專利名稱：一種分選生活垃圾中金屬物質(zhì)的磁選裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生活垃圾機(jī)械分選技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于分離生活垃圾中金屬物質(zhì)的磁選裝置。本發(fā)明還涉及利用上述裝置進(jìn)行分選的方法。
背景技術(shù)：
隨著城市化的快速發(fā)展，2009年我國城市生活垃圾的清運(yùn)量已達(dá)I. 65億噸，我國約有65%以上的城市已陷入生活垃圾圍城的困境，生活垃圾不僅影響城市景觀，而且嚴(yán)重影響人們的身體健康，生活垃圾資源化、減量化、無害化已成為城市環(huán)境保護(hù)的重要議題。目前，生活垃圾的處理方法包括焚燒、填埋、堆肥等。由于我國城市生活垃圾水分含量高、組成復(fù)雜、粒度差異大，往往含有粗大垃圾和不可堆肥化物質(zhì)。這些物質(zhì)直接影響垃圾處理設(shè)備的正常運(yùn)行，降低發(fā)酵倉的有效容積，且使堆肥難以達(dá)到無害化要求，從而影響堆肥產(chǎn)品的質(zhì)量，因此必須進(jìn)行高效分選以滿足后續(xù)處理需要。傳統(tǒng)的垃圾分選主要依靠垃圾源頭分類和人工分揀，該方法有賴于社會(huì)環(huán)保意識(shí)的提高，且勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)環(huán)境惡劣，分選效果不理想。隨著機(jī)械化的進(jìn)步，生活垃圾機(jī)械分選日益受到重視。垃圾機(jī)械分選方式主要有滾筒篩分、風(fēng)力分選、水力分選、金屬磁選等，由于機(jī)械分選技術(shù)尚不成熟，分選后的篩下物含有較多磚石、玻璃、橡膠等惰性物質(zhì)，且電池、打火機(jī)等含廢金屬的有毒有害物質(zhì)無法有效分離，影響后續(xù)處理效果，易造成二次污染。生活垃圾的磁力分選是借助磁選設(shè)備產(chǎn)生的磁場使鐵磁物質(zhì)組分分離的一種方法。垃圾中不同組分通過磁場時(shí)，磁性較強(qiáng)的顆粒被吸附到產(chǎn)生磁場的磁選設(shè)備上，而弱磁性和非磁性顆粒就會(huì)被輸送設(shè)備帶走或受自身重力(或離心力)作用掉落到預(yù)定區(qū)域內(nèi)，從而完成磁選過程。由于我國生活垃圾中的鐵磁性物質(zhì)，如電池、打火機(jī)等含有重金屬等有害物質(zhì)，易拉罐、廢金屬等是難以降解的可回收資源，因此通過機(jī)械磁選將鐵磁性物質(zhì)分離，可實(shí)現(xiàn)二次污染控制和資源循環(huán)利用的雙重目的，是環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的需要。但是，現(xiàn)有垃圾處理的磁選設(shè)備只能分選出部分大中型顆粒的金屬，無法解決小顆粒金屬、半金屬、電池、打火機(jī)、瓶蓋等的有效分選，可回收的打火機(jī)、電池等污染廢物伴隨物料進(jìn)入堆肥或填埋等后處理工段，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于分離生活垃圾中金屬物質(zhì)的磁選裝置和方法，以實(shí)現(xiàn)生活垃圾中金屬物質(zhì)的有效分離，減少二次污染，改進(jìn)公知技術(shù)中存在的缺陷。