Способ комплексной переработки алюминиевых отходов

Авторы патента:

Андреев Сергей Иванович (RU)

Андреев Дмитрий Сергеевич (RU)

C22B7/00 - Переработка сырья, кроме руды, например скрапа, с целью получения цветных металлов или их соединений

Владельцы патента RU 2594229:

Андреев Сергей Иванович (RU)
Андреев Дмитрий Сергеевич (RU)

Изобретение относится к способу комплексной механико-термической переработки алюминиевых отходов. Способ включает удаление посторонних включений и органических примесей, по меньшей мере двухэтапное измельчение и классификацию, при этом отходы перед измельчением подвергают сепарации, классификацию осуществляют с получением частиц крупностью не более 20 мм, после классификации полученные массы измельченного сырья дозированно загружают в смеситель с последующей подачей в накопительный бункер брикетировочного пресса и прессуют валкованием при удельном давлении более 1000 кг/см² с получением брикета неправильной геометрической формы с наибольшей стороной не более 100 мм. Обеспечивается повышение производительности переработки алюминиевых отходов с получением продукции в виде брикетов заданной формы и размеров, отвечающей требованиям технологического процесса металлургических или химических предприятий. 2 ил.

Изобретение относится к области получения алюминиевой продукции для использования на металлургических и химических предприятий в виде прессованных брикетов заданной формы и размеров путем комплексной механико-термической переработки алюминиевых отходов: стружки, проволоки, банок из-под напитков, вырубки тонкого проката, отходов фольги.

Известен способ переработки алюминиевых банок из-под напитков, заключающийся в том, что банки измельчают и отделяют железные включения (JP 01-287231, С22В 21/06, опубл. 17.11.1989).

Применение известного способа не позволяет удалить органические примеси из полученного продукта и требуется дальнейшая переработка переплавкой.

Известен способ переработки алюминиевых банок, заключающийся в том, что из банок удаляют железные включения, а затем осуществляют измельчение в четыре стадии с получением на каждой стадии частиц с уменьшающейся крупностью частиц. Первые три стадии производят в роторных барабанных измельчителях, четвертую - в аппарате истирающего действия (патент РФ №2214461, С22В 7/00, опубл. 20.10.2003).

Недостатками известного способа являются:

- большое количество стадий измельчения, то приводит к упрочению материала банок после каждой стадии, тем самым затрудняя измельчение на последующей стадии, что существенно повышает энергоемкость и снижает производительность переработки;

- отсутствие термической обработки в процессе измельчения не обеспечивает полного удаления влаги и практически полную очистку от органических примесей измельченного материала банок.

Наиболее близким по технической сущности является способ комплексной переработки тонких форм алюминиевых отходов, заключающийся в том, что отходы измельчают с получением частиц крупностью 10-26 мм, подвергают магнитной сепарации, производят обжиг при температуре 600-1200°С и осуществляют повторное измельчение с получением частиц крупностью не более 4 мм (патент РФ № 2214461, С22В 7/00, опубл. 20.10.2003 - прототип).

Недостатком известного способа является несоответствие современным техническим требованиям технологических процессов на металлургических и химических предприятиях из-за использования алюминиевого материала в виде порошка.

Техническая задача изобретения заключается в создании способа комплексной высокопроизводительной переработки алюминиевых отходов с получением продукции в виде брикетов заданной формы и размеров, отвечающей требованиям технологического процесса металлургического или химического предприятий.

Поставленная техническая задача решается тем, что в способе комплексной переработки алюминиевых отходов, включающем удаление посторонних включений и органических примесей, по меньшей мере, двухэтапное измельчение и классификацию, согласно изобретению после классификации полученные массы измельченного сырья дозированно загружают в смеситель с последующей подачей в накопительный бункер брикетировочного пресса и прессуют при удельном давлении более 1000 кг/см² с получением брикета заданной формы с наибольшей стороной не более 100 мм. В таком способе комплексной переработки алюминиевых отходов предпочтительно:

- отходы перед измельчением подвергают сепарации;

- сырье после первого этапа измельчения подвергают обжигу при температуре более 180°С и очистке от органических примесей путем непрерывной аспирации газа;

- сырье после окончательного измельчения подвергают классификации для получения частиц крупностью не более 20 мм;

- измельченное сырье в смесителе подвергают химической обработке реактивом-активатором для растворения поверхностной оксид ной пленки;

- прессование измельченного сырья осуществляют методом валкования;

- брикет прессованного сырья имеет неправильную геометрическую форму.

