专利摘要

专利摘要

本实用新型涉及废物分离回收技术领域，具体是一种二次铝工业废物电选回收铝资源的装置，包括鼓筒式高压电选单元，其技术要点是：鼓筒式高压电选单元的进料口连接有喷射气流分散单元，喷射气流分散单元包括壳体、设于壳体内的上、下层金属筛网、设于下层金属筛网下方的高压气流喷嘴、设于上层金属筛网上方的收集罩、与收集罩出口连接的水平传送管道、设于水平传送管道末端的沉降弯管、设于水平传送管道的沉降弯管相对端的低速气流喷嘴、与高压气流喷嘴的进气管连接的高压气泵、与低速气流喷嘴的进气管连接的鼓风机、与壳体侧面连接的进料器。本实用新型装置及操作简单，回收成本低，不会造成水资源浪费，大大减少了对环境的污染。

权利要求

1.一种二次铝工业废物电选回收铝资源的装置，包括鼓筒式高压电选单元，其特征在于：所述鼓筒式高压电选单元的进料口连接有喷射气流分散单元，所述喷射气流分散单元包括壳体、设于壳体内的上、下层金属筛网、设于下层金属筛网下方的高压气流喷嘴、设于上层金属筛网上方的收集罩、与收集罩出口连接的水平传送管道、设于水平传送管道末端的沉降弯管、设于水平传送管道的沉降弯管相对端的低速气流喷嘴、与高压气流喷嘴的进气管连接的高压气泵、与低速气流喷嘴的进气管连接的鼓风机、与壳体侧面连接的进料器，所述沉降弯管的末端位于鼓筒式高压电选单元的进料口上方，所述收集罩出口在水平方向上位于低速气流喷嘴和沉降弯管之间并靠近低速气流喷嘴，所述进料器的出口位于下层金属筛网上方。

2.根据权利要求1所述的二次铝工业废物电选回收铝资源的装置，其特征在于：所述鼓筒式高压电选单元包括接地的金属鼓筒、设于金属鼓筒一侧的高压电极和静电极、设于金属鼓筒另一侧的毛刷、设于金属鼓筒下方的收集盒、对应进料口位置设于金属鼓筒上方并防止进料滑向毛刷侧的挡板，所述高压电极和静电极均与直流高压电源连接，所述收集盒沿水平方向均匀设有多个隔板，从而形成多个分选料腔，所述毛刷的刷毛与金属鼓筒表面接触。

3.根据权利要求1所述的二次铝工业废物电选回收铝资源的装置，其特征在于：所述进料器安装有振动电机，通过振动电机的振动将进料器中的物料输送至下层金属筛网上方。

4.根据权利要求2所述的二次铝工业废物电选回收铝资源的装置，其特征在于：所述高压电极采用细金属丝。

5.根据权利要求2所述的二次铝工业废物电选回收铝资源的装置，其特征在于：所述静电极采用圆柱形金属筒。

6.根据权利要求2所述的二次铝工业废物电选回收铝资源的装置，其特征在于：所述金属鼓筒的转轴与低速电动机的输出轴连接。

7.根据权利要求1所述的二次铝工业废物电选回收铝资源的装置，其特征在于：所述喷射气流分散单元的壳体底部设有对应高压气流喷嘴的进气管的通孔Ⅰ，所述高压气流喷嘴的进气管经过通孔Ⅰ与高压气流喷嘴连接，所述壳体顶部设有对应收集罩出口的通孔Ⅱ，所述收集罩出口经过通孔Ⅱ伸出壳体与水平传送管道连通。

说明书

技术领域

本实用新型涉及废物分离回收技术领域，尤其涉及一种二次铝工业废物电选回收铝资源的装置。

背景技术

工业电解铝或铸造铝行业产生的主要废物为铝灰，尤其是二次铝工业产生的主要废物黑铝灰，其可用金属铝含量约为5%～20%，氧化铝含量约为20%～50%，并含有大量盐类。由于黑铝灰中可回收铝资源含量低，使得其回收利用率低，一般直接废弃处理。据估计，我国每年产生的铝灰总量已高达112～180万吨，且呈逐年递增趋势。黑铝灰的直接废弃不仅造成了铝资源的浪费，同时黑铝灰自身的有毒有害性质也会导致严重的环境问题。因此，对黑铝灰中铝资源的分离回收和循环利用符合我国当前资源节约和环境保护的要求。

