专利名称：处理含金属废料的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于处理含金属废料的方法，它适合从各种类型的废料中回收金属组分，这些废料包括小致空罐头盒，大致家用电器，汽车，以及电收尘器收集的烟尘，炉渣，金属屑等。更具体地说，本发明涉及一种含有用金属的废料的真空加热处理方法，这些废料包括废罐头盒、电池、家用电器、汽车、自行车等，以便回收金属组分和各种其它类型的化合物(卤化物、氧化物等)。
详细地说，本发明进一步涉及一种处理废电池的方法，它可用于无害地处理所有用过的电池及其它的金属废料。尤其是，本发明涉及一种处理废电池的方法，用这种方法无需对废电池进行预先的破坏处理，可直接对各种废电池进行热处理，回收金属和非金属的有价值物质，将其它组分变为可丢弃的无害残渣。
本发明还涉及一种处理方法，它通过一种简单的处理过程，就可从废料，如印刷电路板和废弃的马达，以及在各种电气和电子装置中所用的电缆中回收高纯、高价值的铜，以及从那些由于复杂的结构(它包括化学稳定的，有机高分子量物质)而通常难以进行分离的废料中回收高纯、高价值的铜。
因为家用产品，电气和电子装置，汽车等行业随着技术的加速进步而不断向市场推出新机器，这些行业中的用过的或旧机器的废料的体积迅速增加，在食品和饮料工业中广泛作为容器使用的空罐头盒的废料也急剧增多，用于处理这种废料的场地已经达到极限，而且这种废料的再生不仅是个废料处理场地的问题，而且从地球资源短缺的角度来看也是一个问题。
高价值的金属如金、铂和其它稀有金属通常都得到回收，但对于不太贵重的金属来说，不可避免地存在与廉价原始材料之间的价格竞争，从工业废料中回收相对贵重的再生材料是受这些再生材料的价格趋势控制的，考虑到现在常规回收过程碰到的困难，人们期待着建立一种高效、低成本的回收方法。
例如，对于空罐头盒的回收过程，现在在铝盒和钢盒的自动分离之前，通常用一台压平机将要回收的空罐头盒压平，再将铝盒直接送到电炉中，而钢盒则送到一个分离罐头盒盖部分的铝的处理步骤，此后用一台切碎机将压平的钢盒破碎，在一台回转窑中将罐头盒的油漆烧掉，再将铝的部分熔化(回收)，剩余的钢部分形成块状后，被送到高炉熔炼。
但是，因为在这种回收方法中，回转窑的油漆燃烧处理步骤是在约700℃的所谓的氧化炉中进行的，铁和铝的氧化加剧，不可避免要降低铁和铝的金属部分的回收率，并且由于在回收的铁中还残留有镀在罐头盒上的锡，或在一些情况下还有其它金属组分，必然导致生产价值的降低。
此外，对于废电池来说，只有汞电池能无害处理并回收有价值的物质，在其处理方法中，从各种废电池中分离并回收汞电池，用机械方法将其破坏，再将其加热以回收汞，并将电池转化为仅为无害的金属以及无机物质的残渣。然而，这种方法还没有成为一种工业方法，因为从许多废电池中拣选汞电池以及在预处理阶段的机械破坏涉及很大的费用。
另外，作为一种从印刷电路板中回收铜组分的方法，这些印刷电路板是从废弃的个人计算机中大量收回的，首先要将板很细地粉碎，再加盐酸或硫酸处理，将铜转化为氯化物或亚硫酸盐，将它们从塑料中分离并回收；但是，这没有得到推广并成为一种工业化方法，因为它是一种有复杂步骤的非直接的方法，还需要流出液的处理设备等。
类似地，从各种工业废料，包括废弃的家用电器回收金属组分的方法，基本上是通过燃烧除去有机组分，并在金属组分熔点不同的基础上进行熔融提炼，因而不可避免存在氧化物形式的金属组分的损失，而且难以获得高纯度的某种特定金属组分，而且也不可能分别回收各种化合物，例如氧化物和卤化物。
本发明的一个目的是提供一种处理金属废料的方法，它通过简单的处理工艺，就可以以高的纯度和高的产率从各种含大量某些金属组分的废料中回收各种类型的有用金属组分。本发明进一步的目的是同时分离并回收诸如金属氧化物和卤化物等化合物。
本发明的又一个目的是提供一种处理废旧电池的方法，它不仅可以用于通常被处理并回收的汞电池，也可用于其它不经过处理就丢弃的原电池，以及其它的金属废料，这种方法可以廉价地从这些电池等废料中回收有用的金属和非金属，并将废料转变成无害的、可丢弃的无机残渣。
本发明的一个特殊的目的是提供一种工业化的、高价值的处理废电池的方法，这种方法对要回收的废电池进行热处理，这些废电池是各种电池的混合物，不用预先对它们进行分离和破坏，就能回收有用的金属和非金属，并将废电池转变为可丢弃的，无害的无机残渣。
本发明的再一个目的是提供一种真空热处理的方法，它可用来处理含各种金属，尤其是铜的各种废料，可以以高的产率回收高纯的各种金属组分。
图1是一个示意图，说明了用于本发明方法的真空加热处理装置，它带有多个处理室。
图2是一个示意图，说明了用于本发明方法的简单的真空加热处理炉。
本发明旨在实现上述的目的，它涉及一种处理方法，将含各种金属的废料在一个密封的真空加热炉中加热，使炉温按阶段上升，由于蒸汽压而在每一温度水平下蒸发的金属组分，金属化合物通过真空抽吸得以收集，并对在每一温度水平熔化的组分进行分离和收集。
本发明还涉及一种处理含金属废料的方法，其特征在于将含金属的废料破碎至1至50目的粒度，通过重力分离、磁力分离等从破碎材料中回收含金属的颗粒，将含金属的颗粒引入真空加热炉中，炉子抽真空同时对其进行预热，然后再按阶段使炉温升高，利用冷凝器和吸附器，通过抽吸在每一温度水平产生的金属、金属化合物和非金属化合物的蒸汽和气体对其进行收集和回收，最后以熔体分离熔化的金属组分。
本发明还涉及一种上述的用来处理含金属废料的方法，其特征在于从破碎至1至50目的粒度的废料颗粒中分出期望类别的颗粒，其粒度范围为上述颗粒的±50％，再对这些颗粒进行上述的真空加热处理。
本发明还涉及一种用来处理含金属的废料的方法，其特征在于上述的真空加热处理是使用一种真空加热处理装置来进行的，这种装置包括一个带有真空泵的预热室，多个与预热室串联的气密的真空加热炉，每个炉子带有一个金属蒸汽冷凝器和一个非金属蒸汽吸附器(用于液体和气体)以及一个真空泵用来抽吸在炉内产生的蒸汽并使它们通过冷凝器和吸附器，以及一个熔体分离机构，并且最后一个真空加热炉与一个冷却室相连，该冷却室带有一个冷却的非氧化性气体的供料机构。
