiden rungot on valmistettu AA3004:stä ja kannet AA5182:sta. Muut lejeeringit, 30 joita voidaan käyttää kansissa käsittävät AA5082:n, 5052:n ja 5042:n (Taulukko X). Kuitenkin muut lejeeringit, joita voidaan käyttää ruoka- tai virvoitusjuomatölkin rungoissa, käsittävät sellaiset lejeeringit kuten esimerkiksi AA3003, 8 77266 AA3104, AA5042 ja AA5052 (Taulukko IX). Jos tällaisten le-jeerinkien esimerkiksi magnesiumpitoisuus on korkea, on välttämätöntä, että tällaiset tölkin rungot murretaan tai rikotaan palasiksi riittävästi mahdollistamaan niiden la-5 jittelemisen kansilejeerinkien, kuten esimerkiksi AA5182:n, kanssa. Siis on ymmärrettävä, että esillä olevan keksinnön mukainen menetelmä ei pysty ainoastaan poistamaan ja lajittelemaan kansia tölkin rungoista, kuten tässä on mainittu, vaan se pystyy myös lajittelemaan tölkin runkojen 10 lejeeringit kansien kanssa, silloin kun lejeeringit ovat koostumukseltaan samanlaiset ja kun ne käyttäytyvät samalla tavalla mitä murtumis- tai pirstoutumisominaisuuksiin tulee, kuten tässä on selitetty.

Lisäksi silloin kun tölkeillä on rungot ja kannet, 15 jotka on valmistettu samasta lejeeringistä, tämä myös voidaan ottaa talteen lajittelemalla tämän keksinnön mukaisesti. Esimerkiksi jos tölkin runko ja kannet on valmistettu levystä, jonka koostumus on 0,1 - 1,0 paino-% Si, 0,01 -0,9 paino-% Fe, 0,05 - 0,4 paino-% Cu, 0,4 - 1,0 paino-% Mn, 20 1,3 - 2,5 paino-% Mg ja 0 - 0,2 paino-% Ti, jäännöksen ol lessa alumiinia ja satunnaisia epäpuhtauksia, tämä lajiteltaisiin keksinnön mukaisesti. Siis jos talteenotettava syötettävä raaka-aine käsittää käytettyjä tölkkejä, jotka on valmistettu sekoitetuista lejeeringeistä, kuten esimer-25 kiski 3004:stä, 5182;sta, 5042;sta, samoin kuin tölkin rungon ja kannen lejeerinki edellä, tämä lejeerinki oletettavasti lajiteltaisiin AA3004-runkokannen kanssa, koska alkavaa sulamista ei esiintyisi, kun lämpötila olisi riittävän korkea aiheuttamaan AA5182:n tai AA5042:n murtumisen.

30 Samoin jos syötettävässä raaka-aineessa on terästölk- kejä, joihin on kiinnitetty 5182:sta valmistettu kansi, kannet voitaisiin lajitella keksinnön mukaisesti ja teräs-rungot otettaisiin talteen 3004:stä valmistettujen tölkin runkojen kanssa. Teräksiset tölkin rungot voidaan erottaa 35 alumiinilejeeringeistä, joiden kanssa ne voidaan lajitella, esimerkiksi magneettisen erotuksen avulla sen jälkeen kun li 9 77266 kannet on poistettu. Jos teräsrunkoisilla tölkeillä olisi kannet, jotka murtuisivat lämpötiloissa, jotka sijaitsevat AA3004:n alkavan sulamisen välillä, tällöin olisi välttämätöntä lämmittää tölkit korkeampaan lämpötilaan verrattuna 5 AA5182 reen, jotta saataisiin aikaan kannen irtoaminen teräs-rungosta, jonka jälkeen teräsrungot voitaisiin poistaa esimerkiksi magneettisen erotuksen avulla.

Edellä olevasta voidaan nähdä, että esillä olevan keksinnön mukainen menetelmä ei ole kovin herkkä talteen-10 otettavan alumiinisen raaka-aineen suhteen. Toisin sanoen prosessi pystyy käsittelemään useimpia alumiinilejeerinki-tyyppejä ja soveltuu erityisesti sellaisten vaivalejeerin-kituotteiden talteenottoon ja lajitteluun kuten esimerkiksi käytetyt tölkit. Jos metallijäte muodostuisi autoissa käy-15 tettävistä alumiinilejeeringeistä, esimerkiksi AA6009:stä ja AA6010:stä, kuten US-patenttijulkaisussa 4,082,578 on kuvattu, joissa käytettävä materiaali voi olla konepeltejä ja ovia, jne., voi olla toivottavaa repiä tällaiset tuotteet, jotta saataisiin kauttaaltaan juokseva massa. Tai o-20 tettaessa talteen AA2036 ja AA5182 käytetyistä autoista, voi olla toivottavaa repiä tällaiset tuotteet ja tämän jälkeen saada aikaan erottuminen, kuten tässä on mainittu.

Mitä tulee yhden alumiinilejeerinkikomponentin rae-rajasulamiseen tai alkavaan sulamiseen, joka aiheuttaa mur-25 tumaherkkyyden tai pirstoutumisen, on ymmärrettävä, että tämä on tärkeä vaihe prosessissa ja täytyy suorittaa tietyllä huolellisuudella. Käyttämällä jälleen esimerkkinä käytettyjä virvoitusjuomatölkkejä, on huomattava, että lämpötilan säätö on tärkeä tässä vaiheessa. Toisin sanoen, jos 30 lämpötilan annetaan nousta liian korkeaksi, voi esiintyä AA5182:sta valmistetun kannen oleellista sulamista, joka voi johtaa alumiini- ja magnesiumhäviöihin, jotka johtuvat hapettumisesta. Lämpötiloja, jotka aiheuttavat metallin oleellista sulamista, pitäisi tavallisesti välttää lisäksi 35 siitä syystä, että tuloksena voi olla rakeiden koaguloitu-minen sulan alumiinin kanssa, jolloin muodostuu massa, joka 10 77266 ei ole helposti juoksevaa verrattuna hienompiin erillisiin rakeisiin. Lisäksi sulanut alumiini voi takertua uuniin ja alkaa kasvattaa sinne metallista ja rakeista muodostunutta kerrosta, mikä tietysti häiritsee koko työvaiheen tehok-5 kuutta. Myös jähmettyneen massan lajittelu tulee paljon vaikeammaksi, ellei mahdottomaksi. Lopuksi, sulatuksessa, hienojakoinen materiaali kuten esimerkiksi hiekka, lasi, lika ja pigmentit tai epäpuhtaudet kuten esimerkiksi piiok-sidi, titaanioksidi ja rautaoksidi pyrkivät uppoamaan sulaan 10 metalliin tehden erotuksen vielä vaikeammaksi. Siis edellä oleva huomioon ottaen voidaan nähdä, miksi lämpötiloja, jotka johtavat yhden alumiinilejeerinkikomponentin oleelliseen sulamiseen, tulisi välttää.

