[发明专利]从污染的金属废料的金属回收

说明书

发明领域

本发明涉及用于回收金属的设备和方法。

发明背景

对于回收材料如铝、镁和其他金属和非金属存在越来越大的需求。经常将这样的材料在再熔化所述材料之前必须被除去的油漆、油、水、漆、塑料或其他挥发性有机物(VOC)中涂布。对于能够在不熔化的情况下在相对高的温度处理的材料，通常将这样的杂质使用有时被称为去除涂层的热工艺除去。这样的热去除涂层工艺也可以用来在再熔化之前将材料干燥和/或消毒。

例如，铝经常在饮料罐的生产中使用，所述饮料罐通常被以油漆、漆和/或其他VOC涂布，并且也在更大的产品如内燃废料中使用。在可以将铝熔化用于回收之前，必须将任何涂层或其他杂质除去以便最小化金属损失，并且将铝从其他金属分离。

已知的去除涂层工艺涉及将所要处理的材料暴露至热气，以便氧化所要除去的涂层和/或杂质。这种暴露在其中可以控制热气的温度和氧含量的密闭环境中发生。需要超过300℃的温度以除去大部分的有机化合物，并且通常需要在6％至12％的范围内的氧气水平。

如果未小心控制热气的温度和氧气水平，则该工艺可以变为热自动补偿的，因为在热汽提的过程中释放的VOC燃烧。这可导致热气的温度不受控增加，这可能是非常危险的。

通常将在处理之前将所述材料切碎，并且对于有效去除涂层很重要的是将切碎的材料的所有表面暴露至热气。如果这没有发生，则所述处理将变得低效并且，尤其在U.B.C的情况下，黑色污迹会留在所处理材料的表面上。还适宜的是将材料在处理的过程中搅拌，以从所述材料物理移除掉下的涂层或杂质。

目前，用于热去除涂层和金属回收的主要系统是：

1静止炉

在静止炉中，将所述材料堆叠在金属丝网上，并且将热气再循环通过所述炉，以将所述材料加热至所需的处理温度。

这种布置不是高效的，因为热气未接触包封在丝网上的材料堆内的材料。如之前讨论的，在去除涂层中重要的是将所处理的材料的所有表面暴露至热气。而且未将所处理的材料搅拌。

2传送炉

该系统使用丝网带式传送机将用于处理的材料传送通过炉。热气当带上的材料通过炉时通过所述材料。该方法具有的问题如下：

·带上的材料的深度限制该工艺。材料被堆叠，导致与对静止炉发现的问题类似问题，其中在堆叠的中心处的材料未与热气接触。

·没有材料的搅拌，所以未将松动的涂层移除。

·传送带寿命短。

·必须将材料稳定地进料。

·该工艺不适用于小体积或连续改变的产品。

3旋转炉

大型炉从水平倾斜，以使得在其最高端进料或装载至炉中的材料在重力的影响下向将材料释放处的最低端行进。将炉旋转以使得将该炉内的材料搅拌，并且提供热气的流动以当所述材料行进通过炉时加热所述材料。这种方法涉及很多问题：

·必须将材料恒定地进料。

·该工艺不适用于小体积或连续改变的产品。

·连续工艺需要在两端即材料装载端和材料排出端处的气锁。

·该炉需要导致高水平维护的旋转密封。

4斜底炉

这用于从废料等回收金属如铝。浮渣熔炉设置有一个或多个出渣口或全宽度缝，使所述缝的大小允许熔化的金属通过至储罐中同时留下所得到的废料。该浮渣熔炉具有斜炉底，在所述斜炉底上加载废料并且将所得到的熔化铝排出至储罐中。该斜炉底的角度是关键的，并且来自废料的尘土和沙子会污染所述金属。

WO 01/98092A1描述了一种可枢轴转动或可倾斜炉，其克服了之前已知的用于去除涂层的设备和方法的许多缺点。对于该炉的构造和操作的详细描述，读者应参考WO 01/98092A1。然而，简短地，该炉具有用于接收所要处理的材料的装载部分和调换部分。结合在该调换部分内的是热气的射流或流动穿过的热处理室。该炉在其中调换部分高于装载部分的第一位置与其中装载部分高于调换部分的第二位置之间可枢轴移动。该排列使得炉可以在第一与第二位置之间反复地移动，以使得炉内的材料从一个部分落至另一个部分，通过热处理室中的热气的射流。还公开了使用该设备的方法。

上面的已知炉具有的优点是它可以用来以分批工艺处理相对小体积的材料。进一步的优点是通过控制所述炉的移动，可以将所处理的材料任意带入和带出热处理室，使得炉能够在工艺不以不受控方式热自补偿地进行的情况下安全地操作，并且允许处理工艺的极细程度的控制。