可用本发明方法处理的金属废料没有特别的限定。本方法可用来处理以下含金属的废料，分配容器如用过的空罐头盒，电子设备的部件如印刷电路板，废弃的汽车部件，废电池，娱乐机器如Pachinlco机等，以及炉渣和电收尘器收集的烟尘，以及任何含铜的废料。
对这些废料进行处理时，它们可以处于被回收时的形式。但是，最好通过期望的方法对它们进行分离，除去尽可能多的非金属组分，即木材和塑料，后再将其装进炉内，所用的分离方法是例如重力分离和磁力分离，它们通常被用来除去非金属材料。通过伴随破碎的这种形式的拣选，可以增加装入炉内进行处理的废料的量，从而缩短在炉内的加热时间。
此外，对于待处理废料的破碎和拣选，应使装入炉内时的待处理废料的颗粒最终尺寸为1目或更小。限制颗粒尺寸为1目或更小，可以避免在颗粒表面形成裂缝和凹坑，因此在炉内热处理过程中以熔体收集的组分不会滞留在待处理的废料上，这一点很有好处、不仅因为它可以缩短处理的时间(由于小颗粒流动性好并可完全回收)，还因为在后续的温度水平下回收的金属组分没有杂质，因而不会降低这些金属组分的纯度。从上述观点来看，通常将待处理的废料破碎至约1目到50目的颗粒。尺寸大于1目的颗粒不太好，因为将存在有裂缝的颗粒，这能使熔体留在其中，而破碎至50目以下，效率不会再有提高，因此是没有效率的花费。
此外，在将含金属的废料破碎至1到50目之后，优选对其进行进一步的筛选，以分离为粒度在预定范围内的颗粒混合物类别，最优选将它们分成由主要颗粒和颗度在主要颗粒±50％范围内的颗粒混合物构成的类别。通过将颗粒分成在上述范围内的粒度类别，在热处理期间可以进行每类颗粒的均匀处理，而不出现处理的不均匀性，并且包含高蒸发温度组分(不熔化的组分)如铁(它将保持到最后)的产物的粒度也更加均匀，以进一步增加产物的价值。
此外，为了获得高的纯度，最好利用重力分离和磁力分离预先从不含这些金属的颗粒中将待装入炉内的含目标金属的颗粒分离出来。
本发明进一步涉及废电池及处理废电池的方法，它包括在一个密封的真空加热炉中加热废电池，炉温是按阶段上升的，蒸发并破坏包括金属和非金属的构成电池密封结构的外壳结构，并在每一个温度水平的阶段通过真空抽吸分离并收集在炉内产生的金属和非金属的蒸汽和气体。
更具体地说，本发明涉及一种处理废电池的方法，它包括将废电池引入一个简单的密封热处理炉中，该炉主要包括真空泵，加热装置，排料装置，非氧化性气体供料装置，高温非氧化性气体贮存装置，产生的金属蒸汽冷凝/收集装置，非金属组分的冷凝/收集装置，或上述两个收集装置；真空泵用来抽出从炉内产生的金属蒸汽和非金属气体，如果需要，在抽真空以后通过供给一种高温非氧化性气体来预热炉子，然后再将炉子抽成真空，使用一种加热装置按阶段地将炉内的废电池升温，使用一个冷凝器和气体吸附器分离和收集在每一温度水平下产生的金属蒸汽和非金属气体，最后向炉内供给一种非氧化性气体以冷却处理过的废电池，如果需要，也可将在高温下抽出的非氧化性气体用作预热气体。
本发明还涉及一种处理废电池的方法，它包括按顺序将待处理废电池在多个密封相连的处理室中传送，这些处理室包括一个连有真空泵的预热室，如果需要预热室还可连有一个高温非氧化性气体的贮罐，和多个密封相连的蒸发室，它们与预热室串联连接，每个蒸发室通过一个冷凝器和气体吸附器按顺序与真空泵相连，其中炉温从直接与预热室相连的热蒸发室开始，按阶段升高，直至最后一个连有冷却室的热蒸发室，该冷却室连有一个冷却的非氧化性气体供料装置，如果需要，还可连有一个高温非氧化性气体贮罐。该方法的基本步骤为将废电池引入预热室，对预热室抽真空以形成一个真空，然后将它们送至抽成真空的蒸发室中以在预定温度下进行热处理，蒸发室密封地与预热室相连；利用真空泵抽吸在每一温度下产生的金属蒸汽和非金属气体，并通过冷凝器和吸附器收集它们，然后，将它们送到温度更高的下一个蒸发室以相同方式进行热处理；在收集完每一蒸发室的金属和非金属组分之后，将它们送至冷却室，用非氧化性气体冷却处理过的废电池的残渣，并从炉子内将残渣排除，如果需要，可在炉子外部的一个贮罐中贮存高温非氧化性气体，以便用来预热新的废电池。
在上述的使用多个蒸发室的方法中，可向各个热蒸发室的最后一个热蒸发室连接一个还原气体供料装置，在完成最后一个热蒸发室的热处理之后，可以向该蒸发室供给还原气体，以还原处理过的废电池。
当使用这种还原处理时，废电池残渣中的金属化合物被还原，变成更容易回收，并且它们可以与下一组供入预热室的废电池混合一起以便进行重新处理。
在一个更基本的意义上说，本发明涉及一种处理金属废料的方法，它包括在一个密封的真空加热炉中于真空下加热合铜废料，按阶段升高炉温，直至打破构成废料的金属和有机物的结构，在每一阶段温度下用真空抽吸作为蒸汽和气体的低蒸汽压金属和非金属，以便对它们进行分离和收集，在最后一个阶段将炉子加热到铜的熔点以上，以得到用于收集的熔融的铜，然后将其冷却为固体并回收之。
更具体地说，本发明涉及一种含铜废料的处理方法，其特征在将含铜废料装入一个两平面装载架中，该装载架包括一个熔体捕获盘和一个废料容器，将其引入密封的加热炉中，对炉子内部抽真空的同时，对废料进行预热，继续抽真空的同时，进一步加热炉子，使废料温度按阶段上升，通过冷凝装置和吸附装置回收在每一温度水平产生的蒸汽，将最后阶段的温度升至铜的熔点以上，并分离在捕获盘中的作为液滴的熔融铜，在将它们与残留在因为塑料碳化而形成在废料容器中的碳块上的熔融铜液滴一起冷却成固体以后，除去粘附其上的碳组分。
本发明还涉及一种用来处理含铜废料的上述方法，其特征在于，通过分离在捕获盘中作为液滴的熔融铜，并将它们与残留在废料容器中的碳块上的熔融铜液滴一起冷却形成固体，来对含铜废料进行热处理以得到铜粒的方法是利用一台简单的密封热处理炉进行的，该炉子带有一台真空泵，它用来从炉中抽吸通过加热装置产生的金属蒸汽和非金属气体，和非氧化性气体供料装置，高温非氧化性气体贮存装置，产生金属蒸汽的冷凝装置和非金属组分的吸附装置。
