СПОСОБ ПЕРВИЧНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ СЛОЖНОГО ЛОМА И СМЕШАННЫХ ОТХОДОВ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

СПОСОБ ПЕРВИЧНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ СЛОЖНОГО ЛОМА И СМЕШАННЫХ ОТХОДОВ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ


RU (11) 2082784 (13) C1

(51) 6 C22B7/00, F27B1/09 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 93030740/02 
(22) Дата подачи заявки: 1993.06.15 
(45) Опубликовано: 1997.06.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Патент США N 2615084, кл. C 22 B 7/00, 1971. 
(71) Заявитель(и): Попов Геннадий Павлович; Шамарин Борис Валентинович; Кудимов Александр Григорьевич; Кириченко Владимир Федорович 
(72) Автор(ы): Попов Геннадий Павлович; Шамарин Борис Валентинович; Кудимов Александр Григорьевич; Кириченко Владимир Федорович 
(73) Патентообладатель(и): Попов Геннадий Павлович; Шамарин Борис Валентинович; Кудимов Александр Григорьевич; Кириченко Владимир Федорович 

(54) СПОСОБ ПЕРВИЧНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ СЛОЖНОГО ЛОМА И СМЕШАННЫХ ОТХОДОВ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 

Использование: первичная переработка сложного лома и смешанных отходов цветных металлов. Сущность изобретения: фрагментация исходного сырья, транспортирование, обжиг с выжиганием горючих материалов с отводом газов на очистку, плавление с отделением цветных металлов, охлаждением и выгрузка железосодержащих продуктов, шлака и золы. Согласно изобретению термическую обработку фрагментов исходного сырья, проводят в неокислительной атмосфере сначала при 800 - 900oC с отделением свинца и алюминия, а затем - при 1200o - 1250oC с отделением меди с применением золота и серебра. Установка содержит узел фрагментации исходного сырья. Печь обжига и плавления, снабженную устройствами для перемещения в ней фрагментов исходного сырья и отвода расплавленных цветных металлов, и камеру охлаждения, сообщенное с печью обжига и плавления устройство для обезвреживания и очистки газов. Согласно изобретению она снабжена замкнутой системой рельсовых путей, проходящих через камеру охлаждения и печь обжига и плавления, выполненную в виде электропечи косвенного нагрева, разделенную подъемным тепловым экраном на две камеры, при этом устройство для перемещения в печи фрагментов исходного сырья выполнено в виде ряда установленных на рельсовом пути тележек-поддонов с решетчатыми стенками и наклонным дном и размещенных противоположно друг другу толкателя и вытаскивателя тележек-поддонов, устройство для отвода расплавленных цветных металлов выполнено в виде расположенных в поду обеих камер печи копильников металла, снабженных летками, а система рельсовых путей снабжена размещенными после камеры охлаждения узлом выгрузки из тележек-поддонов железосодержащих продуктов, шлака и золы. Технический результат: повышение эффективности переработки и обеспечение экологически чистого процесса. 2 с. п. ф-лы, 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к металлургии может быть использовано для получения вторичных цветных металлов из вторичного сырья.

К вторичному сырью относятся отходы производства цветных металлов из рудного сырья, лом радиоэлектронной аппаратуры (телевизоров, радиоприемников, приборов радиотехники и электроники), лом и отходы кабельной продукции.

Известен способ извлечения металла из лома и устройство для его осуществления (см. акцептованную заявку Великобритании N 1298188, C 22 B 7/00, 1969 г). Способ заключается в введении (транспортировании) лома, например, медной проволоки, содержащей олово, свинец или припой, с изолирующим покрытием в печь на термическую обработку путем обжига и плавления, причем обжиг осуществляют при перемешивании лома в печи с помощью конвейера, в результате чего изолирующее покрытие выжигают, образовавшиеся летучие вещества (газы) сжигают тут же в печи, а загрязняющие медную проволоку олово, свинец или припой, отделенные физически при перемешивании лома в печи, подают на движущийся в противоположном направлении дополнительный конвейер для последующего удаления из печи. Выходящий из печи материал (медь) поступает на дробление, сепарацию для отделения любых остатков загрязняющих веществ, удаляемых через сито, и затем на плавление в солевую ванну. Устройство для осуществления данного способа содержит пламенную печь для обжига и плавления с размещенными внутри ее конвейерами для перемещения перерабатываемых материалов в противоположных направлениях, желоб, валковую дробилку, сито, солевую ванну и устройство для отгонки летучих веществ.

