[發(fā)明專利]材料分揀系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680053690.4
• 申請(qǐng)日: 2016-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN108136445B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·G·加西亞;N·庫馬;S·達(dá)斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索特拉合金有限公司
• 主分類號(hào): B07C5/02
• 分類號(hào): B07C5/02;B07C5/10;B07C5/34;B07C5/342;B07C5/36;B07C5/38;G01N23/223
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 王穎;江磊

一種材料分揀系統(tǒng)，根據(jù)所檢測(cè)到的x射線熒光對(duì)材料進(jìn)行分揀，所述材料例如是由未知的金屬合金構(gòu)成的廢件。X射線熒光可被轉(zhuǎn)化為元素組成標(biāo)記，該元素組成標(biāo)記隨后可與參照材料的元素組成標(biāo)記進(jìn)行比較，以對(duì)各材料進(jìn)行識(shí)別和/或分類，隨后基于這種識(shí)別/分類將材料分揀到不同的組中。材料分揀系統(tǒng)可包括具有多個(gè)獨(dú)立的x射線源的同軸x射線管，每個(gè)x射線源能輻射待分揀的不同的材料流。

本專利申請(qǐng)要求美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第62/193,332號(hào)的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，該申請(qǐng)的內(nèi)容被納入本文作為參考。

政府許可權(quán)利

本發(fā)明是在美國(guó)能源部授予的合同號(hào)DE-AR0000422下由美國(guó)政府資助完成。美國(guó)政府可享有本發(fā)明的某些權(quán)利。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開一般涉及材料如廢金屬的分揀，尤其涉及在沿著輸送系統(tǒng)移動(dòng)的材料流中材料件(按照組成)的分揀。

背景信息

該部分旨在介紹與本公開的示例性實(shí)施方式相關(guān)的本領(lǐng)域各個(gè)方面。該討論據(jù)信有助于提供框架，促進(jìn)對(duì)本公開具體方面更好的理解。因此，應(yīng)理解該部分應(yīng)該如此解讀，而非必然承認(rèn)其為現(xiàn)有技術(shù)。

通常，材料件的分揀涉及確定各件材料的一個(gè)或多個(gè)物理性質(zhì)，將具有共同的一個(gè)或多個(gè)性質(zhì)的材料件分在一組。這些性質(zhì)可包括顏色、色調(diào)、紋理、重量、密度、透光率、聲音或?qū)χT如各種場(chǎng)的刺激作出的反應(yīng)的其它信號(hào)。

廢金屬常常被切碎，因此需要分揀以方便金屬的再利用。通過分揀廢金屬，原本可能送去垃圾填埋場(chǎng)的金屬得到再利用。另外，與從礦石中提煉原生原料相比，使用分揀的廢金屬可以降低污染和排放。如果分揀的金屬的品質(zhì)符合一定的標(biāo)準(zhǔn)，制造商可以使用廢金屬代替原生原料。廢金屬可包括以下類型：黑色金屬和有色金屬，重金屬，高價(jià)值金屬如鎳或鈦，鑄造或鍛造金屬，以及其它各種合金。

從切碎的報(bào)廢設(shè)備(例如汽車或家用電器)中回收有色金屬的重要性日益增加，這是因?yàn)榭梢砸源朔绞交厥斩喾N原材料，例如銅或鋁。但是，要使其成為可能，這些組分必須被提取到高純度。因此，一種有效力、有效率和經(jīng)濟(jì)的分揀方法可以增值，因?yàn)樘釤挼母饔猩M分的市場(chǎng)價(jià)值明顯高于未分揀的黑色金屬混合物的市場(chǎng)價(jià)值。

鋁廢料的回收利用是非常有吸引力的建議，因?yàn)榕c費(fèi)力地提取更昂貴的原鋁相比，最多可以節(jié)省95％的能量成本。原鋁定義為從富含鋁的礦石如鋁土礦中得到的鋁。同時(shí)，因?yàn)殇X輕質(zhì)的特點(diǎn)，市場(chǎng)(例如汽車制造)對(duì)鋁的需求穩(wěn)定增加。因此，特別希望能有效地將鋁廢金屬分離為各種合金類別，因?yàn)橄嗤辖痤悇e的鋁廢料混合物比隨意混合的合金明顯更有價(jià)值。例如，在用于回收鋁的摻混方法中，任何量的由類似或相同的并具有一致的品質(zhì)的合金組成的廢料比由混合的鋁合金構(gòu)成的廢料更有價(jià)值。

鍛造廢料含有鍛造合金的混合物。混合的鍛造廢料的價(jià)值有限，因?yàn)樵摶旌衔锞哂谢旌系幕瘜W(xué)組成，如果要用于生產(chǎn)新的鍛造合金，必須對(duì)其進(jìn)行稀釋。這樣做的原因是因?yàn)殄懺旌辖鸬慕M成容忍更嚴(yán)格，需要符合鍛造產(chǎn)品的性能要求。高價(jià)值廢料應(yīng)該能高度吸收返回到回收產(chǎn)品中。高吸收意味著最終產(chǎn)品的主要部分是由廢料組成的。為了提高鍛造廢料的價(jià)值，需要將鍛造產(chǎn)品分離為各合金級(jí)別或類似的組成材料，以最大化吸收。混合的合金廢料由于其吸收到高品質(zhì)鍛造合金中的能力較差，所以在分離性中表現(xiàn)出一些困難的問題。混合的合金廢料吸收到高品質(zhì)鍛造合金中的能力較差，因此，只有有限量的混合廢料能用于回收利用到鍛造產(chǎn)品中。吸收定義為可用于生產(chǎn)另一種所需組成的錠的合金或混合物的百分比，但是不超過特定的合金組成限值。在這種鋁合金中，鋁總是材料的主體。但是，銅、鎂、硅、鐵、鉻、鋅、錳之類的成分和其它合金元素為合金鋁提供一定范圍的性質(zhì)，并且提供區(qū)分一種鍛造合金與另一種鍛造合金的手段。