本发明还涉及一种处理含铜废料的方法，其特征在于，通过分离在捕获盘中作为液滴的上述熔融铜，并将它们与残留在废料容器中的碳块上的熔融铜液滴一起冷却，以对含铜废料进行热处理并得到铜粒的方法是这样来进行的使在上述两平面装载架中的含铜废料顺序通过一系列热处理装置，这些装置包括一个连有真空泵和一个高温非氧化性气体贮罐的预热室，和多个密封并且与预热室串联地相互连接的热蒸发室，每个热蒸发室通过一个冷凝器和气体吸附器与一个真空泵按顺序相连，炉温设定为按阶段上升，从直接与预热室相连的热蒸发室开始按顺序上升，最后一个热蒸发室的温度设定为高于铜组发的熔化温度，这个最后的热蒸发室密封地连有一个冷却室，该冷却室又和一个冷的非氧化性气体供料装置和一个高温非氧化性贮罐相连。
本发明还涉及一种用来处理含铜废料的上述方法，其特征在于，它使用了机械破碎硬质铜粒的步骤，除去粘附的碳，再抛光铜颗粒的表面，尤其是一个用氧化铝粉末作为抛光材料进行抛光的步骤，以从冷却为固体的铜粒上除去粘附的碳组分。
本发明还涉及一种用来处理含铜废料的方法，其特征在于，在用破碎机将含铜废料破碎至1目或更小的尺寸之后，再用上述的真空热处理方法进行处理。
本发明还涉及一种用来处理含铜废料的方法，其特征在于，在用破碎机将含铜废料破碎至1目或更小的尺寸之后，用筛子将它们分为包括主要颗粒和粒度在主要颗粒的±50％范围内的颗粒混合物的不同含铜废料类别，并用上述的真空处理方法对每一类别的颗粒进行处理。
根据本发明的上述处理方法，用来将废料送入炉内的装载架必须是一个两平面型的。如前述的那样，本发明的一个基本特征是必须将废料中所含的铜熔化并收集，因此熔融铜的捕获盘应该分开，并位于在废料容器部分的下面。
根据本发明，必须在废料热处理的最后阶段，将废料加热至高于铜的熔化温度来进行废料中铜组分的回收。
废料是按阶段加热的，并在最终阶段还有高蒸发温度的铜组分和由塑料分解而得到的碳；但是，当该混合物被加热至1086℃(铜的熔点)时，铜变为熔融铜的液滴，其中的一部分以球状熔融铜掉进捕获盘中，球状熔融铜的表面粘附有碳，一部分作为液滴进到在废料容器中形成的碳块中。由于碳只粘附在球状熔融铜的表面而没有进到其内部，在冷却成固体之后，可用机械或物理处理从其表面将碳除去，结果可以获得不含碳的高纯铜料。
根据本发明的处理方法，可对由诸如电子装置等废料回收的含铜废料进行直接处理。
但是，优选地是在含铜废料破碎之后再对其进行处理，因为这将使每批料处理更多的废料，并将使铜组分的熔化完成更快，它还能避免当在炉内装入大量废料时，由于废料在炉内的传送时与炉壁的接触而引起的麻烦。此外，当处理是在含铜废料破碎之后进行时，最好将其破碎至1目或更小的颗粒。
此外，在将废料破碎至1目到约50目的粒度范围时、最好将废料颗粒分为含主要颗粒和在主要颗粒粒度的±50％范围内的颗粒混合物的不同类别，并对每类废料颗粒进行处理。
当含铜废料是在被破碎至1目到50目范围后进行处理时，其颗粒变化程度越低，也就是说粒度分布范围越窄，通过本发明的最后一步真空热处理得到的铜颗粒的粒度越均匀，也就越容易从其中将碳除去，得到的铜颗粒纯度越高。在铜组分数量较少的情况下，如镀铜物品，用真空蒸发可回收足够的铜。
当废料的真空加热处理温度约在1000℃～1050℃时，铜以外的其它金属组分通常蒸发，甚至在还未加热至铜的熔点时就被回收，而残留物几乎全部为铜组分和有机物碳化形成的碳组分；因而可以实现仅回收铜组分的目的。当废料是镀锡的铜导线时，这种处理是很有效的，例如，通过1050℃的加热可以使Sn组分蒸发并收集，剩下纯的铜。但是，当废料含有大量的塑料及其它金属组分时，在该阶段获得的铜处于与碳的复合混合物形式，一些碳甚至存在于铜的内部，因此，回收的铜为含有碳的低纯度铜，这些碳不能通过随后进行的用来从凝固的铜中除去表面的碳的破碎和抛光等步骤来除去。
根据本发明，废料的热处理按阶段进行是很重要的。因为待处理的废料不局限于仅含铜作为金属组分的那些，它通常含有多种金属和非金属组分，热处理必须分为多个温度水平，通过真空抽吸和冷凝吸附可以回收每一个温度水平蒸发的组分，从而可分别回收在每一温度水平下蒸发的各种组分。
本发明的一个目的是提供一种处理方法，它无需将废料中所含有各种金属组分分离，可以对混合物形式的不同废料不加区分地处理，从这一点来看，本发明的一个重要的组成要素在于它通过将废料的热处理温度分为多个温度水平，从而可以回收多种金属组分。
可以通过机械破碎和后续的抛光来从球状的凝固铜中除去粘附的碳，这种凝固铜是由热处理步骤获得的。
进行机械破碎是为了通过破坏沉积在表面上的碳膜而除去大多数的碳，并且它可以是例如使用带有搅刀的破碎机来进行。这种破碎也将形成在废料容器中的碳块破碎，还回收了碳块内的球状凝固铜。
通过机械破碎，球状铜粒表面上粘附的碳大部分已被除去，但铜的表面部分仍然混有少量的碳，因此为了除去这种碳，还要对铜粒的表面进行进一步的抛光处理。对抛光处理没有特别的限制，只要它是一种能用来研磨铜粒表面以便除去混入铜粒表面中的碳的方法。它的一个例子是用SiO2颗粒抛光；但是，用氧化铝粉末作为抛光材料的湿法抛光是最合适的，它适合用来高效除去表面部分中含碳的那一层。
如上所述，含碳废料被破碎至1到50目的颗粒，尤其是，当处理的破碎颗粒被进一步过筛并分为包括主要颗粒以及粒度在主要颗粒粒度±50％范围内的颗粒混合物的不同类别时，为了除去不含铜的颗粒，在将破碎的颗粒送入处理炉中以前，可以对其进行重力分离或磁力分离；此外，因为已经证实了，通过对在最终步骤获得的粘附碳的铜颗粒进行机械破碎，碳从铜颗粒中的分离是令工满意的，不用上述的抛光步骤，利用破碎处理简单地将碳除去也可获得纯的铜粒。
下面给出了根据本发明用来处理废料的方法的实施例，但本发明在任何意义上讲都不局限于这些实施例所述的方法。
