一種廢鎂合金的回收設備及其工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種鎂合金廢料回收設備及其工藝，該設備包括有控制系統、真空系統和真空回收爐；所述控制系統用于控制真空系統和真空回收爐協調運行，所述真空回收爐包括有蒸罐和結晶器，所述蒸罐和結晶器相互連通，中間用一隔熱板隔開；所述蒸罐包括外罐、內罐和料框，所述外罐安裝有電阻絲，該電阻絲向內罐提供熱量，所述料框置于內罐中，所述蒸罐設置有一蒸蓋；所述結晶器外圍設置有冷凝層，所述結晶器上設置有一封蓋。該工藝，可分四個步驟進行：裝料，除油，蒸餾和回收。該廢鎂合金回收設備及其工藝具有低成本、高效益、安全、無污染、高回收率等優點。
【專利說明】一種廢鎂合金的回收設備及其工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及到廢鎂合金回收領域技術，特別是一種低成本、高效益、無污染的廢鎂合金回收設備及其工藝。
【背景技術】
[0002]鎂合金因具有獨特的性能:最輕的金屬結構材料，比強度高、比剛度高、尺寸穩定、熱導率高，同時一又具有優良的阻尼減震性能、優良的電磁屏蔽性能與機械加土性能，因此近幾年來，鎂合金在航空航天、汽車行業及3C產品的應用越來越廣泛。隨著鎂合金越來越廣泛的應用，其廢料也越來越多，為達到減少環境污染和降低企業生產成本的目的，需要對鎂合金廢料進行有效回收利用。
[0003]在現有技術中，對壓鑄過程中產生的廢品、澆道、渣包、飛邊等無污染的高級廢料，主要有熔劑精煉法與無熔劑精煉法，但是廢鎂合金含有大量的水分、油污及銅、鎳、鐵、被和硅等雜質兒素，很難通過重熔精煉法回收，加上鎂金屬化學性質活潑，如果采用重熔方法進行回收，必然產生很大的安全隱患。如何提高回收鎂的純度和回收工藝的安全性成為鎂合金壓鑄生產過程中的技術難題。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種低成本、高效益、安全、無污染、高回收率的廢鎂合金回收設備及其工藝。
[0005]為了實現上述目的，本發明的目的是通過如下的技術方案來實現:
[0006]一種鎂合金廢料回收設備，其特征在于:包括有控制系統、真空系統和真空回收爐；所述控制系統用于控制真空系統和真空回收爐協調運行，所述真空回收爐包括有蒸罐和結晶器，所述蒸罐和結晶器相互連通，中間用一隔熱板隔開；所述蒸罐包括外罐、內罐和料框，所述外罐安裝有電阻絲，該電阻絲向內罐提供熱量，所述料框置于內罐中，所述蒸罐設置有一蒸蓋；所述結晶器外圍設置有冷凝層，所述結晶器上設置有一封蓋。
[0007]所述蒸蓋和封蓋為滑配合連接并同時封蓋于真空回收爐頂部。
[0008]所述蒸罐外壁上設置有保溫壁層。
[0009]所述蒸罐與結晶器之間設置有一通氣空間。
[0010]所述真空回收爐為一圓柱體，該圓柱體直徑為60~120cm、高度為150cm~250cm。
[0011]一種鎂合金廢料回收工藝，應用上述鎂合金廢料回收設備，其步驟如下:
[0012]a.將鎂合金廢料倒入料框中，搗實，將料框放入內罐中，裝料的高度以低于結晶器高度I~3cm為限；
[0013]b.將蒸蓋打開一個通氣口，加熱，爐溫控制在500~600°C，加熱0.5~1.5小時；
因鎂屑在切削過程中灑有很多機油，使鎂屑被嚴重污染，如若直接將鎂升華，那么機油在高溫下裂解成炭，混夾在產品中，而在結晶器的低溫區還可能有液體油出現，這樣，不但污染了產品，也給出鎂造成了困難。
[0014]c.將蒸蓋蓋上，打開封蓋，安裝結晶器后將封蓋蓋上，使得蒸罐與結晶器內部形成一密閉空間，啟動真空系統，使蒸罐與結晶器內部處于真空環境中，同時于冷凝層中導通冷凝水，加熱蒸餾，蒸餾溫度控制在690~900°C。
[0015]d.蒸餾結束后降溫，再破壞真空，然后取出結晶器，將得到的鎂坨破碎后入庫。
[0016]根據鎂合金廢料中幾種典型金屬的熱力學數據關系可知，廢鎂中各種金屬在同一溫度下的飽和蒸汽壓差別很大；在相同溫度下，K，Na, Zn等金屬飽和蒸汽壓比金屬鎂要大，而金屬Mn, Al, Cu, Ni, Fe, Si等金屬蒸汽壓則比金屬鎂低,特別是金屬Cu, Ni, Fe等“問題元素”的飽和蒸汽壓與鎂差別非常顯著，因此，利用它們各自飽和蒸汽壓的不同能夠將它們與鎂金屬分離開來。對于鎂合金廢料中的氧化物來說，如MgO等物質，由于此類金屬氧化物的熔點及沸點非常高，與金屬鎂的飽和蒸汽壓差別更大，所以可采用同樣的方法將其與金屬鎂區分開來。
[0017]為實現鎂合金廢料中鎂的真空蒸餾，我們將鎂合金廢料置于低于大氣壓的高溫環境中，根據溫度不斷升高，鎂直接發生汽化，再根據相同溫度下，鎂合金中各物質的飽和蒸汽壓不同即可將各物質與金屬鎂分離開來，蒸發出來的金屬鎂蒸汽冷凝在結晶器上，實現鎂金屬的分離。
[0018]本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果，具體而言，由上述方案可知:
[0019]該鎂合金廢料的回收設備結構緊湊，具有安全性能好，效率高等優點。該鎂合金廢料的回收工藝，從鎂合金廢料中回收鎂的回收率達到95%以上，回收鎂的純度在99.8%以上。該工藝還具有成本低且環保無環境污染等優點。
