Винахід відноситься до галузі хімічної технології і може бути використано переважно для отримання металевого алюмінію з відходів кашированной алюмінієвої фольги.
Відходи алюмінієвої фольги, наприклад, у вигляді стрічки подрібнюють різанням, завантажують в канал печі, встановлюють температуру при термообробці в діапазоні 500 - 650 o C, витримують при цій температурі 10 - 15 хв в безкисневому середовищі (інертні, топкові гази) для карбонізації органічною складовою матеріалу, після чого карбонізат відокремлюють від фольги, наприклад, струшуванням, отримуючи цільової продукт - металевий алюміній. Карбонізація може вестися також в розплавах металів і солей. При температурах нижче 500 o C карбонізує сповільнюється, що знижує вихід цільового продукту. Спосіб дозволяє повністю витягти алюміній з відходів.
Винахід відноситься до галузі хімічної технології і може бути використано переважно для отримання металевого алюмінію з відходів кашированной алюмінієвої фольги.
Отримання рекуперативного алюмінію стало нагальним завданням у зв'язку з тим, що при його вилученні з відходів економиться до 90 95% електроенергії, необхідної для отримання того ж кількості первинного алюмінію, а також відпадає необхідність у видобутку і переробці вихідної сировини, наприклад бокситів. Крім того, переробкою промислових відходів вирішуються багато екологічних проблем. Необхідність створення способів переробки відходів матеріалів на основі алюмінієвої фольги пов'язана з тим, що переплав, наприклад, пакетованих відходів кашированной і ламінованої фольги для вилучення металу призводить до загазованості атмосфери в результаті інтенсивного виділення токсичних димових газів. Папір або пластик, склеєні з алюмінієвою фольгою, згораючи в плавильних печах, спалюють фольгу. Відділення фольги від каширується матеріалів за допомогою спеціальних складів дорогий і трудомісткий процес.
Відомий спосіб переробки відходів кабельної ізоляції, що представляє собою алюмінієву фольгу, з'єднану з поліетиленовою плівкою, шляхом нагрівання і відділення поліетилену від фольги при виході матеріалу з нагрівача [1] Відомий спосіб відрізняється трудомісткістю і високим енергоспоживанням.
Відомий спосіб переробки відходів фольги, кашированной різними матеріалами, шляхом механічної дії на матеріал подрібнення до такої міри, що фольга відділяється від каширується матеріалу, і подальшого поділу суміші тонкодисперсних частинок з використанням роторного вихровий млини [2] Відомий спосіб дозволяє після помелу виділити металевий Al в вигляді тонкодисперсного порошку. Недоліком цього процесу є велика енергоємність процесу, необхідність контролю вибухобезпеки.
Відомий спосіб може бути прийнятий за прототип, оскільки збігається з тим, що заявляється способом щодо істотного ознакою подрібнення матеріалу при механічному впливі на нього.
Завдання, яке вирішується винаходом, полягає в спрощенні способу отримання металевого алюмінію шляхом переробки відходів фольги.
Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі переробки відходів матеріалів на основі алюмінієвої фольги, що передбачає подрібнення матеріалу і відділення металевого алюмінію, відповідно до винаходом, подрібнений матеріал піддають термообробці і карбонизируют в безкисневому середовищі при температурі 500 650 o C протягом 10 15 хв , після чого відокремлюють карбонізат від цільового продукту.
Спосіб здійснюється наступним чином. Відходи кашированной алюмінієвої фольги подрібнюють на смужки шириною близько 1,2 1,5 мм. Смужки у вигляді пухкої маси завантажують в канал печі або іншого пристрою (ванна з розплавом і т. П.), Переміщують через зону нагрівання, в якій підтримують робочу температуру 500 650 o C, загальна тривалість перебування матеріалу в пічі 10 15 хв. При зазначеній температурі з матеріалу виділяють летючі органічні речовини з температурою сублімації в робочому діапазоні, гази відокремлюють, охолоджують, летючі конденсуються і надходять на подальшу переробку. Топкові гази після відділення летючих надходять назад в канал печі, а надлишок скидається, тому що необхідно забезпечити невеликий підпір тиску всередині каналу печі. Після термообробки і карбонізації органічною складовою металевий алюміній відділяється у вигляді смужок, придатних для подальшої переробки. Оксиди алюмінію не утворюються, відновна атмосфера існує в каналі печі за рахунок утворення водню або оксиду вуглецю при наявності початкової вологості або інших причин. Металевий алюміній накопичується в бункері, а потім пресується, наприклад, в гранули і надходить на переплавку.
Приклади конкретного виконання.
1. Чи отримували металевий алюміній з вихідного матеріалу кашированной алюмінієвої фольги, яка мала 52 мас. алюмінію, інше папір, вологість матеріалу 10% Матеріал подрібнили в смужки шириною 1,5 мм і довжиною 4 5 мм (по ширині стрічки фольги) і завантажили в піч. Нагрівання матеріалу виробляли зі швидкістю 5 o / хв, після досягнення 500 o C нагрів припинили і витримували матеріал при цій температурі протягом 15 хв, одночасно здійснюючи його перехід у кінець печі і струшуючи карбонізат. Після закінчення термообробки вивантажили цільової продукт у вигляді смужок фольги. Вихід цільового продукту склав 52 мас. вихід карбонізата 16 мас. спад маси стався за рахунок чаду карбонізата, випаровування води і летючих. Таким чином, отримано 100% алюмінію, що міститься у відходах фольги.
2. Чи отримували металевий алюміній, як в прикладі 1, проводячи термообробку і карбонізацію при температурі 580 o C. Вихід цільового продукту і карбонізата відповідає результатам прикладу 1, отримано 100% алюмінію, що міститься у відходах фольги.
3. Чи отримували металевий алюміній, як в прикладі 1, проводячи термообробку і карбонізацію при температурі 650 o C. Вихід цільового продукту і карбонізата відповідає результатам прикладу 1, отримано 100% алюмінію, що міститься у відходах фольги.
Отриманий в прикладах карбонізат був чорний порошок різного гранулометричного складу. З огляду на можливість корисного використання карбонізата, наприклад, в якості сорбенту, була досліджена його сорбційна ємність для зразків, отриманих при різних температурах карбонізації. Так, при температурі карбонізації 500 o C обсяг сорбційної простору карбонізата (приклад 1) складає по воді 0,05 см 3 / г і по бензолу 0,90 см 3 / г. Такими ж показниками характеризується зразок карбонізата прикладу 3, отриманий при температурі 650 o C, проте менше, ніж у карбонізата, отриманого при більш високій температурі і при його активації.
Наведені приклади показують, що за пропонованою технологією переробки відходів матеріалів на основі алюмінієвої фольги можна витягати повністю алюміній і додатково отримувати карбонізат для подальшої переробки в корисний продукт.
Джерела інформації
1. JP, N 56-157317, B 22 C 29/00. Утилізація відходів кабельної ізоляції. Публ. 04.12.81.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб переробки відходів на основі алюмінієвої фольги, що включає їх подрібнення, термообробку і відділення металевого алюмінію, який відрізняється тим, що термообробку здійснюють в безкисневому середовищі при 500 - 650 o С протягом 10 15 хв з отриманням вуглецевмісної маси і металевого алюмінію.