К недостаткам известного способа и устройства относится то, что из перерабатываемого лома получается только одна группа металлов, например, медь, а остальные цветные металлы уходят в отходы. Из-за образования многих отходов эти способ и устройство нельзя отнести к экологически чистым.

Наиболее близким способом и устройством к предложенным является способ переработки скрапа и устройство для его осуществления по патенту США N 3615084, C 22 B 7/00, 1969. Способ включает фрагментацию исходного сырья (измельчение кусков скрапа до заданной толщины, разрезание их на относительно небольшие прямоугольные куски), транспортирование на термическую обработку косвенным нагревом перемещаемых фрагментов путем осуществления обжига и плавления, причем при обжиге выжигают горючие материалы и отводят образовавшиеся газы на обезвреживание и очистку (нежелательные горючие вещества, образующие в печи и загрязняющие воздух, могут быть окислены перед выбросом в атмосферу), а при плавлении отделяют расплавленные цветные металлы. Затем выгружают железосодержащий продукт, направляемый на рафинирование, шлаки и золу. Установка для осуществления этого способа содержит узел фрагментации исходного сырья (средства для резки исходного материала до определенной толщины, а затем на множество полос), установку для термической обработки в виде пламенной печи с устройством для перемещения фрагмента, представляющим собой бесконечный ремень, и устройство для отвода расплавленных цветных металлов, сообщенную с печью установку для обезвреживания и очистки газов (окисление перед выбросом в атмосферу нежелательных горючих веществ, образующихся в печи и загрязняющих воздух), установку охлаждения и сепарации (очистной барабан) и выгрузки золы и неметаллов (шлаков) и пакетир-пресс.

К достоинствам прототипа можно отнести то, что способ и установка позволяют проводить первичную переработку сложного лома и сложных отходов, а также то, что предусмотрено расплавление и отделение цветных металлов. Однако, известные способ и устройство не предназначены для селективного отделения металлов по группам.

Задачей изобретения является получение цветных металлов по группам, что обуславливает его высокую эффективность при первичной переработке сложного лома и смешанных отходов.

Задача решается тем, что в способе первичной переработки сложного лома и смешанных отходов цветных металлов, включающем фрагментацию исходного сырья, транспортирование на термичную обработку косвенным нагревом перемещаемым фрагментом путем последовательного осуществления обжига и плавления, причем при обжиге выжигают горючие материалы и отводят образовавшиеся газы на обезвреживание и очистку, а при плавлении отделяют расплавленные цветные металлы, охлаждение и выгрузку железосодержащего продукта, шлака и золы, отличается от способа прототипа тем, что термическую обработку фрагментов исходного сырья проводят в неокислительной атмосфере сначала при температуре 800 900oC с селективным расплавлением и отделением свинца и алюминия, а затем при температуре 1200 1250oC, расплавляя и отделяя медь с примесями золота и серебра.

Задача изобретения решается также тем, что установка для осуществления этого способа содержит узел фрагментации исходного сырья, печь обжига и плавления, снабженную устройствами для перемещения в ней фрагментов и отвода расплавленных цветных металлов, камеру охлаждения и сообщенное с печью обжига и плавления устройство для обезвреживания и очистки газов, отличающаяся тем, что она снабжена замкнутой системой рельсовых путей, проходящих через камеру охлаждения и печь обжига и плавления, выполненную в виде электропечи косвенного нагрева, разделенной подъемным тепловым экраном на две камеры, при этом устройство для перемещения в печи фрагментов исходного сырья выполнено в виде ряда установленных на рельсовом пути тележек-поддонов, устройство для отвода расплавленных цветных металлов выполнено в виде расположенных в поду обеих камер печи копильников металла, снабженных летками, а система рельсовых путей снабжена размещенным после камеры охлаждения узлом выгрузки из тележек-поддонов железосодержащих продуктов шлака и золы.

На фиг. 1 представлен общий вид установки в плане, на фиг. 2 разрез электропечи в увеличенном масштабе, на фиг. 3 сечение А-А в увеличенном масштабе.