Samalla tavoin, kun käytetään lämpötiloja, jotka o-15 vat liian matalia, kansien murtumaherkkyys alenee jyrkästi ja vastustuskyky pirstoutumista vastaan kasvaa oleellisesti sillä seurauksella, että erottaminen tulee erittäin vaikeaksi ja usein erotusta ei voida saada aikaan. Siis nähdään, että on tärkeää, että lämpötila on riittävän korkea 20 poistamaan kannen tölkin rungosta. Kansilla, jotka muodostuvat AA5182:sta, tämä lämpötila on vastaavuussuhteessa suunnilleen alkavan sulamisen lämpötilan kanssa, joka on noin 581°C. AA5182:n sulamisväli on noin 581 - 637°C. Siis jos käytetyt virvoitusjuomatölkit lämmitetään lämpötilaan 25 593°C, tämä on reilusti AA3004:n sulamisvälin, noin 630 - 654°C, alapuolella, ja kannet voidaan irrottaa tai poistaa ; ilman tölkin runkojen murtumista.

Mitä tulee raeraja- tai alkavaan sulamiseen, on ymmärrettävä, että koska levy, josta kannet on valmistettu, 30 on valssattu ohueksi, rakeet eivät ole tarkkarajaisia. Kuitenkin uskotaan, että toistokiteytymistä esiintyy, kun käytettyjä virvoitusjuomatölkkejä lämmitetään esimerkiksi lakan poistamiseksi, joka voi tapahtua esimerkiksi 454°C:ssa. Siis raerajasulamista voi esiintyä.

35 Kun käytettyjä virvoitusjuomatölkkejä lämmitettiin lämpötilaan noin 593°C tai vähän sen yläpuolelle, taval- n 77266 lisesti havaittiin, että AA5182:sta valmistetut pohjat painuivat tai laskeutuivat AA3004:stä valmistettuun tölkin runkoon. Kuitenkin kun tölkkejä täristettiin suunnilleen tässä lämpötilassa esimerkiksi antamalla niiden pudota hih-5 nakuljettimelta, kansien havaittiin irtoavan tölkin rungoista ja ne jakautuivat tai pirstoutuivat pieniksi rakeiksi samalla kun tölkin rungot olivat suhteellisen muuttumattomia. Täristäminen, joka on riittävä irrottamaan pohjat, voidaan saada aikaan myös viertouunissa samalla kun käytetyt 10 tölkit lämmitetään lämpötilaan, joka on välillä 581 - 624°C, edullisen välin ollessa 581 - 610°C ja tyypillisesti ei yli 604°C. Tärinä, joka on riittävä poistamaan pohjat viertouunissa, voi olla se, joka esiintyy näissä lämpötiloissa, kun tölkit vierivät uunin sisällä. Kuten 15 edellä on huomautettu, sellaisia voimia kuten esimerkiksi ne, jotka saadaan vasaroimalla tai käyttämällä leukamurskai-mia, ei pitäisi käyttää, koska ne litistävät tölkkejä tai muulla tavalla saavat pirstoutuneet pohjat loukkuun tölkin runkojen kanssa. Kuten aikaisemmin huomautettiin, toimimi-20 nen sulamisvälin korkeissa lämpötiloissa voi johtaa liian suureen määrään sulaa metallia ja tästä seuraaviin ongelmiin. Sulamisongelma tulee erityisen voimakkaaksi, jos käytettyjä virvoitusjuomatölkkejä pidetään suhteellisen pitkä aika sulamisvälin korkeissa lämpötiloissa. Välin 581 -25 610°C lämpötiloissa lämpötilaa vastaava aika voi vaihdel la 30 sekunnista alle 10 minuuttiin.

Lajitteluvaiheessa AA5182-palaset voidaan erottaa kokonaisista tölkin rungoista tai tölkin rungoista, jotka on revitty seulomalla. Kuitenkin on otettava huomioon, että 30 voidaan käyttää muita erotusmenetelmiä, joiden kaikkien katsotaan kuuluvan esillä olevan keksinnön piiriin.

Tarkasteltaessa keksintöä vielä yhdeltä näkökannalta, kuten kuvassa 6 on kuvattu, on havaittu, että sellainen lika kuten esimerkiksi savi, hiekka ja lasi, jota on käytet-35 tyjen virvoitusjuomatölkkien yhteydessä, voidaan tehokkaasti poistaa esillä olevan keksinnön mukaisesti. Toisin sa- ,2 77266 noen kierrättämistä varten on otettava huomioon, että sellaiset liat kuten esimerkiksi savi ja hiekka, jne., voivat johtaa sellaisten aineosien, kuten esimerkiksi talteenotetun metallin pii, pitoisuuksiin, jotka ovat korkeampia kuin 5 lejeeringin koostumusalueilla on sallittu. Siis laatuvaatimuksen mukaisten lejeerinkikoostumusten aikaansaamiseksi tarvitaan puhdistamista, oleellisia laimennuksia, tai jonkinlaista uudelleenseostamista, jotka kaikki suuresti vähentävät kierrätyksen taloudellista toteuttamiskelpoisuut-10 ta. Siis ei pidä ainoastaan erottaa erilaisten komponenttien, kuten esimerkiksi virvoitusjuomatölkkien, lejeerinke-jä lejeeringin mukaan, vaan on välttämätöntä, että sellaisten satunnaisten epäpuhtauksien, kuten esimerkiksi piin, mukaantulo estetään, koska tämä myös voi johtaa lejeerin-15 kiin, joka ei täytä laatuvaatimuksia.