实施例1图1是一个示意图，说明了可以根据本发明方法处理废料的热处理装置的一个实施方案。
在图1中，1指废料装载架，它可通过任何要求的移动装置在加热炉之间移动。2是指一个预热室/真空室(空气交换室)，3—5指真空热处理室，6指冷却室(也是一个空气交换室)。7是一个高温非氧化性气体贮罐，8是一个冷却的非氧化性气体供料源，9指还原气体供料源，10—12是金属蒸汽冷凝器，13—15是非金属组分吸附器，16—19和21是真空泵，20、22和23是空气泵，24—32是阀门。当冷却气体和还原气体源为加压气体时，20和22不再需要。
用压平机将各种类型的罐头盒，包括钢和铝的啤酒罐，果汁罐、糖果罐等压平后，将它们送到破碎机破碎至1目或更小的粒度，过筛后取出5—15目的类别的颗粒，并将其作为废料1处理。
使用多个密封相连的处理室来处理废料1，处理室包括通过一根管子与高温非氧化性气体贮罐7相连的预热室2，多个密封相连的真空加热蒸发室3—5，它们串联地与预热室密封相连，并用管道，分别通过冷凝器10—12，气体吸附器13—15，以及阀门25—27与真空泵17—19相连，和一个与真空加热蒸发室相连的冷却室，冷却室通过管道独立地与一个冷却的非氧化性气体供料源8以及高温非氧化性气体贮罐7相连。
将废料1装入废料装载架的容器部分，它被装在一个压力推进机或以马达驱动的辊子上，从而送入包括出预热室2(或真空室)开始的多个处理室中，并按顺序通过每一个处理室，经最后的冷却室6从处理装置中排出。
装有废料的装载架被送入预热室2，关上入口以密封预热室，对预热室2加热的同时，开动真空泵16，以降低预热室2的压力并抽成真空，在废料被预热至某一温度，例如50℃—100℃时，在其周围形成一种非氧化性的气氛条件。当废料含大量水分或油时，必须使用预热室进行这种加热，当处理通常干燥的物品时，可以使用一个真空室，简单地排除其中的空气。
当待加入的废料量大，使得难以在短时间内对其全部进行均匀预热时，用一个泵从贮罐7中抽出加压的非氧化性气体以便对废料进行预热，预热室的内部在非氧化性气体的压力下被预热、非氧化性气体在电扇作用下发生搅动，在完成预热过程以后，开始真空泵16，从预热室中抽出非氧化性气体，并在炉内形成真空。在这一阶段，大部分的水分得以排出。
然后，装载架通过预热室的出口，进入第一个真空热处理室3，它与预热室密封地相连并处于高温和真空状态(350℃，5×10-2—5×10-3乇)，关闭第一个真空热处理室的入口，并继续加热，利用真空泵17，通过冷凝器10，气体吸附器13和阀门15，将在第一真空热处理室产生的蒸汽和气体抽出。通常，用一个加热器将连接第一真空热处理室和冷凝器的管子加热，在以后连接各真空热处理室和冷凝器之间的管子也被加热。
在该实施例中，连接在第一个真空热处理室3上的冷凝器10成了从处理室释放出来气体的通道，这种气体主要包括有机的裂化气体，它随后在吸附器13被吸附。收集到的气体主要含有机组分，CO2等，它们是通过油漆的分解产生的。
在第一个真空热处理室的蒸汽产生完成之后，装载架被送至第二个真空热处理室4中，它与第一个真空热处理室密封相连、并且已经处于高温和真空状态(660℃—750℃，5×10-3乇)。关闭第二真空热处理室使其气密，加热废料使其温度升至预定温度，在这期间打开阀门26，在真空泵18的作用下，在第二真空热处理室中产生的蒸汽和气体依次收集在冷凝器11和气体吸附器14中。
如果废料中存在氯化铅或氯化锡，在这一阶段，它将作为蒸汽被收集在冷凝器11中，但在该实施例中，废料基本上没有这种成份，因此冷凝器中几乎没有收集到组分。在吸附器14中收集到少量的塑料分解产物。另外，铝被熔化，并收集在预置在第二个真空热处理室的底部的熔体捕获盘中。
在第二个真空热处理室的蒸汽产生完成之后，装载架被送入第三个真空热处理室5中，它密封地与第二真空热处理室相连，并已经处于高温和真空状态(750℃—900℃，5×10-2—5×10-3乇)。关闭第三真空热处理室使其气密，打开阀门27，加热直至废料达到预定温度，在真空泵19的作用下，在第三真空热处理室中产生的蒸汽和气体依次收集在冷凝器12和气体吸附器15中。在这一阶段，各种金属化合物被回收在冷凝器12中，但在该实施例中，它们的量很小，尽管如此，也可以收集到铅等物质。
如果需要，在对第三真空热处理室中废料进行加热和还原处理后，其中的还原处理是用从还原气体源9中供来的还原气体如氢气进行的，可以进行附加的真空加热处理再收集蒸发的组分。如前所述，当使用还原处理时，金属化合物，如氧化物被还原为简单的金属并作为以蒸汽而收集。但是，在该实施例中并没有这种特别的需要，因此省略了这一步骤。第三真空热处理进行的热处理是最后一步热处理，将其温度设定为1000℃或稍高，它高于铁以外的其它组分的沸点，铁是待回收的主要目标金属组分。在该温度下，如果有的话，少量的铜被熔化，并且作为球状物质以液滴形式回收在捕获盘中。但是，因为在本实施例的废料中基本上没有铜，因而也没有回收到铜。
在第三真空热处理室完成除铁以外其它金属组分的除去和回收之后，残渣包括涂覆有碳的铁，这些碳是由有机物如塑料的分解和碳化产生。在第三真空处理室处理之后，尽管没有经过特别的还原处理，未蒸发和熔化的残留的铁组分(颗粒)具有美丽的金属光泽表面，它上面没有氧化物或其它化合物的表层。这是因为表面层氧化物等被碳还原后，也被这步中高真空下的处理抽走。这表明，本发明的高真空度下的处理方法也可以用来从烟尘和炉渣的金属氧化物中回收金属组分。装有残余组分的装载架离开处理室5进入冷却室6，在冷却室6中它被从贮罐8中送入的氮气冷却，而被加热的氮气被送入贮罐7中，并供至预热室以重新利用它来预热待处理的下一批废料颗粒。
冷却的残渣为铁颗粒，它带有少量的碳，但基本上不含其它的金属组分。因为在冷却的残渣上粘附有少量的碳，可用任何期望的方法除去这种碳，或在某些情况下，残渣可直接作为铸造材料或作为电炉装载材料。
当该方法用来处理较少类型的废料时，热处理炉子的数目可以减少。
