[发明专利]将镁或铝从含镁或铝的熔渣或废渣中分离出的方法和装置

说明书

本发明涉及将镁或铝从含镁或铝的熔渣或废渣中分离出的方法和装置。

从含镁和铝的渣料和废料中提取金属或分离复合材料成分的现有方法在技术上很复杂，在环境保护上经常也有严格的要求，因而费用很高。

举例来说，镁金属可从镁的熔渣中回收，熔渣可在其还在熔化的状态下就浇铸成块料或浇入钢制料桶，镁是含在以盐和氧化物为基体的熔渣中的。一般在分几个步骤破碎料块的同时用人工捡出金属，也可将金属筛分出来，残剩的熔渣就可清出而作最后的处置或作其他用途。这种处理方法要求庞大的机械设备而并不随其处理能力的大小有所不同，但在一些工厂内所产生的镁熔渣为量并不多，因此，世界上只有很少几个中心工厂进行这种回收处理，这样，向这些工厂运送废料的费用就很大，这是因为不仅距离很远，而且在运输和包装镁熔渣方面还有极为严格的规定。

对处理过程中产生的危险和有害的气体必须严加控制。此外，很强的吸水性使干法处理镁熔渣在破碎和筛分设备以及传送带和粉尘、气体处理设备的选用上具有很特殊的要求。

很多工厂一直将堆放熔渣作为最低廉方便的处理方法。由于环境保护的问题日益尖锐，很多工业发达国家已禁止这种堆放。

另一个例子是当前从白色熔渣中回收铝金属一般采用很昂贵的方法。对在料槽内冷却的熔渣所作处理的第一个步骤一般是进行几次破碎而将金属料从非金属料中筛分出来而作机械浓集(精选)。在送往旋转盐炉进行熔化之前铝金属约浓集到60-70％。但在槽内冷却熔渣时，在撇渣后的初期冷却中据统计每分钟约耗损1％的铝金属。

近十年来，平槽冷却日益为滚筒冷却所代替。因此，冷却较快而粒状金属的烧损减小。用滚筒冷却所取得的熔渣含有35-60％的铝。

对滚筒冷却的熔渣较易操作，但其缺点是由于这种冷却方法使金属和氧化物搅合在一起而很难在破碎或筛分设备中对其进行浓集，因而作为下一个生产环节就不得不将其直接装入旋转盐炉进行处理。

旋转盐炉法很昂贵，而且对环境保护很有害，因为这一方法本身就会产生几乎与精选熔渣装入量相等的废料。处理含有50％铝和50％氧化物的熔渣实际上需添加50％的盐，也就是需添加与熔渣中非金属部分等量的盐。

饼状盐废料的堆放对有些工业发达国家已成为一个很严重的问题，因为盐的溶液渗入土地会污染地下水。在有些国家内已建起盐的回收工厂，但回收的盐比原盐还贵。尽管如此，在这些国家内，二次熔炼厂还必须运送盐饼和为此支付吨位费。此外，这些工厂还不得不再买进昂贵的盐料。

现有方法的这些问题促使尽量设法简化或发展一些新的方法，但迄今尚未在实际使用中取得结果。

与现有常用的方法相比，本发明在方法和设备方面提供一种简单而低廉的设备和装备，这种装备可作少量的处理而在经济上可与较大而往往相距很远的中心工厂相比拟。在这种方法中采用了很高的高压冲洗，在处理中，与现有的湿法处理相比可取得更好的分离和更洁净的产品，具体地说可取得更为洁净的浓集金属和更迅速的料块分离，再加上冲洗水的快速冷却效应，使金属这类贵重成分在处理期间的氧化和耗损受到了遏制。

为此本发明提供一种将镁或铝从含镁或铝的熔渣或废渣中分离出的方法，其特征是：使至少一个压力至少为400巴的流体射束射在熔渣或废渣料块上，并从料块上射落碎块而使镁或铝从熔渣或废渣内分出，为此，使一个或多个喷嘴和料块彼此作相对的运动，并用水冷却料块而减少镁或铝的氧化耗损。

同时本发明还提供一种将镁或铝从含镁或铝的熔渣或废渣中分离出的装置，其特征是：至少设置一个喷嘴，用以射出一压力至少为400巴的流体射束，喷嘴位于熔渣或废渣料块的上面、下面和/或侧面。

本发明可用以从较硬的材料中分离出较软的材料，不论所涉及的是哪种材料。

本发明与现有技术相比还具有很多其他的优点和改进。设备紧凑，因而很易操纵，还可抑制危险有害气体的散发。此外，由于采用的是湿法处理，本发明方法是一种快速处理法，这对镁渣和铝渣的处理是很必要的，因其在水和空气的作用下会产生很强的放热反应而放出很多危险有害的气体。在不断接触水和空气的条件下其金属含量就会陆续减少。经过一段时间这种反应会使原有基体材料中的金属含量不断减少甚或完全消失。

本发明方法与大多数其他方法相比可提供更洁净的产品，因为本发明避免了金属在焙烧中受到污染而可取得与镁和铝在受多次破碎处理后所具有的相同程度的洁净度。本发明方法还提供较好的回收，例如，与压碎或辗碎相比可取得较高的镁和铝的回收率，特别是与铝在旋转盐炉内的熔化相比可取得更好的回收，因为在旋转盐炉中金属的耗损约达10％。