Дозированная загрузка измельченного сырья в смеситель с предпочтительной химической обработкой реактивом-активатором для растворения поверхностной оксидной пленки, последующая подача сырья в накопительный бункер брикетировочного пресса и прессование при удельном давлении более 1000 кг/см² с получением брикета заданной формы с наибольшей стороной не более 100 мм обеспечивают заявляемому изобретению получение продукции в виде брикетов заданной формы и размера, отвечающей требованиям технологического процесса металлургических или химических предприятий.

Способ комплексной переработки алюминиевых отходов иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показана принципиальная схема способа комплексной переработки алюминиевых отходов, на фиг. 2 показана технологическая схема практической реализации комплексной переработки алюминиевых отходов по заявляемому способу.

Способ комплексной переработки алюминиевых отходов реализуется следующим образом.

Алюминиевые отходы (стружки, проволоки, банок из-под напитков, вырубки тонкого проката, отходов фольги) предпочтительно подвергают сепарации для удаления посторонних включений, а затем производят их первоначальное измельчение. Отсепарированное алюминиевое сырье предпочтительно подвергают обжигу при температуре более 180°С, при этом происходит удаление органических соединений. Далее полученное алюминиевое сырье подают на повторное измельчение и производят его классификацию для получения частиц крупностью не более 20 мм. Сырье после классификации дозируют, смешивают и подвергают химической обработке реактивом-активатором для растворения поверхностной оксидной пленки, затем загружают в приемный бункер брикетировочного пресса и прессуют при удельном давлении более 1000 кг/см² с получением брикета заданной формы с наибольшей стороной не более 100 мм. Далее брикетированный материал поступает в тару в качестве товарного продукта для использования на металлургических и химических предприятиях.

Пример практического осуществления способа комплексной переработки тонких форм алюминиевых отходов.

В качестве исходных алюминиевых отходов использовались алюминиевые банки из-под напитков, алюминиевая стружка, алюминиевая фольга. Алюминиевые отходы через сепаратор 1, с помощью которого удаляют посторонние включения, подают в устройство измельчения 2, где происходит их первоначальное измельчение до размеров частиц крупностью не более 30 мм. Затем алюминиевое сырье направляют в агрегат обжига 4, где происходит его термическая очистка при температуре более 180°С от органических примесей и влаги. Кроме того, в процессе обжига снижается прочность металла, что облегчает вторую стадию измельчения. После обжига алюминиевое сырье при помощи пневмотранспорта 5 и циклона 7 подают в устройство измельчения 3, в котором происходит окончательное измельчение до размера частиц крупностью не более 20 мм. Для удаления пылевых фракций в процессе окончательного измельчения и обжига при помощи системы аспирации, состоящей из вентилятора 9 и циклона 10, производят обеспыливание измельчаемого сырья. Из измельчителя 3 при помощи пневмотранспорта 5 и циклона 8 алюминиевое сырье подают в устройство для классификации 6, из которого расклассифицированный по фракциям материал поступает в накопительные бункеры 11, из которых в дозированных количествах транспортерами сырье попадает в смеситель 12. В смесителе 12 измельченное сырье подвергают химической обработке реактивом-активатором, поступающим из бункера 13. Обработанное и смешанное сырье через транспортер подают в приемный бункер 14 пресса 15. Прессование сырья осуществляют методом валкования на прессе 15 при удельном давлении более 1000 кг/см². Создание смеси из алюминиевого сырья различных фракций с последующей химической обработкой реактивом-активатором для растворения поверхностной оксидной пленки и применение брикетирозочного пресса, обеспечивающего прессование методом валкования при удельном давлении более 1000 кг/см², обеспечивает высокопроизводительную комплексную механико-термическую переработку алюминиевых отходов с получением готовой продукции в виде брикетов заданных форм и размеров, которые могут быть использованы в качестве товарного продукта в химической и металлургической отраслях промышленности.

Наличие отличительных признаков в заявляемом способе комплексной переработки алюминиевых отходов обеспечивает высокопроизводительную комплексную переработку алюминиевых отходов с получением продукции в виде брикетов прессованного сырья заданной формы и размеров, отвечающей требованиям технологического процесса металлургических или химических предприятий.

