CN114178034B - 一种报废汽车破碎残余物的分选方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种报废汽车破碎残余物的分选方法，属于汽车破碎残余物分选技术领域；该方法包括以下步骤：余料粗破、体积筛分、小料分选、中料分选、轻料分选、中重料分选、重料磁选、涡电流分选。本发明能够将复杂的汽车破碎残余物分选成单一的可回收物料，实现废物资源化利用。

Description

一种报废汽车破碎残余物的分选方法

技术领域

本发明涉及汽车破碎残余物分选技术领域，尤其涉及一种报废汽车破碎残余物的分选方法。

背景技术

一般而言，报废汽车经过拆解，回收零部件后，对余下部分进行压缩、破碎、分选处理，回收其中的金属和非金属材料，剩余细碎的难回收部分，称为汽车破碎残余物(Automobile Shredder Residue，ASR)。随着我国汽车市场的快速发展，报废汽车的数量逐年增加，使得报废汽车破碎残余物引发的资源、环境问题日益突出。据统计，我国每年的汽车报废量约为700万辆，预计到2025年将达到1200万辆，彼时产生的ASR则超过300万吨(平均每辆车重1000kg计算，ASR约占报废汽车总重量的25％)，这对环境管理和污染控制形成了严重挑战。

报废汽车破碎残余物是拆解零部件和分选金属后的剩余物质集成，是成分复杂的混合物，含有大量的不相容的材料。汽车破碎残余物中含量复杂，包括硬质塑料、软性塑料、橡胶、树脂、纤维、玻璃、纸、海绵和电线(陶瓷和导电体材质)等，在破碎残余物的组成中，塑料、海绵、纤维和橡胶是含量最高的几种成分。

在现有技术中，混杂的各组分无法得到有效的回收再利用，并且还容易对环境造成破坏。但是还没有成体系的方法或者***能够将汽车破碎残余物中的各种组分单一地筛分出来，进行特异化地回收再利用。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种报废汽车破碎残余物的分选方法，用以解决现有技术中无法对汽车破碎残余物进行单一分类的问题。

本发明提供一种报废汽车破碎残余物的分选方法。该方法包括以下步骤：

余料粗破：将汽车破碎残余物输入到破碎机中，汽车破碎残余物被破碎成粗颗粒；

体积筛分：将粗颗粒输入到滚筒筛中，滚筒筛将粗颗粒筛分成大料、中料以及小料三类；大料包括大块的海绵；中料包括塑料、海绵、纤维、橡胶以及金属；小料包括渣土和玻璃粉末；

小料分选：将经过体积筛分得到的小料混合物输入到红外材质分选机中，红外材质分选机将小料中的玻璃筛分出来，使得玻璃与渣土分离；

中料分选：将经过体积筛分得到的中料混合物输入到风力分选机中，风力分选机将中料混合物筛分成重料、中重料以及轻料三类；重料包括铜、铁和铝；中重料包括塑料和橡胶；轻料包括海棉和纤维；

轻料分选：将经过中料分选得到的轻料输入到摇床分选机中，摇床分选机将轻密度的海绵筛分出来，使得海棉和纤维分离；

中重料分选：将经过中料分选得到的中重料输入到射线分选机中，射线分选机根据物质表面的光反射特性将塑料和橡胶分离；

重料磁选：将经过中料分选得到的重料输入到磁选设备中，磁选设备将重料中的铁筛分出来，得到含有铜和铝的有色金属混料；

涡电流分选：将含有铜和铝的有色金属混料输入到涡电流分选机中，涡电流分选机将铜和铝分离。

进一步的，在余料粗破阶段，汽车破碎残余物依次经过旋回破碎机、双层振动筛以及圆锥破碎机，无法通过双层振动筛的物料被重新输送到旋回破碎机中进行二次破碎，通过双层振动筛的物料经输送带输入到圆锥破碎机中。

