一种含油污气缸套珩磨废料物理分选提质的方法技术

本发明专利技术公开了一种含油污气缸套珩磨废料物理分选提质的方法，该方法将气缸套珩磨废料采用有机溶剂进行清洗后，先进行重选，再在超声场和磁场协同作用下进行磁选，得到磁选精矿，即为杂质含量低的铁合金粉末产品。该方法具有流程简单、效率高、成本低，可直接获得附加值高的铁合金粉末；特别适用于油污含量高、粒度分布范围广的气缸套珩磨废料提质。

A method of physical separation and quality improvement of honing waste of cylinder liner containing oil

【技术实现步骤摘要】
一种含油污气缸套珩磨废料物理分选提质的方法
本专利技术涉及一种含油污气缸套珩磨废料物理分选提质的方法，具体涉及一种利用重选、超声场和磁场协同强化珩磨废料物理分选提质获得磁选合金粉末的方法，属于固废资源预处理

技术介绍
气缸套是内燃机缸体上安放活塞的空腔，是活塞运动的轨道，燃气在其中燃烧及膨胀，使发动机保持正常运转。为了保持气缸与活塞接触的严密性，减少活塞在其中运动的摩擦损失，气缸内壁应有较高的加工精度和精确的形状尺寸。缸体材料要求具有足够的强度、良好的浇铸性和切削性，且价格要低，因此常用的缸体材料是珠光体灰铸铁、合金铸铁、高磷铸铁、含硼铸铁等含碳量在2％以上的铁碳合金。工业用铸铁一般含碳量为2.5％～3.5％。碳在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。除碳外，铸铁中还含有1％～3％的硅，以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。由于气缸内壁需要较高的加工精度，需借助珩磨机，利用珩磨头珩磨工件精加工气缸内壁。镶嵌有油石的珩磨头由竖直安置的主轴带动旋转，同时在液压装置的驱动下作垂直往复进给运动。珩磨油石的主要组成部分为磨粒，其主要成分为氧化铝、碳化硅、金刚石和立方氮化硼。经过长时间的工作后，由于珩磨头的磨损和气缸套内壁的磨屑，会产生大量的汽缸套珩磨废料。汽缸套珩磨废料的特点是：合金态物质中有价金属组元种类多和组元含量高(富含铁、铜、钼等有价金属)、磁性强；油污含量高、杂质颗粒和合金颗粒但被油污层层包裹，在分选体系中难以解离分离；粒度细、且分布范围广，含有硅、铝等非磁性杂质在珩磨过程中由于性脆，颗粒粒度细，合金态物质颗粒粒级分布范围广，分选过程中杂质和合金细颗粒易夹杂。因此，目前此类固废资源尚无有效利用的方法报道。我国汽车工业经过50余年的建设和高速发展，由于缺乏有效的综合利用方法，国内气缸生产厂家累积了成千上万吨的珩磨废料。珩磨废料中油污含量高、气味大，长期对存于厂房内，污染环境，严重影响人们的身心健康。然而，气缸套珩磨废料中含有多种有价金属，且其主要为合金态粉末，极具回收价值。因此，开发气缸套珩磨废料中合金态物质的预处理提质回收技术具有十分重要的意义。
技术实现思路
针对现有技术中气缸套珩磨废料由于具有粒度细且分布范围广、油污含量高、有价物质被油污包裹、细颗粒合金态物质和杂质易夹杂等特点，导致其分选提质过程效率低，本专利技术的目的在于提供一种通过对含油污气缸套珩磨废料进行脱油污、重力场/磁力场/超声场协同强化合金态物质分选提质的方法，该方法实现了气缸套珩磨废料中合金态物质低成本、高效提质。为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种含油污汽缸套珩磨废料物理分选提质的方法，该方法是将气缸套珩磨废料采用有机溶剂进行清洗后，先进行重选，再在超声场和磁场协同作用下进行磁选，得到磁选精矿。本专利技术的技术方案在含油污汽缸套珩磨废料提质过程中采用脱油、重选、超声辅助磁选的结合工艺，各工艺步骤完美结合，大幅度提高含铁精矿回收效率。本专利技术技术方案对汽缸套珩磨废料预先脱油，能够使得被油污层层包裹覆盖的金属颗粒和杂质颗粒被释放出来，提高金属颗粒和杂质颗粒在水中分散性能，从而可以采用重选抛尾，脱出部分密度小的非金属杂质，而余下的金属颗粒粒度分布范围广，而直接采用磁选，则细颗粒杂质易发生团聚，造成磁选精矿中杂质元素含量高，而通过超声场辅助磁选，强化磁选过程中细粒级颗粒的分散，从而可以顺利磁选分离出含铁精矿。优选的方案，所述气缸套珩磨废料的粒度满足小于100目粒级所占质量百分比含量不低于95％，小于200目粒级所占质量百分比含量不低于60％。优选的方案，所述气缸套珩磨废料包含质量百分比含量为1～20％的油污，包含百分含量不低于50％的金属态物质。优选的方案，所述有机溶剂包括乙醇、丙酮、四氯乙烯中至少一种。