Vaikka on viitattu pääasiassa saveen ja likaan, on ymmärrettävä, että nämä materiaalit voivat johtaa kalsiumin, natriumin ja piin muodossa esiintyvään likaantumiseen. Pii esiintyy usein piioksidin muodossa. Muut epäpuhtaudet si-20 sältävät raudan, lyijyn ja alumiini-, magnesium- ja titaanioksideja, joita usein syntyy hapettumisen seurauksena uunissa tapahtuvan käsittelyn aikana. Yksi TiC^in lähde on tölkkien päällykset. Tässä keksinnössä näitä epäpuhtauksia pidetään satunnaisina epäpuhtauksina, koska ne ovat epäpuh-25 tauksia, jotka ovat tulleet mukaan tölkkien käytön aikana tai käytön jälkeen ja eivät tavallisesti johdu lejeerinkien sekoittumisesta keskenään. Kuitenkin satunnaiset epäpuhtaudet eivät välttämättä rajoitu mainittuihin epäpuhtauksiin.

On otettava huomioon, että korkeaa puhtausastetta 30 olevan alumiinin lisääminen sellaisten epäpuhtauksien, kuten esimerkiksi piin, laimentamiseksi on myös haitallisesti ristiriidassa kierrätyksen taloudellisen toteuttamiskelpoisuuden kanssa. Tämä ongelma ratkaistaan esillä olevassa keksinnössä rikastamalla epäpuhtaudet, kuten esimerkiksi 35 pii, tavalla, joka sallii niiden poistamisen systeemistä.

Sellaisten tölkkien kierrättämisessä, kuten esimer-

II

13 77266 kiksi käytetyt virvoitusjuoma- ja ruokatölkit, kuten aikaisemmin on mainittu, on tavallista poistaa päällysteet, kuten esimerkiksi koriste- ja suojaavat päällysteet, lämmittämällä. Siis tölkkejä voidaan pitää välillä 316 - 538°C ole-5 vissa lämpötiloissa, kuten aikaisemmin on mainittu, näiden päällysten poistamiseksi. Kuitenkin, vaikka tämä käsittely sopii päällysteiden poistamiseen, se saa aikaan tölkissä olevan saven ja lian kuivumisen. Siis sulatettaessa uudelleen metallijätettä, josta on poistettu lakka, kuivunut sa-10 vi tai lika joutuisi sulaan, lisäten siten käyttökelpoisen lejeeringin saamisessa esiintyviä ongelmia. Esillä olevassa keksinnössä on havaittu, että pohjan murtuminen edistää pienempien partikkelien syntymistä, jotka partikkelit poistavat kuivuneita materiaaleja, kuten esimerkiksi savea ja 15 likaa, tölkkien pinnalta. Uskotaan, että tällaisen materiaalin poistaminen pinnalta saadaan aikaan esimerkiksi hienojen kannen osasten tölkin rungon pinnalla aiheuttaman hankauksen avulla. Jos lämmittäminen murtumaherkkään tilaan suoritetaan viertouunissa, pienempien partikkelien aiheutta-20 ma hankaus suurempien runkojen ulkopuolella saadaan aikaan uunin pyöriessä. Jos käytetään kuljetintyyppistä uunia, hiertäminen tai hankaaminen voidaan saada aikaan, kun tölkkejä täristetään murtumaherkän materiaalin murtamiseksi.

On huomattava, että ei ole tärkeää ainoastaan pois-25 taa kuivuneet savi- tai likaraateriaalit tölkeistä, vaan kuivuneet materiaalit on saatava muodossa, joka sallii niiden erottamisen syötemateriaaleista. Niin ollen tämä toteutetaan edullisesti jauhamalla kuivunut savi tai lika hienoon partikkelikokoon. Toisin sanoen kuivunut savi tai lika pi-30 täisi jauhaa raekokoon, joka on pienempi kuin minkä tahansa kierrätettävän komponentin pienin raekoko. Siis esimerkiksi silloin kun kierrätettävänä oleva syötettävä raaka-aine on pääasiassa tölkkejä, joilla on alumiinilejeerinkirungot ja alumiinilejeerinkikannet tai -pohjat, esimerkiksi rungot 35 valmistettu AA3004:stä ja kannet valmistettu AA5182:sta, on tavallisesti edullista, että kuivuneesta savesta tai liasta 14 77266 johtuneet epäpuhtaudet erotetaan tölkin rungoista murtuneiden komponenttien kanssa. Tämän jälkeen jauhettu savi tai lika voidaan erottaa murtuneista komponenteista, esimerkiksi kansista. Toisin sanoen lämmittäminen ja täristäminen 5 pienentävät kuivuneen saven tai lian raekokoon, joka voidaan erottaa murtuneista kansista. Tämä erotus voidaan saada aikaan seulomalla. Siis edullisessa suoritusmuodossa hienot rakeet, jotka aiheutuvat kuivuneesta savesta, voidaan tehokkaasti erottaa kansista käyttämällä esimerkiksi 20 10 mesh'in seulaa (US-standardisarja), riippuen suuressa määrin poistettavien ja hienojen metallipartikkelien määrän suhteen tasapainotettavien satunnaisten epäpuhtauksien määräs-, tä. On otettava huomioon, että muita erotuskeinoja, esimerkiksi ilmakaavinta tai vaahdotustekniikkaa, voidaan käyttää, 15 ja mikä tahansa tällainen tai tämänkaltainen erotus katsotaan keksinnön piiriin kuuluvaksi.

On otettava huomioon, että lejeerinkien talteenotossa voi toleranssi alkuaineiden, kuten esimerkiksi piin, suhteen vaihdella lejeeringistä riippuen. Esimerkiksi lejee-20 ringeissä, joiden piipitoisuus on korkea, ei piitä voida pitää epäpuhtautena. Siis piin käyttö esillä olevassa keksinnössä on tarkoitettu esimerkiksi eikä rajoitukseksi. Siis seuraavassa kuvaavassa esityksessä piihin viitataan vain esimerkkinä.

