NO781703L - Fremgangsmaate for gjenvinning av frie metaller fra dross, og apparat for gjennomfoering av fremgangsmaaten - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår gjenvinning av frie metaller

fra dross ved produksjon av aluminium eller aluminiumlegeringer.

Ved konvensjonell smelting av aluminium vil oksyder, nitrider

og andre ikke-metalliske forurensninger samle seg på overflaten av det smeltede metall. Før tapping av dét<r>smeltede metall fjernes disse ikke-metaller fra overflaten av smeiten.

Betydelige mengder aluminium vil nødvendigvis inneholdes i

dette overflatelag, og blir fjernet sammen med ikke-metallene. Denne blanding av ikke-metaller, fritt aluminium og aluminiumlegering kalles dross.

Som nevnt, vil drosset fra smeiten inneholde en betydelig

andel fritt metall og/eller legeringer på grunn av omrøring i smeiten og avraking av det flytende material. Under avrakingen og fjernelse av drosset fra toppen av smeiten komprimeres drosset til en mudderliknende masse. Når denne masse fjernes fra ovnen vil den inneholde små klumper med dimensjon i størrelsesorden fra 2 - 3 cm og mindre til store klumper som kan nærme seg for eksempel 3 0 cm. Mengden av fritt metall og/ eller legeringer i drosset kan variere fra 30 til 95 vektprosent, avhengig av flere faktorer, slik som sammensetning av det smeltede metall, smelteforløpet og den nøyaktighet som utvises ved avraking av drosset fra smeiten. Dersom en beholder med varmt dréss som er fjernet fra en smelte blir stående en tid, vil noe fritt metall samle seg på bunnen av massen, men størstedelen av det frie metall vil forbli sammenblandet med ikke-metaller i form av kuler eller små partikler, og vil ikke hurtig skille

seg fra ikke-metallene. Når det varme dross utsettes direkte for luften i atmosfæren begynner det å reagere med luften, dersom

-reaksjonen ikke > allerede er startet inne i ovnen, og dersom reaksjonen ikke har stanset, vil en stor del av det utnyttbart metall gå tapt. Adskillelsen av det frie metall fra ikke-metallene i drosset har vært et vanskelig problem. Flere fremgangsmåter som er brukt eller foreslått for å oppnå

slik adskillelse ér nevnt i det følgende.

Ved en fremgangsmåte kjøles drosset til romtemperatur så

raskt som mulig, siktes og knuses i en kulemølle, og siktes deretter på nytt. Ved denne mekaniske separering kan grovere metallpartikler utskilles og gjenvinnes. Imidlertid finnes det frie metall i drosset i form av små partikler som hittil har gjort gjenvinning ved hjelp av mekaniske midler lite attraktivt.

Ved en annen fremgangsmåte røres det varme dross inn i

smeltet aluminium eller aluminiumlegering. Denne fremgangsmåte er ikke effektiv, fordi det ved blanding av dosset i det smeltede metall kommer nesten like mye metall inn i drosset som det som fjernes.

Ved en ytterligere fremgangsmåte føres drosset, etter at

det er raket av, uten noen forbehandling inn i gjenvinnings-ovner, for eksempel tilsatt salt, og det oppnås gjenvinning av metall. Denne fremgangsmåte er ikke effektiv fordi den medfører liten metållgjenvinning, høye energikostnader pr. vektenhet av gjenvunnet metall og alvorlige problemer med hensyn til anbringelse av slagget som dannes, fordi dette har blitt uakseptabelt av miljøhensyn på grunn av saltinnholdet.

Vanlig salt, det vil si natriumklorid, brukes ved denne fremgangsmåte, på grunn av den lave pris. Det kan brukes mer kostbare saittyper som tilsetning for å øke metall-gjenvinningen i en viss grad, men de økede kostnader for til-setningen vil etter hvert oppveie den økede effektivitet.

Mens prisen på natriumklorid er lav, er imidlertid også gjenvinningen av metall meget liten. Dette skyldes at vanlig

salt ikke på en effektiv måte angriper oksydbelegget på

de små dråper av aluminium som finnes i drosset. Bruken av vanlig salt medfører en ytterligere ulempe ved at det kreves en betydelig varmemengde, for å smelte saltet, idet saltets smeltepunkt ligger på omtrent 800°C. For å muliggjøre en tilfredsstillende smelting må saltbadet oppvarmes til en temperatur betydelig over smeltepunktet for å oppnå at badet blir tilstrekkelig lettflytende, og det må holdes på denne temperatur mens det aluminiumholdige dross tilsettes og smelter. Forutsatt saltet smelter på 800°C må for eksempel badet oppvarmes til omtrent 4 4°C høyere temperatur, eller til omtrent 844°C i dette tilfellet. For smelting og behandling av aluminium er den maksimale temperatur som kan tillates for best mulige resultater omtrent 810°C. Over denne temperatur skjer en forringelse av kvaliteten av metallet og en uønsket røkutvikling. Videre, dersom blandingen av dross og salt oppvarmes til 84 4°C, får blandingen en betydelig oppløsende evne for alle. materialer som forekommer som forurensninger. Dessuten vil den varme smelte av vanlig salt angripe ovnsforingen.

Ved en nyere fremgangsmåte anbringes varmt dross, som kan

være enten dross som nettopp er fjernet fra smelteovnen eller kalt dross som er oppvarmet på nytt, i en skråstilt roterende trommel som er åpen, og drosset roteres i denne i kort tid, dersom drosset ikke allerede brenner når det føres inn i trommelen, starter antennelsen ved tilsetning av passende salter. Ved denne fremgangsmåte forbrukes en del av det finfordelte frie metall i reaksjon med luften for frembringelse av varme for å øke temperaturen i massen. Følgelig er ikke gjenvinningen av metaller så stor som ønskelig. Ved denne metode er oppnådd en metallgjenvinning i størrelsen 65 til 70% av metallmengden, men gjennomsnittlig er gjenvinningen funnet å være under 60%. Dessuten er det vanskelig å styre ovntemperaturen ved bruk av denne fremgangsmåte, og vanligvis vil temperaturen være godt over 810°C, med de ulemper dette medfører.

