Физические (механические) методы переработки и использования отходов производства и потребления

Для дробления и измельчения твердых отходов на минераль­ной основе (отходы горных пород, шлаки, золошлаки, фосфогипс и другие стройматериалы) применяют машины, в которых используются способы измельчения, основанные на раздавли­вании, раскалывании, разламывании, истирании и ударе.

Дробление и измельчение твердых отходов на органической основе (резинотканевые и полимерные материалы, древесные отходы и др.) осу­ществляют в машинах, принцип работы которых основан на распиливании, резании и ударе.

Процесс измель­чения отхода до конеч­ных частиц размером менее 5 мм на­зывается помолом, а частиц свыше 5 мм на практике называ­ется дроблением. Соответственно все оборудование для измельчения подразделяется на дробилки и мельницы.

Процесс	Класс измельчения	Размер кусков материала, мм	Степень измельчения	Тип оборудования
до измельчения dH	после измельчения dK
Дробление	Крупное	1500—300	300—100	3 - 5	Щековые и конусные дробилки
Среднее	300—100	50—10	5—10	Конусные и валковые дробилки
Мелкое	50 -- 10	10—2	10—50	Молотковые дробилки и мельницы
Измельчение	Тонкое	15—5	2—0,05	7-100	Барабанные, шаровые, стержневые, кольцевые мельницы
Коллоидное	12—0,1	75·10^-3-1· 10^-5	50-150	Вибрационные, струйные и коллоидные мельницы

Щековые дробилки – это машины циклического действия в которых для равномерного распределения нагрузки на привод и выравнивание частоты вращения главного вала устанавливают маховики. Щековые дробилки подразделяются на два основных кинематических класса: с простым ЩДП и сложным ЩДС движением подвижной щеки.

Конусные дробилки предназначены для крупного, сред­него и мелкого дробления минеральных прочных и особопрочных отходов на различных стадиях дробления. Рабочим органом конусной дробилки является подвиж­ный дробящий конус, помещенный эксцентрично внутри неподвижного конуса (чаши). Раздавливание, раскалывание, излом и истирание находящихся в рабочем пространстве кусков материала осуществляется в результате движения внутреннего конуса, сходного с движением конического маятника. Процесс дробления происходит непрерывно при последовательном перемещении зоны дробления по окружности конусов.

Дробилки с зубчатыми валками классифицируются на одно- и двухвалковые и применяются для дробления хрупких или мягких материалов малой крепости (агломерата, угля и пр.).

Дробилки с гладкими и рифлеными валками выпускаются в двух- и четырехвалковом исполнении и применяются как правило, с гладкими валками для среднего и мелкого дробления крепких материалов, с рифлеными валками – для среднего дробления средних крепости отходов, четырехвалковые гладкие и рифленые – для известняка, кокса и пр.

К дробилкам ударного действия относятся молотковые дробилки с шарнирно подвешенными молотками, роторные с жестко закрепленными лопатами (билами) и стержневые дробилки-дезинтеграторы, которые применяются для дробления мягких и средней прочности отходов из неабразивных материалов (углей, известняка, твердых солей, гипса, пр.).

Дробилки могут быть одно- и двухроторные, реверсивные (для удлинения срока службы молотков ротор может вращаться в обе стороны) и нереверсивные. Дробление в молотковых дро­билках достигается ударами молотков по кускам материала при вращении ротора, ударами кусков материала об отбойные плиты, а также раздавливанием и истиранием материала молот­ками на колосниковой решетке.

Основным оборудованием для классификации твердых кусковых и зернистых отходов служат грохоты – специальное оборудования для разделения отходов на различные по размеру отходы – крупные, средние и мелкие.

Грохочение (рассев, отсеивание) - процесс разделения сыпучего кускового и зернистого материала на про­дукты различной крупности (классы) с помощью просеивающих поверхнос­тей с калиброванными отверстиями (колосниковых решеток, листовых решет, проволочных сит).

В результате операции грохочения получаются верхний (надрешетный) и нижний (подрешетный) продукты.

Конструкция просеивающей по­верхности зависит от технологичес­кого назначения грохота и условий его работы.

Для крупного грохочения в каче­стве просеивающей поверхности применяются преимущественно колосни­ковые решетки, набранные из отдельных колосников. Во избежание заклинивания кус­ков щели должны расширяться также вдоль колосников по ходу материала. Для постепенного увеличения ширины щели от s до s' колосники иногда располагают вее­рообразно.

Для среднего дробления в подвижных грохотах в качестве просеивающих поверхно­стей применяют листовые решета - металлические перфорированные листы. Отвер­стия штампуют или просверливают. Обычно применяют круглые отвер­стия с D = 7-95 мм и шагом 10,5-114 мм, реже — квадратные или прямоугольные.