实施例2下面将说明一个处理废电池的方法的实施例。
图2是一个示意图，说明了根据本发明能够用来处理废电池的简单热处理装置的一个实施方案。
图2中，101指带密封容器的热处理炉，102是托盘和装载架，它用来装载待处理的废电池，103是用于处理待处理电池的空间，104是装在103中的加热元件，105是一个门(直接空气口)，106是冷凝器，107是气体吸附器，108是用来预热的非氧化性气体贮罐，109是炉内气体搅动扇，110是非氧化性气体贮罐，111是还原气体供料装置，112是真空泵，113和114是空气泵，115、116、117，118，119和120是阀门，121，123和124是管子，122是加热的管子，125是气体排放通道。
将由各种类型的用过的电池组成的废电池组102装入废电池托盘和装载架中，打开热处理炉101的门将其送到空间103中。关闭门105，使热处理炉101的空间103密封，然后通过加热装置104将炉内加热至约50—100℃，在真空泵112的作用下抽出炉内空气。
然后，通过管子124和阀门116，从高温非氧化性气体贮罐108中将有压力的用于预热的高温非氧化性气体引入炉内，以进一步加热废电池。在这个预热期间，103中的加热气体被搅动扇109连续搅动，通过使用预热气体的加热工艺，可在短时间内将废电池组均匀加热至约100℃～160℃的温度，在该温度下金属不发生氧化。
通过真空加热以及在用于预热的非氧化性气体的压力作用下的预热持续一段时间，使少量由废料待回收的组分发生蒸发。当废电池组的温度达到200℃—500℃，发生有机组分例如纸、塑料的熔化、汽发和碳化，这些有机组分存在于废电池的表面，以及低熔点金属的部分蒸发，因此加热保持在上一个步骤的温度。
废电池的预热完成之后，关闭阀门119，打开与真空泵112相连的阀门，真空泵112通过一个加热的管子122与处理炉空间103相连，在几种蒸发的组分被收集在冷凝器106气体吸附器107之后，打开真空泵112将炉内的预热气体从气体排出通道125排出，从而使空103变成真空(约5×10-3乇)。
然后，继续加热使炉内温度保持约250℃。在同样温度和压力下继续加热，当用真空泵112重新抽真空时，一部分废料所含的低温蒸发组分如镉(Cd)的蒸发度得活跃起来，因此镉等组分被回收在冷凝器中。
在低温蒸发组分如Cd的蒸发结束以后，利用加热装置进一步提高温度，在中等温度约350℃(5×10-3乇)下蒸发的组分，如锌(Zn)开始蒸发，因此用冷凝器106回收到锌等。
当在中等温度下蒸发的组分如锌的蒸发停止后，通过加热将废电池组的温度进一步加热，达到约680℃(5×10-3乇)时，在相对较高温度范围蒸发的组分，如铅(Pb)开始蒸发，因此冷凝器106回收到铅。
在铅等在相对较高温度下蒸发的组分开始蒸发以后，继续加热，在这些组分回收完成之后，将废电池组的温度增加至约900℃，以回收锰(Mn)。
继续升高温度，将温度升至约1150℃以回收氧化物，如ZnO，进一步加热至高于该温度，可以回收铜(Cu)和锡(Sn)。还有，通过提供多个独立的回收和冷凝装置，可以提高每一回收组分的纯度。通常，在每一温度水平蒸发的组分回收完成之后，残留在废电池中的组分为稳定的氧化物和碳，即使将它们丢弃，也不会造成环境污染的来源。
上述实施例说明这样一种方法，它通过在真空下，分阶段地提高热处理炉内的温度，来分离并收集废电池中的各种金属组分。
但是，处理废电池的主要目的是将它们转变为无害物质，当不需要进行分别回收时，在处理期间回收了有价值的组分以后，可以迅速将处理炉内的温度升至1000℃—1150℃，或在某些情况下至约1200℃，以在短时间内完成金属和非金属组分的蒸发。
此外，在上述的分离回收方法中，如果目的是回收氧化锰，ZnO或其它的稳定化合物为简单金属，通过打开阀门120，由管子121从还原气体供料源111吹入还原气体，如氢气，在约700℃—1200℃的温度下进行还原处理，然后重新用真空泵抽真空，由回收金属组分以后的残渣中可以回收更多的金属组分、还原剂也可以是预先与废电池混在一起的焦炭等。
在回收有价值组分之后，打开阀门119，从非氧化性气体供料源110吹入非氧化性气体，如氮气进行冷却，在非氧化性气体被加热至高温以后，将其供入预热气体贮罐108，而将冷却的残渣从处理炉101中取出。
取出的残渣不含有害成分，可以直接丢弃。
实施例3下面参考图1叙述本发明的另一实施例。
图1是示意图，说明了可以以连续方式进行本发明方法的装置。用多个密封相连的处理室处理废电池1，这些处理室包括通过管子与高温非氧化性气体贮罐7相连的预热室2，多个真空加热蒸发室3—5，它们密封地与预热室串联连接，这些处理室通过冷凝器10—12，气体吸附装置13—15和阀门25—27分别与真空泵17—19密封相连，以及一个与真空加热蒸发室相连的冷却室6，它通过管子与冷却用的非氧化性气体供料源和高温非氧化性气体贮罐相连。
废电池1装入一个托盘，托盘放在一个待送入装置中的压力推进器或带马达的辊子，该装置包括以预热室2开始的多个处理室，压力推进器或带马达的辊子按顺序通过每一个处理室，并经最后的冷却室6从处理装置出来。
然后，将装有废电池1的托盘送进预热室1，关闭其入口，以密封预热室，开动真空泵16抽真空，并在加热预热室2的同时将其抽成真空，这在废电池周围产生一种非氧化条件，同时将它们预热至例如50℃—100℃的温度。
当待加入的废电池量大，使得难以在短时间内对其全部进行均匀预热时，用一个泵从贮罐7中抽出加压的非氧化性气体以便对废料进行预热，预热室的内部在非氧化性气体的压力下被预热、非氧化性气体在搅动扇作用下发生搅动，在完成预热过程以后，开动真空泵16，从预热室中抽出非氧化性气体，并在炉内形成真空。
然后，托盘通过预热室的出口，进入第一个真空热处理室3，它与预热室密封地相连并处于高温和真空状态(250℃，5×10-2—5×10-3乇)，关闭第一个真空热处理室的入口，并继续加热，利用真空泵17，通过冷凝器10，气体吸附器13和阀门15，将在第一真空热处理室产生的蒸汽和气体抽出。通常，用一个加热器将连接第一真空热处理室和冷凝器的管子加热，在以后连接各真空热处理室和冷凝器之间的管子也被加热。