Det vil forstås at drosset ved de kjente fremgangsmåter for gjenvinning av aluminium eller aluminiumholdig metall forekommer som partikler og klumper av forskjellige størrelser. Etter vanlig oppmaling og sikting kan drosset for eksempel inneholde de følgende partikkelstørrelser og aluminiuminnhold, og de kjente fremgangsmåter kan gi de angitte mengder av gjenvunnet aluminium. Når partikler i størrelsen 0,25 cm og mindre utsettes for varme i ovnen, vil de forsvinne med forbrenningen. Derfor siktes vanligvis disse partikkelstørrelser ut og selges som aluminiumoksyd-pulver med lavt metallinnhold.

Med utgangspunkt i en representativ mengde av dross der

de partikler som er mindre enn 0,25 cm siktes bort, vil det ved ovn-gjenvinning kunne oppnås tilnærmet de følgende resultater ved bruk at de vanlig aksepterte gjenvinningsfremgangsmåter som er nevnt ovenfor.

Ved bruk av tidligere kjente fremgangsmåter for metallgjen-vinnihg vil betydelige deler av aluminiumet eller aluminium-^legeringene i de små drosspartikler med lavt metallinnhold gå tapt i gjenvinningsprosessen. Dette medfører en metallgjenvinning på omtrent 58 vektprosent av drosset, eller omtrent 71 vektprosent av metallinnholdet.

Det vil videre forstås at konvensjonelle, kjente fremgangsmåter kan anvendes for maling av drosset i lengre tid slik at metallinnholdet øker. Imidlertid gjøres ikke dette, av i det minste to grunner. For det første vil det kreve en betydelig mengde energi for å male drosset i lengre tid, hvilket er økonomisk uakseptabelt. For det annet vil maling av drosset i lengre tid medføre at noe av metallet males opp til støv som vil forbinde seg med oksydene, slik at metallstøvet ikke kan brukes for å tilføres en ovn.

Den foreliggende oppfinnelse medfører en betydelig forbédririg? i forhold til de tidligere kjente fremgangsmåter for behandling av dross.

Et formål med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem

til en forbedret fremgangsmåte for gjenvinning av en større andel av aluminium som inneholdes i dross, i forhold til^hva som oppnås med kjente fremgangsmåter, som er lite effektive på grunn av de nevnte vanskeligheter.

Et annet formål er å komme frem til en fremgangsmåte som mulig-gjør gjenvinning av metall fra aluminiumoksyd-pulver med lavt metallinnhold, til bruk ved forskjellige industrielle anvendelser.

Et hovedformål med oppfinnelsen er å komme frem til en fremgangsmåte der aluminium i utvalgte konsentrasjoner gjenvinnes mekanisk fra delvis behandlet dross med lav konsentrasjon av metaller.

Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å komme frem til en fremgangsmåte som gir en høy gjenvinning av aluminium som

inneholdes i dross, ved bruk av konvensjonelle typer ovner.

Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å komme frem til

en fremgangsmåte som muliggjør gjenvinning av aluminium som inneholdes i dross til lavere kostnader enn ved tidligere kjente fremgangsmåter, ved at mengden av nødvendig fluss-material nedsettes og ved at den anvendte energi og arbeidet utnyttes maksimalt, hvilket medfører at kostnadene for energi og arbeid pr. kilogram aluminium som gjenvinnes blir så små som mulig, hvorved også avfallsproblemet, blir redusert. Et ytterligere formål er å komme frem til en fremgangsmåte for gjenvinning av aluminiumpellets med høy renhet til bruk ved forskjellige industrielle anvendelser.

Et annet formål er å oppnå en reduksjon av avfallet og å minske problemene med luftforurensning, slik at de miljø-messige problemer blir betydelig redusert.

Et annet formål med oppfinnelsen er å omdanne klumper av metallholdig dross med uregelmessig størrelse innen et bestemt størrelsesområde til metallpellets eller pulver;:som omfatter partikler innen et bestemt størrelsesområde.

Drosset kan først siktes, males, siktes på nytt og for eksempel separeres i tre fraksjoner, slik det vil være kjent for en fagmann. Partiklene i disse fraksjoner kan være 0,6 cm og større, fra 0,6 til 0,25 cm og 0,25 cm og mindre. Denne første behandling og størrelsessortering er kjent teknikk-, og utgjør ingen del av den foreliggende oppfinnelse.

Dross med partikkelstørrelser over for eksempel 2,5 cm, hvilket utgjør omtrent 20% av en representativ mengde dross, inneholder allerede en stor andel metall, tilstrekkelig for den endelige behandling. Partikler i størrelsesområdet under 2,5 cm deles opp og behandles etter fremgangsmåten og ved bruk av apparatet i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

Dross med lavt metallinnhold og som er oppdelt siktes og

føres til et første par valser med en bestemt innbyrdes avstand. Valsene er fortrinnsvis opplagret ved hjelp av fjærer eller

på annen.måte, eller slik at de kan bevege seg fra hverandre når drosset passerer mellom valsene. Valsene komprimerer dross-partiklene i begrenset grad uten noen vesentlig knusing av partiklene, for å bryte sammenhengen mellom de metalliske og ikke-metalliske innhold i drosset. Det komprimerte dross siktes for å fjerne den begrensede andel av oksyder som løsner på grunn av valsingen. Det siktede dross, i komprimert til-stand, føres deretter til en hammermølle, som løser og fjerner oksydene fra aluminiumet på en meget effektiv måte på grunn av den forutgående brytning av sammenhengen mellom det metalliske innhold og oksydene ved hjelp av valsene. Oksydene siktes deretter for å oppnå et aluminiumkonsentrat som hovedsakelig er fritt for oksyder. Dette konsentrat kan anbringes i en ovn eller føres til et annet par valser. Det annet par valser presser aluminiumkonsentratet til flak. Det annet par valser virker også til å fjerne en liten andel av oksydet.

