CN1212638A - 合理分类处理下脚料的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及合理分类处理下脚料的方法和设备,包括重杂料的初步挑拣,剩余粗废料的破碎处理方法,从被破碎粗废料直到塑料碎块混合物的各类不同材料的切割方法,以及为回收纯品种塑料的分离方法。为了减少步骤,节省能源消耗,同时提高分选质量,建议采取以下步骤:a)在液体中浸湿分散的粗废料,分解可分解的成分;b)在一横向流中按下沉速度分选重杂料(2);c)把不含重杂料的湿粗废料送到破碎设备(3);d)把湿粗废料破碎成较小的55mm的碎块,同时用破碎过程中产生的热量烘干;e)在至少一个步骤中从由不同的纤维材料,硅化物和有机污物等组成的混合材料中分选小料和轻料(42),特别是分选金属(41、43);最后f)用漂浮沉淀法根据比重分离不同塑料品种混合物(51、52)。

Description

合理分类处理下脚料的方法和设备

本发明涉及合理分类处理下脚料的方法和设备，包括重杂料的初步挑拣，剩余粗废料的破碎处理方法，从被破碎粗废料直到塑料碎块混合物的各类不同材料的号割方法，以及为回收尽可能纯品种塑料的分离方法。

本文开头提到的处理工业、纺织和(或)日用废料，特别是下脚料的各种方法，现在已知有各种不同的技术方案。

DE 43 00 870描述了分选材料垃圾的方法。

这里，材料垃圾是指铁、玻璃、有色金属、纸、塑料和类似物的废料。

分选过程从利用一台磁选机分选出铁开始。

然后，利用破碎机破碎剩下的其它各类材料。

这一过程之后是利用水浮选被破碎的垃圾。

通过漂浮和沉淀分离，玻璃和重于水的成分被分离开来。在后面的振动式输送机上，塑料与其它材料因其比重不同而被区分开来。

这样一套方法是不能令人满意的。磁选法不能把石料与其它硬材料完全分开。用磁选机无法把石料或非铁金属分选出来。

留在废料中的硬物和重杂料，在破碎过程中一同进入破碎机。进行破碎的刀具很快被磨钝或者完全被折断。频繁的停机时间，加之长时间搜寻这类杂料，有碍于连续的工作过程。

在这种情况下，破碎的程度客观上受到限制。在许多情况下，除了时间推迟以外，必须补充进一步的破碎过程。

其它一些缺点的根源显然还在于后续破碎过程的顺序。利用被破碎的垃圾在水上漂浮，根据水的密度，人们把类似手掌大小的废料碎块分离出来。

为了分选由铁、非铁金属、石料和玻璃构成的碎块，人们必须在随后重复进行在一定程度上花费可能很大的分选过程。

多数这样的分选过程，一般是尽可能把废料碎块直接从水中捞出来。烘干过程需要附加设备，并要消耗大量能源。

用这类方法时，进一步加工轻料要借助振动式输送机进行。废料的分离，例如塑料与纸的分离，在纯度方面是不能令人满意的。

在进一步加工塑料部分之前，为了按塑料品种进行分离，不能排除对塑料碎块再次进行破碎和必要时进行一次清洗过程。

这种方法的代价高。总的效果始终不能令人满意。

德国专利DE 42 22 379 A1也提出了一种处理废料的方法。这种方法从筛选大小粒度不同品级的粗垃圾开始。

过大的粗垃圾部分干扰处理过程，这要通过人工观察发现和剔除。

将中等的以及经过筛分和除去杂料之后粒度过大的部分集中起来以后，接着进行破碎、分选出铁质物、筛选出若干大小不等的品级物、通过风力分选、对不同品级物的再混合、按品级再破碎和其它机械分选等过程。