在第一个真空热处理室的蒸汽产生完成之后，托盘被送至第二个真空热处理室4中，它与第一个真空热处理室密封相连、并且已经处于高温和真空状态。关闭第二真空热处理室使其气密，加热废电池使其温度升至预定温度，然后打开阀门26，在真空泵18的作用下，在第二真空热处理室中产生的蒸汽和气体依次收集在冷凝器11和气体吸附器14中。
在第二个真空热处理室的蒸汽产生完成之后，托盘被送入第三个真空热处理室5中，它密封地与第二真空热处理室相连，并已经处于高温和真空状态。关闭第三真空热处理室使其气密，加热直至废料达到预定温度，打开阀门27，在真空泵19的作用下，在第三真空热处理室中产生的蒸汽和气体被吸附并收集在冷凝器12和气体吸附器15中。
如果需要，在对第三真空热处理室中的废料进行加热和还原处理后，其中的还原处理是用从还原气体源9中供来的还原气体如氢气进行的，可以进行附加的真空加热处理并收集蒸发的组分。如前所述，当使用还原处理时，高蒸发温度的金属化合物，如氧化物被还原为简单的低蒸发温度的金属并作为以蒸汽而收集。
还原的废料也可以与下一批废电池组一起被送到预热室进行预热，以重新处理。
离开第三热处理室5的托盘最终被送至冷却室6，它与处理室密封相连。并入冷却室的处理过的废电池被从非氧化性气体源8来的氮气等冷却，并排出到装置外，然后冷却室内部2被真空泵21抽成真空。排放的废电池不合构成环境污染源的组分，它也含很少或不含值得回收的有价值的组分。
用来冷却的非氧化性气体加热后，被送至贮罐7，并贮存用来预热下一批送入装置的废电池。
在本实施例的情况下，在每一真空热处理室蒸发并收集的金属的非金属组分由在每一处理室的真空加热温度下蒸发的组分构成。根据待回收的金属组分，按要求预选确定每一真空加热处理室的温度和真空度。另外，如果需要，可以增加处理室的数量，这种情况下，可以根据待分离和回收的金属组分来适当设定附加处理室的温度和真空度。
在本例中，废电池的预热温度为50℃—100℃，当废电池中有汞电池并且回收汞是一个目的时，预热条件最好是30℃—40℃(5×10-3乇)，因此将后续的蒸发温度设定为比预热温度稍高，以在第一阶段中回收汞。
此外，在预热室和第一真空热处理室之间，在每个相邻的真空热处理室之间，也就是在每个上一步的处理室出口和下一个处理室的入口之间，设置一个缓冲室，以缓冲两个处理室之间的温度差，并且增加在每个处理室的入口与出口连结部位的真空密封状态。最好，还要回收在缓冲室的高温下废电池熔化的金属组分。实施例4下面将给出根据本发明用来处理含铜废料的方法的具体实例。
将一组废料装在两平面装载架的废料容器中，这些废料包括由拆卸各种类型的电气和电子设备回收的印刷电路板，打开热处理炉101的入口，将它们装入空间103中。关闭入口105，用真空泵112将密封的热处理炉101中的空间103抽成真空，并用加热装置104加热。如果此时，废料的升温速度太低，通过管子124和阀门116从高温非氧化性气体贮罐108中引入贮存用来预热的高温非氧化性气体。并关闭阀门116以进一步加热废料。在这个预热期间，如果需要，用电扇109连续搅动空间103中的加热气体，以在短时间内将废料组均匀加热至约100℃～160℃，该温度下金属不发生氧化。
通过真空加热以及在用于预热的非氧化性气体的压力作用下的预热持续一段时间，使少量由废料待回收的有价值组分发生蒸发。当废料组的温度达到150℃—250℃，发生有机组分例如废料的表面或层间的绝缘漆中的塑料的熔化、汽发和碳化，以及低熔点金属的部分蒸发，因此加热保持在前一步骤的温度。
废料的预热完成之后，打开与真空泵112相连的阀门118，真空泵112通过一个加热的管子122与处理炉空间103相连，在少量蒸发的组分被收集在冷凝器106和气体吸附器107之后，打开真空泵112将炉内的预热气体从气体排出通道125排出，从而使空103变成真空(约5×10-3乇)。
在低温蒸发组分如塑料的蒸发结束以后，利用加热装置进一步提高温度，在中等温度约350℃(5×10-3乇)下蒸发的组分，如锌(Zn)开始蒸发，因此用冷凝器106回收到锌等。
当在中等温度下蒸发的组分如锌的蒸发停止后，通过加热将废料组的温度进一步加热，达到约680℃(5×10-2—5×10-3乇)时，在相对较高温度范围蒸发的组分，如铅(Pb)开始蒸发，因此冷凝器106回收到铅。
继续加热超过该温度，当温度达到约1200℃时，可以回收铜(Cu)。但是，因为将炉温升至这样的温度会明显增加成本，根据本发明加热是在更经济的1100℃进行，而此时铜是以熔体形式回收。
如上所述，在1100℃，对例如印刷电路板等主要金属组分是铜的废料热处理的结果是，在捕获盘中得到基本上由铜和碳组成的球状物质。另外，一部分铜还渗入容器中的碳块内。
然后，关闭阀门118，打开阀门119，利用泵113，通过管子121从非氧化性气体源110向炉子供入冷却用的非氧化性气体，当产生的非氧化性块状物质冷却以后，利用泵114，通过阀门115将在炉内热交换得到的高温非氧化性气体送到贮罐108中，在那里将它贮存用作非氧化性预热气体。同时，打开门105，从炉内取出捕获盘中的冷却的固体球状物质和容器中的碳块。取出的球状物质基本上由表面粘附有碳的铜颗粒组成。
再将取出的碳/铜颗粒和碳块经过一个破碎步骤，通过破碎装置的作用可将表面粘附的碳除去，这种破碎装置可以是例如带有搅刀的破碎机。在破碎过程中，向机器中通过空气流以将剥落的碳组分排出磨外。通过这种机械破碎可以除去大多数粘附的碳。
已经除去了表面粘附碳的铜颗粒还含有少量的进到表层内部的碳。因此，在通过上述破碎步骤得到铜颗粒以后，还要对其进行一个抛光步骤处理，除去透过表面的碳以进一步提供铜颗粒的纯度。抛光是用细的氧化铝粉末进行的干燥法。通过这种抛光处理的铜颗粒不含碳，有极高的纯度。