Применение заявляемого способа комплексной переработки алюминиевых отходов (стружки, проволоки, банок из-под напитков, вырубки тонкого проката, отходов фольги) для получения продукции в виде брикетов заданной формы и размера для использования на металлургических или химических предприятиях обеспечивает изобретению соответствие критерию «промышленная применимость».

Способ комплексной переработки алюминиевых отходов, включающий удаление посторонних включений и органических примесей, по меньшей мере двухэтапное измельчение и классификацию, дозированную загрузку в смеситель с последующей подачей в накопительный бункер брикетировочного пресса и прессование брикета заданной формы с наибольшей стороной не более 100 мм, отличающийся тем, что отходы перед измельчением подвергают сепарации, классификацию осуществляют с получением частиц крупностью не более 20 мм, а прессование осуществляют валкованием при удельном давлении более 1000 кг/см².

Изобретение относится к цветной металлургии. Способ переработки полупродуктов свинцового производства, содержащих свинец, медь и цинк, включает загрузку в шахтную печь упомянутых полупродуктов, кокса в качестве восстановителя, сульфидизатора и кварцевой руды в качестве флюса и их плавку при подаче кислородсодержащего дутья с получением чернового свинца, медного штейна и цинксодержащего шлака.

Брикет для легирования алюминиевого сплава // 2590441

Изобретение относится к брикетам для легирования при выплавке алюминиевых сплавов. Брикет содержит стружку сплава алюминия с медью и частицы меди в количестве 20-40 мас.% от общей массы брикета.

Способ получения чугуна синтегаль из красного шлама // 2589948

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к технологии переработки красных шламов с получением синтетического алюминиевого чугуна (синтегаля). Способ включает смешивание шлама с известью в количестве 7-10 мас.% от массы шлама, сушку полученной шихты, плавку шихты в дуговой печи при температуре 1500-1580°С в присутствии катализатора в виде чугуна или стали с обеспечением восстановления оксидов железа, и введение в полученный расплав алюминия в количестве 1,5-4,0% от массы расплава.

Способ переработки титанового лома // 2588976

Изобретение относится к способу переработки титанового лома. Способ заключается в том, что в нагретый до температуры от 673 до 773 К реактор помещают титановый лом на кварцевой лодочке, подкладывая под него углеродное волокно.

Способ переработки мелкодисперсного красного шлама // 2588910

Изобретение относится к переработке мелкодисперсного красного шлама на основе оксидов металлов и кремниевых соединений. В предложенном способе измельчение производят с одновременным разделением красного шлама на оксиды металлов и оксиды кремния путем пропускания красного шлама через дезинтегратор с вращающимся электромагнитным полем с частотой вращения в диапазоне от 110 до 130 Гц и напряженностью от 100 до 160 А/м.

Способ переработки фторуглеродсодержащих отходов алюминиевого производства // 2586389

Изобретение относится к способу переработки фторуглеродсодержащих отходов производства алюминия электролизом расплавленных солей. Способ включает высокотемпературную обработку отходов в присутствии кислородсодержащего газа с получением вторичного сырья для производства алюминия, обработку отходов осуществляют путем газификации с получением горючего фторсодержащего синтез-газа и твердых продуктов газификации.

Способ обработки содержащего углерод сыпучего материала // 2586350

Изобретение относится к способу обработки содержащего загрязнения углеродсодержащего сыпучего материала. Техническим результатом является повышение эффективности обработки углеродсодержащего материала.

Участок приема и переработки стружки черных и цветных металлов // 2586179

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано на заводах машиностроительной и металлургической промышленности для переработки стальной и чугунной стружки в плотные, прочные брикеты, свободные от загрязнений.

Способ кучного выщелачивания золота из упорных руд и техногенного минерального сырья // 2585593

Изобретение относится к способу кучного выщелачивания золота из исходного сырья в виде золотосодержащих упорных руд и техногенного минерального сырья. Способ включает агломерацию исходного сырья путем добавки к нему связующего материала, формирование штабеля, выщелачивание золота путем подачи в штабель раствора выщелачивающего реагента, рециркуляцию рабочих растворов, сбор продуктивных растворов и выделение из них золота.