选择合适的有机溶剂可以将含油污气缸套珩磨废料表面包裹的油污充分溶解去除，从而提高金属颗粒与杂质的分散性，有利于后续重选过程对杂质的重选抛尾。优选的方案，所述有机溶剂与气缸套珩磨废料的质量比为5:1～10:1。优选的方案，所述清洗的时间为5～30min。优选的方案，所述重选采用摇床、旋流器或溜槽分选机实现。优选的方案，超声场提供的超声功率范围为30～100W，磁场提供的磁场强度为400～1000Gs。本专利技术通过超声场和磁场耦合作用，利用超声空化效应，使得存在于液体中的微气核在超声场作用下产生振动、生长、崩溃闭合的动力学过程，该过程集中声场能量并迅速释放，导致金属颗粒在溶液中高频振动；同时含有大量自由电子的合金态颗粒，在超声场下，其内部的电子运动发生紊乱，颗粒处于较高能级，势能和活性增加，进而增大颗粒分散的概率，在超声使金属颗粒振动和分散的条件下，可以强化磁选过程，大幅度提高铁合金的磁选回收效果。优选的方案，提供超声场的超声发生杆设置在磁场作用区域内上部的1/4～1/2处。将超声发生杆设置在磁场作用区域内上部的1/4～1/2处，主要针对细粒级金属颗粒在重力场作用下分布区域设置超声场，强化细粒级颗粒的长时间持续分散，从而达到更好磁选分离效果。优选的方案，所述超声发生杆的直径为0.5cm～2cm。相对现有技术，本专利技术的技术方案带来的有益效果在于：本专利技术技术在气缸套珩磨废料提质过程采用脱油、重选、超声场辅助磁选的组合工艺，实现合金粉末的高效提质，合金元素回收率达到85％以上。本专利技术技术方案采用脱油和重选结合可以脱除绝大部分非金属杂质，提高金属回收率，解决气缸套珩磨废料中有价金属颗粒及杂质颗粒被油污层层包裹覆盖，在水体中颗粒难分散，导致物理分选时合金粉末精矿的回收率不高的问题。通过除油提高金属颗粒及杂质颗粒的分散性，从而有利于重选分离低密度杂质。本专利技术的技术方案采用超声场和磁场协同作用，能够强化细粒级颗粒分散，防止团聚，提高含铁精矿回收率。解决磁性的金属态颗粒粒度分布范围广，磁选过程中细颗粒杂质易发生团聚，造成磁选精矿中杂质元素含量高的技术问题。一方面利用超声空化效应，使得存在于液体中的微气核在超声场作用下会产生振动、生长、崩溃闭合的动力学过程，该过程集中声场能量并迅速释放，导致金属颗粒在溶液中高频振动；另一方面，含有大量自由电子的合金态颗粒，超声场下，金属颗粒内部的电子运动发生紊乱，颗粒处于较高能级，势能和活性增加，进而增大颗粒分散的概率，从而提高了金属颗粒的分散性，强化了磁选分离。需要特别说明的是，金属基固废中合金态物质中含有大量的自由电子，其可在超声场下运动发生紊乱，从而强化宏观颗粒振动、溶出，这与现有技术中氧化矿物的超声强化溶出具有本质区别，本专利技术完美结合了超声场和电子运动的协同强化现象。本专利技术技术方案将超声发生杆设置在磁场作用区域内上部，解决了现有超声强化磁选技术中超声无法长时间持续分散细颗粒的技术问题。可以实现细粒级分布区域内细粒级颗粒长时间高效分散，强化磁选分离效果。具体实施方式以下实施例旨在进一步说明本
技术实现思路
，而不是限制本专利技术的保护范围。实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含油污汽缸套珩磨废料物理分选提质的方法，其特征在于：将气缸套珩磨废料采用有机溶剂进行清洗后，先进行重选，再在超声场和磁场协同作用下进行磁选，得到磁选精矿。/n

【技术特征摘要】
1.一种含油污汽缸套珩磨废料物理分选提质的方法，其特征在于：将气缸套珩磨废料采用有机溶剂进行清洗后，先进行重选，再在超声场和磁场协同作用下进行磁选，得到磁选精矿。


2.根据权利要求1所述的一种含油污汽缸套珩磨废料物理分选提质的方法，其特征在于：所述气缸套珩磨废料的粒度满足小于100目粒级所占质量百分比含量不低于95％，小于200目粒级所占质量百分比含量不低于60％。


3.根据权利要求2所述的一种含油污汽缸套珩磨废料物理分选提质的方法，其特征在于：所述气缸套珩磨废料包含质量百分比含量为1～20％的油污，包含百分含量不低于50％的金属态物质。


4.根据权利要求1所述的一种含油污汽缸套珩磨废料物理分选提质的方法，其特征在于：所述有机溶剂包括乙醇、丙酮、四氯乙烯中至少一种。


5.根据权利要求1或4所述的一种含油污汽缸套珩磨废料物理分选提质的方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩桂洪，刘兵兵，黄艳芳，张莉，黄宇坤，朱广丽，薛毓斌，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41