上述的实施例涉及一种用于从含铜废料中分离并回收包括铜在内的各种金属组分的方法，该方法在一个简单的真空加热处理炉中，通过按阶段提高温度来进行。
实施例5下面参考图1叙述本发明的另一个实施例。
使用多个密封相连的处理室来处理废料1，处理室包括通过一根管子与高温非氧化性气体贮罐7相连的预热室2，各个密封相连的真空加热蒸发室3—5，它们串联地与预热室密封相连，并用管道，分别通过冷凝器10—12，气体吸附器13—15，以及阀门25—27与真空泵17—19相连，和一个与真空加热蒸发室相连的冷却室，冷却室通过管道独立地与一个冷却的非氧化性气体供料源8以及高温非氧化性气体贮罐7相连。
将废料1装在两平面装载架的上面的容器部分，其底部是一个熔体捕获盘，它被装在一个压力推进机或马达驱动的辊子上，从而送入包括出预热室2(或真空室)开始的多个处理室中，并按顺序通过每一个处理室，经最后的冷却室6从处理装置中排出。
装有废料的装载架被送入预热室2，关上入口以密封预热室，对预热室2加热的同时，开动真空泵16，以降低预热室2的压力并抽成真空，在废料被预热至某一温度，例如50℃—100℃时，在其周围形成一种非氧化性的气氛条件。
当待加入的废料量大，使得难以在短时间内对其全部进行均匀预热时，用一个泵从贮罐7中抽出加压的非氧化性气体以便对废料进行预热，预热室的内部在非氧化性气体的压力下被预热、非氧化性气体在搅动扇作用下发生搅动，在完成预热过程以后，开动真空泵16，从预热室中抽出非氧化性气体，并在炉内形成真空。
然后，装载架通过预热室的出口，进入第一个真空热处理室3，它与预热室密封地相连并处于高温和真空状态(350℃，5×10-2—5×10-3乇)，关闭第一个真空热处理室的入口，并继续加热，利用真空泵17，通过冷凝器10，气体吸附器13和阀门15，将在第一真空热处理室产生的蒸汽和气体抽出。通常，用一个加热器将连接第一真空热处理室和冷凝器的管子加热，在以后连接各真空热处理室和冷凝器之间的管子也被加热。
在第一个真空热处理室的蒸汽产生完成之后，装载架被送至第二个真空热处理室4中，它与第一个真空热处理室密封相连、并且已经处于高温和真空状态。关闭第二真空热处理室使其气密，加热废料使其温度升至预定温度，在这期间打开阀门26，在真空泵18的作用下，在第二真空热处理室中产生的蒸汽和气体依次收集在冷凝器11和气体吸附器14中。
在第二个真空热处理室的蒸汽产生完成之后，装载架被送入第三个真空热处理室5中，它密封地与第二真空热处理室相连，并已经处于高温和真空状态。关闭第三真空热处理室使其气密，打开阀门27，加热直至废料达到预定温度，在真空泵19的作用下，在第三真空热处理室中产生的蒸汽和气体在冷凝器12和气体吸附器15被吸附和收集。
如果需要，在对第三真空热处理室中的废料进行加热和还原处理后，其中的还原处理是用从还原气体源9中供来的还原气体如氢气进行的，可以进行附加的真空加热处理并回收蒸发的组分。如前所述，当使用还原处理时，金属化合物，如氧化物被还原为简单的金属并作为蒸汽而收集。
在第三个真空热处理室的热处理是最后热处理，将其温度设置在1100℃，它稍高于铜的沸点，铜是待回收的主要目标金属。在该温度下铜处于熔融态，并滴在装载架的捕获盘中以球状物质回收，其表面部分覆盖有碳，一部分以液滴形式残存于容器中的碳块中，这些碳是因为塑料碳化而成的。
在第三真空热处理定5中捕获盘中收待有熔融铜以及容器中装有碳块的装载架离开处理室5后，被送至冷却室6，它被用泵22，通过阀门28从冷却的非氧化气体贮罐8中供入的非氧化性气体冷却，并凝固。经阀门32，将通过热交换而加热的高温非氧化性气体送至贮罐7，它贮存在那里以备用来预热下一批废料。然后，将离开冷却室的捕获盘中的固化的球形体以及容器中的碳块送到一个碳膜破碎装置33以进行破碎。此外，用真空泵21将已经排放了冷却固体的冷却室6抽真空，以准备处理下一批料。
破碎装置33能破碎并剥下粘附在铜粒表面上的碳，而且它是带有搅刀片的破碎机。这里，覆盖在球状熔融铜表面的碳因机械冲撞而剥落，并通过空气输送管36，被空气流带出磨机，并在回收装置35中被回收。
离开破碎机33的球状固态铜被送到抛光设备34。这里，球状铜粒与细氧化铝粉末浆一起搅拌，由此研磨铜粒的表面以将穿透进入表面部分的碳除去。抛光材料不局限于氧化铝粉末，象SiO2颗粒等通常用于抛光的物质也可使用；然而，氧化铝粉末对本发明的铜粒是最合适的。
在上述的实施例中，在每一个真空热处理室中蒸发并收集到的金属和非金属是那些在每个处理室的真空加热温度下蒸发的组分。根据待回收金属组分类型，按要求设定每个真空热处理室的温度及压力。如果需要，可以增加或减少处理室的数目。如上所述，当待处理的废料仅由含铜的印刷电路板组成时，热处理室的数目可以降至2个，因为待回收的金属组分类型更少。
此外，在上述实施例的情况下，在预热室和第一真空热处理室之间，在每个相邻的真空热处理室之间，也就是在每个上一步的处理室出口和下一个处理室的入口之间，设置一个缓冲室，以缓冲两个处理室之间的温度差和压力差，并且增加在每个处理室的入口与出口联结部位的真空密封状态。
权利要求
1.一种用来处理含金属废料的方法，其特征在于，将含金属废料破碎至1到50目的粒度，通过分离从破碎料中回收含金属的颗粒，将含金属的颗粒引入真空加热炉中，通过抽吸排出空气的同时，预热炉子，继续抽真空的同时按阶段将炉温升高，利用冷凝器和吸附器，回收在每一温度水平下产生的金属和非金属蒸汽，最后，以熔体形式回收熔化的金属组分。
2.根据权利要求1的用来处理含金属废料的方法，其特征在于，所述含金属的颗粒在1至50目的粒度范围内，并将其按照主要颗粒以及粒度在主要颗粒粒度±50％的范围内的颗粒混合物的类别供入真空加热炉中。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，所述的真空加热处理是利用一种真空加热处理装置来进行的，该装置包括一个带有真空泵的预热室(也作为空气交换室)，多个密封相连的真空蒸发室，它们串联地并密封地与上述预热室相连，每个蒸发室通过金属蒸汽冷凝器和非金属气体吸附器，按照顺序与一个真空泵相连，该装置还带有一个熔体收集机构，将炉温设定为由预热室之后的真空蒸发室开始，到与冷却室(也作为气体交换室)密封相连的最后一个真空蒸发室结束，按照阶段上升，其中冷却室连有一个冷却的非氧化性气体供料装置和一个高温非氧化性气体贮存装置。