Установка для первичной переработки сложного лома и смешанных отходов содержит: узел 1 фрагментации исходного сырья, в котором предусмотрены гидравлические ножницы 2, пакетировочный пресс 3 и оборудование для частичной разборки и резки крупных изделий, содержащих цветных металлы (на чертеже не показано); камеру 4 предварительного нагрева, печь обжига и плавления и камеру 6 охлаждения, сообщенное с печью 5 устройство 7 для обезвреживания и очистки газов. Установка снабжена замкнутой системой рельсовых путей 8, 9, 10 и 11, проходящих через печь 5 и камеры 4 и 6.

Печь 5 выполнена виде электропечи косвенного нагрева, например, электропечи сопротивления, разделенной подъемным тепловым экраном 12 на две камеры 13 и 14 и снабжена устройствами для перемещения в ней фрагментов исходного сырья и устройством для отвода расплавленных цветных металлов. При этом устройство для перемещения в печи фрагментов исходного сырья выполнено в виде ряда установленных на рельсовом пути 9 тележек-поддонов 16 с решетчатыми стенками 17 и наклонным дном 18 и размещенных противоположно друг другу толкателей 19 и вытаскивателей 20 тележек-поддонов 16. А устройство для отвода расплавленных цветных металлов выполнено в виде расположенных в поду 15 камер 13 и 14 копильников 21 металлов, снабженных летками 22.

Система рельсовых путей снабжена размещенным после камеры 6 на рельсовом пути 11 узлом 23 выгрузки из тележек-поддонов железосодержащих продуктов, шлака и золы с помощью контейнеров 24. Для загрузки фрагментов исходного сырья в тележки-поддоны 16 имеются кюбели 25. С противоположных сторон рельсового пути 11 расположен толкатель 26 и выталкиватель 27 тележек 16. Кроме того, система рельсовых путей снабжена перегрузочными тележками 28, а параллельно печи 5 размещены дополнительные рельсовые пути 29 с тележкой 30 для изложниц 31.

Устройство 7 для обезвреживания и очистки газов в своем составе содержит камеру дожигания, различного типа скрубберы и фильтры, циклонный каплеуловитель, воздухозадувки, холодильник, влагоотделитель, конденсатоотводник, пробоотборник газа, насосы и необходимую трубопроводную арматуру (не показаны).

Процесс переработки сложного лома и смешанных отходов цветных металлов осуществляют следующим образом.

В узле 1 фрагментации сложный лом и смешанные отходы с помощью гидравлических ножниц 2, пакетировочного пресса 3 и другого необходимого оборудования приводят к массе и размерам, удобным для загрузки в тележку поддон 16 и в виде пучка, пакета, брикета, бухты, мотка, а возможно и целого изделия (телевизор, радиоприемник и др.) с помощью грузоподъемного крана и кабеля 25 загружают на тележку поддон 16. Толкателем 26 подталкиванием нагруженной тележки 16 вслед идущим за ней тележками 16 ее дискретно перемещают к перегрузочной тележке 28, находящейся на рельсовом пути 8. С помощью вытаскивателя 27 нагруженную тележку-поддон 16 устанавливают на перегрузочную тележку 28 и по рельсовому пути 8 перемещают к камере 4 предварительного нагрева. Затем толкателем 19 дискретно перемещают тележку-поддон 16 по рельсовому пути 9 через камеру 4 предварительного нагрева, камеры 13 и 14 печи 5. В камере 4 происходит сушка исходного сырья с целью исключения попадания влаги в электропечь 5 и, как следствие, коррозии электронагревателей печи 5 и тележек-поддонов 16.

В камере 13 печи 5 осуществляют термическую обработку в неокислительной атмосфере при температуре 800 900oC. При этом выжигают из лома и отходов горючие (органические) материалы (битум, резину, пластмассу, бумагу, дерево, краску, эпоксидный компаунд и др.). В образованном дымном газе присутствуют тонкодисперсные частицы сажи, агрессивные сернистые, фтористые, хлористые и другие вредные химические и органически соединения. Смесь продуктов горения из печи 5 направляются в устройство 7 для комбинированного многоступенчатого обезвреживания и очистки газов с помощью термических сухих и мокрых методов.

Установка снабжена замкнутой системой рельсовых путей 8, 9, 10 и 11, проходящих через печь 5 камеры 4 и 6.