Способ плавки металлолома // 2584374

Изобретение относится к способу плавки металлолома в печи. Способ включает загрузку шихты твердого металлолома в печь, подачу в печь топлива и обогащенного кислородом окислителя, сжигание топлива с окислителем для генерирования тепла внутри печи, расплавление шихты твердого металлолома в печи посредством тепла, выпуск расплавленного металла из печи, при этом после стадии загрузки шихты твердого металлолома в печь топливо сжигают с окислителем для сформирования одного или более видимых факелов пламени в печи над шихтой, и перед стадией выпуска расплавленного металла из печи топливо сжигают с окислителем с обеспечением генерирования беспламенного горения в печи над расплавленным металлом.

Способ переработки техногенных отходов металлургических и горно-обогатительных производств // 2594544

Изобретение относится к способу переработки техногенных отходов металлургических и горно-обогатительных производств. Способ включает выщелачивание в присутствии окислителя и ионов трехвалентного железа. Перед выщелачиванием осуществляют полиградиентную воздушно-механическую сепарацию отходов с разделением на содержащую и не содержащую полезные металлы фракции. Затем проводят магнитную сепарацию фракции, содержащей полезные металлы. Далее ведут раздельное выщелачивание магнитной и немагнитной фракций путем механоактивации с одновременным гидродинамическим, электрохимическим и химическим воздействием. После выщелачивания осуществляют разделение продуктов на твердую и жидкую части с последующей физикохимической обработкой жидкой части гидродинамическим, электрофизическим и электрохимическим воздействием, при этом твердую часть подвергают химико-термической обработке с последующим возвращением ее на стадию выщелачивания немагнитной фракции. Техническим результатом является снижение экологической нагрузки на окружающую среду. 1 пр.

Способ извлечения редкоземельных элементов и редких металлов // 2595178

Изобретения относятся к способам извлечения по меньшей мере одного редкоземельного элемента. Способы включают получение кислой композиции, содержащей по меньшей мере один редкоземельный элемент и по меньшей мере один редкий металл. Далее осуществляют взаимодействие указанной композиции с агентом с селективным извлечением первого редкоземельного элемента и необязательно первого редкого металла. Техническим результатом является возможность экстрагировать различные редкоземельные элементы, такие как скандий, иттрий, лантан, церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций, и различные редкие металлы, такие как индий, цирконий, литий, галлий. 15 н. и 291 з.п. ф-лы, 26 ил., 19 табл., 8 пр.

Способ переработки отходов люминофоров на основе сульфида цинка, содержащих иттрий и европий // 2595314

Изобретение относится к металлургии редких и редкоземельных металлов, а именно к способу переработки люминофоров на основе сульфида цинка, и может быть использовано для получения обогащенного по иттрию и европию концентрата. Способ включает сушку сырья при температуре 150÷320°C в течение 2-3 часов. Затем ведут хлорирование при температуре 800-900°C в расплаве хлористых солей иттрия и европия. Причем хлорирование проводят при массовом соотношении хлорида иттрия к хлориду европия 1:(0,1÷0,3). Техническим результатом изобретения является упрощение процесса за счет сокращения количества операций, упрощение аппаратурного оформления процесса, а также снижение энергоемкости процесса получения концентрата редкоземельных элементов. 1 пр.

Восстановительный способ непрерывной экстракции кальция и получения осаждённого карбоната кальция // 2596930

Изобретение относится к обработке богатых кальцием промышленных отходов. Способ обработки включает экстракцию ионов кальция из суспензии богатых кальцием гранулярных частиц указанных отходов и водного нитрата аммония с образованием богатой кальцием первой фракции и тяжелой второй фракции. Тяжелую вторую фракцию отделяют от первой фракции, а богатую кальцием первую фракцию сатурируют газом, содержащим диоксид углерода, с образованием суспензии осажденного карбоната кальция и водного нитрата аммония. Осадок отделяют от водного нитрата аммония с использованием центрифуги; причем отделенная тяжелая вторая фракция содержит повышенную процентную массовую долю железа. Техническим результатом является секвестрация экологически вредного диоксида углерода, обеспечение конверсии указанных промышленных отходов в ценные конечные продукты. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл., 1 пр.

Способ получения нанопорошка меди из отходов // 2597445

Изобретение относится к порошковой металлургии. Способ получения нанопорошка меди из отходов электротехнической медной проволоки, содержащих не менее 99,5% меди, включает их электроэрозионное диспергирование в дистиллированной воде при частоте следования импульсов 100-120 Гц, напряжении на электродах 200-220 В и емкости разрядных конденсаторов 25,5-35,5 мкФ, с последующим центрифугированием раствора для отделения наноразмерных частиц от крупноразмерных. Обеспечивается получение сферического нанопорошка меди с незначительным количеством примесей. 3 ил., 1 табл., 1 пр.