4.根据权利要求1至3的任一项处理含金属废料的方法，其特征在于所述含金属废料包括各种不同的空罐头盒。
5.一种用来处理含金属废料的方法，其特征在于，将含金属废料引入密封的加热炉中，对炉子抽真空的同时将其预热，继续保持真空状态，同时进一步加热，使废料的温度均匀地按阶段上升，利用真空泵，通过冷凝器和气体吸附器将每一温度下在炉内产生的蒸汽抽出，在冷凝器中冷凝并收集金属组分的蒸汽，在吸附器上收集非金属组分，在收集完所有温度下的金属组分和非金属组分之后，向炉子供入冷却的非氧化性气体以冷却处理过的含金属废料残渣，并将冷却的含金属废料残渣从炉子排出。
6.根据权利要求5的处理方法，其中所述的含金属废料包括废电池。
7.根据权利要求6的处理废电池的方法，其特征在于，将废电池引入密封的加热炉中，加热的同时，抽真空以形成一种非氧化性条件，通过压力向上述加热炉中供入非氧化性气体，搅拌气体以快速而均匀地将废电池加热至预定温度，然后抽出上述气体，以结束预热。
8.根据权利要求6或7的处理废电池的方法，其特征在于，在最后一个加热温度下，蒸汽产生完成以后，向炉内引入还原气体，以将高温的废电池残渣还原，然后，重复按阶段的加热和抽真空，以冷却并回收附加蒸发的金属组分。
9.根据权利要求6至8的任一项处理废电池的方法，其特征在于，收集在每一温度水平下的金属组分和非金属组分之后，向炉内供入冷却的非氧化性气体以冷却处理过的废电池残渣，而将得到的高温非氧化性气体用作下一批废电池的预热气体。
10.根据权利要求6至9的任一项处理废电池的方法，其特征在于，废电池的处理是用简单的热处理炉来进行的，这种炉子配置有一个真空泵用来从炉内抽出由加热装置产生的金属蒸汽和非金属气体，以及排料装置，非氧化性气体供料装置，高温非氧化性气体贮存装置，产生的金属蒸汽冷凝装置，和非金属组分吸附装置。
11.根据权利要求6至9的任一项处理废电池的方法，其特征在于，废电池是连续通过多个密封相连的处理室而被热处理的，这些处理室包括一个连有真空泵和高温非氧化性气体贮罐的预热室，以及多个密封相连的热蒸发室，它们串联地与上述预热室密封相连，每一个蒸发室通过冷凝器和吸附器，按顺序与一个真空泵相连，将炉温设定为由预热室之后的热蒸发室开始，到连有还原气体供料装置的最后一个热蒸发室结束，按阶段上升到一个高温，最后一个热蒸发室还密封地与一个冷却室相连，该冷却室又连有一个冷却的非氧化性气体供料装置和一个高温非氧化性气体贮罐。
12.一种用来处理含金属废料的方法，其特征在于，将含金属废料装在一个两平面装载架上，这个装载架包括一个熔体捕获盘和一个废料容器两部分，将其引入密封的加热炉中，对炉子抽真空的同时加热炉子将废料预热，继续抽真空的同时进一步加热，使上述废料的温度按阶段上升，通过冷凝和吸附装置回收在每一温度水平产生的蒸汽，在最后阶段，将废料温度升高至目标金属的熔点以上，将上述金属转化为液滴形式的熔融金属，在其冷却凝固以后，除去粘附其上的碳，回收得到金属颗粒。
13.根据权利要求12的处理方法，其中的含金属废料是含铜废料。
14.根据权利要求13用来处理含铜废料的方法，其中含铜废料的热处理包括利用简单的热处理炉将上述铜转化为液滴形式的熔融铜，并将其冷却为固体，这个热处理炉带有一个真空泵，用来从炉内抽出由加热装置产生的金属蒸汽和非金属气体，以及非氧化性气体供料装置，高温非氧化性气体贮存装置，产生的金属蒸汽冷凝装置和非金属组分吸附装置。
15.根据权利要求13用来处理含铜废料的方法，其特征在于，按照顺序使装在上述两平面装载架上的含铜废料通过一个热处理装置，来进行含铜废料的热处理，将上述铜转化为液滴形式，并使其冷却凝固，以得到铜粒，所述的热处理装置包括一个与真空泵和高温非氧化性气体贮罐相连的预热室，和多个密封相连的热蒸发室，它们串联地并密封地与预热室连接，每一个热蒸发室又通过冷凝器和气体吸附器，按顺序与一个真空泵相连，并将炉温按顺序设定，由与预热室相连的热蒸发室开始，按阶段上升，将最后一个热处理室的温度设定为高于铜组分的熔化温度的一个温度，这个最后热处理室又密封地与一个冷却室相连，该冷却室连有一个冷却的非氧化性气体供料装置和一个高温非氧化性气体贮罐。
16.根据权利要求13至15的任一项的处理含铜废料的方法，其特征在于，由冷却的和凝固的铜粒上除去粘附的碳组分的工艺包括对凝固的铜粒进行机械破碎以除去粘附的碳，以及随后进行的铜粒表面的抛光处理。
17.根据权利要求16的处理含铜废料的方法，其特征在于，所述的抛光步骤使用氧化铝粉末作为抛光材料。
18.根据权利要求13至17的任一项的处理含铜废料的方法，其特征在于，预先将含铜废料破碎至1目或更小的粒度。
19.根据权利要求18的处理含铜废料的方法，其特征在于，在将上述含铜废料破碎至1目或更小的粒度后，用筛子将其分为主颗粒和粒度在主颗粒±50％范围内的颗粒混合物。
全文摘要
一种处理废料的方法，它可以从含金属的废料中回收高纯金属。一种处理含金属废料的方法包括将含金属废料破碎至1至50目的粒度，从破碎的部分分离并回收含金属的颗粒，将含金属的颗粒引入真空加热炉，炉子抽真空的同时将其预热，继续抽真空，并按阶段将炉温升高，利用冷凝装置和吸附装置回收每一温度下产生的金属和非金属蒸汽，并以熔体形式回收熔化的金属。该方法可用来处理废电池，含铜废料等，并回收高纯金属。
文档编号C22B7/00GK1127792SQ9511530
公开日1996年7月31日 申请日期1995年7月28日 优先权日1994年7月29日
发明者横山芳昭, 狄原映久 申请人:狄原映久