[实用新型]自铝渣中提取氧化铝的射频电浆合成装置

说明书

技术领域

本实用新型有关于一种射频电浆合成装置，尤涉及一种通过热电浆处理与高温净化铝渣，从铝渣中提取氧化铝，以获得氧化铝陶瓷粉末，特别指同时处理铝渣并且生产氧化铝，使铝渣转换成可销售产品的装置。

背景技术

一般由回收废铝(Aluminium scrap)中回收铝的流程，如图5所示。在铝冶金(Aluminium metallurgy)期间生成熔融铝(Molten aluminum)与细微粒(Fine particle)，该熔融铝浇铸(Cast)在模具中以获得铝锭(Ingot)或合金(Alloy)，且当熔融金属的表面与炉内空气反应时将产生浮渣(Dross)；而该细微粒由空气污染控制系统，如袋式集尘器收集的集尘灰(Incinerator ash)，且该浮渣与集尘灰被定义为铝渣(Aluminum residues)。因此，在废铝熔化过程中，铝渣由氧化铝、铝合金、以及少量添加元素的氧化物与氮化铝组成。

在中国台湾，铝再生过程中浮渣数量估计将超过20万吨/年，且大部分铝渣被处置在一般事业废弃物掩埋场或非法储存为主。由于一般事业废弃物掩埋场与储存区域在中国台湾有其限制，且掩埋场地与储存区亦不够多，甚至因为有些掩埋场的处理费过高，造成弃置乱丢现象日益频繁；因此，上述所提并非作为处理铝渣的最佳解决方法。由于铝渣的主要成分氧化铝(Al₂O₃，约占75％～92％)，其余则为铝(Al)、氮化铝(AlN)及碳化铝(ALC)，当铝渣与湿气或水接触时，会不稳定地释放有害气体，如氨(NH₃)、甲烷(CH₄)与氢气(H₂)；因此，铝渣亦被归类为危险废弃物，若将其处置在一般事业废弃物掩埋场中，则可能会导致严重的环境污染问题，对生态造成伤害。

AlN+3H₂O→Al(OH)₃+NH₃↑pH<8

AlN+4H₂O→Al(OH)₃+NH₄OH pH>8 

Al₄C₃+12H₂O→4Al(OH)₃+3CH₄↑

2Al+2H₂O+4OH-→2Al(OH)₃+H₂↑

鉴于从生产铝或铝的回收过程中会产生大量的铝渣为废弃物，因此一种新又适当的回收技术对铝渣确有其需要，但至目前为止，铝渣的处理依然没有找到任何有效技术，故，一般已用者无法符合使用者于实际使用时所需。

实用新型内容

本实用新型主要目的在于，克服已知技艺所遭遇的上述问题并提供应用热电浆技术建造一种射频电浆合成装置作为高温热源，通过热电浆处理与高温净化铝渣，从铝渣中提取氧化铝，以获得氧化铝陶瓷粉末，藉以达到同时处理铝渣并且生产氧化铝，使铝渣转换成可销售产品的装置。

本实用新型次要目的在于，提供一种可增加二次资源生命周期，避免工业废弃物不适当处理而对环境产生影响，并能减少进口主要资源需求，避免自然资源开发利用，进而减少二氧化碳排放量的装置。

为达以上目的，本实用新型一种自铝渣中提取氧化铝的射频电浆合成装置包括：一送粉器，用以供应一待处理的铝渣，使其在一载气作用下引入热电浆火焰中；一射频产生器，设于一匹配箱内并装设于一基座上，经由一匹配电路耦接至一感应线圈，用以供应RF能量；一热电浆源，其一端与该送粉器连接，另一端穿设于该基座上，具有该感应线圈，可利用RF能量激发气体分子离子化而产生电浆流；一反应室，与该热电浆源另一端连接，用以将该铝渣于真空环境下，通入保护气体与反应气体，利用RF能量通过该感应线圈而产生一交变电磁场，并能在维持放电空间后形成一热电浆火焰而达成对该铝渣的热电浆处理与高温净化反应，从该铝渣中提取氧化铝，以获得氧化铝陶瓷粉 末；一粉末收集单元，与该反应室连接，用以收集排出的大颗粒、小颗粒与细颗粒状的氧化铝陶瓷粉末；以及一真空泵，与该粉末收集单元连接，用以将该反应室抽真空。

于本实用新型上述实施例中，该铝渣为浮渣(Dross)或集尘灰(Incinerator ash)。

于本实用新型上述实施例中，该射频产生器提供1KW～10MW的电浆功率。

于本实用新型上述实施例中，该射频产生器可产生1MHz～500MHz的射频电浆。