针对黑铝灰的回收处理方法包括熔炼法、酸（碱）浸法、浮选法等。但现有处理方法存在能耗大、成本高、装置及操作复杂等不足，尤其酸（碱）浸法和浮选法的处理，分离过程需要耗费大量水，此外大量化学药剂的添加也存在潜在环境威胁。

电选法作为一种干式物理分离方法，其分离过程中不会产生废水、废气及副产物，在经济成本和环境保护两方面都体现其优越性。黑铝灰中铝资源与盐类的导电性差异为其电选分离提供了有利条件。但由于黑铝灰中15%～40%为平均粒径低于300μm的细粒部分，过细的粒径使得黑铝灰中各组分颗粒容易因范德华力作用而相互吸引形成整体，从而影响分离回收效果。

发明内容

本实用新型的目的在于，针对现有黑铝灰中铝资源回收方法存在的能耗大、成本高、装置及操作复杂、耗水量大及存在潜在环境威胁的问题，提供一种二次铝工业废物电选回收铝资源的装置，对二次铝工业废物中黑铝灰，尤其细粒径黑铝灰中不同组分实现有效分离，并通过电选方法完成铝资源回收，装置及操作简单，回收成本低，不会造成水资源浪费，大大减少了对环境的污染。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种二次铝工业废物电选回收铝资源的装置，包括鼓筒式高压电选单元，其技术要点是：所述鼓筒式高压电选单元的进料口连接有喷射气流分散单元，所述喷射气流分散单元包括壳体、设于壳体内的上、下层金属筛网、设于下层金属筛网下方的高压气流喷嘴、设于上层金属筛网上方的收集罩、与收集罩出口连接的水平传送管道、设于水平传送管道末端的沉降弯管、设于水平传送管道的沉降弯管相对端的低速气流喷嘴、与高压气流喷嘴的进气管连接的高压气泵、与低速气流喷嘴的进气管连接的鼓风机、与壳体侧面连接的进料器，所述沉降弯管的末端位于鼓筒式高压电选单元的进料口上方，所述收集罩出口在水平方向上位于低速气流喷嘴和沉降弯管之间并靠近低速气流喷嘴，所述进料器的出口位于下层金属筛网上方。

上述的二次铝工业废物电选回收铝资源的装置，所述鼓筒式高压电选单元包括接地的金属鼓筒、设于金属鼓筒一侧的高压电极和静电极、设于金属鼓筒另一侧的毛刷、设于金属鼓筒下方的收集盒、对应进料口位置设于金属鼓筒上方并防止进料滑向毛刷侧的挡板，所述高压电极和静电极均与直流高压电源连接，所述收集盒沿水平方向均匀设有多个隔板，从而形成多个分选料腔，所述毛刷的刷毛与金属鼓筒表面接触。

上述的二次铝工业废物电选回收铝资源的装置，所述进料器安装有振动电机，通过振动电机的振动将进料器中的物料输送至下层金属筛网上方。

上述的二次铝工业废物电选回收铝资源的装置，所述高压电极采用细金属丝。

上述的二次铝工业废物电选回收铝资源的装置，所述静电极采用圆柱形金属筒。

上述的二次铝工业废物电选回收铝资源的装置，所述金属鼓筒的转轴与低速电动机的输出轴连接。

上述的二次铝工业废物电选回收铝资源的装置，所述喷射气流分散单元的壳体底部设有对应高压气流喷嘴的进气管的通孔Ⅰ，所述高压气流喷嘴的进气管经过通孔Ⅰ与高压气流喷嘴连接，所述壳体顶部设有对应收集罩出口的通孔Ⅱ，所述收集罩出口经过通孔Ⅱ伸出壳体与水平传送管道连通。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型增设了喷射气流分散单元，通过高压气流喷射和筛网处理后将含铝废物颗粒原料不同组分进行有效分散、分离，避免颗粒相互吸引形成整体影响回收效果，同时采用高压静电分选方法完成铝资源从盐类等组分中的回收，得到铝含量更高的收集产物以供再利用。本实用新型装置结构和操作简单，使用方便可靠，不会造成水资源的浪费，不需要使用化学制剂，回收成本低，同时大大减少了对环境的污染。

