廢有色金屬的預處理是指將有色金屬廢件和廢料的狀態(tài)變成能夠進行有效的后續(xù)冶金加工的過程。這一過程包括:使各種廢件和廢料達到規(guī)定的外形尺寸和重量標準;將有色金屬與黑色金屬分離;去除非金屬夾雜物、水分、油質(zhì)等。對廢有色金屬進行精細和高質(zhì)量的準備,使之適用于冶金工序,可以使有色金屬損失減少到最低程度,使燃料、電力、熔劑的單位消耗降低,使冶金設備和運輸工具得到有效的利用,并使勞動生產(chǎn)率及有色金屬與合金產(chǎn)品的質(zhì)量得到提高。
有色金屬廢件與廢料的預處理包括下列主要工序:分選,切割,打包,壓塊,破碎,粉磨,磁選,干燥,除油等。特種再生原料(廢蓄電池、廢電動機、廢電線、馬口鐵廢料)的預處理,采用專門的生產(chǎn)線。
全蘇再生有色金屬科學研究設計院研究出廢有色金屬預處理的一般工藝流程(圖1),該流程從有色金屬廢件與廢料進入車間起,至成品發(fā)往用戶廠為止。
廢切屑的處理
廢切屑是用金屬切削機床對各處有色金屬及合金進行加工的過程中產(chǎn)生的。合金的化學成分和所用切削工具不同,廢話切屑單個顆粒的形狀和尺寸也大不相同。廢切屑分為散粒屑和卷狀(螺旋形)屑、粗屑和細屑、均質(zhì)屑和混合屑。在對毛坯進行機械加工的過程中,屑中會有鐵的機械夾雜,鐵含量可達30%。在使用潤滑冷卻液的機床上加工廢有色金屬及合金,還會使廢切屑展面積存乳化液和油。如果露天存放廢切屑,水分和油質(zhì)含量可達20~30%。濕屑將迅速腐蝕,而且堿性乳液會加快腐蝕過程。為了在對廢切屑進行冶金加工時取得高的技術經(jīng)濟指標,須從屑中去除鐵的機械雜質(zhì)以及水分、油質(zhì)和砂。為此,廢切屑須經(jīng)破碎、干燥,之后再加以篩分和磁選。
卷狀屑破碎采用以錘式破碎機為基礎制造的碎屑機組。這種碎屑機組(圖1)由一臺經(jīng)過改裝的CM-2型錘式破碎機(圖2)及供料裝置、撕斷裝置、帶式傳送裝置組成。通過撕斷裝置的爪形輪將卷狀屑由受料倉拖到帶式傳送裝置上。在這個過程中,卷狀屑被撕成小束并被部分破碎。接著,由帶式傳送裝置將卷狀屑送入破碎機的裝料器中,在旋轉錘的沖擊之下將其粉碎并撒入帶式卸料傳送裝置的受料斗。撕斷裝置的爪形輪轉速為18轉/分,破碎機的轉子轉速為750轉/分。CДA-7型碎屑機組的加工能力可達10噸/小時。
圖1 CДA-7型碎屑機組
1-受料倉;2-撕斷裝置;3-爪形輪;4-帶式傳送裝置;
5-錘式破碎機;6-格篩;7-錘;8-蓋;9-塊料漏嘴;10-轉子
圖2 CM-2型錘式破碎機
1-機殼;2-轉子;3-錘輪;4-鎧裝板;5-間距調(diào)節(jié)器;6-格篩
(前)蘇聯(lián)國內(nèi)許多再生有色冶金企業(yè)采用了裝備有(前)西德貝克爾公司設備的流水線(圖3)加工廢切屑。此種流水線包括:一臺直徑3000毫米、長度6000毫米、篩孔直徑50毫米的滾筒篩,一個用來分選磁性組分、尺寸為700×3000毫米的滾筒篩,一臺切斷機(撕開裝置)。由切斷機分批實施卷狀屑的切斷(切室最大尺寸2800×2000×1000毫米,活塞行程2800毫米,推力2500千牛頓),一個批量的卷狀屑長達600毫米,寬400毫米,高達250毫米。切斷工序之后,須從每個批量的廢切屑中手工挑選出未切碎的大塊物體,收入單獨的料箱。
圖3 采用貝克爾公司設備的廢切屑加工流水線示意圖
1-抓斗;2-滾筒篩;3-磁板;4-切斷機(撕斷裝置);
5-錘式破碎機;6-帶式傳送裝置;7、8-板式傳送裝置
由板式傳送裝置將廢切屑送入轉子轉速為16.3轉/秒的錘式破碎機中。破碎后的廢切屑粒度為0~40毫米。流水線處理鋁合金的能力為3~5噸/小時。此種流水線亦適用于處理銅基合金卷狀屑。
破碎后廢切屑的后續(xù)處理工序在除油和干燥流水線上進行。除油可用水化學法、機械法和熱法。
水化學法除油,是用熱(60~80℃)的堿性溶液在螺旋混合器或離心機內(nèi)洗滌廢切屑。除去溶液之后,屑中所含水分和油質(zhì)不超過0.2%。分離出固體顆粒與油質(zhì)之后,溶液返回流程使用。經(jīng)過除油的廢切屑可送作冶金處理。
水化學法除油目前尚未得到廣泛應用,該法適于處理產(chǎn)生量很少的貴重廢切屑。
機械法除油是用各種間斷和連續(xù)動作的離心機進行。在循環(huán)式離心機內(nèi),當轉子轉動處于下降頻率或停止狀態(tài)時,將廢切屑裝入。裝料結束后,自動換成高速。自動換成高速。除油之后剎住轉子,依靠重力作用將廢切屑卸入接料器,然后由壓縮空氣欠洗轉子。離心機的廢切屑處理能力為1.0~1.5噸/小時。
在連續(xù)式離心機內(nèi),廢切屑被拋到轉子壁上并被擠壓。同時,離心力使廢切屑顆粒沿轉子壁移向出料端。此種離心機的處理能力可達7.5噸/小時,屑中的潤滑令卻液殘余含量在2~4%以下。
采用新方法以后,工廠的地板上再也看不到切屑,工廠內(nèi)加工產(chǎn)生所有切屑都可在同一天內(nèi)處理完畢。擠壓機的冷卻液循環(huán)回收功能也幫助車間解決了冷卻液的排出問題。此外,再也不存在“短斤缺兩”的問題,因為公司已經(jīng)知道每個切屑槽裝滿切屑塊以后的重量,上下誤差最多只差幾磅。每隔30天,車間就會從廢料回收公司那里收到一張鋁切屑塊按市價計算的支票和一份結算報告。這一報告按車間發(fā)運的鋁切屑塊重量驗證,保證車間已收到全部款額。
采用新方法以后,工廠的地板上再也看不到切屑,工廠內(nèi)加工產(chǎn)生所有切屑都可在同一天內(nèi)處理完畢。擠壓機的冷卻液循環(huán)回收功能也幫助車間解決了冷卻液的排出問題。此外,再也不存在“短斤缺兩”的問題,因為公司已經(jīng)知道每個切屑槽裝滿切屑塊以后的重量,上下誤差最多只差幾磅。每隔30天,車間就會從廢料回收公司那里收到一張鋁切屑塊按市價計算的支票和一份結算報告。這一報告按車間發(fā)運的鋁切屑塊重量驗證,保證車間已收到全部款額。