[發(fā)明專利]壓力破碎法分離廢鋁材料的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711265866.5
• 申請(qǐng)日: 2017-12-05
• 公開（公告）號(hào): CN108043505A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫德勤;周自強(qiáng);譚翰墨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常熟理工學(xué)院
• 主分類號(hào): B02C4/02
• 分類號(hào): B02C4/02;B02C23/16;B02C23/14;B07B9/00;B07B1/28;B07B1/22
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 范晴;胡秋嬋

本發(fā)明公開了壓力破碎法分離廢鋁材料的方法，包括步驟：(1)預(yù)處理，采用固體潤(rùn)滑劑噴灑在相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置且具有間隙的兩個(gè)壓輥表面；(2)往兩個(gè)壓輥之間加入鑄造鋁合金與變形鋁合金的混合材料，對(duì)混合材料進(jìn)行壓力處理；(3)經(jīng)壓力處理的物料進(jìn)入傾斜設(shè)置的振動(dòng)篩的上端，小塊物料到振動(dòng)篩下方被收集，大塊物料經(jīng)振動(dòng)篩下端出料；(4)振動(dòng)篩下端出料進(jìn)入傾斜設(shè)置的滾筒內(nèi)，物料從滾筒上端進(jìn)入，破碎的小塊物料經(jīng)滾筒外壁的篩孔進(jìn)入滾筒外部的保護(hù)罩內(nèi)，滾筒與保護(hù)罩之間具有間隙以使?jié)L筒相對(duì)于保護(hù)罩轉(zhuǎn)動(dòng)，然后從保護(hù)罩排出被收集，未被破碎的大塊物料移動(dòng)至滾筒下端被收集。本發(fā)明提供的方法，可分離鑄造鋁和變形鋁材料，提高廢鋁材料的利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料分離技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及用于壓力破碎法分離廢鋁材料的方法。

背景技術(shù)

廢舊鋁合金材料中主要包含可變形鋁合金與鑄造型鋁合金兩大類，另外還包含有少量的鋼鐵、銅等。變形鋁合金要求有很好的塑性，其特點(diǎn)是塑性好，在成分設(shè)計(jì)方面，其合金含量也不是太高，一般不超過(guò)5％，只有特殊狀態(tài)下使用時(shí)才添加5-10％的合金含量，如航空鋁合金，有的甚至10％以上[2]。鑄造鋁合金中的合金元素如Si、Fe等含量較高，其主要目標(biāo)是保證材料的流動(dòng)性；鑄造鋁合金中存在較多的鑄造缺陷，如夾雜物、氣孔、組織偏析等，體現(xiàn)出脆性特征，而且其強(qiáng)度一般要比變形鋁合金要稍微低些[3]。因此，將變形鋁合金與鑄造鋁合金分離開來(lái)，分別由于生產(chǎn)不同類型的高性能鋁合金，具有非常重要的意義。主要體現(xiàn)在：(1)有利于實(shí)現(xiàn)再生鋁合金成分調(diào)整。首先，鑄造鋁合金中用量最大的是Al-Si合金，而Si元素在變形鋁合金中是作為有害元素的，只有6XXX系合金中加入少量的Si元素與Mg元素形成Mg2Si強(qiáng)化相，因此利用含有較多鑄造鋁合金的廢鋁原料來(lái)生產(chǎn)變形鋁合金是需要去除大量的Si元素，而從鋁合金中去除化學(xué)活性較差的Si元素難度很大，所以，這也是目前為什么廢鋁再生無(wú)法獲得良好變形鋁合金產(chǎn)品的重要原因。(2)有利于節(jié)約合金材料。目前廢鋁再生的重要產(chǎn)品是鋁合金輪轂，目前輪轂用的材料一般是A356鋁合金，其硅含量在7％左右，個(gè)別要求采用A380合金，其硅含量在8.5％左右；如果采用含有較多鑄造鋁合金的廢鋁原料來(lái)生產(chǎn)的話，由于原料本身含有一定的硅、鎂、銅等合金，其中間合金的加入量會(huì)明顯降低，將會(huì)明顯降低生產(chǎn)成本。

因此，在廢鋁再生工藝過(guò)程中，如果能將廢鋁原料中不同種類的材料進(jìn)行有效的分門別類，以不同類別的廢鋁原料來(lái)制備相應(yīng)的產(chǎn)品，對(duì)于提高廢鋁再生產(chǎn)品質(zhì)量和性能、降低生產(chǎn)成本等具有重要的意義；同時(shí)，利用廢鋁再生生產(chǎn)高性能的高附加值產(chǎn)品也成為可能。

廢鋁再生工藝的主要問(wèn)題在于其原料種類和使用環(huán)境的多樣性以及回收渠道的多元性，原料中常常混雜有一定數(shù)量的非鋁零部件，混雜程度較高的廢鋁原料成為廢鋁再生工藝發(fā)展的主要障礙，因此世界上各國(guó)都在加強(qiáng)原料控制與技術(shù)創(chuàng)新技術(shù)以提高廢鋁再生的生產(chǎn)效能。其中，廢鋁原料回收體系不斷完善，實(shí)現(xiàn)不同類型廢鋁原料的分類回收和倉(cāng)儲(chǔ)。美國(guó)三大汽車公司都有專門的汽車回收試驗(yàn)研究中心，對(duì)汽車上的各種材料回收都有成果和專利問(wèn)世；而德國(guó)奔馳汽車公司已使其金屬回收率達(dá)到95％。其次，加強(qiáng)廢鋁原料預(yù)處理技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)不同摻雜非鋁材料的分離以及不同種類鋁合金的分類使用，提升了再生鋁產(chǎn)品的質(zhì)量。

目前已經(jīng)投入工程應(yīng)用的包括磁選、浮選、重力分選、成分掃描技術(shù)等。(1)磁選法是應(yīng)用最為廣泛的從廢鋁中分離廢鋼鐵等磁性材料的方法，其原理為：利用鋼鐵材料與鋁合金的磁性差異，在受到磁場(chǎng)作用以后將破碎原料的鋼鐵材料吸附而從廢鋁原料中分離出來(lái)。(2)渦流分離技術(shù)或靜電法，是利用廢鋁原料中不同金屬間的電導(dǎo)率和密度不同，將廢鋁原料在交變磁場(chǎng)中或靜電分選設(shè)備中，不同材料受到不同的電磁感應(yīng)力，而被平拋的軌跡也不同，從而達(dá)到將它們進(jìn)行分離的效果。(3)重力分選或拋物分選法，都是利用廢鋁原料中不同種類原料的比重差異，或在介質(zhì)中不同物料的沉降速度不同而形成分層，或在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的傳送帶上將不同密度的材料拋出至不同的落點(diǎn)，使密度差異較大的材料與鋁合金材料實(shí)現(xiàn)分離。(4)熔化法。對(duì)以機(jī)械結(jié)合形式構(gòu)成的鋁鋼或鋁銅類組合零部件，可以在專用的熔化爐中加熱，使鋁熔化后扒出廢鋼鐵或其它高熔點(diǎn)材料。