På dette stadium kan aluminiumflakene behandles videre som følger: (1) Flakene kan anbringes i en ovn for gjenvinning av metallet som aluminiumbarrer med en gjenvinningsandel som er omtrent den samme som metallinnholdet i de delvis behandlede drosspartikler med størrelse over 2,5 cm.

(2) Aluminiumflakene kan behandles i en rekke hammermøller

for å omdanne metallet til pellets med meget høy renhet og i størrelse på ^for eksempel omtrent 0,25 cm og mindre.

De større bitene har en tendens til å pakkes sammen til pellets x av hovedsakelig ren aluminium. De mindre bitene har også

en tendens til å pakkes sammen til<p>ellets, men med lavere renhet, fordi de blandes sammen med små oksydpartikler som ikke er fjernet i prosessen. (3) Pelletsen av hovedsakelig ren aluminium kan anbringes i en ovn for gjenvinning av metallet som aluminiumbarrer,. med en gjenvinningsandel som er bedre enn gjenvinningsandelen for devis behandlede drosspartikler som er større enn • 2,5 cm,

slik som angitt ovenfor.

Den foreliggende oppfinnelse angår også et apparat forfin-oppdeling av metallholdige substanser, slik som høyverdig aluminiumkonsentrat eller skrap, til metallpartikler. Apparatet omfatter en mølle med flere kniver som har egger utformet for--3å skjære gjennom den metallholdige substans.

De ovenfor nevnte formål, fordeler og kjennetegn ved den foreliggende oppfinnelse vil fremgå klarere .av den følgende beskrivelse av en utførelsesform av oppfinnelsen, under henvisning til de vedføyde tegninger, der like eller tilsvarende deler er gitt samme henvisningstall i alle figurer. Fig. IA og IB viser skjematisk et apparat i henhold til oppfinnélsen, for gjenvinning av aluminium fra dross, der drosset tilføres apparatet fra venste i fig. IA og det produkt som gjenvinnes kommer ut til høyre i fig. IB. Fig. 2A og 2B viser en drossklump, som på forhånd er malt opp og størrelsessortert ved hjelp av kjente fremgangsmåter, til størrelse på mellom omtrent 0,6 og 1,9 cm og med et innhold på henholdsvis omtrent 65 vektprosent og 75 vektprosent aluminium og andre materialer, slik. som jernholdige substanser og oksyd. Fig. 3A og 3B viser på tilsvarende måte som fig. 2A og 2B drosset etter at det har passert mellom et første par valser, der sammenhengen mellom metallet og oksydene hovedsakelig er brutt. Fig. 4A og 4B viser på tilsvarende måte aluminiumkonsentrat og pulver eller støv av ikke-aluminiumholdige substanser utskilt fra aluminiumet etter at drosset har passert mellom et første par valser og en hammermølle i tilknytning til valsene. Fig. 5 viser aluminiumkonsentratet etter at det har passert mellom et annet par valser, der konsentratet hovedsakelig blir flatvalset. Fig. 6 viser aluminiumpartikler etter at de har passert gjennom hammermøllen . etter det annet par valser, slik at konsentratet er gjort ytterligere rent. Fig. 7 viser eggen til en kniv i tilknytning til møllen vist i fig. 8 og 9. Fig. 8 viser en mølle sett fra siden, med visse partier vist i snitt, hvilken mølle er innrettet til å omvandle aluminiumklumper til pellets som inneholder partikler innen et bestemt størrelsesområde. Fig. 9 viser et tverrsnitt gjennom hammermøllen, etter linjen 9-9 i fig. 8.

I forbindelse med en nærmere beskrivelse av den utførelsesform

av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen og en utførelses-form av apparatet for gjennomføring av fremgangsmåten, skal det nevnes at oksydpulver av ikke-aluminiummaterial i kombinasjon med forskjellige typer aluminiumpulver som gjenvinnes fra drosset har en betydelig markedsverdi, for eksempel i den eksotermiske industri, i forbindelse med stålfremstilling. Aluminiumpulveret som inneholdes i ikke-aluminiummaterialene

kan oksyderes, og >er således en betydelig varmekilde for den varme som er nødvendig ved stålfremstilling, slik det vil være kjent for en fagmann. Etter som energi i sin alminnelighet stadig blir dyrere vil det i stålindustrien.stadig bli mer ønskelig å forbedre kvaliteten av det fremstilte stål, med sikte på å unngå videre behandling av stålprodukter, hvilket kan være konstbart med hensyn til energi. Dette representerer bare en anvendelse av aluminium/oksydpulver som oppnås ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse, og viser betydningen av denne når det gjelder fremtidige problemer med strøm og energi. Enhver som har kjennskap.', til denne gren av teknikken vil

naturligvis innse betydningen av å gjenvinne aluminium fra dross i utvalgte renhétsgrader ved hjelp av en mekanisk prosess.

Drosset, som omfatter aluminium, aluminiiimlegeringer og andre liknende metaller, kan kjøpes av en bedrift som behandler drosset fra en bedrift som fremstiller metall, og drosset vil inneholde partikler eller plumber fra meget små størrelser til størrelser i området på f or K.eksempel 30 cm. For eksempel kan 100.000 kg råaluminium-dross inneholde i område 75 til 80 vektprosent metallisk aluminium sammen med andre materialer. De relativt store drossklumper inneholder vanligvis en

større vektandel aluminium enn de mindre klumper. I denne beskrivelse menes det med aluminium både renaluminium og aluminiumlegeringer. Drossklumper i størrelse på omtrent 5' cm og: større, lan seg behandle^ for metallgjenvinning i ovner ved utnyttelse av kjente fremgangsmåter, og den foreliggende oppfinnelse er av mindre betydning når det gjelder drossklumper av denne størrelse enn når det gjelder dross-

