[发明专利]黑渣和盐饼的氧化焙烧

说明书

通过蒸发可以有效地提取渣滓的盐组分。在渣滓处理期间，可以允许温度接近或超过所述渣滓的一种或多种盐组分的沸点，优选在氧化环境中。可将所述温度保持足够高，使得盐含量可以施加可感知的蒸气压，并且可以保持足够长的时间以允许大部分、全部或基本上全部的所述盐含量蒸发并在燃烧气体中从窑中被带走。蒸发的盐可被冷凝并收集。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年6月27日提交的且标题为“OXIDATIVE ROASTING OF BLACKDROSS AND SALT CAKE”的美国临时申请62/867,721的权益和优先权，该临时申请的内容以引用方式全文并入本文以用于所有目的。

技术领域

本公开整体涉及金属回收，并且更具体地涉及来自铝回收的渣滓的处理和使用。

背景技术

金属回收和具体地铝回收的副产物可能难以处理和加工。例如，铝回收通常会产生黑渣或白渣作为回收过程的副产物。黑渣通常含有一些铝、适量的氧化铝和大部分的盐。例如，由用过的饮料罐(UBC)原料的回收得到的一些黑渣会产生具有约10％铝、50％盐和40％氧化物的黑渣，但也可能出现其他量。白渣是氧化物和金属铝的混合物，并且通常含有非常少的盐。白渣中的金属最通常通过在高温下用盐处理渣滓来回收。这将得到通常称为盐饼的氧化物/盐副产物。这些副产物可能含有氮化物、碳化物和其他物质。

副产物可能是危险的并且可能需要高度受控的运输和处置操作。例如，来自铝回收的渣滓在润湿时可能会产生易爆的氢气，并因此必须小心处理。现有的渣滓处理技术通常需要单独的设施，并因此渣滓必须从其产生地点运输到处理设施。在一些国家/地区，法规禁止此类物质的各种处理和处置。现有的处理渣滓的技术集中于通过加热和熔化来回收金属(例如，铝)，以及通过浸出和蒸发来回收盐。这些现有技术依赖于高功率输出，诸如加热成批的白渣以去除金属，并且使用大量的水和能量从渣滓或盐饼中浸出盐，并蒸发该水以回收盐。用于从渣滓中浸出盐的水和能量显著足够，使得某些现有的白渣处理技术特别集中于无盐工艺，以避免不得不在随后的步骤中回收盐。另外，从渣滓中浸出盐可能会产生大量有害的、有毒的和/或反应性气体(例如，H₂S、PH₃、NH₃、H₂/CH₄)，这些气体需要进行受控的收集和破坏。

因此，需要对来自铝回收的渣滓进行改进的处置和处理，使得渣滓的组分可以更容易且有效地回收，并且使得渣滓可以更容易且有效地处理。

发明内容

术语实施方案和类似术语旨在广义地指代本公开和所附权利要求的所有主题。包含这些术语的陈述不应被理解为限制本文描述的主题，或限制所附权利要求的含义或范围。由本文覆盖的本公开的实施方案由所附权利要求而非本发明内容限定。本发明内容是本公开的各方面的高度概述，并介绍了一些概念，这些概念在下面的具体实施方式部分中进一步描述。本发明内容并不意图确认所要求保护的主题的关键特征或本质特征，也不意图用来孤立地确定所要求保护的主题的范围。通过参考本公开的整个说明书、任何或所有附图以及每项权利要求的适当部分，应当理解本主题。

在各种实例中，提供了一种从金属回收副产物中提取盐的方法。该方法可包括用渣滓填充容器。渣滓可包含氧化铝和盐。该方法还可包括将渣滓加热到盐的沸点或更高的温度。该方法还可包括将渣滓保持在该温度以允许盐蒸发为盐蒸气。该方法还可包括通过气体出口将盐蒸气引导出容器。该方法还可包括捕获盐蒸气。

在各种实例中，提供了一种用于从金属回收副产物中提取盐的系统。该系统可包括用于接收渣滓的容器。渣滓可包含氧化铝和盐。该系统还可包括联接到容器的热源，用于将渣滓加热到足够高的温度以使盐蒸发为盐蒸气(例如，1200℃或更高)。该系统还可包括联接到容器的气体出口，用于从容器输送气体和盐蒸气。该系统还可包括联接到气体出口的盐收集器，用于收集和冷凝盐蒸气。