<<
>>

МЕДЬ ИЗ ЛОМА СМЕШАННОГО СОСТАВА

При извлечении металлов из металлического лома сырье как правило содержит большое количество различных металлов и неметаллов, находящихся в виде механических ассоциатов друг с другом и с трудом поддающихся разделению.

Криогенные процессы очень эффективны при обработке некоторых типов металлического лома, который в ходе обработки становится хрупким и легко поддается фрагментации. Однако если в ломе содержатся значительные количества металлов, сохраняющих пластичность при температуре криогенной обработки, то при его переработке приходится решать ряд проблем. Так, например, в материале, содержащем медь и железо, медь после криогенного охлаждения не становится хрупкой и ломкой. Напротив, она проявляет склонность к сплющиванию, сжатию, растяжению и другим видам плагтической деформации при проведении процесса дробления. Как следствие этого, значительные количества железа не удается выделить и направить на повторное использование. Механическое улавливание железа частицами цветного металла делает, таким образом, невозможным разделение обычными методами.

Процесс, разработанный Д. Дж. Дрейеом (патент США 3 905556, 16 сентября 1975 г.; фирма «Эйр Продактс энд Кемикалс, Инк.))), применяется для обработки металлического лома самого разного состава. Здесь он будет описан применительно к лому, имеющему относительно высокое содержание меди. В нем могут присутствовать и другие цветные металлы, такие как алюминий, цинк или драго

ценные металлы. Типичным сырьем, перерабатываемым по данному способу, является смесь, получаемая при первичной фрагментации непригодных к эксплуатации автомобильных генераторов, регуляторов напряжения, электромоторов, арматуры, статоров, электрических проводов, электронных устройств, реле и т. п., в которой содержатся относительно большие количества меди, существенные количества алюминия, органический изоляционный материал, а также железосодержащие материалы и, как правило, малые количества других металлов,

Исходное сырье первоначально подвергают криогенному охлаждению, и, когда железо и органические компоненты становятся хрупкими, разбивают его на куски, минимальный размер которых составляет 7—8 см.

После этого материал разделяют на легкую и тяжелую фракции; тяжелую фракцию разделяют в магнитном поле на магнитную и немагнитную часть. Немагнитные материалы соединяют с легкой фракцией, полученной на первой стадии разделения, и снова подвергают дроблению, причем получают частицы с минимальным размером ~5 см.

Затем сырье снова подвергают разделению с помощью воздуха; более тяжелую фракцию направляют на магнитное разделение и полученную немагнитную фракцию возвращают во вторую дробильную мельницу. Легкую фракцию, полученную при разделении, измельчают для получения частиц с минимальным диаметром ~2,5 см и полученный материал освобождают от магнитных компонентов в одной или нескольких стадиях магнитного разделения. Оставшаяся немагнитная фракция может быть использована для выделения индивидуальных металлов.

Схема стадии выделения металла представлена на рис. 43. Материал по линии 8 подается в гранулятор или на нож для проволоки 9. Материал представляет собой маленькие куски лома, полученные ранее путем последовательного измельчения в молотковых или им подобных мельницах, и содержит различные металлы при высоком содержании меди. Хотя кусочки сырья и не должны обязательно иметь точные размеры, однако наиболее подходящими для переработки являются частицы диаметром ~1,2 см м длиной ~2,5 см; величина частиц зависит от размеров отверстий в грохоте последней из молотковых мельниц.

Фракции, состоящие в основном из ковких металлов и содержащие также неметаллы, значительно труднее подвергаются измельчению г. получением частиц контролируемого размера, чем хрупкие материалы. В связи с этим для получения частиц приблизительно одинакового размера, что облегчает дальнейшую переработку, сырье, состоящее из металлических кусочков, по линии 8 подается на нож для проволоки или в гранулятор 9.

В грануляторе 9 получают частицы, размеры которых в основном составляют 0,65 см, и менее либо 0,8 см и менее. Пыль удаляют через верх гранулятора и по линии 10 направляют в пылесборную трубу 13, ведущую к коллекторной системе.

Пыль, собираемая в циклонах, мешочных и других фильтрах, может быть использована для выделения металлических и неметаллических компонентов, содержащихся в ней.

Измельченный продукт из гранулятора 9 направляют на просеивание, в результате которого получают три или более фракций с разным размером частиц. В рассматриваемом случае используют обычное трехъярусное сито 11, с помощью которого получают четыре фракции. Хотя размеры частиц в каждой фракции не должны выдерживаться очень точно, в данном примере можно указать следующие желательные размеры частиц во фракциях: I — крупная, более 0,65 см; 2 — первая средняя, 0,32—0,65 см; 3— вторая средняя, 0,15—0,32 см; 4 — мелкая, менее 0,15 см.