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的生活垃圾磁分選裝置，其主要結(jié)構(gòu)包括兩套結(jié)構(gòu)相同的分選裝置，每一套分選裝置結(jié)構(gòu)為頂部的兩側(cè)分別為垃圾進(jìn)料口和廢料出口 ；垃圾進(jìn)料口處安裝有進(jìn)料皮帶，進(jìn)料皮帶的下方開設(shè)有金屬出料口，該金屬出料口的下方安裝有金屬接料皮帶；廢料口連接廢料皮帶，該廢料皮帶分別連接物料出料口和物料輸出皮帶；一電磁分離器，安裝在分選裝置內(nèi)部的上部；一磁選皮帶，環(huán)繞在該電磁分離器的外圈上；電磁分離器的下方安裝有換向反彈皮帶；進(jìn)料皮帶與磁選皮帶、換向反彈皮帶的運(yùn)行方向平行；兩套分選裝置的金屬出料皮帶分別連接至一換向磁選皮帶；
所述兩條換向磁選皮帶均位于一條磁選線皮帶的上方；磁選線皮帶連接磁性滾筒篩。所述的生活垃圾磁分選裝置，其中，換向磁選皮帶安裝于金屬出料皮帶上方處，換向磁選皮帶的支架上下方各安裝兩個(gè)中部為磁鐵的滾軸，換向磁選皮帶與金屬出料皮帶垂直，且與磁選線皮帶平行。所述的生活垃圾磁分選裝置，其中，換向磁選皮帶的速度為I 2m/s。所述的生活垃圾磁分選裝置，其中，換向磁選皮帶的磁選皮帶上間隔地橫向安裝有棱柱型磁性膠條。所述的生活垃圾磁分選裝置，其中，磁性滾筒篩為兩級(jí)，與磁選線皮帶連接的第一級(jí)磁性滾筒篩的篩網(wǎng)孔徑大于第二級(jí)磁性滾筒篩的篩網(wǎng)孔徑；磁性滾筒篩安裝進(jìn)與水平面呈I 8度。所述的生活垃圾磁分選裝置，其中，分選裝置的進(jìn)料皮帶與水平面呈5 20度，出料皮帶呈5 20度，物料輸出皮帶呈10 30度。所述的生活垃圾磁分選裝置，其中，分選裝置的頂端設(shè)有臭氣輸出口，并與風(fēng)機(jī)相連。本發(fā)明提供的利用上述生活垃圾磁分選裝置進(jìn)行分選生活垃圾中金屬物質(zhì)的方法兩套分選裝置從生活垃圾中分選出的鐵磁性物質(zhì)在換向磁選皮帶機(jī)的作用下合并，進(jìn)入磁性滾筒篩，生活垃圾中分選出的磚石、玻璃物質(zhì)經(jīng)廢料皮帶進(jìn)入填埋場；磁選后的金屬物質(zhì)經(jīng)兩級(jí)滾筒篩進(jìn)行篩分，分別獲得不同粒度的鐵磁性物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)資源回收利用。所述的方法，其中，分選過程中在分選裝置中產(chǎn)生的惡臭氣體由臭氣輸出口排出。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于(I)本發(fā)明將電磁分離、物料換向反彈、重力分選、篩分技術(shù)有機(jī)結(jié)合，分選裝置之后依次連接磁選皮帶機(jī)和滾筒篩，該組合方式對(duì)不同粒度、不同性質(zhì)的鐵磁性物質(zhì)進(jìn)行了分類收集，真正實(shí)現(xiàn)了鐵磁性物料的精細(xì)分選；(2)該裝置對(duì)不同粒徑的鐵磁性物質(zhì)分離效果理想，可將96%以上的易拉罐、電池、打火機(jī)、瓶蓋等鐵磁性物質(zhì)與垃圾分離，減少重金屬污染，提高后續(xù)產(chǎn)品品質(zhì)；(3)該裝置設(shè)有臭氣收集系統(tǒng)，減少惡臭氣體等二次污染排放；(4)該裝置由A、B雙線組合而成，結(jié)構(gòu)緊湊合理、構(gòu)造簡單、占地面積小，易于加工制造。