25 Tarkasteltaessa keksintöä vielä yhdeltä näkökannal ta, kuten kuviossa 7 on kuvattu, on havaittu tärkeäksi poistaa hienojakoinen metalli prosessista. Toisin sanoen silloin kun on havaittu toivottavaksi repiä alumiinituotteet, esimerkiksi sellaiset käytetyt alumiinimateriaalit kuten 30 esimerkiksi käytetyt tölkit, on havaittu, että repimisen tuloksena syntyy huomattava määrä hienojakoista metallia, jota tässä kutsutaan hienojakoiseksi materiaaliksi. Tavallisesti tällaisen hienojakoisen materiaalin syntymistä ei pidettäisi merkittävänä ongelmana. Kuitenkin silloin kun vir-35 voitusjuomatölkkejä käsitellään kansien erottamiseksi tölkin rungoista, kannet rikotaan palasiksi kuten tässä on mai- tl is 77266 nittu, ja niiden kokoalue on oleellisesti pienempi kuin runkojen, mikä mahdollistaa erottamisen. Kuitenkin, jos käytetyt materiaalit, esimerkiksi käytetyt virvoitusjuomatölkit, revitään ennen erotuskäsittelyä, repiminen voi johtaa sel-5 laisen hienojakoisen materiaalin syntymiseen, joka on koko-alueella, joka käsittää kannen palaset. Hienojakoisen repimällä syntyneen materiaalin voidaan itse asiassa sanoa likaavan pirstoutuneen osuuden. Esimerkiksi, jos virvoitus-juomatölkki käsittää 75 paino-% AA3004:ä ja 25 paino-% 10 AA5182:ta, hienojakoinen materiaali, joka syntyy revittäes sä syötettävää raaka-ainetta, joka koostuu tällaisista tölkeistä, voi sisältää 93 paino-% AA3004:ä ja ainoastaan 7 paino-% AA5182:ta. Siis nähdään, että on erittäin tarpeellista estää tämäntyyppinen likaantuminen esillä olevas-15 sa menetelmässä. Jos hienojakoisen materiaalin poistaminen jätetään huomioonottamatta, seurauksena on tällöin pirstoutuneen AA5182-osuuden likaantuminen heinojakoisella tölkin rungoista peräisin olevalla AA3004:llä. Siis on havaittu, että hienojakoisen materiaalin poistaminen kokoalueella, 20 joka vastaa tölkin runkojen osuudesta erotetun pirstoutuneen osuuden kokoaluetta, johtaa oleellisesti pirstoutuneisiin osuuksiin, jotka ovat oleellisesti vapaita hienojakoisesta materiaalista. Hienojakoinen materiaali olisi poistettava repimisvaiheen jälkeen ja ennen pirstoamisvaihetta. Yksi 25 keino hienojakoisen materiaalin poistamiseksi voi olla seulojen käyttö, vaikka muiden menetelmien, kuten esimerkiksi ilmaerotuksen ja senkaltaisten menetelmien, katsotaan kuuluvan keksinnön piiriin.

Kun käytettävä syötettävä raaka-aine koostuu virvoi-30 tusjuomatölkeistä, joilla on esimerkiksi AA3004:stä valmistetut rungot ja AA5182:sta valmistetut kannet, repimisen jälkeen voi hienojakoinen materiaali sisältää 1-15 paino-% tai enemmän revittyä syötettävää raaka-ainetta.

Seuraavassa annetaan esimerkki likaantumisesta, jon-35 ka voi aiheuttaa hienojakoinen materiaali, joka syntyy repimisessä. Taulukosta X, koostumusalue AA5182:n mangaanille is 77266 on 0,20 - 0,50 paino-%. Tavallisesti AA5182:n valmistajat pitävät mangaanikoostumuksen lähellä tämän alueen keskikohtaa. Seuraavia esimerkkejä varten on oletettava, että man-gaanipitoisuus 0,38 % on toivottava.

5 Jos repimisprosessi ja sitä seuraava pirstoutuminen suoritetaan 100 yksiköllä käytettyjä virvoitusjuomatölkke-jä, on eräässä tapauksessa havaittu, että repimisvaiheessa syntyneen viiden yksikön heinojakoista materiaalia mangaa-nipitoisuus oli 1,10 %. Siis nämä muodostuvat melkein yk-10 sinomaan AA3004:stä. Plrstoutumisvaihe tuotti 20 yksikköä AA5182:ta, jonka mangaanipitoisuus oli 0,38 %. Jos näitä 25 yksikköä ei eroteta, vaan ne kerätään yhteen, voidaan tuloksena olevan mangaanipitoisuuden laskea olevan tällöin 0,52 %. Tämä vaatii huomattavaa laimennusta sellaisen me-15 tallin tuottamiseksi, jonka mangaanipitoisuus on 0,38 %.

Vielä toisessa esimerkissä, jos prosessi tuottaa revityn tuotteen tai raaka-aineen, joka sisältää noin 9 paino-% hienojakoista materiaalia, tämän materiaalin mangaani-pitoisuus on 1,05 paino-%. Jos nämä 9 yksikköä kerättäisiin 20 pirstoutuneeseen osuuteen yhdessä 20 yksikön AA5182:ta kanssa, yhdistetyn 29 yksikön mangaanipitoisuus olisi 0,59 paino-%. Jälleen tämä vaatii merkittävää laimennusta puhtaalla alumiinilla sellaisen AA5182:n tuottamiseksi, jonka mangaanipitoisuus on 0,38 paino-%. Siis voidaan nähdä, että 25 on tärkeää poistaa hienojakoinen materiaali ennen sen sekoittumista pirstoutuneen osuuden kanssa.

Ruoka- tai virvoitusjuomatölkeistä muodostuneet paalit, joihin viitattiin edellä, voidaan hajottaa repimisen-kaltaisella menettelyllä. Repimisen jälkeen syötettävä raa-30 ka-aine pitäisi seuloa hienojakoisen metallin poistamiseksi tuonnempana yksityiskohtaisesti esitettyjä tarkoituksia varten. Kuten kuviossa 7 esitetään, hienojakoiselle materiaalille voidaan suorittaa lakanpoisto ja tämän jälkeen se voidaan uudestaan yhdistää syötettävän raaka-aineen sekoi-35 tuskelpoisen osan kanssa keksinnön mukaisesti ja mahdollisesti sulattaa.

Il „ 77266

Lisäesimerkkinä keksinnöstä, käytettyjä virvoitus-juomatölkkejä, joilla oli AA3004:stä valmistetut rungot ja AA5182:sta valmistetut kannet, käsiteltiin johtamalla ne viertotyyppisen uunin läpi. Viertouuniin saapuvasta ja 5 sieltä lähtevästä materiaalista otettiin näytteet neljässä erilaisessa uunin asetuslämpötilassa, jotka olivat seuraa-vat: 571°, 582°, 593° ja 604°C. Saapuvasta materiaalista otetut näytteet painoivat noin 15 kg (35 Ib). Noin 6 minuuttia myöhemmin, edustaen käytettyjen virvoitusjuomatölk-10 kien viipymäaikaa uunissa, poistuvasta materiaalista otettiin noin 45 kg:n (100 Ib) näyte.