【專利附圖】
【附圖說明】`
[0020]圖1是本發明之實施例的真空回收爐示意圖。
[0021]附圖標識說明:
[0022]1、真空回收爐
[0023]10、蒸罐
[0024]11、外罐 12、內罐
[0025]13、料框 14、電阻絲
[0026]15、蒸蓋 16、保溫壁層
[0027]20、結晶器
[0028]21、外壁 22、冷凝層
[0029]23、封蓋
[0030]30、通氣空間
[0031]40、隔熱板
[0032]50、鎂合金廢料。
【具體實施方式】
[0033]請參照圖1所示，其顯示了本發明之較佳實施例的具體結構，一種鎂合金廢料回收設備包括有控制系統、真空系統和真空回收爐。
[0034]該控制系統用于控制真空系統和真空回收爐協調運行。該真空系統用于調節和控制真空回收爐的真空狀態。
[0035]該真空回收爐I包括有蒸罐10和結晶器20，所述蒸罐10包括外罐11、內罐12和料框13，所述外罐11安裝有電阻絲14，該電阻絲14向內罐12提供熱量，所述料框13置于內罐12中，所述蒸罐10設置有一蒸蓋15，所述蒸罐10外壁上設置有保溫壁層16 ;所述結晶器20外圍設置有冷凝層22，所述冷凝層外設有爐壁21，所述結晶器20上設置有一封蓋23。所述蒸蓋15和封蓋23為滑配合連接并同時封蓋于真空回收爐頂部；所述蒸罐10和結晶器20相互連通，該蒸罐10與結晶器20之間設置有一通氣空間30 ;中間用一隔熱板40隔開；所述真空回收爐I為一圓柱體,該圓柱體直徑為80cm、高度為200cm。
[0036]一種鎂合金廢料回收工藝，應用上述鎂合金廢料回收設備，其步驟如下:
[0037]a.將鎂合金廢料50合金倒入料框13中，搗實，將料框13放入內罐12中，裝料的高度以低于結晶器20高度2cm為限；
[0038]b.將蒸蓋15打開一個通氣口，加熱，爐溫控制在600°C，加熱I小時；因鎂屑在切削過程中灑有很多機油，使鎂屑被嚴重污染，如若直接將鎂升華，那么機油在高溫下裂解成炭，混夾在產品中，而在結晶器的低溫區還可能有液體油出現，這樣，不但污染了產品，也給出鎂造成了困難。
[0039]c.將蒸蓋15蓋上，打開封蓋23，安裝結晶器20后將封蓋23蓋上，使得蒸罐10與結晶器20內部形成一密閉空間，啟動真空系統，使蒸罐10與結晶器20內部處于真空環境中，同時于冷凝層22中導通冷凝水，加熱蒸餾，蒸餾溫度控制在800°C。
[0040]d.蒸餾結束后降溫，再破壞真空，然后取出結晶器20，將得到的鎂坨破碎后入庫。
`[0041]本發明的重點在于:
[0042]該鎂合金廢料的回收設備結構緊湊，具有安全性能好，效率高等優點。該鎂合金廢料的回收工藝，從鎂合金廢料中回收鎂的回收率達到95%以上，回收鎂的純度在99.8%以上。該工藝還具有成本低且環保無環境污染等優點。
[0043]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明的技術范圍作任何限制，故凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何細微修改、等同變化和修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
【權利要求】
1.一種鎂合金廢料回收設備，其特征在于:包括有控制系統、真空系統和真空回收爐；所述控制系統用于控制真空系統和真空回收爐協調運行，所述真空回收爐包括有蒸罐和結晶器，所述蒸罐和結晶器相互連通，中間用一隔熱板隔開；所述蒸罐包括外罐、內罐和料框，所述外罐安裝有電阻絲，該電阻絲向內罐提供熱量，所述料框置于內罐中，所述蒸罐設置有一蒸蓋；所述結晶器外圍設置有冷凝層，所述結晶器上設置有一封蓋。
2.根據權利要求1所述一種鎂合金廢料回收設備，其特征在于:所述蒸蓋和封蓋為滑配合連接并同時封蓋于真空回收爐頂部。
3.根據權利要求1所述一種鎂合金廢料回收設備，其特征在于:所述蒸罐外壁上設置有保溫壁層。
4.根據權利要求1所述一種鎂合金廢料回收設備，其特征在于:所述蒸罐與結晶器之間設置有一通氣空間。
5.根據權利要求1所述一種鎂合金廢料回收設備，其特征在于:所述真空回收爐為一圓柱體，該圓柱體直徑為60~120cm、高度為150cm~250cm。
6.一種鎂合金廢料回收工藝，應用如權利要求1所述的鎂合金廢料回收設備，其特征在于: a.將鎂合金廢料倒入料框中，搗實，裝料的高度以低于結晶器高度I~3cm為限； b.將蒸蓋打開一個通氣口，加熱，爐溫控制在500~600°C，加熱0.5~1.5小時； c.將蒸蓋蓋上，蒸罐與結晶器內部形成一密閉空間，啟動真空系統，使蒸罐與結晶器內部處于真空環境中，并于冷凝層中通入冷凝水，加熱蒸餾，蒸餾溫度控制在600~900°C ； d.蒸餾結束后降溫，再破壞真空，然后取出結晶器，將得到的鎂坨破碎后入庫。
【文檔編號】C22B7/00GK103509950SQ201210208279
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月21日 優先權日:2012年6月21日
【發明者】周亞民 申請人:周亞民