圖I為本發(fā)明的流程簡圖；圖2為本發(fā)明分選裝置示意圖；圖3為本發(fā)明磁選皮帶示意圖；圖4為本發(fā)明滾筒篩示意圖。附圖標(biāo)記說明I分選裝置；2金屬出料皮帶；3換向磁選皮帶機(jī)；4磁選線皮帶；5磁性滾筒篩；6廢料線皮帶；7垃圾進(jìn)料口 ；8進(jìn)料皮帶；9電磁分離器；10磁選皮帶；11換向反彈皮帶機(jī)；12金屬出料口 ； 13廢料出口 ； 14物料出口 ； 15物料輸出皮帶；16滾軸；17永磁鐵；18磁選 皮帶；19擋板；20排氣管道。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出的一種用于生活垃圾精細(xì)分選的磁選組合裝置，其特征在于本發(fā)明裝置由分選裝置、換向磁選皮帶機(jī)、磁性滾筒篩、磁選線皮帶、廢料線皮帶等組成。生活垃圾經(jīng)A線和B線兩套分選裝置進(jìn)行垃圾分選，其中A線分選出的鐵磁性物質(zhì)經(jīng)磁選線在換向磁選皮帶機(jī)的作用下與B線分選出的鐵磁性物質(zhì)合并后進(jìn)行篩分，剩余磚石、玻璃等惰性物質(zhì)經(jīng)廢料線皮帶進(jìn)入填埋場。磁選后的金屬物質(zhì)經(jīng)兩級(jí)磁性滾筒篩進(jìn)行篩分，分別獲得不同直徑和粒度的鐵磁性物質(zhì)，進(jìn)行資源回收利用。進(jìn)一步的，所述分選裝置為上下兩層結(jié)構(gòu)，距裝置頂端1/5 1/3高度處安裝有電磁分離器，并與磁選皮帶機(jī)相連；距裝置頂端2/5 2/3高度處安裝有物料換向反彈皮帶。當(dāng)物料經(jīng)進(jìn)料皮帶機(jī)帶入分選裝置后，進(jìn)入換向器改變其運(yùn)動(dòng)方向，從一定高度送到斜角輸送帶，與輸送帶發(fā)生彈性碰撞的物料被分離出來，如磚石、鞋、橡膠等，由輸出皮帶機(jī)送至廢料線填埋處置。剩余有機(jī)質(zhì)含量較高的垃圾通過物料輸出皮帶機(jī)送至后續(xù)堆肥裝置。鐵磁性物質(zhì)在電磁分離器和磁選皮帶的共同作用下經(jīng)金屬接料皮帶機(jī)進(jìn)入磁選線。進(jìn)一步的，所述分選裝置進(jìn)料口位于裝置頂部，金屬出料口位于進(jìn)料口正下方；另一側(cè)的廢料輸出口位于裝置中部，物料輸出口位于廢料輸出口正下方。其中，進(jìn)料皮帶與水平面呈5 20度，出料皮帶呈5 20度，物料輸出皮帶15呈10 30度。進(jìn)一步的，所述分選裝置頂端設(shè)有臭氣輸出口，并與風(fēng)機(jī)相連，用于分選過程中惡臭氣體的實(shí)時(shí)收集，減少二次污染排放。進(jìn)一步的,所述換向磁選皮帶機(jī)由磁鐵、傳送帶、滾軸、電動(dòng)機(jī)、支架等組成，安裝于分選裝置的金屬接料皮帶上方30 60cm處。磁選皮帶機(jī)的支架上下各安裝2個(gè)滾軸，上下滾軸直徑比例為I : 2 I : 10 ;滾軸中部為大型磁鐵(永磁鐵或電磁鐵)，磁選皮帶與出料皮帶垂直，與磁選線皮帶平行。磁選機(jī)皮帶速度為I 2m/s。進(jìn)一步的,所述換向磁選皮帶機(jī)的磁選皮帶上間隔5 30cm橫向安裝有六棱柱型磁性膠條，磁條設(shè)計(jì)更有利于小粒徑磁性物料吸附和捕集，有效提高磁選效率。進(jìn)一步的，所述滾筒篩由外殼、皮帶輪、條形篩網(wǎng)、支架、擋板、發(fā)動(dòng)機(jī)組成。經(jīng)初級(jí)磁選的混合鐵磁選物料，經(jīng)磁選線皮帶帶入滾筒篩，滾筒篩在皮帶輪帶動(dòng)下以O(shè). 2 O. 8m/s速度旋轉(zhuǎn)，不同粒度的物料經(jīng)篩分后收集。進(jìn)一步的，所述兩級(jí)滾筒篩的篩網(wǎng)孔徑分別為5 IOcm和2 5cm，滾筒篩與水平面呈I 8度。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地說明。