Ennen uuneihin saapumista käytetyistä virvoitusjuo-matölkeistä koostuvia paaleja käsiteltiin repimiskoneella. Prosessissa, jossa useimmat tölkit revitään osittain, repi-15 miskone tuottaa jonkin verran käytetyistä virvoitusjuoma-tölkeistä peräisin olevaa hienojakoista materiaalia. Kuvioissa on verrattu saapuvan ja lähtevän materiaalin seula-analyysejä uunin jokaisessa asetuslämpötilassa, jotta voitaisiin määrittää, missä määrin pohjan pirstoutumista e-20 siintyy uunin sisällä. Tämä havaitaan karkeampien fraktioiden painon vähenemisenä ja hienompien fraktioiden painon lisääntymisenä.

US-standardin mukaiset seulakoot, joita käytettiin näytteiden fraktioimiseen, on luetteloitu taulukossa I, yh-25 dessä Taylorin vastaavien mesh-kokojen kanssa.

Jokaisen kokofraktion näytteet sulatettiin ja analysoitiin lejeerinkiosituksen valvomiseksi ja myös mukaan tulleen satunnaisen epäpuhtauden määrän mittaamiseksi.

Näytteen kemiallinen koostumus tekee mahdolliseksi 30 läsnäolevan AA3004:n ja AA5182:n suhteellisen määrän laskemisen. Tämä tehdään olettamalla, että AA3004 sisältää 1,10 % mangaania ja että AA5182 sisältää 0,38 % mangaania. Voidaan osoittaa, että käytetyistä virvoitusjuomatölkeistä muodostunut sula, jonka mangaanipitoisuus om 0,92 %, si-35 sältää 75 % AA3004-materiaalia ja 25 % AA5182-materiaalia. Tämä laskelma tehtiin jokaiselle poistuvalle fraktiolle ko- 18 7 72 6 6 keen neljässä uunin lämpötilassa. Läsnäolevan AA5182:n laskettu määrä näkyy kuvioiden 2-5 pylväsdiagrammeissa kokonaan varjostettuna osuutena.

Kuvio 2 esittää sisäänmenevän ja lähtevän materiaalin 5 raekokojakautuman uunin asetuslämpötilan ollessa 571°C.

AA5182:n jakautuma lähtevässä materiaalissa esitetään myös. Taltioitu lämpötila näytteenottovaiheen aikana vaihteli 554:stä 571°C:seen. Tärkein piirre kuvassa on se, että sisäänmenevän ja lähtevän materiaalin raekokojakautumassa 10 nähdään hyvin vähän eroa. Nähdään myös, että AA5182:n ja AA3004:n seos karkeammissa lähtevissä fraktioissa on noin 25 % ja 75 %, vastaavasti, mikä osoittaa, että kannen pirstoutumista ei näyttänyt esiintyvän tässä lämpötilassa.

Taulukko II esittää havaitun metallin spektrografi-15 sen analyysin jokaisessa kokofraktiossa sekä saapuvalle että lähtevälle materiaalille. Jälleen näyttävät sisään-menevä ja lähtevä materiaali tietyn kokofraktion osalta olevan hyvin samanlaiset, magnesiumia lukuunottamatta.

Kokofraktiosta riippuvaa koostumuksen vaihtelua 20 näyttää kuitenkin olevan, mikä viittaa siihen, että murs-kausvaiheessa, ennen lakanpoistoa, syntyy enemmän rungosta peräisin olevaa hienojakoista materiaalia kuin pohjasta peräisin olevaa hienojakoista materiaalia. Hienompien fraktioiden mangaanipitosuudet näyttävät nousseen ja magne-25 siumpitoisuudet laskeneen verrattuna karkeampiin fraktioihin. Siis näiden hienompien fraktioiden AA3004-pitoisuus näyttää olevan korkeampi kuin karkeampien fraktioiden.

Koska tölkin runko on ohuempi kuin pohja ja koska se kattaa suuremman osan tölkin pinta-alasta kuin pohja, voidaan 30 odottaa, että revittäessä käytettyjä virvoitusjuomatölkke-jä runko tuottaisi enemmän hienojakoista materiaalia kuin pohja. Aleneva magnesiumpitoisuus hienomman raekoon yhteydessä voi heijastaa myös lisääntynyttä magnesiumin hapettumista, jonka aiheuttaa pienikokoisemman materiaalin sulat-35 taminen analyysiä varten. -10 mesh'in materiaali, sekä si-säänmenevä että lähtevä, ei sisältynyt riittävästi metal-

II

19 77266 lista materiaalia sulatettavaksi ja näytteen tuottamiseksi spektrogafista analyysiä varten.

Tiedot näytteistä, jotka on otettu, kun uunin ase-tuslämpötila oli 582°C ja 593°C, näkyvät kuvioissa 3 ja 5 4 ja taulukoissa III ja IV, vastaavasti. Nämä näytteet o- soittavat AA5182-kansien pirstoutumisen viertouunin sisällä. Erityisesti hienompien mesh-fraktioiden materiaalimää-rä lähtevässä materiaalissa kasvaa verrattuna sisääntule-vaan materiaaliin; ja tämän hienojakoisen materiaalin koos-10 tumus osoittaa AA5182:n rikastumista. Tämä suuntaus on voimakkaampi 593°C:ssa kuin 582°C:ssa.

604°C:ssa otetut näytteet esittävät voimakkaimman, ratkaisevan todisteen AA5182:n uunissa tapahtuvan pirstoutumisen puolesta. Kahden karkeimman fraktion paino on pu-15 donnut merkittävästi sen jälkeen kun ne ovat kulkeneet uunin läpi, ja kaikkien neljän hienomman fraktion paino osoittaa merkittävää kasvua (kuvio 5). Fraktioiden koostumukset (taulukko V) osoittavat, että karkeammat fraktiot ovat lähes AA3004:n kauppalaatukoostumusta ja että hienompi materiaali 20 on lähes AA5182:n kauppalaatukoostumusta. 571°C:n ja 604°C:n kokeiden tietojen vertaileminen osoittaa AA5182:n kulkeutumisen karkeista fraktioista hienoihin fraktioihin.

