|
Пневматическая сепарация. Метод
пневматической сепарации основан на различии в скоростях падения частиц
различного диаметра и плотности в воздушной среде. Падение может быть
свободным или стесненным.
Свободным называется падение одиночного тела в воздушной
греде, когда размеры поперечного сечения агрегата, в котором происходит
падение, велики по сравнению с размерами падающего п'ла. Если сечение канала
агрегата соизмеримо с размерами падающего тела или в канале находятся другие
тела различной формы и плотности, то такое падение называется стесненным.
Свойства вторичного сырья как объекта пневматической
сепарации изучены недостаточно, поэтому применение пневматических сепараторов
в процессе переработки отходов цветных металлов требует их индивидуальной
настройки.
Зигзагообразный пневматический сепаратор ( 7.26)
применяется для удаления из дробленого продукта неметаллических примесей:
краски, текстиля, дерева и других отходов. Дробленый материал из приемного бункера
1 через шиберную заслонку 2 роторным загрузчиком 3 подается в рабочую зону
сепаратора. Навстречу потоку дробленого материала подается воздух, который
отбирает легкие компоненты материала и через патрубок 7 направляется на
очистку в циклоны и фильтры. Для регулирования режима сепарации предусмотрен
шибер 4 для подсасывания воздуха с целью снижения скорости потока воздуха.
Тяжелая фракция накапливается на нижнем шибере 5 и периодически разгружается
в короб 6. Конструктивные параметры зигзагообразного сепаратора: число колен,
сечение, высота секции колена, сечение свободного пролета — определяются
характеристиками сепарируемого материала.
Поперечно-поточный пневмосепаратор ( 7.27) работает
следующим образом. Материал поступает из бункера 1 в разделительную камеру 2.
Наклонные полки J сепаратора обеспечивают пересечение потока материала с
сепарационными каналами 4. Через них отсасывается легкая фракция разделяемых
материалов, которая осаждается в циклоне, а тяжелая фракция самотеком
разгружается в специальный приемник 5. Основными факторами, влияющими на
качество разделения в поперечно-поточных пневмосепараторах, являются ширина
щели сепарационных каналов и концентрация материала в рабочем объеме
сепаратора.
Сепарация в тяжелых суспензиях основана на разделении
механической смеси материалов по их плотности в гравитационном ноле.
Разделительная среда — суспензия имеет промежуточную лотность между
плотностями легкой и тяжелой фракций и представляет собой механическую взвесь
тонкодисперсных частиц тяжелых металлов или других утяжелителей в воде. Для
создания во всей системе одинаковой плотности суспензии жидкость постоянно
перемешивают мешалками или создают циркуляционные потоки с помощью шламовых
насосов.
7.26. Зигзагообразный пневматический сепаратор
В качестве утяжелителя суспензии используют магнетит,
ферросилиций или их смесь. Жидкой фазой обычно является вода. Наилучшим
утяжелителем являются гранулированный ферросилиций (сплав: 85 % Fe — 15 % Si)
плотностью 6900 кг/м3. Максимально возможная плотность суспензии 3500—3800
кг/м3. 222
Сепаратор СБС-5 ( 7.13) разработан специально для
технологических линий по переработке алюминиевого лома и предназначен для
разделения смешанных отходов на фракции с высоким содержанием магния
(плотность < 2650 кг/м3), с высоким содержанием цинка (плотность > 2850
кг/м3) и медно-кремниевые алюминиевые сплавы промежуточной плотности.
Суспензия подается в сепаратор вместе с исходным питанием
но загрузочному желобу. Всплывший в обогатительной ванне барабана продукт
транспортируется вдоль барабана потоком суспензии и затем выгружается вместе
с суспензией из сепаратора через подвижный разгрузочный порог. Потонувший
продукт опускается на дно барабана и при его вращении извлекается из
суспензии лопатками, расположенными на внутренней поверхности цилиндра
барабана, а затем поступает в желоб выгрузки.
Рассмотренные способы сепарации относятся к силовым. Они
имеют существенные недостатки: низкую эффективность процессов, большой расход
энергии и высокие капитальные затраты. В последнее время разрабатываются и
внедряются более эффективные, так называемые информационные способы
сепарации, позволяющие получить на конечной стадии сертификационную шихту.
Одним из перспективных информационных способов сепарации является
радиометрический.
Радиометрическая сепарация лома и отходов цветных металлов
основана на эффектах взаимодействия излучений с частицами исходного сырья.
Сущность процесса заключается в следующем. Если на кусок или порцию исходного
сортируемо! о материала направить поток излучения, то вещество, из которою
состоит анализируемый кусок или порция материала, взаимо действуя с
излучением, будет менять интенсивность или состаи излучения. Регистрируя
параметры этого излучения с помощью приемника, получают информацию о
свойствах анализируемою сырья. Для согласования приемника излучений с
устройством, которое осуществляет вывод куска или порции материала из потока
сепарируемого отхода, в установку включают узел переработка информации
(блок-анализатор). Между всеми основными блоками сепарационной установки для
сортировки лома и отходов цветных металлов могут устанавливаться фильтрующие
элементы, умет, тающие погрешности измерения свойства куска или порции
исходного материала.
При автоматической сортировке электронная схема осу
ществляет прием информации, обработку ее по заранее заданному алгоритму и
выработку управляющего сигнала на удаление куском или порции сортируемого
материала с заданными свойствами (элементарным составом). Усложнение схем
обработки инфор мации связано с учетом размера и массы куска или порции, ус
ложнением критериев (например, многоэлементный анализ) для отнесения их к
определенному сорту.
Для обогащения и сортировки лома и отходов цветных
металлов наиболее перспективными являются рентгенорадио метрический,
радиорезонансный, фотометрический и нейтронно активационный методы.