生活垃圾經(jīng)A路的分選裝置I分選后的鐵磁性混合垃圾在金屬出料皮帶2的輸送下經(jīng)換向磁選皮帶機(jī)3作用進(jìn)一步磁選,分離出的鐵磁性物質(zhì)經(jīng)磁選線皮帶4與B路磁選后的物料混合進(jìn)入磁性滾筒篩5進(jìn)行兩級(jí)篩分，篩選后剩余惰性物料經(jīng)廢料線皮帶6進(jìn)行填埋處理，從而實(shí)現(xiàn)精細(xì)磁選。一個(gè)具體實(shí)施例如下處理量1200萬噸/日的垃圾處理廠，生活垃圾經(jīng)進(jìn)料口 7在進(jìn)料皮帶8的輸送下 進(jìn)入分選裝置I，該分選裝置高6m，電磁分離器9和磁選皮帶10位于裝置5. 5米高處，垂直下方I米處為換向反彈皮帶11。垃圾進(jìn)料口 7與水平面呈10度角，進(jìn)料皮帶8寬為160cm，金屬出料口 12位于進(jìn)料口 7正下方，金屬接料皮帶2寬80cm，方向與進(jìn)料皮帶呈90度。垃圾經(jīng)磁選和換向反彈分選后，磚石、玻璃、鞋、橡膠等難降解物質(zhì)經(jīng)廢料出口 13輸送至廢料線，廢料出口 13與水平面呈10度。其中磚石用作建筑材料或填埋，玻璃、橡膠類物質(zhì)回收再利用，廢料線皮帶6寬為80cm。分選后剩余有機(jī)質(zhì)含量較高的物料經(jīng)物料出口 14經(jīng)物料輸出皮帶15送至后續(xù)堆肥發(fā)酵倉，分選出的金屬物質(zhì)經(jīng)金屬出料口 12由金屬出料皮帶2運(yùn)送至換向磁選皮帶機(jī)3進(jìn)行深度分選。金屬出料皮帶2上的鐵磁性物質(zhì)被吸附到位于滾軸16之間的永磁鐵17下部磁性區(qū)段的磁選皮帶18上,并隨磁選皮帶18 —起向一端移動(dòng)。當(dāng)磁選皮帶18離開磁性區(qū)時(shí)，鐵磁性物質(zhì)就會(huì)在重力作用下脫落下來進(jìn)入磁選線。磁選皮帶18寬為80cm，磁選皮帶18的速度不超過lm/s，且永磁鐵17距離被分選物料的高度應(yīng)小于50cm。生活垃圾經(jīng)分選裝置I和換向磁選皮帶3的分離分選后，含有較高金屬的鐵磁性物質(zhì)在磁選線皮帶4帶動(dòng)下進(jìn)入磁性滾筒篩5，磁性滾筒篩5分為二級(jí)，其中第一級(jí)滾筒篩為條形篩孔，篩孔間距為10cm，主要用于分選易拉罐等較大件金屬物質(zhì)，第二級(jí)滾筒篩也為條形篩孔，篩孔間距為3cm，主要用于分選瓶蓋、打火機(jī)等有毒有害的鐵磁性物質(zhì)。磁性滾筒篩5與水平面呈2度角，出料端設(shè)有擋板19，便于物料收集。分選過程中產(chǎn)生的惡臭氣體經(jīng)排氣管道20輸送至臭氣處理設(shè)備，減少二次污染排放。生活垃圾經(jīng)本發(fā)明的分選裝置分選后，金屬類磁性物質(zhì)分選效率為98%，其中易拉罐等大塊金屬物質(zhì)分選效率為100%，瓶蓋、打火機(jī)分選效率為99%。同時(shí)，磚石、鞋、玻璃等難降解物質(zhì)也得到有效分離，物料有機(jī)質(zhì)含量提高至65%以上，有利于垃圾后續(xù)的堆肥處理和堆肥產(chǎn)品品質(zhì)的提高。
權(quán)利要求
1.一種生活垃圾磁分選裝置，其主要包括 兩套結(jié)構(gòu)相同的分選裝置，每一套分選裝置結(jié)構(gòu)為 頂部的兩側(cè)分別為垃圾進(jìn)料口和廢料出口； 垃圾進(jìn)料口處安裝有進(jìn)料皮帶，進(jìn)料皮帶的下方開設(shè)有金屬出料口，該金屬出料口的下方安裝有金屬接料皮帶； 廢料口連接廢料皮帶，該廢料皮帶分別連接物料出料口和物料輸出皮帶； 一電磁分離器，安裝在分選裝置內(nèi)部的上部； 一磁選皮帶，環(huán)繞在該電磁分離器的外圈上； 電磁分離器的下方安裝有換向反彈皮帶； 進(jìn)料皮帶與磁選皮帶、換向反彈皮帶的運(yùn)行方向平行； 兩套分選裝置的金屬出料皮帶分別連接至一換向磁選皮帶； 所述兩條換向磁選皮帶均位于一條磁選線皮帶的上方； 磁選線皮帶連接磁性滾筒篩。