Taulukko V osoittaa, että 604°C:n näytteen -10 mesh'in fraktion metalli sisältää 0,50 % piitä. Tämä on hy-25 vin merkittävää, koska tämä fraktio edustaa noin 30 %:ia systeemin AA5182:sta. Tämä materiaali seulottiin edelleen sen mahdollisuuden määrittämiseksi, että satunnaiset piiepä-puhtaudet voitaisiin seuloa pois. Tulokset näkyvät taulukossa VI. Satunnainen pii ilmeisesti kulkee -20 mesh1 in frak-30 tioihin. -25 mesh'in fraktio sisälsi niin suuren määrän ei-metallista materiaalia, että sitä ei voitu sulattaa näytteen valmistamiseksi spektrografista analyysiä varten. Visuaalinen tarkastelu paljasti huomattavat määrät lasia ja hiekkaa. -25:n materiaalin kemiallinen analyysi näkyy taulukossa VII. 35 Tämä fraktio sisältää ainoastaan noin 56 % metallista alumiinia. Hiekka- ja lasipitoisuus on noin 23 paino-%, ja sa- 20 772 6 6 tunnaisen raudan pitoisuus noin 1,7 paino-%. Kaiken -20 mesh'in materiaalin hylkääminen satunnaisen piin ja raudan mukaantulon minimoimiseksi, aiheuttaa osaltaan 2,2 %:n sys-teemihäviön. Kuitenkin tämä materiaali myötävaikuttaa o-5 leellisesti kuonan muodostumiseen ja pitäisi poistaa tästä syystä ennen sulatusta.

On huomattava, että tietyt lejeeringit sietävät satunnaisia epäpuhtauksia, kuten esimerkiksi piitä, paremmin kuin toiset. Viitaten esimerkiksi AA3004:än ja AA5182:teen 10 huomataan, että pitoisuus on 0,30 paino-% maksimi AA3004: lie ja 0,20 paino-% maksimi AA5182:lle. Lisäksi nähdään taulukosta V ja kuviosta 5, että satunnaisten epäpuhtauksien seurauksena pii voi ylittää nämä pitoisuudet. Ottamalla huomioon jokaisen fraktion paino-% ja piipitoisuus, voidaan 15 laskea piin määrä pirstoutuneessa komponentissa. Esimerkiksi valaisevassa esimerkissä piin määrä AA5182:ssa, taulukko V, (ilman satunnaisten epäpuhtauksien poistamista) on 0,30 paino-% piitä, mikä ylittää huomattavasti AA5182:lle asetetun 0,20 paino-%:n rajan. Kuitenkin satunnaisten epäpuhtauk-20 sien poistaminen keksinnön mukaisesti, esimerkiksi poistamalla AA5182-fraktiosta materiaali, joka lävistää seulan U.S. n:o 20 (taulukko IV), tuottaa AA5182-materiaalin, jonka piipitoisuus on ainoastaan 0,17 paino-%. On ymmärrettävä, että tarvittaisiin 50 % lisää pii-vapaata materiaalia pii-25 pitoisuuden alentamiseksi 0,30 paino-%:sta 0,20 paino-%:in. Lisäksi on ymmärrettävä, että fraktiot, joita on käytetty ja joihin on viitattu taulukoissa, ovat ainoastaan esimerkkejä eikä niitä ole tarkoitettu rajoittamaan keksinnön kenttää, koska erilaiset lejeeringit voivat sietää erilaisia 30 epäpuhtauksien pitoisuuksia.

Kokeessa, jossa käytettiin kokonaisia tölkkejä, käytettyjä virvoitusjuomatölkkejä käsiteltiin koelaitteessa noin 599°C:ssa. Pirstoutuneet pohjan palaset olivat 25,3 % sellaisen tölkin painosta, jolle oli suoritettu lakanpoisto. 35 Rungon osien osuus oli 74,7 %. Tämä viittaa siihen, että le-jeerinkierotuksen tehokkuus oli lähes 100 %. Nämä kaksi o- 21 7 72 6 6 suutta sulatettiin ja analysoitiin. Spektrografisen analyysin tulokset, joita voidaan verrata AA5182:een ja AA3004:än (katso taulukot IX ja X), näkyvät taulukossa VII. Nämä analyysit edelleen tukevat sitä, että kahden lejeeringin 100 5 %:nen erotus on mahdollinen, kun lähtömateriaalina on kokonaisia tölkkejä.

Taulukko I

Näytteiden fraktioimisessa käytetyt seulat 10 US-standardin Seula (U.S.)- Samanarvoinen mukainen seula aukko (mm) Tylerin mesh-arvo 2 tuumaa 50,8 2 tuumaa 1 tuuma 25,4 1 tuuma ^ 5 0,5 tuumaa 12,7 0,5 tuumaa 0,265 tuumaa 6,73 3 mesh n:o4 4,76 4 mesh n:o 7 2,83 7 mesh n:o 10 2,00 9 mesh 2q n:o 14 1/41 12 mesh n:o 18 1,00 16 mesh n:o 20 0,84 20 mesh n:o 25 0,71 24 mesh 22 7 7 2 6 6

Taulukko II

Sisäänmenevän (SISÄÄN) ja poistuvan (ULOS) materiaalin kemialliset analyysit jokaiselle kokofraktiolle. Uunin asetuslämpötila: 571°C 5 U.S.

Seula Si Fe Cu Mn Mg + 2" SISÄÄN ,17 ,41 ,11 ,90 1,19 ULOS ,17 ,41 ,11 ,91 1,23 10 - 2 " +1 *' SISÄÄN ,17 ,41 ,11 ,92 1,22 ULOS ,18 ,40 ,10 ,86 1,20 -1 " +1 / 2 " SISÄÄN ,16 ,38 ,10 ,85 1,72 ULOS ,16 ,39 ,11 ,86 1,02 15 -1/2”+0,265" SISÄÄN ,17 ,41 ,11 ,91 1,19 ULOS ,17 ,40 ,11 ,92 ,78 -0,265"+4 SISÄÄN ,21 ,41 ,12 1,00 ,73 ULOS ,24 ,42 ,12 1,01 ,78 -4+7 20 SISÄÄN ,37 ,45 ,14 1,06 ,35 ULOS ,26 ,45 ,13 1,05 ,68 -7 + 10 SISÄÄN ,24 ,44 ,13 1,06 ,26 ULOS ,24 ,48 ,13 1,03 ,54 -1 o1 oc SISÄÄN - ULOS -

Sisälsi riittämättömän metallipitoisuuden annosmittari-analyysiä varten.