附图说明

图1为本实用新型装置的结构示意图；

图2为分散颗粒分布电镜图；

图3为收集盒内收集产物中Al2O3质量分数与电选次数关系曲线图。

图中：1.高压气泵、2.进气管、3.高压气流喷嘴、4.进料器、5.壳体、6.鼓风机、7.进气管、8.低速气流喷嘴、9.水平传送管道、10.收集罩、11.上层金属筛网、12.下层金属筛网、13.沉降弯管、14.挡板、15.高压电极、16.静电极、17.直流高压电源、18.金属鼓筒、19.收集盒、20.毛刷；

a—Al元素质量分数超过70%的含铝组分颗粒，b—氧化物（MgO等）颗粒，c—盐（NaCl等）颗粒，d—铝镁化合物颗粒。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型进一步说明，此处描述的实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

该二次铝工业废物电选回收铝资源的装置，包括鼓筒式高压电选单元和喷射气流分散单元。

其中，如图1所示，所述喷射气流分散单元包括壳体5、设于壳体5内的上、下层金属筛网11、12、设于下层金属筛网12下方的高压气流喷嘴3、设于上层金属筛网11上方的锥形收集罩10、与收集罩10出口连接的水平传送管道9、设于水平传送管道9末端的沉降弯管13、设于水平传送管道9的沉降弯管相对端的低速气流喷嘴8、与高压气流喷嘴的进气管2连接的高压气泵1、与低速气流喷嘴的进气管7连接的鼓风机6、与壳体5侧面连接的进料器4。所述喷射气流分散单元的壳体5底部设有对应高压气流喷嘴的进气管2的通孔Ⅰ，进气管2经过通孔Ⅰ与高压气流喷嘴3连接，所述壳体5顶部设有对应收集罩10出口的通孔Ⅱ，所述收集罩10出口经过通孔Ⅱ伸出壳体5与水平传送管道9连通。所述沉降弯管13的末端位于鼓筒式高压电选单元的进料口上方，所述收集罩10出口在水平方向上位于低速气流喷嘴8和沉降弯管13之间并靠近低速气流喷嘴8，所述进料器4的出口位于下层金属筛网12上方，所述进料器4安装有振动电机（图中省略），通过振动电机的振动将进料器4中的物料输送至下层金属筛网12上方。

所述鼓筒式高压电选单元包括接地的金属鼓筒18、设于金属鼓筒18一侧的高压电极15和静电极16、设于金属鼓筒18另一侧的毛刷20、设于金属鼓筒18下方的收集盒19、对应进料口位置设于金属鼓筒18上方并防止进料滑向毛刷侧的挡板14。所述高压电极15和静电极16均与直流高压电源17连接，所述收集盒19沿水平方向均匀设有多个隔板，从而形成多个分选料腔，所述毛刷14的刷毛与金属鼓筒18表面接触。所述高压电极15采用细金属丝。所述静电极16采用圆柱形金属筒。所述金属鼓筒18的转轴与低速电动机（图中省略）的输出轴连接。

采用上述装置对二次铝工业废物进行电选回收铝资源的方法，包括以下步骤：

第一步，将含铝废物颗粒原料置于进料器4内，在振动电机的作用下，含铝废物颗粒原料下落至下层金属筛网12表面。

第二步，启动低速电动机带动金属鼓筒18，使金属鼓筒18匀速低速旋转。

第三步，接通直流高压电源17，逐渐升高电压，直至高压电极15产生电晕放电，静电极16产生高压静电场。

第四步，启动鼓风机6，在水平传送管道9内形成均匀的低速气流。

第五步，启动高压气泵1，使高压气流喷嘴3喷射出高压气体，含铝废物颗粒原料在高压气体的冲击下分散，之后在上层金属筛网11作用下，实现二次分散，最后通过锥形的收集罩10进入水平传送管道9内，在低速气流的带动下，含铝废物颗粒原料由沉降弯管13沉降至金属鼓筒18上表面。参见图2，经高压气流喷射得到的分散后的原料颗粒分布电镜图。