Одновременно с выжиганием горючих материалов из лома и отходов в камере 13 печи происходит селективное расплавление таких цветных металлов как свинец и алюминий. Расплавы по наклонному дну 18 тележки-поддона 16 стекают в копильник 21, расположенный в поду 15 камеру 13, но благодаря разной плотности свинец и алюминий разделяются в копильнике 21 на два слоя и раздельно сливаются из копильника 21 через летки 22 в изложницы 31. Зола, медные и стальные лом и отходы, а также благородные металлы (золото, серебро, металлы платиновой группы и редкие тугоплавкие металлы остаются на тележке-поддоне 16.

После выжигания из фрагментов исходного сырья органических материалов, расплавления и отделения свинца и алюминия, тележку-поддон 16 с содержимым перемещают в камеру 14 печи 5, при этом тепловой экран 12 поднят.

В камере 14 процесс переработки проводят также в неокислительной атмосфере, но уже при температуре 1200 1250oC. Здесь производят расплавление медной составляющей лома и отходов. Расплав меди по наклонному дну 18 тележки-поддона 16, отделяясь от оставшегося содержимого в тележке 16, стекает в копильник 21 в поду 15, но уже камеры 14, откуда по мере накопления через летку 22 сливается в изложницы 31, установленные на тележке 30. В медный расплав, как хороший коллектор, переходят также и золото с серебром. Отходящие при этом газы поступают в устройство 7.

После расплавления меди и медьсодержащих сплавов тележку-поддон 16 из камеры 14 электропечи 5 с помощью вытаскивателя 20 перемещают в камеру охлаждения 6, где тележка 16 с оставшимися в ней золотой, шлаком и железосодержащими продуктами охлаждается, после чего тем же вытаскивателем 20 устанавливают тележку-поддон 16 на перегрузочную тележку 28, которая перемещает тележку 16 по рельсовому пути 10 к рельсовому пути 11. Здесь толкателем 26 тележку-поддон 16, которая в свою очередь толкает и впереди стоящие тележки, дискретно продвигают к узлу 23 из нее железосодержащих продуктов, шлака и золы по контейнерам 24 отдельно каждого вида оставшегося продукта. Благородные металлы платиновой группы и редкие тугоплавкие металлы концентрируются в основном в золе и шлаках, которые направляются на дальнейшую обработку с целью извлечения благородных металлов. Железосодержащие продукты пакетируют.

Таким образом, тележки-поддоны 16 опорожняются и снова поступают на загрузку исходным сырьем с помощью кюбелей 25. Далее цикл работы установки повторяется.

Внедрение способа и установки в производство приведет к повышению металлургической ценности вторичных металлов, уменьшению безвозвратных потерь благородных и редких металлов, сокращению отходов, обеспечивающему чистоту установки. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ первичной переработки сложного лома и смешанных отходов цветных металлов, включающий фрагментацию исходного сырья, транспортирование, термическую обработку косвенным нагревом перемещаемых фрагментов исходного сырья обжигом с выжиганием горючих материалов и отводом образовавшихся газов на обезвреживание и очистку, плавление с отделением расплавленных цветных металлов, охлаждение и выгрузку железосодержащих продуктов, шлака и золы, отличающийся тем, что термическую обработку проводят в неокислительной атмосфере сначала при 800 900oС с селективным расплавлением и отделением свинца и алюминия, а затем при 1200 1250oС с расплавлением и отделением меди с примесями золота и серебра.

2. Установка для первичной переработки сложного лома и смешанных отходов цветных металлов, содержащая узел фрагментации исходного сырья, печь обжига и плавления со средствами для перемещения в ней фрагментов исходного сырья и отвода расплавленных цветных металлов, камеру охлаждения и сообщенное с печью средство для обезвреживания и очистки газов, отличающаяся тем, что установка снабжена замкнутой системой рельсовых путей, проходящих через камеру охлаждения и печь обжига и плавления, печь выполнена в виде электропечи косвенного нагрева, разделенной подъемным тепловым экраном на две камеры, средство для перемещения в печи фрагментов исходного сырья выполнено в виде ряда установленных на рельсовом пути тележек-поддонов с решетчатыми стенками и наклонным дном и размещенных противоположно друг другу толкателя и вытаскивателя тележек-поддонов, средство для отвода расплавленных цветных металлов выполнено в виде расположенных в поду обеих камер печи копильников металла с летками, а система рельсовых путей выполнена с размещенным после камеры охлаждения узлом выгрузки из тележек-поддонов железосодержащих продуктов, шлака и золы.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+извлечение -золота".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "золото" будут найдены слова "золотой", "золотое" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("золото!").




Рейтинг@Mail.ru