klumper i størrelse fra 5 cm og mindre. Med andre ord skaper den relativt mindre mengde oksyd nå de større■drossklumper med høyere metallinnhold et mindre problem ved gjenvinningen av metallet. Ved minkende størrelse av drossklumpene blir det imidlertid, som nevnt, stadig vanskeligere å behandle drosset for gjenvinning av metall i en ovn. Jo mindre drossklumpene er, desto større er deres overflate i forhold til størrelsen. Den relativt store overflate gjør at de små konsentrasjoner av metall forsvinner på grunn av varmen i ovnen. Jo mindre drossklumpene er, desto større er det ikke-metalliske oksyd i forhold til størrelsen av klumpene, slik at det finnes en relativt mindre andel av metall i klumpene. Oksydene virker til å innkapsle aluminiumet, og de saltholdige flussmidler får nedsatt virkning når det gjelder å angripe oksydbeleggene, og følgelig frilegges det mindre av det innkapslede metall. På grunn av den lave densitet vil også

en del av metallet som utvinnes fra de små drossklumper også brenne opp i varmen i ovnen. Følgelig har tidligere kjente fremgangsmåter for gjenvinning av metall fra drossklumper

særlig i størrelsesområdet fra omtrent 5 cm og mindre ikke vært éfféktive, idet gjenvinningen ligger for eksempel i området 90% av metallet for størrelser i nærheten av 5 cm ved riktig behandling, og på mindre enn ca. 50%-av metallet ved størrelser i nærheten av 0,25 cm. Fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse har derfor sin mest aktuelle anvendelse for aluminiumdross, selv om den kan anvendes for metalldross generelt.

I fig. IA er vist hvordan dross som på forhånd er malt og siktet til partikkelstørrelser for eksempel i området mellom 0,25 cm og 0,6 cm anbringes i en trakt 10 og føres oppover ved hjelp av et paternosterverk 12 til en dobbelt sikt 14. Det vil forstås at fremgangsmåten er mer. effektiv når det tilførte dross i trakten 10 er inndelt i bestemte størrelses-områder. For drosspartikler i størrelsen 5 cm og mindre kan størrelsesområdene av drosset som tilføres trakten 10 for eksempel være 0,06 - 0,13 cm, 0,13 - 0,25, 0,2 5 - 0,6 cm,

0,6 - 1,3 cm, 1,3 - 2,5 cm, 2,5- 3./8 cm, 3,8 - 5 cm. Naturligvis kan disse størrelsesområder variere innen rammen av oppfinnelsen. Som vist i fig. 2A og 2B inneholder en typisk drossklump<p>artikler 20 og andre fremmedsubstanser 23.

Fig. 2B, 3B og 4B er tatt med bare for å vise det prosentvis større innhold av metall i større drosspartikler i forhold til det som er vist i fig. 2A, 3A og 4A. For eksempel kan fig. 2A representere et metallinnhold i området 65% i en partikkel på omtrent 0,6 cm, mens fig. 2B kan representere et metallinnhold i området 75% i en partikkel:! i størrelsen 1,9 cm.

Oksyd- og aluminiumpulver med partikler som er mindre enn for eksempel 0,12 cm passerer-ned gjennom den dobbelte sikt 14 og ned i trakten 22, og oppsamles som et sluttprodukt for anvendelser slik som nevnt ovenfor. Når det gjelder adskillelsen av ikke-metalliske substanser fra metalliske substanser vil det forstås at små metallpartikler hovedsakelig i form av støv vil blandes sammen med de ikke-metalliske substanser, hvilke også er av meget små partikkelstørrelser. Støvet som oppsamles i trakten 22 vil nødvendigvis ha et varierende prosentinnhold av aluminiumstøv innblandet. Beholderen 2 2A kan ganske enkelt være et fat eller en tønne innrettet til å motta aluminumoksydstøvet fra trakten 22. Det drossmaterial som ikke faller gjennom sikten 14 føres videre til en magnetisk separeringsanordning 24, som fjærner løse, jernholdige substanser, slik som 16, hvoretter drosset føres til trakten 26. Drosset i trakten 26 bringes til en transportør 28 som bringer materialet til en vibrator 30, og denne fører dross-materialet til et første par valser 32.

Valsene 32 er fortrinnsvis opplagret fjærende i forhold til hverandre, for eksempel ved hjelp av fjærer 33. Valsene 32 har en innbyrdes avstand som er innstilt til mindre enn det størrelsesområde for drosspartiklene som skal behandles,

slik at valsene kan fjære fra hverandre når drosset passerer mellom valsene. For eksempel kan for dross mellom 0,25 og 0,6 cm avstanden mellom valsene være i området 0,12 cm. Avstanden økes eller minskes for andre størrelsesområder av dross, slik at den er mindre enn de minste partikler som skal passere mellom valsene. Valsene 32 justeres slik at de komprimerer drosset i begrenset grad uten at det skjer noen vesentlig knusing av drosset,; slik at sammenbindingen mellom de metalliske og ikke-metalliske substanser i det vesentlige brytes. Fjærtrykket mot valsene, som kan innstilles uavhengig av avstanden, kanøkes eller minskes for henholdsvis store og små drosstørrelser, slik at den nevnte virkning oppnås.

Den begrensede komprimering som bevirkes av valsene 32 vil fremgå av en sammenlikning mellom fig. 2 og 3, som viser henholdsvis dross før og etter at det har passert valsene 32. I fig. 3 er skjematisk antydet ved hjelp av brudd-linjene 21 hvordan sammenbindingen mellom de metalliske og ikke-metalliske substanser er brutt. Oksydets Kef.ting til overflaten av aluminiumpartiklene vil brytes. Den begrensede komprimering som bevirkes av valsene 32 virker ganske annerledes enn tidligere kjente valser, som i vesentlig grad pulveriserer eller knuser drosset som passerer mellom valsene. Derved knas oksydsubstansene 18 inn i de metalliske substanser, slik at de ikke på en enkel måte kan adskilles fra disse ved den etterfølgende maling, mens oksydene ved fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse baæutsettes for en begrenset komprimering. Fjærene 33 virker således slik at det unngås for sterk komprimering av drosset mellom valsene. Imidlertid ligger det innen rammen av den foreliggende oppfinnelse at valsene 32 kan være fast opplagret i forhold til hverandre, slik at de ikke kan fjære fra hverandre. Derved må størrelsen av drosset som skal passere mellom valsene ligge innen et mindre størrelsesområde, slik at det sikres at det skjer bare en passende grad av komprimering av drosset.