进一步的，在余料粗破阶段，五分之四以上的汽车破碎残余物被破碎成粒径在12mm以下的颗粒，五分之一以下的汽车破碎残余物为粉末状的渣土以及玻璃，大块的海绵。

进一步的，针对汽车破碎残余物的组分变化，滚筒筛能够改变滚筒的投料速度，滚筒长度以及筛网孔径。

进一步的，红外材质分选机内部设有红外线传感装置，红外线传感装置能够识别玻璃反射的光谱，分离玻璃与渣土。

进一步的，风力分选机为卧式风力分选机，卧式风力分选机的分选精度达到85％以上。

进一步的，射线分选机内部采用一种低放射性射线光束识别***，该***利用物质表面的光反射特性不同来鉴别物质的种类，给料***将物料均匀输送到光检***，光检***通过光源照射，显示出物料的颜色和色调，从而实现塑料和橡胶的分离。

进一步的，磁选设备采用两段永磁磁力滚筒，对重料进行二重磁选，磁选精度达到90％以上。

进一步的，涡电流分选机采用“一粗选+三扫选+五精选”工艺流程，经过粗选流程的物料进入到精选流程，无法通过粗选流程的尾料进入到扫选流程，无法通过精选和扫选流程的尾料顺序返回至上一段流程，粗选流程采用立式涡电流分选机，精选和扫选流程采用卧式结构涡电流。

进一步的，汽车破碎残余物是由报废乘用车、报废客车或者报废货车经拆解、压缩、破碎以及分选之后获得的剩余部分，包括塑料、橡胶、涂料、合成纤维、黑色金属、有色金属、玻璃和渣土的碎片或粉末。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

本发明的一种报废汽车破碎残余物的分选方法，通过一系列的分选方式，将汽车破碎残余物分选成单种物料，分选效率高，可以对资源进行有效的回收再利用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的步骤流程图；

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

请参阅图1，本实施例中的一种报废汽车破碎残余物的分选方法，该方法包括以下步骤：

收集由报废乘用车、报废客车或者报废货车经拆解、压缩、破碎以及分选之后获得的汽车破碎残余物，汽车破碎残余物包括塑料、橡胶、合成纤维、海绵、黑色金属、有色金属、玻璃和渣土的碎片或粉末。

余料粗破：因为汽车破碎残余物的组分多种多样，其形状和尺寸差异较大，所以在分选之前需要对汽车破碎残余物进行破碎研磨。目前常用的破碎设备有滚筒破碎机和剪切式破碎机，滚筒破碎机的破碎效率容易受到投料组分变化的影响，使用效率不稳定。剪切式破碎机则容易因遇硬物料而过载停机，需要专业人员实施监控。余料粗破阶段采用两段一闭路的破碎设计结构，即一段旋回破碎机、双层振动筛以及一段圆锥破碎机的线性组合结构。汽车破碎残余物依次经过旋回破碎机、双层振动筛以及圆锥破碎机，无法通过双层振动筛的物料被重新输送到旋回破碎机中进行二次破碎，通过双层振动筛的物料经输送带输入到圆锥破碎机中。破碎设计结构的处理量大，得到的粒度均匀，破碎效率高。粒径在12mm以下的物料可以占到五分之四以上，剩下的五分之一以下的物料为粉末状的渣土以及玻璃，大块的海绵。渣土和玻璃为粉末状不受破碎机的影响，海绵由于质地过软，可以躲避破碎机的作用。

体积筛分：经过粗破的汽车破碎残余物颗粒被输入到滚筒筛中，滚筒筛采用GTS2030型滚筒筛，对汽车破碎残余物颗粒进行筛分处理，滚筒筛将粗颗粒筛分成大料、中料以及小料三类。大料包括大块的海绵；中料包括塑料、海绵、纤维、橡胶以及金属；小料包括渣土和玻璃粉末。滚筒筛的筛分效率为80％～95％，绝大部分的汽车破碎残余物颗粒都能够被精准筛分成三类。筛分机以小的动力进行运转，可以将破碎残余混合物分选成三类。当汽车破碎残余物的组分发生变化时，滚筒筛能够改变滚筒的投料速度，滚筒长度以及筛网孔径，以适应汽车破碎残余物的组分的变化，始终保持较高的筛分效率。