Частицы пыли, образующейся при просеивании, по линии 12 попадают в пылесборную систему. Крупная фракция I по линии 15 возвращается на нож 9 для дальнейшего измельчения. Если сырьем в линии 15 захвачены значительные количества магнитных материалов, желательно удалить их с помощью магнитного разделения до того, как смесь попадает на нож 9. Каждую из оставшихся фракций 2, и 4 по отдельности подвергают разделению по плотностям.

Применение многоярусных сит необходимо для того, чтобы предохранить резцы гранулятора 9 от возможных повреждений частицами больших размеров. После измельчения исходного сырья (последняя стадия измельчения обозначена цифрой I на схеме) оно подается на разделение в воздушный сепаратор 2. Там падающие частицы разделяются на легкую и тяжелую фракции при действии потока воздуха, подаваемого в поперечном направлении.

Тяжелая фракция выводится из сепаратора 2 по линии 3 и может быть возвращена на стадию измельчения — с предварительным добавочным разделением этой фракции или без такового. Пыль собирается в пылесборной системе, попадая по линии 4 в пылесборную трубу 13, в то время как легкая фракция по линии 5 поступает в гранулятор 9. Хотя частицы лома, поступающие на последнюю стадию дробления I, являются в основном немагнитными, однако после механической обработки на стадии I и сепарации 2 возможно появление магнитных частиц, которые ранее были покрыты оболочкой из немагнитных метериалов. Эти магнитные частицы могут быть удалены из сырья по линии 5 с помощью магнитной сепарации, обозначенной на схеме цифрой 6. Сырье, не содержащее более магнитных частиц, по линии 8 направляется в гранулятор 9.

Перейдем к описанию обработки трех фракций, образующихся на стадии сортировки 11. Наиболее грубые фракции подвергают разделению по плотности частиц. Так, фракцию с наибольшим размером частиц, которая после сортировки отводится по линии 16, направляют в сухой сепаратор 17, в котором происходит удаление неметаллических частиц и материалов более легких (меньшей плотности) чем алюминий.

Удаление этих частиц может быть проведено, например, с помощью устройства известного под названием «дестонер». В нем сухой гранулированный материал подается на наклонный виброгрохот. Через грохот и слой материала над ним продувается или прокачивается воздух. Постоянный ток воздуха приводит к разделению материала на отдельные слои, причем более легкий материал, перемещающийся вниз по поверхности виброгрохота, находится в верхнем слое. Более тяжелый материал перемещается к верхней части грохота и затем выводится из системы.

На практике при работе таких сепараторов тяжелая фракция обычно содержит камни, стекло и т. п. — отсюда английское название «дестонер». Дестонер может эффективно разделять любые два компонента, которые отличаются по плотности не менее, чем на 100 %. Наиболее легкие частицы выносятся проходящим воздухом из верхнего слоя и попадают в пылесборную систему. Более легкая фракция выводится в нижней части грохота, где может быть расположен нож для соскабливания и удаления верхнего слоя (содержащего относительно более легкий материал) с нижнего слоя, в котором находится более тяжелый материал.

Из материала, подаваемого по линии 16, в сепараторе 17 удаляется пыль и материалы более легкие чем алюминий, которые выводятся по линии 18. Более тяжелые материалы по линии 20 подаются во второй сепаратор 21. В качестве сепаратора 17 может быть использован вакуумный дестонер Форсберга модели Н-2 или любой другой подобный аппарат, предназначенный для разделения по плотности сухих гранулированных материалов с приблизительно одинаковым размером частиц.

Сепаратор 21 может быть такого же типа как и 17, но он работает при несколько измененных условиях, таких как наклон грохота, скорость вибрации, интенсивность потока воздуха, для того чтобы обеспечить отделение алюминия

Ot более тяжелых металлов. Поскольку плотность алюминия значительно ниже, чем у              большинства других              металлов,              содержащихся              в ломе (разница в плотности              не менее 100 %) его              удается легко выделить в              сепараторе 21 в              очень чи

стом виде; из сепаратора его выводят по линии 22. Оставшиеся металлы, многие из которых близки друг к              другу по              плотности, неудовлетворительно              разделяются              в аппаратах типа дестонер.