Fra valsene 32 føres drosset oppover en skråstilt transportør 34 til en trakt 36, som fører drosset til et paternosterverk 38. Paternosterverket 38 fører drosset til en vibrasjonssikt 40 som utfyller støv av ikke-aluminium og aluminium på liknende måte som oppsamlingen av støv i trakten 22.

Det dross som ikke faller gjennom sikten 40 og ned i den underliggende trakt 4 2 og beholder 4 2a føres til en hammer-mølle 44 (fig. IB). Hammermøllen 44 kan være av kjent type, og komprimerer drosset, som på forhånd er knust i begrenset grad, slik at det løse oksydmaterial løsner.

I denne henseende er den forutgående komprimering av drosset ved hjelp av valsene 32 av stor betydning for at møllen 44 skal kunne skille oksydene fra metallet etter at valsene 32 har brutt sammenbindingen mellom disse. Imidlertid behøver ikke hammermøllen 4 4 nødvendigvis å deformere aluminiumpartiklene og klumpene, men frembringer drosspartikler med betydelig høyere prosentandel metall og med oksydet fullstendig fjernet fra noe av overflaten av metallet.

En luftseparator' 45 kommuniserer med det nedre hus på møllen 44 og suger en viss mengde ikke-metallisk og metallisk støv fra huset til for eksempel et filterkammer 47. Drosset som er behandlet i hammermøllen -4;4 (fig. f aller ned på den underliggende transportør 46, som fører drosset til trakten 48 og paternosterverket 5 0 som er anordnet i tilknytning til transportøren. Paternosterverket 50 bringer klumpene av aluminium og oksyd som ikke er fjernet av separatoren 45 oppover til en vibrasjonssikt 52. Det resulterende konsentrat med relativt høyt metallinnhold kan føres til en annen magnetisk separator (ikke vist) og til en vibrasjons-transportør 54. Den malte, ikke-metalliske substans samt små aluminiumpartikler som kan forekomme faller gjennom sikten 52 og ned i trakten 56 som et sluttprodukt, på

liknende måte som beskrevet for siktene 40 og 14. Det er i praksis funnet at den begrensede komprimering som.bevirkes av valsene 32 fjerner i området 7 til 8% av det opprinnelig tilstedeværende oksyd, og at malingen, for eksempel i møllen 44, fjerner en betydelig mengde ikke-metallisk substans (oksyder) i området 11 - 12% av den opprinnelige mengde.

Drosset eller aluminiumkonsentratet som føres til vibrasjons-transportøren 54 er et produkt som kan markedsføres uten videre behandling. En fortsatt behandling, innen rammen av den foreliggende oppfinnelse, vil øke renheten av konsentratet, men vil naturligvis medføre ytterligere behandlingso<p>erasjoner. Konsentratet som foreligger på transportøren 54 er renset

for oksyder i en slik grad at det for eksempel kan anbringes i en ovn for gjenvinning av metall i form av barrer, i henhold til kjent teknikk. Beskikningen av en ovn med et relativt rent konsentrat oppnådd ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse står i kontrast til tidligere kjente fremgangsmåter for å beskike en roterende ovn med betydelig mindre rene konsentrater for gjenvinning av metall, idet disse kjente fremgangsmåter gir de ulemper som er beskrevet ovenfor.

Konsentratet på transportøren 54 kan istedet for å føres bort som et sluttprodukt istedet fortsette til de innbyrdes adskilte valser 58, som deformerer aluminiumkonsentratet til flate, flakliknende biter, slik som vist i fig. 5.

Valsene 58 omfatter fortrinnsvis o<p>plagringer som bevirker

at konsentratet fra transportøren 54 komprimeres til flak, slik som vist i fig. 5, hvilke flak kan være for eksempel ca. 0,16 cm tykke når drosset i trakten 10 er i størrelse mellom 0,2 5 og 0,6 cm. Avstanden mellom valsene 58 kan justeres tilsvarende, og kan økes eller minskes alt ettersom drosset i trakten 10 har større eller mindre dimensjoner. Flakene faller ned på den underliggende sikt :59, i.som over-fører ytterligere aluminium- og oksydstøv til trakten 61 og den tilhørende beholder 61a.

På dette stadium inneholder flakene et noe høyere prosentvis innhold av metall enn konsentratet som bringes til trans-portøren 54. Det ligger innen rammen av den foreliggende oppfinnelse at flakene som befinner seg på sikten 59 kan fjernes som et produkt som kan markedsføres og ikke krever noen ytterligere behandling. Når det gjelder omdannelse til barrer, kan flakene være å foretrekke fremfor konsentratet som bringes til transportøren 54/' ettersom flakene for eksempel har høyere densitet og følgelig vil synke raskere under smelteoverflaten i en ovn.. Naturligvis er det viktig at det som skal tilføres ovnen (konsentratet eller flakene) synker under smelteoverflaten for å unngå forbrenning i atmosfæren.

Dersom det er ønskelig å omdanne flakene på sikten 59 til en ennå renere form, kan flakene føres frå sikten 59 til en hammermølle 60, som utgjør^en del av den foreliggende oppfinnelse og er vist i fig. 7-9.