小料分选：将经过体积筛分得到的小料混合物输入到红外材质分选机中，红外材质分选机具体为安美达红外材质分选机，型号为ZSI4-64X，利用红外材质分选机内部的红外线传感装置，可以准确识别玻璃在红外光照射下产生的光谱图，将玻璃识别并分选出来，从而实现渣土和玻璃的分离。红外材质分选机的重现性好，响应时间短，分选率在80％以上，分选纯度在90％以上。分选出来的渣土可用于制造建材或者回填路面，玻璃粉末可以用来铺路、制作彩砖或者回炉重炼玻璃。

中料分选：将经过体积筛分得到的中料混合物输入到风力分选机中，风力分选机采用卧式风力分选机，在中料混合物在卧式风力分选机中下落的过程中，中料混合物被鼓风机鼓入的水平气流吹散，各种组分沿着不同运动轨迹分别落入重料、中重料和轻料的收集槽中。风力分选机将中料混合物筛分成重料、中重料以及轻料三类。重料包括铜、铁和铝；中重料包括塑料和橡胶；轻料包括海棉和纤维。卧式风力分选机构造简单，维修方便，中料分选阶段的分选精度在85％以上。

轻料分选：将经过中料分选得到的轻料输入到摇床分选机中进行重介质分选，轻密度的海棉被分选出来，从而实现海绵和纤维的分离。摇床分选的方式具有无毒、无腐蚀性、易回收再生的特性。摇床分选机可通过改变分选条件，如重介质的种类、密度等因素来优化分选工艺，摇床分选机的分选精度在80％-95％。在轻料分选阶段获得的海绵可以与在体积筛分阶段获得的海绵混合，得到的海绵可以用来加工处理成有色海绵，可以用在避震以及抗摩擦用途的弹性材料中，例如鞋底、汽车内饰件或者其他工业品。经回收的合成纤维可以通过物理或者化学的工艺方法，转化成小分子单体，再聚合成对应的高分子化合物，实现限位的再利用。

中重料分选：将经过中料分选得到的中重料输入到射线分选机中，射线分选机采用陶朗X-TRACT型射线分选机。射线分选机内部采用一种低放射性射线光束识别***，该***利用物质表面的光反射特性的不同来鉴别物质的种类，给料***将物料均匀输送到光检***上，光检***通过光源照射，显示出物料的颜色和色调，从而对塑料和橡胶进行特异性识别并进行分离。射线分选机可通过改变分选条件，如光源的波长、强度等因素来优化分选工艺，分选精度在80％-95％。经回收的橡胶有以下用途：一、通过一定的工艺，制成胶粒、胶粉等再生胶原料，再将胶粒、胶粉等作为原材料，制成新的橡胶制品。二、将废橡胶掺入到普通混凝土中，以达到废旧橡胶回收利用，变废为宝的目的。三、废橡胶在惰性气氛下的热裂解、真空裂解、催化裂解等。通过热裂解工艺，从废橡胶中可以得到气、液、固三类回收产物。经回收的塑料有以下用途：一、将废旧塑料重新熔化制成再生塑料。二、通过粉碎、加热、分解等工序，使废弃的聚烯烃塑料变成燃油。

重料磁选：将经过中料分选得到的重料输入到磁选设备中，常见的磁选设备有磁力滚筒、悬挂式磁铁器等，磁力滚筒适用于小规模分选操作，悬挂式磁铁器则需要配套皮带机和卸铁机等。在具体实施过程中常采用两段永磁磁力滚筒对金属类废料进行分选，磁力滚筒采用RX-CX30型磁力滚筒，分选铁和有色金属两类物料。两段作业的磁选方法，分选时间短，分选精度在90％以上。

涡电流分选：将含有铜和铝的有色金属混料输入到涡电流分选机中，涡电流分选机采用“一粗选+三扫选+五精选”的工艺流程，经过粗选流程的物料进入到精选流程，无法通过粗选流程的尾料进入到扫选流程，无法通过精选和扫选流程的尾料顺序返回至上一段流程，粗选流程采用立式涡电流分选机，精选和扫选流程采用卧式涡电流分选机，涡电流分选机将铜和铝分离。多段作业的涡电流分选***具有操作简便，耗电量低，分选精度高达90％以上。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明之内。