第六步，在金属鼓筒18的旋转作用下，沉降的含铝废物颗粒原料进入电场空间并带电，由于不同组分存在电性质差异，带电后沿不同的运动轨迹运动，最终落在金属鼓筒18下方布置的收集盒19内，由盒内不同的分选料腔收集起来，在远离鼓筒位置的分选料腔内收集的颗粒中铝资源含量更高，为分离得到的精矿。

本实施例中，收集盒19内设有四个分选料腔，分选料腔Ⅰ内收集的为铝资源含量更高的精矿，铝资源含量由分选料腔Ⅰ至分选料腔Ⅳ依次减少。毛刷20的作用是将粘附于金属鼓筒18中的尾矿扫落。

实施例2

本实施例中，采用与实施例1结构相同的二次铝工业废物电选回收铝资源的装置。

该二次铝工业废物进行电选回收铝资源的方法，包括如下步骤：

第一步，将含铝废物颗粒原料置于进料器4内，在振动电机的作用下，含铝废物颗粒原料下落至下层金属筛网12表面；

第二步，启动低速电动机带动金属鼓筒18，金属鼓筒18转速为60r/min。

第三步，接通直流高压电源17，逐渐升高电压至﹣25kV，此时，高压电极15产生电晕放电，静电极16产生高压静电场。

第四步，启动鼓风机6，在水平传送管道9内形成均匀的低速气流，流速为1m/s。

第五步，启动高压气泵1，使高压气流喷嘴3喷射出高压气体，气流压强为0.3MPa，含铝废物颗粒原料在高压气体的冲击下分散，之后在上层金属筛网11作用下，实现二次分散，最后通过锥形的收集罩10进入水平传送管道9内，在低速气流的带动下，含铝废物颗粒原料由沉降弯管13沉降至金属鼓筒18上表面。

第六步，在金属鼓筒18的旋转作用下，沉降的含铝废物颗粒原料进入电场空间并带电，最终落在金属鼓筒18下方布置的收集盒19内，由盒内不同的分选料腔收集起来，经过2min后，此次（单次）电选结束。

第七步，分别对收集盒19的分选料腔I和分选料腔II中收集产物进行取样和化学成分分析，并将分选料腔I和分选料腔II中剩余收集产物作为电选原料再次投入进料器4中，进行二次电选，连续进行五次，每次电选2min，进一步提高收集产物中的铝资源含量。

不同电选次数条件下，分选料腔I和分选料腔II内收集产物的Al2O3质量分数与电选次数关系曲线，如图3所示。

对比例

现有铝灰常用的铝资源回收方法之一为碱浸法，即将铝灰溶于高浓度、强碱性的氢氧化钠溶液中，对溶液进行中和后，过滤母液得到氢氧化铝形态的铝，实现铝资源回收。现有技术采用碱浸法得到的铝灰中铝资源含量变化的结果，表明初始Al含量（Al+Al2O3）为84%的铝灰原料，经碱浸后总Al溶出率为93%，提高9%。

实施例1中所述本实用新型一次电选后精矿中Al含量即从铝灰原料的50%含量升至55%，提高5%。实施例2中所述本实用新型五次电选后精矿中Al含量达到64%，提高14%。

此外，碱浸法需要碱液浓度高达70%，碱灰比达到7:2，还需加入大量水。而本实用新型不需要加入额外化学制剂及水，装置及操作简单，回收成本低，不会造成水资源浪费，大大减少了对环境的污染，与现有技术对比在铝资源回收效果与环境成本上更具优势。

以上各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

二次铝工业废物电选回收铝资源的装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。