23 7?266

Taulukko III

Uunista poistuvien kokofraktioiden kemialliset analyysit asetuslämpötilassa: 582°C

5 U.S.

Seula Si Fe Cu Mn Mg +2" ,17 ,39 ,11 ,95 ,96 -2"+1" ,18 ,39 ,10 ,91 1,05 -1"+1/2" ,17 ,39 ,11 ,90 1,10 10 -1/2"+0,265" ,17 ,39 ,10 ,87 1,03 -0,265"+4 ,22 ,38 ,10 ,83 1,63 -4+7 ,18 ,36 ,09 ,73 2,08 -7+10 ,17 ,32 ,07 ,60 2,70 -10 ,23 ,32 ,11 ,55 1,54 1 5

Taulukko IV

Uunista poistuvien kokofraktioiden kemialliset analyysit asetuslämpötilassa: 593°C

20 U.S.

Seula Si Fe Cu Mn Mg +2" ,17 ,41 ,12 ,94 ,48 -2"+1" ,18 ,42 ,12 ,97 ,66 -1"+1/2" ,19 ,42 ,12 ,98 ,64 25 -1/2"+0,265" ,18 ,41 ,12 ,94 ,56 -0,265"+4 ,17 ,35 ,09 ,73 1,36 -4+7 ,15 ,30 ,19 ,56 2,57 -7+10 ,15 ,29 ,06 ,46 2,15 -10X _____ 24 772 6 6

Taulukko V

Uunista poistuvien kokofraktioiden kemillaiset analyysit asetuslämpötilassa: 604°C

5 U.S.

Seula Si Fe Cu Mn Mg + 2" ,19 ,44 ,13 1,05 ,58 -2"+1" ,18 ,43 ,12 1,02 ,66 -1"+1/2" ,18 ,44 ,12 1,03 ,67 10 -1/2"+0,265" ,18 ,43 ,12 1,02 ,57 -0,265"+4 ,21 ,37 ,10 ,82 1,61 -4+7 ,17 ,30 ,07 ,52 2,97 -7+10 ,18 ,25 ,05 ,36 3,43 -10X ,50 ,29 ,07 ,36 3,35 15

Taulukko VI

Uunista asetuslämpötilassa 604°C poistuvan miinus 10-materiaalin edelleen fraktioimisen tuloksena syntyneiden fraktioiden kemialliset analyysit 20 U.S.

Seula paino-% Si Fe Cu Mn Mg -10+14 2,6 ,15 ,27 ,04 ,38 3,67 -14+18 1,9 ,16 ,28 ,04 ,38 3,82 -18+20 0,5 ,21 ,26 ,04 ,35 3,64 25 -20+25 0,4 ,35 ,21 ,05 ,33 3,74 -25X 1,8 x Sisälsi riittämättömän metallipitoisuuden annosmittari-20 analyysiä varten.

Il 25 7 7 2 6 6

Taulukko VII

Uunista poistuvan miinu 25-materiaalin analyysi ase-tuslämpötilassa: 604°C

5 % alumiinia vedyn kehityksen avulla 56,2 %

Kemiallinen analyysi: AI 56,7 %

Fe 1,74 % 1Q Si 10,8 %

Laskettu SiC>2 23,1 % % magneettista materiaalia 1,87 % Röntgensädediffraktio: alumiini >10 % 15 kvartsi >10 %

MgO <10 %

Tunnistamaton <10 %

20 Taulukko VIII

Kemialliset analyysit kokonaisella säilyketölkillä tehdystä kokeesta, jossa rungot oli valmistettu 3004:stä ja pohjat 5182:sta 25

Pohjan palaset Rungon osat

Si 0,10 0,19

Fe ,25 ,40

Cu ,03 ,14 30 Mn ,36 1,09

Mg 3,69 ,7

Cr ,02 ,01

Ni ,00 ,00

Zn ,02 ,04 35 Ti ,01 ,02 26 7 7 2 6 6 G m in m i ID T— T— t— CLDlTILDin Λ C) Λ * v * Q) r— τι* P tn o o o a)

P P O O O O

3 .G :G

3 C +J >i 91

s -h m in in G

M o o o G

3 - - * S G

X o o o -h in m m in

X o o o o •H G

•h E X O O O O -P

C O -H g «J i i T- tn -h rt - λ; tn P O G -H ^

•Ή G G o o o G

EH G t- i- T- g G G - - «

•H P O O I O G

•H ·· -H -H

Λ! o in in <#> En

X i— (N (N I tJP

G * - ·· O I

•H O O O G -H O

co ή ,y n n o n G

G X CN CM r- OM -H

Di G G

•H -H O O O O (il

G G CO

O I I I O G

p o

Ui tn in G m tn

G -H - G

3 G o in o o G

G -P O t— i *— g X 3 ro m tn p «... o - p n -p * - O χ x o o o tn

tn *- r- o - O

O D i i i X O o O

X G CO T- Λί x

X tn - - G X

3 G o o -n 3 G

Ή S i—I G -Γ-1 3 - 3300000 G *H G '3 ·* "* * * ^

Eh G Eh tn n n <n p* -p

p -H D I I I I G

G m m -h G o o cm o -p G * * » g öi »·.·-» -p G t— t— t— G G-^^mro g tn l I I Ή S 3

G o o oo G >H

G *· *· o o G

S r-T— oc -h in in

O G - m o - G

G o *— i— o O

in tn G i i cncn3 tn o o o o tn •H * P G (N (N 3 P O O O · G' - -p

G I I CG S O O O G

ft n n n -p G GG

3 O CN O G Q) -P Q)

X - > - ft D -H G <D

oooG3 P innoin ft 3

tn rH G t— i— i— t— G I—I

GG ft »**·«· tn G

P 3 O O O O G

X P kP

G x P p

P O H P X P

3 r^- r oo d) G <U D

G ^ . g P P nnftn GP

X o o o tn -h 3 ro co + ro tn -p tn tn G - - -h »· tn tn

0 Φ X o o to o o D

λ: λ;

O 3 P 3 -H

•H ιο ro ιο P φ otNno p φ •H ' ^ - 3 P -P (N O ^ (N 3 Ή CU O O O G ·—I *P ^ ^ ^ G ip

Eh Φ CU OOOO EhD

-P ·· *p ·· .x tn x tn C 3 C 3

•p P ·ρ P

P rn p> ^ 3 P (N (N (N fN 3

O) o o o G φ co oo n G

<D o o »— 6 Dt-ooo g

•o ro ro ro o -ro n n n n O

Φ .G rtj 3 Φ *£ < «G 3 j »a! <! rn pi <3 .< < <2 ® 27 7 7 2 6 6

Vaikka keksintöä on kuvattu edullisten suoritusmuotojen muodossa, tähän liitettyjen patenttivaatmusten tarkoitetaan käsittävän muut suoritusmuodot, jotka lankeavat keksinnön piiriin.