К основным конструктивным узлам радиометрических сс
параторов относятся: механизм, подающий куски цветного металла или порции
исходного сырья в зону анализа; блок-анализатор и исполнительные механизмы. В
сепараторах, рассчитанных на сортировку лома и' отходов цветных металлов по
нескольким классам крупности, имеются приспособления, обеспечивающие учет массы.
Питающее устройство предназначено для подачи исходною
сырья на сепарацию. В качестве питающего устройства используют
электровибрационные, конусные и тарельчатые питатели. Транс портирующие
устройства сепараторов предназначены для подачи обрабатываемого сырья в узлы
обслуживания, регистрации и разделения, а также, как правило, для создания
покусковот режима питания. По типу транспортирующего устройства сепараторы
могут быть разбиты на ленточные, вибрационные, ковшовые и карусельные.
Устройства вибрационного типа обеспечивают скорость перемещения материала до
0,8—1,2 м/с, пенточного типа — до 2—4 м/с и более. Транспортирующее
устройство может быть одно- или многоканальным. Скорость движения материала
на нем обычно выше, чем на питателе, поэтому при сходе с питателя кусок
отрывается от идущего за мим следом, что позволяет получить нужный между ними
интервал.
Узел первичного излучения и детекторные системы,
регистрирующие вторичное излучение, обеспечивают практическую реализацию
сортировки лома и отходов. В качестве источников первичного излучения в
радиометрическом сепараторе применяются ампульные радиоизотопные источники:
Fe5^ Со57, ('d109, Am241 и рентгеновские трубки. Узел излучения или вся зона
обмера снабжаются защитными экранами, обеспечивающими ьезопасность
обслуживающего персонала.
Детекторные системы сепараторов состоят из измерителя
спектрального состава и интенсивности вторичного излучения кусков исходного
сырья и блока оценки их геометрических размеров или массы. Для регистрации
вторичного характеристического излучения применяют сцинтилляционные,
пропорциональные счетчики и полупроводниковые детекторы.
Исполнительные механизмы по команде блока-анализатора
осуществляют выведение из потока исходного сырья тех или иных кусков цветных
металлов в соответствующие приемные бункеры. И радиометрических сепараторах
чаще применяют электропневматические и шиберные исполнительные механизмы с
приводом от тяговых электромагнитов.
схема работы радиометрического сепаратора с
электродинамическими сбрасывателями. Электродинамический сбрасыватель создает
бегущее электромагнитное ноле, обеспечивающее силовое воздействие на
немагнитные шектропроводящие тела (куски цветных металлов и их сплавов).
Для реализации процесса радиометрической сепарации в к'хнологических
схемах переработки лома и отходов цветных металлов создан ряд конструкций
сепараторов, различающихся применяемыми источниками первичного излучения,
детекторными системами, исполнительными механизмами, количеством
п'парационных каналов и числом получаемых продуктов.
линия переработки низкокачественных отходов цветных
металлов с использованием комплекса радиометрической сортировки.
Исходное сырье грейфером 1 подают на фрагментатор 2,
откуда фрагментированный лом поступает в молотковую дробилку J Из дробленого
продукта воздушным потоком от вентилятора 7 удаляется пылевидная фракция
(пыль, бумага, текстиль, мелкие частицы металла и др.), которая накапливается
в циклоне 5 и рукавном фильтре 6. Куски металла пластинчатым питателем 4
подаются на сепаратор-пучковыделитель 8, с помощью которого из дробленого
лома выделяются пучки проволоки, текстиля и т. п. Далее сырье поступает на
ленточный конвейер 9, над которым установлены два подвесных
саморазгружающихся магнитных сепа- рптора 10 и 11. Первый сепаратор со слабым
магнитным полем предназначен для выделения из смеси только кусков свободного
жемеза, второй сепаратор с сильным магнитным полем — для выделения
механических сростков ферромагнитных материалов и пиотных металлов. Для
выделения этих сростков используется Iокже электромагнитный шкив 12 с сильным
магнитным полем. Оставшийся на ленточном конвейере немагнитный продукт
иодпется в барабанный грохот 13. Здесь дробленый продукт разделяется по
классам крупности: —10, +10—40 и +40—150 мм. Фракции крупностью +10—40 и
+40—150 мм подаются соот ветственно на вибрационный 14 и ленточный 15
электродинами ческие сепараторы. На ЭД-сепараторах получают два продукта:
первый — концентрат цветных металлов, который преимущественно содержит куски
алюминиевых сплавов, второй - неметаллические материалы, нержавеющую сталь,
титан.
Концентраты цветных металлов после дробления, магнитной и
электродинамической сепарации поступают на комплекс автоматизированной
сортировки 16 отходов цветных металлов по группам и маркам сплавов.
Комплекс состоит из бункера-накопителя, устройства
формирования покусковой подачи исходного сырья, транспортирующих устройств,
узла облучения кускового сырья, блока детекторов Д, блока-анализатора БА,
блока управления исполнительными механизмами БУИМ, системы исполнительных
механизмов ИМ, приемников продуктов сепарации.
Комплекс работает следующим образом. Исходное сырье
поступает через бункер-накопитель на вибропитатель и далее на устройства
покусковой подачи дробленого материала, где обеспечивается заданная скорость
транспортировки и необходимый интервал между кусками дробленого лома, которые
подаются в зону облучения, создаваемую рентгеновскими трубками. Регистрация
вторичного характеристического излучения каждого сепарируемого куска
осуществляется с помощью спектрометрического детектора. Сигнал с детектора
поступает в блокииализатор, который определяет элементный состав кусков.
Выде- исние кусков в соответствующий короб осуществляется исполни- юльными
механизмами блока управления.
|