Для четкого разделения оставшихся металлических компонентов материал из сепаратора 21 по линии 24 направляют на сепаратор типа концентрационного стола, который позволяет разделять частицы одинакового размера, различающиеся по плотности на 25 % и более. Обычно такое устройство представляет собой ячеистый грохот, наклоненный в двух направлениях. Ток воздуха проходит через проницаемую поверхность, в результате чего находящийся на грохоте материал разделяется на слои. Более легкий материал находится в верхнем слое, а более тяжелый материал, который перемещается вверх по рифленой поверхности грохота, в нижнем слое. Таким образом, подаваемое сырье разделяется на грохоте на несколько фракций с постепенно увеличивающейся плотностью. Путем соответствующего размещения перемещаемых делителей может быть достигнуто четкое разделение сырья на фракции одинаковой плотности. Таким образом из смеси могут быть выделены три или более продукта, каждый из которых содержит в основном одно вещество.

При разделении образуются также продукты, представляющие собой смесь отдельных фракций. Такие смеси снова возвращают на грохот для повторного разделения. Поток воздуха через грохот создается воздуходувкой, расположенной внизу, в случае концентрационных столов, работающих под давлением, или путем отсасывания воздуха сверху — в вакуумных столах.

^ ¦ Продукт, выводимый по линии 24, содержит медь, а также может содержать один или более других обычных цветных металлов или сплавов, таких как латунь, бронза, свинец и (или) цинк и т. п.; возможно также наличие небольших количеств серебра. Названные цветные металлы по возрастающей плотности располагаются в следующий ряд;

Al lt; Zn lt; Cu lt; Ag lt; Pb.

На концентрационном столе 25 легко достигается выделение цинка, который отделяется от меди и более тяжелых металлов. В зависимости от относительного содержания других металлов и желаемой чистоты выделяемого элемента после удаления цинка и большей части меди в 25, оставшиеся металлы можно выделять на том же столе или направить их на другой аналогичный концентрационный стол, для выделения индивидуальных металлов. В случае необходимости выделенные индивидуальные фракции могут быть далее подвергнуты очистке химическими или другими известными методами, которые, однако, не являются частью рассматриваемого процесса.

Средняя фракция, получаемая иа грохоте 11, отводится по линии 27 в сепаратор 28, устройство и работа которого такие же как у сепаратора 17. Материалы, которые легче алюминия, отделяются и выводятся по линии 29; оставшиеся металлические компоненты по линии 30 направляются в сепаратор 31, который аналогичен сепаратору 21.

Из сепаратора 31 алюминий отводится по линии 32, а оставшиеся металлы по линии 33 направляются на один или более концентрационный стол 34, где происходит такая же обработка как в сепараторе 25¦ В смеси, подаваемой в сепаратор 34, могут присутствовать также остаточные количества алюминия. В этом случае он быстро отделяется в виде самой легкой фракции.

Самая мелкая фракция, полученная на грохоте 11, по линии 35 подается в сепаратор, который может быть аналогичен ранее описанным сепараторам 17 и 28, или концентрационным столам 25 и 34. Как и в предыдущих случаях, неметаллические материалы отделяют от металлов и выводят по линии 37. Оставшийся металлический продукт представляет собой в основном медь, которая может быть выделена без дополнительного разделения. Однако в случае экономической целесообразности этот металлический остаток по линии 38 может быть направлен на дальнейшее разделение для получения индивидуальных металлических компонентов. Такое разделение может быть проведено таким же способом как и разделение смесей металлов, выводимых по линиям 20 и 30, или каким-либо другим методом.

Каждый из сепараторов 17, 21, 25, 28, SI, 34 и 36 может быть оборудован средствами для сбора пыли и удаления ее в общую пылесборную систему. Неметаллические материалы, выводимые из системы по линиям 18, 29 и 37 после объединения могут быть утилизированы.

<< | >>
Источник: М. Ситтиг. Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов. 1985

Еще по теме МЕДЬ ИЗ ЛОМА СМЕШАННОГО СОСТАВА:

  1. II. Южная Русь и киевский кагант
  2. ЭДВАРДУ КЛЭРКУ ИЗ ЧИПЛИ, ЭСКВАЙРУ
  3. Глобальный английский в «зоне перевода»
  4. Глава 13. Республика в кризисе. Ноябрь 1937 года – апрель 1938 года
  5. 8.1. Контент-анализ процессов функционирования медиа в социуме и медиатекстов на медиаобразовательных занятиях в студенческой аудитории
  6. Словарь терминов
  7. Понятие о бронзовом веке как исторической эпохе и культурной стадии
  8. Булатные узоры
  9. АЛЮМИНИЙ из отходов городского ХОЗЯЙСТВА
  10. ЦВЕТНОЕ СТЕКЛО ИЗ.СТЕКЛЯННЫХ ОТХОДОВ СМЕШАННОГО СОСТАВА