在花费如此大的处理过程结束时，仍然没有把各个分类品分离成肯定可重复使用的原材料。

在上述处理过程之後还要附加进行分离处理过程。

这种方法需要多次筛选过程。为了保证连续的工作方式，所有这些筛选过程之后必须接着进行耗费能源的烘干过程。

用这种方法处理废料特别昂贵。

对干燥材料进行机械破碎和多数分选过程中，在很大程度上加重了周围环境的负担。

设立有效的空气净化设备又进一步提高了处理方法的成本。

德国专利DE 4306781 A1发布了另一种处理含塑料多的垃圾混合物的方法。

按该方法，经过分级的垃圾(如上文所述)要进行筛选和人工剔除杂料。

然后，把此类垃圾混合物投入一旋转式剪切机，并进行破碎。破碎过程之后，进行风力分选，以把混合物分成重料和轻料。

接着经过若干步骤从重料中分离出金属。

然后把其余的重料和轻料投入一次进一步的破碎过程和随后的若干分离过程，从中分离出不同品种的塑料。

上述方法也有至关重要的缺点。首先，通过人工从粗垃圾中剔除杂料难以长时间坚持。此前对粗垃圾的筛选虽然减轻了人工剔除过程，但终究不能保证在破碎过程之前完全清除杂料，特别是大的石料。

转动式剪切机经常出现危险事故，并且往往导致长时间的停机，停机期间必须通过人工在大型垃圾储藏容器中分捡和剔除杂料。

破碎设备的刀具虽经冷却，磨损仍然很快，需要经常调换。

因此，破碎的程度在第一阶段必然很小。在分离金属之后不得不进行第二次破碎过程。

其缺点还在于，在破碎过程中有严重的粉尘生成。这需要花费一定代价把设备屏蔽起来和设置有效的空气净化设备。

接下来的风力分选设备另外还需要可观的费用。

经验已经显示，采用这样的工作方式时，至少到第一道漂浮沉淀设备为止不能摆脱垃圾的有机成分。标签和其它可溶性粗废料成分也有同样情况。材料分离的质量往往不尽人意。

本发明的任务是，提出一种处理下脚料和分离可重复利用的材料的方法，这种方法能：

-采取连续工作的方式，具有可计划性的等候节奏，

-采用最少的工作阶段，

-使环境负担减至最小，

-达到最少的能源消耗，

对可重复利用的原材料实行最优的分离。

上述任务是通过在权利要求1中规定的方法以极其简单的方式实现的。

通过在处理过程之前先行浸湿和在一横向流中根据沉淀速度分选重杂料，可以做到从粗废料中先把全部大块的重而硬的杂料可靠地清除出去。

在其余垃圾成分的破碎过程之前，把可能破坏破碎刀具的刀刃或使刀刃变钝的杂料尽可能从过程中分出去。

能保证可靠地把较轻的下脚料直到尺寸较小但适合于分选和分离过程的碎块全部破碎。

浸湿法的另一个有利的效果是能完全和(或)至少部分地溶解水溶性材料和发现标签。能更好地完成后续的破碎、分选、烘干和分离过程。把尚湿的物料送入破碎设备的优点是，可防止在破碎中产生粉尘。切割过程中产生的热量有助于第一道分选过程前所必需的烘干过程。同时，粗废料上的液体还能有效地冷却破碎刀具。

随后对废料混合物其它成分的分选过程有利，且不是强制性地按规定的顺序进行。

在把最后的金属部分分选出来之前，通过浸湿和通过高度破碎先把溶解的轻料和细小部分(细沙、标签和类似物)分选出来，这种做法已被经证实是行之有效的。

根据权利要求2，浸湿和同时在一种横向流中进行重杂料的分选，同样也是相宜的。这样可节省设备及其操作和维修方面的建设费用。

根据权利要求3，在制备破碎设备时，考虑到从一开始就把碎块破碎到约10到15mm大小，可确保实现最佳的破碎过程，并在按塑料品种完成分离过程之前避免对碎块进行补充破碎。

