一種金屬廢料的清洗方法技術

本發明專利技術是關于一種金屬廢料的清洗方法，涉及金屬廢料廢棄物處理技術領域。主要采用的技術方案為：一種金屬廢料的清洗方法，其包括如下步驟：將金屬廢料浸沒在造泡劑中，進行造泡處理，使金屬廢料的表面形成氣泡，得到造泡處理后的金屬廢料；將所述造泡處理后的金屬廢料浸沒在清洗液中，進行超聲處理，得到超聲處理后的金屬廢料；其中，所述清洗液的成分包括所述造泡劑；對所述超聲處理后的金屬廢料進行清洗、干燥處理，得到清洗后的金屬廢料。本發明專利技術的方案能將金屬廢料上的氧化層及油污清理干凈，并能降低金屬廢料中雜質元素的含量，具有制備工藝簡單，成本低廉等特點，有利于提高金屬廢料的應用。料的應用。料的應用。

【技術實現步驟摘要】
一種金屬廢料的清洗方法


[0001]本專利技術涉及一種金屬廢料廢棄物處理
，特別是涉及一種金屬廢料的清洗方法。

技術介紹

[0002]金屬是航空發動機和工業燃氣輪機中的關鍵材料；然而，在金屬構件的生產過程中，不可避免地產生大量的金屬返回料(如料頭，澆道、和冒口等)；回收和利用這些金屬返回料已成為迫切需要解決的問題。
[0003]從二十世紀八十代，各國對金屬返回料(也稱為金屬廢料)的應用十分重視，并開展了大量的研究工作。美國采用合理的回收工藝，使金屬返回料中的約20％可以降級使用；法國的返回料利用率約為50％。俄羅斯開發一整套鑄造返回料的真空熔鑄工藝，采用該工藝生產的返回料與不含回爐料的合金在持久性能上相當。我國對金屬返回料的研究較少，大量的金屬返回料還沒有得到充分利用，金屬返回料積壓情況比較嚴重。在金屬返回料的應用研究工作中，如何控制非金屬雜質的生成和減少其在金屬返回料中的含量，是人們在金屬返回料應用研究中極為關注的問題。
[0004]目前，金屬返回料的預處理是降低金屬返回料中非金屬雜質含量的關鍵步驟?，F有技術中，對于塊狀金屬返回料的預處理方法主要包括吹砂、噴丸等方法；對屑狀金屬返回料的預處理方法主要是超聲清洗去除油污。
[0005]但是，上述金屬返回料的預處理方法至少存在如下問題：(1)吹砂、噴丸等方法無法將澆冒口中形成疏松部分中所含的夾雜進行清除；(2)超聲波清洗對于含有油脂的車削料具有較好的清洗效果，但無法有效清洗經鑄造、電渣、鍛造等工藝所形成的氧化層。

