一种用于电解铝废渣的资源回收装置的制作方法

本发明属于固废处理与有色金属资源再生利用，具体涉及一种用于电解铝废渣的资源回收装置。

背景技术：

1、电解铝生产过程中产生的废阴极炭块、废槽内衬等含氟废渣，因富含碳质材料和冰晶石等有价电解质成分，已被列入《国家危险废物名录》，其无害化处理与资源化回收是铝工业可持续发展的迫切需求，目前，主流的资源回收工艺路线为“破碎-球磨-浮选”，即将废渣经热解或焙烧预处理后，通过球磨机将其研磨至一定细度，再送入浮选机实现碳与电解质的分离回收，其中，球磨作为浮选前的关键准备工序，其研磨效率和物料解离程度直接决定了最终资源的回收率。

2、然而，在球磨工艺处理环节，经热解或焙烧处理后的废阴极炭块虽然去除了沥青等有机粘结剂，但其内部浸染的氟化钠、冰晶石等可溶性电解质在球磨过程中，会因机械力化学作用下的局部高温高湿微环境，发生溶解-重结晶效应；同时，高活性的碳质微粉通过范德华力和静电吸附，与重结晶电解质共同作用，在钢球表面形成一层致密的包球层，即包球现象，这层黏弹性包覆层不仅严重削弱钢球对物料的冲击粉碎能力，而且会越砸越实，导致研磨效率急剧下降、能耗大幅增加，并造成浮选入料粒度不合格，最终影响碳和电解质的分离效果。

3、针对上述包球问题，现有技术手段极为有限，传统方法如定期添加清球剂或停机人工清理，前者引入杂质影响浮选，后者则中断生产、劳动强度大且存在安全隐患，部分方案尝试在筒体内壁设置固定刮刀，但磨损快、清理区域有限，且容易与钢球产生刚性干涉，其根本原因在于，单纯依靠钢球自身的碰撞无法产生有效的切向刮削力，反而会将包球层锻打压实。因此，亟需一种纯机械的、能持续在线清理、且不影响钢球正常研磨作业的装置，以维持球磨机在电解铝废渣工况下的高效稳定运行。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于电解铝废渣的资源回收装置，通过在筒体内部设置多个松弛悬挂的锁链，利用钢球运动过程中与锁链的碰撞和相对摩擦，对钢球表面形成持续的切向刮削，能够在线去除钢球表面逐渐形成的包球层，避免包球层不断压实增厚，从根源上解决电解铝废渣球磨过程中的包球问题。

2、本发明采取的技术方案具体如下：

3、一种用于电解铝废渣的资源回收装置，包括机架，所述机架的顶部转动连接有筒体，所述筒体的内部填充有若干个钢球，所述筒体的两端分别固定有进料端轴和出料端轴，所述机架顶部的一侧装配有驱动模组，且所述驱动模组和筒体相适配，所述驱动模组被配置为能够驱动筒体转动，所述机架顶部的两端均固定有轴承座，所述进料端轴和轴承座以及出料端轴和轴承座之间均一一适配，所述进料端轴和轴承座以及出料端轴和轴承座之间均为转动连接，所述机架和筒体通过进料端轴和轴承座以及出料端轴和轴承座的配合转动连接，还包括：

4、多个刮削单元，多个所述刮削单元沿机架的轴向依次分布，所述刮削单元包括两个挂耳和锁链，两个所述挂耳固定于筒体的内壁上，且两个所述挂耳位于筒体内部的同一横截面上，两个所述挂耳的中心连线构成上述横截面的一条弦，且所述弦不经过上述横截面的中心，所述锁链活动连接于两个挂耳之间；