如果紧接着在破碎过程之后，在湿润状态下几乎无尘时分选所有的铁成分，可以实现特别有利的材料分选形式(权利要求4)。

利用破碎过程中在破碎设备内产生的热量足以把碎块烘干。烘干过程在磁选期间继续进行，这样，在后面的设备中分选轻料和小料时，甚至只需要很少一点烘干费用。

这样，下一步最好是分选出非铁金属，这些非铁金属业已经在其表面上不再覆盖着纸和类似物了。在最后阶段采用全金属分选机时，将把在磁选过程中隐藏下来的铁部分清除。

在权利要求5中规定了实施上述方法的设备。通过在作业过程中把重料湿式分选机安置在破碎设备之前，可在浸湿的同时，能够以最低的代价从粗废料中分选出大部分的杂料、大块的铁成分、石料，或从粗料中分选出大块的非铁成分。

其安插的破碎设备的形式或破碎设备的位置，能最好地实现紧接在后面的分选和分离过程。

在权利要求6和7中规定的用于分选铁、轻料和小料以及非铁金属的设备组合，通过验证已经得到了肯定。

根据权利要求8，通过本身已被人们所知的用于分离塑料品种的设备使本方法臻于完备，将会完美地适应上述处理过程。

下面将根据一个例子进一步说明本发明。所属附图为根据本发明的一示意总图。

举例说明的设备是优先为处理空心体的塑料混合物、杯子或透明包装物、薄膜或由这些部分组成的混合物而设制的。

人们可以把各种品级的这类混合物称之为类似于所谓“DSD分类表”。

这种设备主要不是为诸如纸复合材料、饮料用复合材料或类似物的分选而设的。

解开成捆的粗废料的设备可安排在本方法的前面。

安排在所述方法之后的是贮藏或补充烘干塑料成分的设备和制造粒料或胶结物的设备。

重料湿式分选机2的水处理设备6以及所需要的材料存储器最好与设备并行安排。

方法本身要经历下述工艺步骤。

第一阶段要把粗废料散开。为此要使用一般通用的、尽可能是振动式的抓斗。

被散开的粗废料经过一输送设备1在一被限定得尽可能狭窄的地方落入一重料湿式分选机2的液体中。

在2中分选重料之后，粗废料到达破碎设备3。粗废料在其中被破碎成碎块，这样可以有效地实现对不同材料的分选。

随后的分选过程从分选铁开始。接着在分离出纸、纤维、有机物和细沙状物时对剩下的部分进行烘干。

分选构成的最后一个步骤包括分离非铁金属。

在上述过程之后，按照漂浮沉淀法分离塑料。从中分离出的塑料被送入贮藏室，并被制造成粒料或胶结物。

下面将要详细说明每一个具体的工作步骤。

被散开的粗废料成分经过输送设备1首先被输送到重料湿式分选机2。

在该重料湿式分选机中，大块的比水重很多的杂料和其它粗下脚料(一般也具有大块的形式)，从混合物中下沉，将在一单独的、不再进一步跟踪的过程中被继续进行处理。

不再含有重料的粗废料被连续地输送到破碎设备3。

在输送过程中和破碎过程中，滴落的液体进入重料湿式分选机2并被循环使用。

留在粗废料上的剩余水分对随后的破碎过程有利。

本方法采用这一步骤后，粉尘的产生明显减少。

破碎过程中材料的发热也被有效地克服。

在这样的条件下，粗废料的破碎，是根据对随后的分选过程最有利的碎块大小而确定的。

作为碎块大小平均尺寸应当为10到20mm，争取达到12mm左右。

在废料破碎过程中，因在剪切过程中有热量散发，能进一步烘干被破碎的部分。

从破碎机3送出被破碎的分类物进行有目的的铁材料的分离。

分离设备的工作方式是按照人们所熟悉的磁选原理进行的。

在磁选41过程中，来自破碎过程的储存在碎块混合物中的热量继续起烘干作用。