Технологическая линия производства трихлорида железа из пиритных огарков // 2599316

Изобретение относится к технологической линии производства трихлорида железа из пиритных огарков (варианты), содержащей устройство прокаливания, устройство хлорирования, устройство сублимации и устройство десублимации. При этом по первому варианту устройство прокаливания представляет собой печь кипящего слоя, устройство хлорирования выполнено в виде барабанной вращающейся печи с температурой нагрева до 250°C, в которую в качестве хлорирующего агента поступает твердый хлорид аммония, устройство сублимации представляет собой барабанную вращающуюся печь с температурой нагрева до 350°C. По второму варианту устройство прокаливания, устройство хлорирования, устройство сублимации представляют собой печи кипящего слоя. Обеспечивается упрощение процесса переработки пиритных огарков с переводом основной части железа в трихлорид железа. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ получения медного порошка из отходов // 2599476

Изобретение относится к получению медного порошка из отходов электротехнической медной проволоки. Отходы, содержащие не менее 99,5% меди, подвергают электроэрозионному диспергированию в дистиллированной воде при частоте следования импульсов 28-100 Гц, напряжении на электродах 150-220 В и емкости разрядных конденсаторов 25,5-55,5 мкФ. Обеспечивается получение медного порошка с незначительным количеством примесей. 6 ил., 1 пр.

Способ извлечения оловянно-свинцовых припоев из лома электронных печатных плат и устройство для его осуществления // 2600156

Группа изобретений относится к переработке электронных печатных плат. Полую емкость с ломом электронных печатных плат размещают в среде жидкого теплоносителя, разогретого до температуры или выше температуры плавления оловянно-свинцового припоя, после расплавления оловянно-свинцового припоя полую емкость освобождают от теплоносителя и затем путем вращения удаляют из нее расплавленный оловянно-свинцовый припой и остатки теплоносителя. Устройство содержит открытую сверху емкость с жидким теплоносителем и установленную в ней с возможностью вращения полую емкость, выполненную в форме тела вращения и предназначенную для размещения лома электронных печатных плат. Полая емкость выполнена проницаемой для жидкости в радиальном от оси вращения направлении и с возможностью вертикального перемещения для освобождения ее от жидкого теплоносителя, при этом жидкий теплоноситель разогрет до температуры или выше температуры плавления оловянно-свинцового припоя. Обеспечивается извлечение оловянно-свинцового припоя из лома электронных печатных плат. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ переработки медно-ванадиевой пульпы процесса очистки тетрахлорида титана // 2600602

Изобретение относится к способу переработки медно-ванадиевой пульпы процесса очистки тетрахлорида титана. Способ включает отгонку тетрахлорида титана из медно-ванадиевой пульпы с получением кубового остатка . Смесь раствора гидроксида натрия карбоната натрия подают на выщелачивание кубового остатка при противоточной подаче сжатого воздуха. Ванадийсодержащий раствор отделяют от кека и обрабатывают сначала соляной кислотой, затем хлоридом аммония и повторно обрабатывают хлоридом аммония. Смесь выдерживают, отделяют осадок в виде ванадата аммония, сушат и прокаливают с получением пентаоксида ванадия. Кек, полученный после выщелачивания кубового остатка, промывают водой, обрабатывают соляной кислотой при подаче сжатого воздуха. Твердый осадок отделяют в виде редкометаллического концентрата. Медьсодержащий раствор обрабатывают железной стружкой с получением цементационной меди. Техническим результатом является повышение сквозной степени извлечения из медной пульпы в товарную продукцию таких компонентов, как тетрахлорид титана, пентаоксид ванадия и медь цементационная. 7 з.п. ф-лы, 1 пр.

Извлечение драгоценных металлов // 2600778

Изобретение относится к способу извлечения драгоценных металлов с внутренней поверхности трубок в теплообменном технологическом оборудования. Способ включает стадии направления потока воды под давлением на внутреннюю поверхность трубок технологического оборудования для формирования суспензии, содержащей драгоценный металл, и пропускания суспензии через фильтровальную установку для отделения от воды драгоценного металла. При этом поток воды направляют при давлениях в диапазоне 70-150 МПа. Техническим результатом является ускорение процесса извлечения драгоценных металлов и повышение экологичности процесса. 17 з.п. ф-лы, 1 пр.