5、其中，所述筒体运转进行粉磨作业时，所述锁链始终处于松弛状态，且无法被离心力拉直贴合于筒体的内壁。

6、在一种优选方案中，所述弦的长度记为l1，所述锁链的长度记为l2，所述筒体的内径记为d，d＞l2＞l1，进一步的，l2=（1.1～1.5）*l1。

7、在一种优选方案中，同一个所述刮削单元内部的两个挂耳沿筒体的圆周方向间隔设置，两个所述挂耳的圆心角记为α，60°＜α＜150°。

8、在一种优选方案中，所述锁链的材质为下列材质中的任意一种：zgmn13、65mn、马氏体不锈钢，所述锁链的材质优选为65mn。

9、在一种优选方案中，所述钢球的硬度大于锁链的硬度，所述钢球的硬度优选为hrc55～65，所述锁链的硬度优选为hrc48～52。

10、在一种优选方案中，相邻的两个所述刮削单元在筒体的圆周方向上错位分布，且错位角度为40°～90°。

11、在一种优选方案中，相邻的两个所述刮削单元在筒体的轴线方向上的间距记为l3，l3=（0.5～1.5）*d。

12、在一种优选方案中，所述出料端轴靠近筒体的一端固定有筛板。

13、本发明取得的技术效果为：

14、本发明通过在筒体内部设置多个松弛悬挂的锁链，使锁链始终悬于钢球的运动路径中，利用钢球运动过程中与锁链的碰撞和相对摩擦，对钢球表面形成持续的切向刮削，能够在线去除钢球表面逐渐形成的包球层，避免包球层不断压实增厚，从根源解决电解铝废渣球磨过程中的包球问题；

15、本发明采用纯机械的在线清理方式，无需额外添加化学清球剂，不会向待处理物料中引入杂质，不会对后续浮选分离工序造成干扰，同时也不需要停机进行人工清理，不会中断现有生产流程，有效降低了人工劳动强度与现场作业的安全风险；

16、本发明的锁链始终处于松弛悬挂状态，相较于传统固定设置的刮刀结构，不会与运动的钢球产生刚性碰撞干涉，不仅部件使用寿命更长，而且能够覆盖钢球运动的更多区域，清理覆盖范围更大，可持续维持粉磨作业的研磨效率，降低整体能耗，保证浮选入料的粒度符合工艺要求，最终有效提升碳与电解质的回收分离效果。

1.一种用于电解铝废渣的资源回收装置，其特征在于：包括机架（10），所述机架（10）的顶部转动连接有筒体（11），所述筒体（11）的内部填充有若干个钢球，所述筒体（11）的两端分别固定有进料端轴（12）和出料端轴（13），所述机架（10）顶部的一侧装配有驱动模组（14），且所述驱动模组（14）和筒体（11）相适配，所述驱动模组（14）被配置为能够驱动筒体（11）转动，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于电解铝废渣的资源回收装置，其特征在于：所述弦的长度记为l1，所述锁链（22）的长度记为l2，所述筒体（11）的内径记为d，d＞l2＞l1。

3.根据权利要求2所述的一种用于电解铝废渣的资源回收装置，其特征在于：同一个所述刮削单元（20）内部的两个挂耳（21）沿筒体（11）的圆周方向间隔设置，两个所述挂耳（21）的圆心角记为α，60°＜α＜150°。

4.根据权利要求2所述的一种用于电解铝废渣的资源回收装置，其特征在于：所述锁链（22）的材质为下列材质中的任意一种：zgmn13、65mn、马氏体不锈钢。

5.根据权利要求2所述的一种用于电解铝废渣的资源回收装置，其特征在于：所述钢球的硬度大于锁链（22）的硬度。

6.根据权利要求1所述的一种用于电解铝废渣的资源回收装置，其特征在于：相邻的两个所述刮削单元（20）在筒体（11）的圆周方向上错位分布。

7.根据权利要求6所述的一种用于电解铝废渣的资源回收装置，其特征在于：相邻的两个所述刮削单元（20）在筒体（11）的轴线方向上的间距记为l3，l3=（0.5～1.5）*d。

8.根据权利要求1所述的一种用于电解铝废渣的资源回收装置，其特征在于：所述出料端轴（13）靠近筒体（11）的一端固定有筛板（16）。