在以后的分选阶段，在一水平网套式离心筛分机中，经过自动筛分清洗，基本上清除纸和纤维材料成分以及有机和无机残余污物。

仍然留存的粉尘、纸和纤维等物被连续吸除。

在上述过程中，在重料湿式分选机2流体的作用下以及在由于破碎过程中的挤压工作而从包装箱和包装盒分离下来的纸层将作为基本被磨碎的轻料一同被清除。

被烘干了的污垢、粉尘、纸、纤维、细沙等，均通过网套被筛分和吸除。

非常浓的排气被净化。大量的粉尘、细沙和轻料同时被过滤出来并经S排出。

从设备42出来的碎块混合物现在已被烘干。

这些留存的碎块混合物主要包括碎块，这些碎块已完全不含铁、纸、纤维、脏沙和类似材料。

干的碎块可以在一台所谓的涡流式或全金属分选机43中分离，一方面可使塑料，另一方面可使金属M，以相同的的形式和形态被输送出去进行进一步加工。

金属M被集中在一个容器内，这样，它就从这里所描述的过程中被分离出去。

本方法的最后阶段，塑料碎块(鉴于其比重)与液体混合，并经过漂浮沉淀法相互分离。

根据存在哪些品种的塑料，分离在一个阶段或前后几个阶段完成，直到按分类处理不同品种的塑料。

所述各种塑料然后按普通的方法步骤被制造成粒料或胶结物。所获得的原材料可以以这样的形式被输送出去作一般性高质量地再利用。

采用本方法的经验证明，只要能在早些时候对粗废料进行高度的破碎和净化，就可以保证后面的分选过程的高效率。

这里所描述的分选过程的顺序已经证实特别有效。

耗费巨大的有效的烘干过程在很大程度上受到了限制。在破碎过程中散发的热量被最有效地用于烘干过程。

水分被送到必然积聚粉尘和需要冷却的地方。

重新处理使用过的媒质，例如重新处理重料湿式分选过程中的水或水平网套式离心筛分过程中的空气，所需费用始终被限定在准确界定的处理过程的范围以内。

重料湿式分选机2的水处理设备6和空气处理设备7都建立在一个可以达到最佳的屏蔽过程中。

环境负担保持在可连续加以限制的程度范围内。

本发明执行的各个过程都是简洁明晰的，对排出的液体或排出的粉尘与空气的混合物的处理等方面也是合理的。

对于为执行所述方法所采用的技术设备，下面还要详细说明。

分散的粗废料通过输送设备1在一面积被限制得相当狭小的范围内落入重料湿式分选机2中。

在所述粗废料所在的区域之下设置一液体强横向流。重的粗废料穿过该强横向流，其下落方向无明显的变化。较轻的粗废料被流体冲走，并在旁边一定距离处下沉。

下沉不一致的粗废料分别被传送带21、22带走。

较轻的粗废料经过传送带22被送到破碎设备3。重的大块的部分被布置得较低的传送带21带走。对于其进一步的处理，我们不再跟踪。

湿式分选机2的液体一般是水，水经过管路23被引入容器20，可直接在粗废料输入位置的下方形成一强横向流对着传送带22。

容器的液体在传送带之后回流到水处理设备6。

较轻的粗废料达到破碎机3。粗废料混合物中的约12mm大的碎块经过传送带被送到磁选机41。

在该处被分选出来的含铁碎块集中到E处。

在上述过程中剩下的碎块混合物在同时继续烘干过程中被输送到轻料和(或)小料的分选机42。设备42一般被设计成人们熟知的具有自动自清洗功能的水平网套式离心筛分机。

被装入该筛分机的物料与网套壁产生磨擦，从而擦除粉尘、污垢、纤维和纸。

被分解、散落的以及柔软和颗粒小的部分通过网套被甩到外面，并被吸除。

较大、较重的塑料和金属碎块被从网套式离心筛分机42的正面排出。

网套式离心筛分机42中所需要的空气在空气处理设备7的一过滤器中被净化，并被重新输送给网套式离心筛分机42进入闭路循环。被过滤出的物料集中在S处。