Flak av den type som er vist i fig. 5 er frembrakt ved hjelp av møllen 60, og beveger seg gjennom kanalen 80 til en separasjonsinnretning 81 av syklontypen. Syklonen 81 er en velkjent innretning, der flakene kommer tangensialt inn slik at det dannes et lavtrykksområde i det mitre parti av syklonen. Det lave trykk bevirker at aluminium- og oksydstøv suges inn

i det mitre parti og ut gjennom ledningen 83 til et ytre filterkammer 92. Filterkammeret 92 har et utløp til en under-

liggende beholder 92 2 av samme type som beholderne 61a;, 56a.^ J o.s.v. De tyngre metalliske partikler i separatoren 81 synker til en annen mølle 78 under syklonen 81. Materialet som kommer ut av møllen 78 føres gjennom kanalen 84 til en annen syklonanordning 85, som ligner syklonanordningen 81, og som fører aluminium- og oksydstøvet til ledningen 83 og filter-kammeréret 92..

Metallisk konsentrat, som kan i form av pellets slik som vist

i fig. 6, faller fra syklonen 85 til den underliggende sikt 88. Disse pellets har høyere renhet enn flakene som er vist i fig. 5 og som tilføres møllen 60, på grunn av at oksydene er fjernet av syklonene 81 og 85. Og dessuten på grunn av oksydet så vel som aluminiumstøvet som passerer gjennom sikten 88 til den underliggende trakt 9 6 og beholderen 9 6;a,;. Pelletsene som ligger igjen på sikten 88 føres videre til trakten 9 8 og til den underliggende beholder 98A som er sluttprodukt.

Pelletsene eller konsentratet som oppsamles i beholderen 98a

er de mest ettertraktede av de forskjellige produkter som frembringes ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse, ettersom de har den relativt største renhet. Naturligvis betinger pelletsene i beholderen 98å^ mer behandling enn de andre konsentrater som frembringes ved hjelp av oppfinnelsen og som har mindre renhet, i samsvar med graden av behandling.

Eølgelig kan en bruker av den foreliggende oppfinnelse etter ønske fremstille metalliske konsentrater med forskjellige grader av renhet, basert på utgiftene til behandlingen og markedsforholdene o.s.v.

Møllen 60 og 78 kan være konvensjonelle, med blader uten

skarp egg.; hvilket bevirker dannelsen av kuleliknende pellets slik som vist i fig. 6.

Dessuten kan møllene 60 og 78 være av en type som beskrevet ovenf for, og utgjør en del av den foreliggende oppfinnelse, hvilket fører til at konsentratet som oppsamles i trakten 98 har en

falkliknende utformning.

Hammermøllen 60 vist i fig. 8 og 9 omfatter et hus 62 og

et roterende nav 64 som er festet til en aksel 66 for rotasjon inne i huset. Akselen 6 6 kan drives av for eksempel en elektrisk motor, i retning med urviserne slik som vist i fig. 8. Flere kniver 68A er svingbart festet rundt omkretsen av navet 6 4 ved hjelp av festemidler 70.

Fig. 7 viser profilet av en kniv 68, som omfatter en egg på hver sidekant. På denne måte har knivene fremre og bakre egger, slik at de kan vendes for oppnåelse av lengre brukstid, slik det skal beskrives i det følgende. Dessuten omfatter knivene 68 monteringshull 72 i begge ender. Ved bruk av monteringshullene 72 kan hvilken som helst av knivens ender festes til navet 64 på en slik måte at kniven kan endevendes, for å forlenge brukstiden. Dessuten er det øverst i huset 60 anordnet en åpning 74 for tilførsel av aluminiumkonsentrat til møllen. En betydelig mengde luft suges dessuten inn i møllen gjennom åpningen 74. Bunnpartiet av huset 62 omfatter flere åpninger 7 6 med forutbestemte dimensjoner, hvilke åpninger virker som en sikt for å sikre at aluminiummaterialet er oppskåret eller malt til en viss størrelse for det føres videre til den etterfølgende mølle 78 vist i fig. IB.

Møllen 78 virker på samme måte som møllen 60. Størrelsen av åpningene 76 i møllen 78 kan være mindre enn åpningene i møllen 60, slik at aluminiumkonsentratet eller bitene yttér-> ligere avtar i størrelse. Materialet fra møllen 60 passerer gjennom åpnene 76 til bunnen av huset 60, og videre inn i en rørformet kanal 80 som er tilkoblet syklonen 81. Møllen 60 søker å suge en betydelig;, mengde luft gjennom åpningen 74, hvilket medfører en luftstrøm gjennom bunnen av huset i møllen 60 og gjennom kanalen 80 til syklonen:81, for å gi drivkraft til aluminium-materialet. Syklonen 81 fører aluminiumet til møllen 78, som bringer det ytterligere behandlende aluminium til kanalen 84. Den annen mølle 78 viir.ker til ytterligere å fremme en luftstrøm gjennom syklonene og kanalen 84.

Ved hjelp av fremgangsmåten og apparatet i henhold til

den foreliggende oppfinnelse kan det fra dross som tidligere har hatt en betydelig mindre verdi med hensyn til gjenvinning av for eksempel aluminium frembringes metalliske konsentrater med forskjellige grader av renhet etter valg. Det sammen-blandede støv av oksyd og aluminium som oppsamles på forskjellige stadier i prosessen kan, selv' om det prosentvise innhold av aluminium varierer, selges til bruk for eksempel ved stålfremstilling.

Kombinasjonen av det første par valser 32 og møllen 4 er vesentlig når det gjelder å oppnå metalliske konsentrater med stadig økende grad av renhet på visse trinn under gjennom-føring-av fremgangsmåten. Som nevnt, er det fordelaktig

at valsene 32 er fjæropplagret, slik at oppnåelsen av den begrensede komprimering av drosset som passerer mellom valsene kan skje på en enkel måte, av grunner som er nevnt tidligere. Ved den etterfølgende maling ved hjelp av møllen 44 renses drosset i betydelig grad. Som nevnt ut-gjør konsentratet på sikten 52, etter møllen 44, et verdi-fult produkt, og kan for eksempel anbringes direkte i en ovn for gjenvinning av metall som barrer. Naturligvis kan konsentratet på sikten 52 renses ytterligere til en høyere renhetsgrad ved hjelp av valsene 58. De flakliknende partikler som føres fra valsene 58 til sikten 59

kan betraktes som et sluttprodukt frembrakt ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse, eller flakene kan utsettes for ytterligere maling og separering for oppnåelse av konsentrater eller pellets med ennå høyere renhet.