技術實現思路
/>[0006]有鑒于此，本專利技術提供一種金屬廢料的清洗方法，主要目的在于可將金屬廢料上的氧化層及油污清理干凈，提高金屬廢料的表面光潔度，并能降低金屬廢料中雜質元素的含量。
[0007]為達到上述目的，本專利技術主要提供如下技術方案：
[0008]一方面，本專利技術的實施例提供一種金屬廢料的清洗方法，其包括如下步驟：
[0009]造泡處理：將金屬廢料浸沒在造泡劑中，進行造泡處理，使金屬廢料的表面形成氣泡，得到造泡處理后的金屬廢料；
[0010]超聲處理：將所述造泡處理后的金屬廢料浸沒在清洗液中，進行超聲處理，得到超聲處理后的金屬廢料；其中，所述清洗液的成分包括所述造泡劑；
[0011]后處理：對所述超聲處理后的金屬廢料進行清洗、干燥處理，得到清洗后的金屬廢料。
[0012]優選的，以質量百分比計，所述造泡劑包括如下成分：
[0013]脂肪酸鈉：0.5
?
10wt％；
[0014]陰離子表面活性劑：0.01
?
0.2wt％；
[0015]烷基苯磺酸鈉：0.1
?
20wt％；
[0016]硅酸鹽：0.5
?
10wt％
[0017]余量為水。
[0018]優選的，在所述造泡處理的步驟中：將金屬廢料浸沒在造泡劑中，并向其中通入壓縮氣體，進行造泡處理，使金屬廢料的表面形成氣泡。優選的，所述壓縮氣體為壓縮空氣；優選的，壓縮氣體的通入量為0.5
?
1.0L/min；優選的，所述造泡處理的步驟是在造泡槽中進行，優選的，將壓縮空氣通入到所述造泡槽內的靠近底部的位置處。
[0019]優選的，在所述造泡處理的步驟中：所述造泡處理的時間為10
?
20分鐘。
[0020]優選的，在所述超聲處理的步驟中：所述清洗液是采用水將所述造泡劑稀釋后配制而成的；其中，在所述清洗液中，所述造泡劑的濃度為5
?
20wt％。
[0021]優選的，在所述超聲處理的步驟中：超聲處理的頻率為100
?
120KHz，超聲處理的時間為10
?
60min。進一步優選的，超聲處理的頻率與超聲處理的時間的比值為2
?
10。
[0022]優選的，所述超聲處理的步驟，包括：將所述造泡處理后的金屬廢料放入超聲處理槽中，然后向其中加入清洗液，進行超聲處理；其中，所述造泡處理后的金屬廢料的體積不超過超聲清洗槽容量的1/2，優選不超過超聲清洗槽容量的1/3。
[0023]優選的，在所述后處理步驟中：采用清水對所述超聲處理后的金屬廢料進行清洗，干燥后得到清洗后的金屬廢料。
[0024]與現有技術相比，本專利技術的金屬廢料的清洗方法至少具有下列有益效果：
[0025]本專利技術實施例提出的金屬廢料的清洗方法，先將金屬廢料浸沒在造泡劑中進行造泡處理，得到造泡處理后的金屬廢料；再將造泡處理后的金屬廢料浸沒在清洗液中，進行超聲處理，得到超聲處理后的金屬廢料；最后，對超聲處理后的金屬廢料進行清洗、干燥處理，即可得到清洗后的金屬廢料。關于上述步驟，說明如下：本專利技術的上述方案是利用空化氣泡在急劇崩潰時可釋放出巨大的能量、強大沖擊力的微射流及瞬間產生局部高溫高壓(由于超聲震蕩、氣泡空化爆炸的瞬間)來實現對金屬表面的清洗，可將金屬廢料上的氧化層及油污清理干凈，提高金屬廢料的表面光潔度，并能降低金屬廢料中雜質元素的含量。另外，需要強調的是：在超聲處理前，先通過造泡處理在金屬廢料的表面預制微小氣泡，提升超聲清洗過程中空化氣泡的數量和空化氣泡急劇崩潰時強度，從而能提高對金屬廢料的清洗效果。
[0026]進一步地，本專利技術實施例出的金屬廢料的清洗方法，在造泡處理步驟中，通入了壓縮氣體(通入量為0.5
?
1.0L/min)，由壓縮氣體和造泡劑相互作用產生大量的氣泡，這些氣泡可以附著在金屬廢料的表面，使金屬廢料的表面布滿氣泡；在后續的超聲作用下，這些布滿的預制氣泡可以發生空化效應，空化氣泡在急劇崩潰時可釋放出巨大的能量，強大沖擊力的微射流，及瞬間產生局部高溫高壓實現金屬表面非金屬雜質的清洗，其清洗效果優于現有的超聲清洗工藝。
[0027]進一步地，本專利技術實施例提出的金屬廢料的清洗方法，在超聲處理過程中使用的清洗液是將造泡劑用水稀釋后配制而成，這樣一方面可以進一步提高金屬廢料表面的氣泡數量，另一方面，使得超聲處理的清洗液與造泡處理時的造泡劑的成分一致(僅是濃度不同)，這樣在超聲處理時不會出現將金屬廢料表面的預制氣泡溶掉的現象，從而確保清洗效
果。
[0028]進一步地，本專利技術實施例提出的金屬廢料的清洗方法，通過將造泡劑設計如下成分，脂肪酸鈉0.5
?
10wt％、陰離子表面活性劑0.01
?
0.2wt％、烷基苯磺酸鈉0.1
?
20wt％、硅酸鹽0.5
?
10wt％、余量為水。在此，造泡劑的選擇及配比可以讓氣泡的尺寸減小，保持氣泡的穩定，氣泡越小，空化的效果越好。
[0029]進一步地，本專利技術實施例提出的金屬廢料的清洗方法，通過將超聲處理的頻率控制為100
?
120KHz、超聲處理的時間控制為10
?
60min、將超聲處理的頻率與超聲處理的時間的比值控制為2
?
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種金屬廢料的清洗方法，其特征在于，所述金屬廢料的清洗方法包括如下步驟：造泡處理：將金屬廢料浸沒在造泡劑中，進行造泡處理，使金屬廢料的表面形成氣泡，得到造泡處理后的金屬廢料；超聲處理：將所述造泡處理后的金屬廢料浸沒在清洗液中，進行超聲處理，得到超聲處理后的金屬廢料；其中，所述清洗液的成分包括所述造泡劑；后處理：對所述超聲處理后的金屬廢料進行清洗、干燥處理，得到清洗后的金屬廢料。2.根據權利要求1所述的金屬廢料的清洗方法，其特征在于，以質量百分比計，所述造泡劑包括如下成分：脂肪酸鈉：0.5
?
10wt％；陰離子表面活性劑：0.01
?
0.2wt％；烷基苯磺酸鈉：0.1
?
20wt％；硅酸鹽：0.5
?
10wt％余量為水。3.根據要求1或2所述的金屬廢料的清洗方法，其特征在于，在所述造泡處理的步驟中：將金屬廢料浸沒在造泡劑中，并向其中通入壓縮氣體，進行造泡處理，使金屬廢料的表面形成氣泡。4.根據權利要求3所述的金屬廢料的清洗方法，其特征在于，所述壓縮氣體為壓縮空氣；和/或壓縮氣體的通入量為0.5
?
1.0L/min；和/或所述造泡處理的步驟是在造泡槽中進行，優選的，將壓縮空氣通入到所述造泡槽內的靠近底部的位置處。5.根據權利要求1
?
4任一項所述的金屬廢料的清洗方法，其特征在于，在所述造...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊彥紅，周亦冑，曲敬龍，孫元，王新廣，楊成斌，侯為學，
申請(專利權)人：北京鋼研高納科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：