经过如此处理的碎块混合物这时差不多已完全干燥和干净，随后到达一个采用已知方法工作的全金属或涡流式分选机43。

在该分选机中分选出剩余的金属部分，并集中在M处。

足够纯的塑料碎块混合物离开上述部位到达塑料分类设备51、52，塑料分类设备包括一第一分离装置51，它采用漂浮沉淀法工作。

较轻的部分511在该装置中被分选出来，并被存放起来供作进一步加工。

在该装置中被分选出的重料部分512经过除水，并在513处烘干，然后输送到下面的分离装置52。

所使用的分离液体具有另一种比重。它分选出另一类塑料品种，即轻料部分521。

被分离出的重料部分522可以要么直接加工，要么输送到后面的另外一个分离装置。

Claims (8)

1．一种合理分类处理下脚料的方法包括：

-从分散的粗废料中初步选择重杂料的步骤；

-对剩余粗废料进行破碎的过程；

-对从被破碎的粗废料直到主要由塑料碎块构成的混合物中的各种不同物料进行分选的步骤；以及

-对利用漂浮沉淀法从混合物中提取的不同塑料品种进行分离的步骤；

其特征在于，还包括以下步骤：

a)浸湿分散的粗废料

把粗废料投入一种液体中，目的是溶解可溶解的成分，

b)在流体的横向流动中根据下沉速度选择重杂料，

c)把不含重杂料的被浸湿的粗废料输送到破碎设备，

d)把被浸湿的粗废料破碎成较小的55mm大小的碎块，同时利用    破碎机的热量把它们烘干，

e)分选各种物料，直到由不同塑料品种组成的混合物，

-在至少一个方法步骤中分选小料和轻料，特别是纤维材料，硅化物和有机污物，并(或)

-在至少一个方法步骤中分选金属

f)利用漂浮沉淀法根据比重分离由不同塑料品种构成的混合物。

2．根据权利要求1的方法，其特征在于，在一个单一的工作步骤中和同一种液体中浸湿粗废料，并选择重杂料。

3．根据权利要求1或2的方法，其特征在于，将浸湿的粗废料破碎成大小为10到15mm的碎块。

4．根据权利要求1或2的方法，其特征在于，破碎粗废料后，从尔后形成的混合物中分选物料，即

-首先分选铁，

-然后分选轻料和小料，

-最后分选剩余的铁和非铁金属。

5．一种合理分类处理下脚料的设备包括：

-选择重杂料的装置；

-至少一套粗废料破碎设备(3)；

-至少一台金属分选机(43、41)；

-至少一台轻料和(或)小料分选机(42)；以及

-至少一套合理分类分离塑料碎块的设备

-以执行根据权利要求1到4的方法，

其特征在于，为了浸湿粗废料和为了选择重杂料，为破碎设备(3)设置一台重料湿式分选机(2)；可设定破碎设备(3)具有从55mm破碎成较小的20mm碎块的最小破碎能力。

6．根据权利要求5的设备，其特征在于，

在破碎设备(3)之后按照以下顺序布置

-一台磁选机(41)，用来分选铁，

-一台具有自动净化功能的水平网套式离心筛分机(42)，用来分选小料和轻料，特别是纸和纤维成分以及有机和无机残余污物，以及

-一台全金属分选机，用来分选剩余的金属碎块。

7．根据权利要求5或6的设备，其特征在于，设一涡流式分选机(43)取代全金属分选机。

8．根据权利要求5到7的设备，其特征在于，为了分离不同品种的塑料，至少设两套漂浮沉淀分离设备(51、52)，其中至少为第二套漂浮沉淀分离设备(52)设一流体分选机和一干燥器(513)。

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