Det ligger også innen rammen av den foreliggende oppfinnelse at metallavfall, slik som for eksempel aluminiumspon, kan føres direkte til valsene 58 for omdannelse til aluminium-biter ved å behandles i møllen beskrevet i fig. 7 til 9. Denne møllen kjennetegnes særlig ved knivene 68, som skjærer gjennom det metalliske material i møllen.

Det vil fremgå åt de angitte formål oppnås ved hjelp av oppfinnelsen. Det er således kommet frem til en vesentlig forbedret fremgangsmåte for gjenvinning av metall fra dross. Videre kan fremgangsmåten anvendes for å omdanne uregelmessig utformede klumper av metallskran til 'biter med skiveliknende form. Fremgangsmåten er basert på mekanikk, og kan anvendes i en produksjonslinje. Dessuten omfatter oppfinnelsen en mølle innrettet til å omdanne aluminiumklumper eller flak til biter med bestemte dimensjoner.

Claims (42)

1. Fremgangsmåte for gjenvinning av metalliske substanser som inneholdes i dross, i relativt høyt konsentrert form,karakterisert vedat drosset føres til et par valser med forutbestemt innbyrdes avstand, idet drosset omfatter partikler innen et forutbestemt størrelsesområde, at drosset komprimeres i begrenset grad uten noen vesentlig knusing mellom valsene, ved at drosset føres mellom valsene, for hovedsakelig å bryte sammenbindingen mellom de metalliske og ikke-metalliske substanser i drosset, at drosset maleå,' etter passeringen mellom valsene, for å bryte sammenhengen mellom de metalliske og ikke-metalliske substanser, og at de ikke-metalliske substanser skilles fra de metalliske substanser, slik at det blir igjen et relativt høyt konsentrat av metall, idet metalliske, støvliknende partikler adskilles fra de metalliske substanser og blandes sammen med de ikke-metalliske substanser etter at de ikke-metalliske substanser er adskilt fra de metalliske substanser.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, ka'rakterisert ved at de metalliske substanser omfatter aluminium.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2,karakterisert vedat parret av vålser monteres fjærende i forhold til hverandre, slik at de har en innbyrdes avstand som er mindre enn det forutbestemte størrelses- område av drosspartiklene, idet valsene kan bevege seg fjærende fra hverandre når drosset passerer mellom valsene.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 3,karakterisert vedat de ikke-metalliske substanser separeres fra de metalliske substanser ved at begge typer substanser føres over en siktanordning.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 3,karakterisert vedat partikler som er mindre enn en forutbestemt størrelse og er innblandet i drosset fjernes før drosset føres mellom valsene.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 3,karakterisert vedat substanser i drosset som har magnetiske egenskaper fjernes før drosset føres mellom valsene, ved å føre drosset over en magnetisk separasjons-anordning.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 3,karakterisert vedat drosset som føres til valsene omfatter partikler som er større enn 0,12 cm men mindre enn 0,2 5 cm i det størstettverrmål.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 3,karakterisertv e; d at: drosset som; føres til valsene omfatter partikler som er større enn 0,25 cm men mindre enn 0,6 cm i det største tverrmål.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 3,karakterisert vedat drosset som føres til valsene omfatter partikler som er større enn 0,6 cm men mindre enn 1,3 cm i det største tverrmål.

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 3,karakterisert vedat drosset som føres til valsene omfatter partikler som er større enn 1,3 cm men mindre enn 2,5 cm i det største tverrmål.

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 3,karakterisert vedat drosset som føres til valsene omfatter partikler som er større enn 2,5 cm men mindre 3,8 cm i det største tverrmål.

12. Fremgangsmåte som angitt i krav 3,karakterisert vedat drosset som føres til valsene omfatter partikler som er større enn 3., 8 cm men mindre enn 5,2 cm i det største tverrmål.

13. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat parret av valser monteres fjærende i forhold til hverandre, slik at de får en innbyrdes avstand som er mindre enn det forutbestemte størrelsesområde av drosspartiklene, slik at valsene kan bevege seg fjærende fra hverandre når drosset passerer mellom valsene.

14. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakt eor isert ved at parret av valser er montert hovedsakelig fast opplagret, slik at de har en bestemt innbyrdes avstand, idet denne avstand er mindre enn det forutbestemte størrelsesområde av drosspartiklene.

15. Fremgangsmåte som-angitt i krav 14,karakterisert vedat de matalliske substanser omfatter aluminium.

16. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert ved. att dét relativt høye metalliske konsentrat føres til et annet par valser med forutbestemt innbyrdes avstand, og at konsentratet komprimeres mellom dette annet par valser ved at det føres mellom valsene, slik at konsentratet formes til relativt tynne, flakliknende biter.

J.7. Fremgangsmåte som angitt i krav 16,karakterisert vedat konsentratet omfatter aluminium.

18. Fremgangsmåte som angitt i krav 17, karakteriserit ved at de f lakliknénde. deler bearbeides av flere flater i en mølle, for å bryte for-bindelsen mellom det metalliske konsentrat og de ikke-metalliske substanser, og at de ikke-metalliske substanser adskilles fra det metalliske konsentrat, slik at konsentratet blir liggende igjen med øket konsentrasjon av metall, idet støv-liknende metallpartikler adskilles fra det metalliske konsentrat og blandes sammen med den ikke-metalliske substans etter at denne substans er adskilt fra det metalliske konsentrat.