Claims (10)

1. Menetelmä sellaisten metallisten aineosien erottamiseksi, jotka aineosat on valmistettu erilaisista muoka- 5 tuista alumiiniseoksista, jolloin menetelmä käsittää ensimmäisenä vaiheena, (a) syötettävän raaka-aineen hankkimisen, joka sisältää vähintään kahta komponenttityyppiä, jotka sisältävät erilaisia muokattuja alumiiniseoksia, joilla on erilaiset 10 alkavan sulamisen lämpötilat, joka menetelmä on tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää seuraavat vaiheet: (b) syötettävän raaka-aineen hehkuttamisen lämpötilaan, joka on riittävän korkea panemaan alulle sen aine- 15 osan alkavan sulamisen, jolla on alhaisin alkavan sulamisen lämpötila, lisäämällä täten mainituista aineosista ainakin yhden murtumaherkkyyttä tasolle, joka on riittävä aiheuttamaan mainituista aineosista ainakin yhden pirstoutumisen ravistettaessa hehkutettua syötettävää raaka-ainetta; 20 (c) mainitun lämmitetyn syötettävän raaka-aineen saattamisen ravistuksen alaiseksi, joka on riittävä aiheuttamaan mainitun aineosan, jolla on alhaisin alkavan sulamisen lämpötila, rikkoutumisen; ja (d) mainittujen pirstoutuneiden komponenttien erotta- 25 misen jäljelle jääneestä syötettävästä raaka-aineesta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa (a) hankittu syötettävä raaka-aine sisältää alumiinitölkin pohjia ja alumiinitölkin runkoja, pohjien ja runkojen ollessa erilaisista muokatuis- 30 ta alumiiniseoksista valmistettuja, jolloin mainitut pohjat erotetaan ja otetaan talteen mainituista rungoista.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää sellaisen syötettävän raaka-aineen käyttämisen, joka koostuu käytetyistä 35 ruoka- ja virvoitusjuomatölkeistä, ja edullisesti käsittää syötettävän raaka-aineen lajittelun ennen lämmittämistä 77266 29 epäpuhtauksien, jotka käsittävät lasia ja terätölkkejä, poistamiseksi, ja edullisesti käsittää myös syötettävän raaka-aineen käsittelyn lakkojen, koriste- ja suojaavien päällysteiden poistamiseksi.

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää rumpu-käsittelyn käyttämisen syötettävälle raaka-aineelle, jolloin saadaan aikaan komponentin, jolla on alhaisin alkavan sulamisen lämpötila, pirstoutuminen.

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syötettävä raaka-aine sisältää yhden tai useamman tyyppisiä tölkkejä, joilla on runko-osuuksia, jotka on valmistettu alumiiniseoksesta, joka käsittää AA3003:n, AA5042:n, AA3104:n tai AA5052:n, 15 mainittujen tölkkien pohjien ollessa valmistettuja alumiiniseoksesta, joka käsittää AA5182:n, AA5082:n Aa5052:n tai AA5042:n, ja jos halutaan, syötettävä raaka-aine sisältää lisäksi tölkkejä, joiden rungot ja kannet on valmistettu levystä, jonka koostumus on 0,10-1,0 paino-% Si, 0,01-0,9 20 paino-% Fe, 0,05-0,4 paino-% Cu, 0,4-1,0 paino-% Mn, 1,3- 2,5 paino-% Mg ja 0-0,2 paino-% Ti, lopun ollessa alumiinia ja satunnaisia epäpuhtauksia.

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää hehku- 25 tuksen säädön vaiheessa (b), jotta vältettäisiin komponentin, jolla on alhaisin alkavan sulamisen lämpötila, olennaisesti sulamisen.

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syötettävä raaka- 30 aine hehkutetaan lämpötilaan, joka on joko alueella: (i) 482-624°C; (ii) 538-624°C, edullisesti noin 15 sekunnista useaan minuuttiin; (iii) 581-624°C; 35 (iv) 581-604°C, edullisesti noin 30 sekunnista 15 minuuttiin; tai (v) 581-649°C. 30 77266

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitussa vaiheessa (a) syötettävä raaka-aine on ravistettu satunnaisten epäpuhtauksien kanssa, mainitussa vaiheessa (c) hehkutettua 5 syötettävää raaka-ainetta ravistetaan riittävästi, jotta saataisiin aikaan mainitun komponentin, jolla on alhaisin alkavan sulamisen lämpötila, pirstoutuminen ja jotta saataisiin mainittu pirstoutunut komponentti huuhtomaan pois satunnaisia epäpuhtauksia pirstoutumattomasta syötettävästä 10 raaka-aineesta, vaiheessa (d) mainitut pirstoutuneet komponentit ja mainitut satunnaiset epäpuhtaudet erotetaan pirstoutumattomasta syötettävästä raaka-aineesta; ja tämän jälkeen mainitut pirstoutuneet komponentit erotetaan mainituista satunnaisista epäpuhtauksista, edullisesti seulomal-15 la, jolloin satunnaiset epäpuhtaudet voivat tyypillisesti sisältää kalsiumia, natriumia, piitä, rautaa, lyijyä ja alumiinia ja niiden oksideja, ja satunnaisten epäpuhtauksien lähteenä voi olla esimerkiksi lika tai savi, jotka voidaan jauhaa partikkeleiksi, joiden koko on pienempi kuin useim-20 mat kierrätettävät komponentit.

9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää mainitun vaiheessa (a) hankitun syötettävän raaka-aineen repimisen liuskoiksi, repimisen johtaessa hienojakoisen materiaa-

25 Iin muodostumiseen revityssä syötettävässä raaka-aineessa, ja ennen lämmitysvaihetta (b) ainakin sellaisen hienojakoisen materiaalin poistamisen mainitusta syötettävästä raaka-aineesta, joka on kooltaan niiden pirstoutuneiden komponenttien kokoalueella, jotka muodostuvat vaiheessa (c), hieno-30 jakoisen materiaalin poistamisen tapahtuessa edullisesti seulomalla. Il 3i 7 7266