Для мелком грохочения и обез­воживании применяют проволочные сита — металлические сетки, окан­тованные по краям и шпалытовые решета - просеиваю­щие поверхности, собираемые из от­дельных элементов, между которы­ми остаются продолговатые (щелевидные) отверстия. Основой их является колосниковообразная щелевая сетка из проволоки фасон­ного сечения, которая представляет собой плоскую карту с плоской рабочей поверхностью, собранную из отдельных проволочных колосников, которые соединены поперечными соединительными стержнями.

Различают два типа щелевых се­ток - узкощелевую (тип У) – b = 0,1 -0,8 мм и широкощелевую (тип Ш) – b = 0,6-20 мм.

Недостатком шпальтовых сит яв­ляются их большая масса и сравнительно низкая износостойкость.

Проволочные сита отличающаяся от простых тканых тем, что они собира­ются из канилированной волнистой, т.е. предварительно рифленой, сталь­ной проволоки. Различают основу, ко­торую образуют продольные прово­локи, и уток, состоящий из попереч­ных проволок.

Колосниковые и шпальтовые ре­шетки с малыми отверстиями, так же как и проволочные сетки забиваются мелким и липким материалом. Этот недостаток в значительной степени устраняется при использовании струнных решеток (струнных сит), в которых просеивающую поверхность образуют отрезки стальной проволо­ки, расположенные по всей длине грохота. Вместо проволок иногда при­меняют резиновые нити диаметром 3—6 мм при щелях 1—8 мм.

В практике классификации твер­дых отходов наибольшее распространение получили несколько типов гро­хотов.

Барабанные слабонаклонные гро­хоты имеют вращающуюся просеива­ющую поверхность (решето, сито) цилиндрической реже ко­нической формы. Загружаемый в ба­рабан материал продвигается по его внутренней поверхности и делится на два продукта — подрешетный и надрешетный. Если требуется получение нескольких продуктов, то решето (сито) барабана собирается из нескольких секций с различными от­верстиями, увеличивающимися к раз­грузочному концу.

Самобалансные грохоты с двухвальным шестеренчатым вибровозбудителем горизонтального исполнения с прямолинейными (направленными) колебаниями может быть выполнен не только как качающийся, но и в виде вибрационного. В этом случае приводной механизм его представляет собой двухвальный вибровозбудитель. В связи с фазовым уравновешиванием дебалансов вибровозбудителя грохоты такого типа называются самобалансными.

Помимо грохотов, применяемых преимущественно для сухого грохочения (или продуктов обогащения) с небольшой влажностью, разработаны конструкции грохотов, предназначаемых для выделения мелких классов непосредственно из пуль­пы. Грохочение материала в потоке пульпы получило название гидравлического грохочения, а устройства - гидравлических грохотов.

В гидравлических грохотах с неподвижной и полуподвижной просеивающей поверхностью последняя выполняется либо криволинейной в виде дуги окружности (дуговые грохоты), либо плоской устанавливаемой под большим углом к горизонту (конические циклонные грохоты). При грохочении по размеру 0,5 мм и ниже для очистки сита (решета) применяется специальный встряхивающий механизм.

Дуговые грохоты применяются для мокрого грохочения мелкого и тонкого материала в пульпе, в том числе для отделения тяжелых суспензий от продуктов обогащения, и для выделения легкошламующихся материалов в циклах измельчения.

Плоские гидравлические грохоты подразделяются на два типа, отличающихся принципом действия: гидрогрохоты с непогруженным ГПГ и с частично погруженным ситом ГВП. В первом случае перемещение материала по наклонной просеивающей поверхности происходит за счет начальной скорости пульпы и касательной составляющей силы тяжести, во второй за счет направленных вибраций.

Смесителями называют машины или аппараты, предназначенные для осуществления процесса смешивания в технологиях утилизации сыпучих и пастообразных отходов.

Под смешиванием принято понимать такой механический процесс, в результате которого первоначально находящиеся раздельно компоненты после равномерного распределения каждого из них в смешиваемом объеме образуют однородную смесь.

По принципу действия смесителей в РФ распространены:

1. смесители периодического действия для сыпучих отходов;

2. смесители периодического и непрерывного действия для пастообразных отходов.

Корпус смесителя, представляющий собой вертикальную цилиндрическую емкость с эллиптическим днищем и рубашкой, снабжен затвором для выгрузки готовой смеси. На внутренней стенке корпуса закреплен направляющий отбойник. На крышке корпуса расположены технологические штуцера.

Рабочий орган представляет полую гильзу, на которой в зависимости от назначения смесителя закреплены две спиральные лопатки или зубчатый диск.

Для сыпучих и жидкотекучих смесей, не требующих разрушения агломератов и диспергирования, применяется лопастный рабочий орган.

Для жидкокотекучих смесей, требующих разрушения агломератов и частичного диспергирования, устанавливается зуб­чатый диск.

Дата добавления: 2014-01-04