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生活垃圾磁分選裝置，其中，換向磁選皮帶安裝于金屬出料皮帶上方處，換向磁選皮帶的支架上下方各安裝兩個(gè)中部為磁鐵的滾軸，換向磁選皮帶與金屬出料皮帶垂直，且與磁選線皮帶平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的生活垃圾磁分選裝置，其中，換向磁選皮帶的速度為I 2m/s。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生活垃圾磁分選裝置，其中，換向磁選皮帶的磁選皮帶上間隔地橫向安裝有棱柱型磁性膠條。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生活垃圾磁分選裝置，其中，磁性滾筒篩為兩級(jí)，與磁選線皮帶連接的第一級(jí)磁性滾筒篩的篩網(wǎng)孔徑大于第二級(jí)磁性滾筒篩的篩網(wǎng)孔徑；磁性滾筒篩安裝進(jìn)與水平面呈I 8度。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生活垃圾磁分選裝置，其中，分選裝置的進(jìn)料皮帶與水平面呈5 20度，出料皮帶呈5 20度，物料輸出皮帶呈10 30度。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生活垃圾磁分選裝置，其中，分選裝置的頂端設(shè)有臭氣輸出口，并與風(fēng)機(jī)相連。
8.利用權(quán)利要求I所述生活垃圾磁分選裝置進(jìn)行分選生活垃圾中金屬物質(zhì)的方法 兩套分選裝置從生活垃圾中分選出的鐵磁性物質(zhì)在換向磁選皮帶機(jī)的作用下合并，進(jìn)入磁性滾筒篩，生活垃圾中分選出的磚石、玻璃物質(zhì)經(jīng)廢料皮帶進(jìn)入填埋場； 磁選后的金屬物質(zhì)經(jīng)兩級(jí)滾筒篩進(jìn)行篩分，分別獲得不同粒度的鐵磁性物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)資源回收利用。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，分選過程中在分選裝置中產(chǎn)生的惡臭氣體由臭氣輸出口排出。
全文摘要
一種生活垃圾磁分選裝置，包括兩套結(jié)構(gòu)相同的分選裝置，每一套分選裝置結(jié)構(gòu)為頂部的兩側(cè)分別為垃圾進(jìn)料口和廢料出口；垃圾進(jìn)料口處安裝有進(jìn)料皮帶，進(jìn)料皮帶的下方開設(shè)有金屬出料口，該金屬出料口的下方安裝有金屬接料皮帶；廢料口連接廢料皮帶，該廢料皮帶分別連接物料出料口和物料輸出皮帶；一電磁分離器，安裝在分選裝置內(nèi)部的上部；一磁選皮帶，環(huán)繞在該電磁分離器的外圈上；電磁分離器的下方安裝有換向反彈皮帶；進(jìn)料皮帶與磁選皮帶、換向反彈皮帶的運(yùn)行方向平行；兩套分選裝置的金屬出料皮帶分別連接至一換向磁選皮帶；所述兩條換向磁選皮帶均位于一條磁選線皮帶的上方；磁選線皮帶連接磁性滾筒篩。本發(fā)明還公開了生活垃圾的分選方法。
文檔編號(hào)B03C1/30GK102962129SQ20121049064
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者李鳴曉, 席北斗, 賈璇, 張列宇, 劉東明, 于飛 申請人:中國環(huán)境科學(xué)研究院