Claims (9)

1.一种报废汽车破碎残余物的分选方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

余料粗破：将汽车破碎残余物输入到破碎机中，汽车破碎残余物被破碎成粗颗粒；

体积筛分：将粗颗粒输入到滚筒筛中，滚筒筛将粗颗粒筛分成大料、中料以及小料三类；大料包括大块的海绵；中料包括塑料、海绵、纤维、橡胶以及金属；小料包括渣土和玻璃粉末；

小料分选：将经过体积筛分得到的小料混合物输入到红外材质分选机中，红外材质分选机将小料中的玻璃筛分出来，使得玻璃与渣土分离；

中料分选：将经过体积筛分得到的中料混合物输入到风力分选机中，风力分选机将中料混合物筛分成重料、中重料以及轻料三类；重料包括铜、铁和铝；中重料包括塑料和橡胶；轻料包括海棉和纤维；

轻料分选：将经过中料分选得到的轻料输入到摇床分选机中，摇床分选机将轻密度的海绵筛分出来，使得海棉和纤维分离；

中重料分选：将经过中料分选得到的中重料输入到射线分选机中，射线分选机根据物质表面的光反射特性将塑料和橡胶分离；

重料磁选：将经过中料分选得到的重料输入到磁选设备中，磁选设备将重料中的铁筛分出来，得到含有铜和铝的有色金属混料；

涡电流分选：将含有铜和铝的有色金属混料输入到涡电流分选机中，涡电流分选机将铜和铝分离。

2.根据权利要求1所述的一种报废汽车破碎残余物的分选方法，其特征在于，在余料粗破阶段，汽车破碎残余物依次经过旋回破碎机、双层振动筛以及圆锥破碎机，无法通过双层振动筛的物料被重新输送到旋回破碎机中进行二次破碎，通过双层振动筛的物料经输送带输入到圆锥破碎机中。

3.根据权利要求2所述的一种报废汽车破碎残余物的分选方法，其特征在于，在余料粗破阶段，五分之四以上的汽车破碎残余物被破碎成粒径在12mm以下的颗粒，五分之一以下的汽车破碎残余物为粉末状的渣土以及玻璃，大块的海绵。

4.根据权利要求1所述的一种报废汽车破碎残余物的分选方法，其特征在于，针对汽车破碎残余物的组分变化，滚筒筛能够改变滚筒的投料速度，滚筒长度以及筛网孔径。

5.根据权利要求1所述的一种报废汽车破碎残余物的分选方法，其特征在于，红外材质分选机内部设有红外线传感装置，红外线传感装置能够识别玻璃反射的光谱，分离玻璃与渣土。

6.根据权利要求1所述的一种报废汽车破碎残余物的分选方法，其特征在于，风力分选机为卧式风力分选机，卧式风力分选机的分选精度达到85％以上。

7.根据权利要求1所述的一种报废汽车破碎残余物的分选方法，其特征在于，磁选设备采用两段永磁磁力滚筒，对重料进行二重磁选，磁选精度达到90％以上。

8.根据权利要求1所述的一种报废汽车破碎残余物的分选方法，其特征在于，涡电流分选机采用“一粗选+三扫选+五精选”工艺流程，经过粗选流程的物料进入到精选流程，无法通过粗选流程的尾料进入到扫选流程，无法通过精选和扫选流程的尾料顺序返回至上一段流程，粗选流程采用立式涡电流分选机，精选和扫选流程采用卧式结构涡电流。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种报废汽车破碎残余物的分选方法，其特征在于，汽车破碎残余物是由报废乘用车、报废客车或者报废货车经拆解、压缩、破碎以及分选之后获得的剩余部分，包括塑料、橡胶、合成纤维、海绵、黑色金属、有色金属、玻璃和渣土的碎片或粉末。

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