19. Fremgangsmåte som angitt i krav 18,karakterisert vedat flatene i møllen omfatter knivliknende flater.

20. Fremgangsmåte som angitt i krav 18,karakterisert vedat metallet med relativt høy konsentrasjon og den ikke-metalliske substans skilles fra hverandre ved å føres gjennom en luftseparatoranordning.

21. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, kara kht erisert ved at drosset som føres til parret av valser omfatter partikler som er større enn 0,06:'cm men mindre enn 0,13 cm i det største tverrmål.

22. Fremgangsmåte som angitt i krav 17,karakterisert vedat det første par av valser monteres fjærende i forhold til hverandre, slik at valsene får en innbyrdes avstand som er mindre enn det forutbestemte størrelsesområde av drosspartiklene, slik at valsene beveger seg fra hverandre når drosset passerer mellom valsene.

23. Fremgangsmåte som angitt i krav 22,karakterisert vedat de flakliknénde deler bearbeides av flere flater i en mølle, for å adskille det metalliske konsentrat og den ikke-metalliske substans, og at den ikke-metalliske substans separeres fra det metalliske konsentrat slik at konsentratet får øket metallinnhold, idet støvliknende metallpartikler adskilles fra det metalliske konsentrat og blandes sammen med den ikke-metalliske substans etter at denne substans er adskilt fra det metalliske konsentrat.

24. Fremgangsmåte som angitt i krav 23,karakterisert vedat flatene i møllen omfatter knivliknende flater.

25. Fremgangsmåte som angitt i krav 23,karakterisert vedat den ikke-metalliske substans adskilles fra det metalliske konsentrat ved å føres over en siktanordning.

26. Fremgangsmåte som angitt i krav 23,karakterisert vedat metallet med relativt høy konsentrasjon og den ikke-metalliske substans skilles fra hverandre ved å føres gjennom en luftseparatoranordning.

27. Fremgangsmåte som angitt i krav 22,karakterisertv edd at drosset som føres til det første par valser omfatter partikler som er større enn 0,06 cm men mindre enn 0,13 cm i det største tverrmål.

28. Fremgangsmåte som angitt i krav 22,karakterisert vedat drosset som føres til det første par valser omfatter partikler som er større enn 0,12 cm men mindre enn 0,2 5 cm i det største tverrmål.

29. Fremgangsmåte som angitt i krav 22, k ca rakte r'isert ved drosset som føres til det første par valser omfatter partikler som er større enn 0,25 cm men mindre enn 0,6 cm i det største tverrmål.

30. Fremgangsmåte som angitt i krav 22,karakterisert vedat drosset som føres til det første parLvalser omfatter partikler som er større enn 0,6 cm men mindre enn 1,3 cm i det største tverrmål.

31. Fremgangsmåte som angitt i krav 22,karakterisert vedat drosset som føres til det første par valser omfatter partikler som er større enn 1,2 cm men mindre enn 2,5 cm i det største tverrmål.

32. Fremgangsmåte som angitt i krav 22,karakterisert vedat drosset som føres til det første par valser omfatter partikler som er større enn 2,5 cm men mindre enn 3,8 cm i det største tverrmål.

33. Fremgangsmåte som angitt i krav 22,karakterisert vedat drosset som føres til det første par valser omfatter partikler som er større enn 3,8 cm men mindre 5,2 cm i det største tverrmål.

34. Fremgangsmåte for å omdanne uregelmessig utformede klumper av en metallisk substans i et forutbestemt størrelses-område til et metallisk konsentrat med et forutbestemt størrelsesområde, karakterisert vedat klumpene av metallisk substans føres til et parl.valser med forutbestemt innbyrdes avstand, at klumpene komprimeres mellom valsene ved å føres mellom disse, slik at klumpene formes til relativt tynne, flakliknénde deler, at de flakliknénde deler omdannes til et metallisk;'konsentrat ved å bearbeides ved hjelp av knivliknende flater for oppdeling av delene til skiveformede, metalliske partikler, idet ikke-metalliske-substanser og metalliske, støvlikende substanser skilles fra de metalliske partikler og blandes sammen med hverandre.

35. Fremgangsmåte som angitt i krav 34,karakterisert vedat den metalliske substans bearbeides etter å ha passert mellom valsene, ved hjelp av flere knivliknende flater, og føres over en siktanordning for å utskille skiveliknende metalliske partikler som er under en forutbestemt størrelse.

36.Fremgangsmåte som angitt i krav 34, k a. r «-J a kterisert ved at den metalliske substans omfatter aluminium.

37. Fremgangsmåte som angitt i krav 36,karakterisert vedat den ikke-metalliske substans adskilles fra de metalliske partikler, idet de metalliske partikler og den ikke-metalliske substans separeres fra hverandre ved å føres gjennom en luftsepareringsanordning.

38. Fremgangsmåte som angitt i krav 4,karakterisert vedat den ikke-metalliske substans separeres fra den metalliske substans ved å føres gjennom en luftseparasjonsanordning.

39. Mølle for oppdeling av en metallisk substans i metallpartikler innen et forutbestemt størrelsesområde,karakterisert vedat møllen omfatter et hus, et roterende nav anordnet for å rotere inne i huset, flere kniver som er anordnet rundt omkretsen av navet og som ender i nærheten av huset, idet knivene er svingbart forbundet med navet og har fremre kanter utformet til å kutte gjennom den metalliske substans, og at huset har en tilførselsanordning for å føre metallisk substans til knivene samt en sikt som den metalliske substans passerer gjennom etter oppdelingen ved hjelp av knivene.

40. Mølle som angitt i krav 39,karakterisert vedat knivene er innrettet til å festes med hvilken som helst av sine ender til det roterende nav.

41. Mølle som angitt i krav 39, karakterisert vedat knivene har fremre og bakre kanter og kan snues slik at kantene bytter plass for å forlenge brukstiden for knivene.

42. Mølle som angitt i krav 41,karakterisert vedat knivene er innrettet til å festes med hvilken som helst av sine ender til det roterende nav.