一、廢石的破碎

礦山開采過程中剝離及掘進(jìn)時(shí)產(chǎn)生的無工業(yè)價(jià)值的礦床圍巖及夾石成為廢石。廢石的排放量很大，目前我國度石主要用于生產(chǎn)建筑材 料和辦并充填料。無論是作為建筑材料還是作為礦井充填料，都必須將廢石破碎到一定的粒度，以滿足不同用途的要求。圖4—28 所示為以破碎廢石作為井下膠結(jié)充填月料的工藝流程。

廢石先經(jīng)600mm×900mm顎式破碎機(jī)極碎，粗碎產(chǎn)品經(jīng)1250mm×2500mm慣振篩分級后，篩上產(chǎn)品大于25mm者再經(jīng) ø1200mm標(biāo)準(zhǔn)圓錐破碎機(jī)中碎。經(jīng)1250mm×2500mm慣振篩分組后，篩上產(chǎn)品大于25—50mm者即為成品種石，可作為混 凝土膠結(jié)骨料或水砂充填用。篩下產(chǎn)物小于25mm以下經(jīng)1500mm一3000mm棒磨機(jī)細(xì)磨。磨后用篩分機(jī)分級，37um-3mm的粒級為成品砂，可 供膠結(jié)充填作細(xì)骨料之用。37um以下的細(xì)泥丟棄，排人沉淀壩。

二、低溫破碎的應(yīng)用

對于一些在常溫下難以破碎的固體廢物如汽車輪胎、包覆電線、廢家用電器等，可以利用其低溫變脆的性能而有效地施行破碎，也可 利用不同廢物脆化溫度的差異進(jìn)行在低溫下選擇性破碎。低溫破碎通常需要配置制冷系統(tǒng)，液氮是常用的制冷劑，因液氮制冷效果好、 無毒、無爆炸性且貨源允足。但是所需的液氮量較大，是制備液氮需要消耗大量的能旦，故出于經(jīng)濟(jì)上的考慮，低溫破碎對象僅限于常 溫下破碎機(jī)回收成本高的合成材料，如橡膠和塑料。

1．原理和流程

固體廢物各組分物質(zhì)在低溫冷凍(-120——-60℃)條件下易脆化，且脆化溫度不同，其中某些物質(zhì)易冷脆，另一些物質(zhì)則 不易冷脆。利用低溫變脆既可將一些廢物合效地破脾，又可以利用不問材質(zhì)脆化溫度的差異進(jìn)一步進(jìn)行選擇性分選。低溫冷凍破種工藝 流程如圖4—29所示。將固體廢物加鋼絲膠管、塑料或橡膠包覆電線電線、廢家用電器等復(fù)合制品，先投入預(yù)冷裝置，再進(jìn)入浸沒 冷卻裝置，這樣橡膠、塑料等易冷脆物質(zhì)迅速脆化，之后送人高速沖擊破碎機(jī)碎，使易脆物質(zhì)脫落粉碎。破碎產(chǎn)物再進(jìn)入各種分選設(shè)備 進(jìn)行分選。

2．低溫破碎的優(yōu)點(diǎn)

低溫破碎具有許多常溫破碎所沒有的優(yōu)點(diǎn)：

①低溫破碎所需功力較低，僅為常溫破碎的1/4；②噪聲約降低7dB，振動減輕約1/5-1/4；③出于同一材質(zhì)破碎歷粒度均勻，異質(zhì)廢 物則有不同破碎尺寸，這便于進(jìn)一步篩分，使復(fù)合材質(zhì)的物料破碎后能得到較純的材質(zhì)更有利于其資源的回收廢物，采用液氮低溫破碎 可獲得碎塊粉末。

3. 低溫破碎的應(yīng)用

(1)塑料低溫破碎

有關(guān)塑料低溫破碎的研究成果可歸納如下。①各種塑料的脆化點(diǎn)：聚氯乙烯(PVC)為-20—-5℃，聚乙烯(PE)為-135—-95 ℃，聚內(nèi)烯(PP)為-20—0℃。②將塑料放在4m長的皮帶運(yùn)輸機(jī)上，在裝有300mm厚隔熱板的冷都槽內(nèi)移動；從槽頂噴入液氯，4min 后溫度降至-75℃；62min后溫度降至-167℃。③采用僅具有拉伸、彎曲、壓縮作用力的破碎機(jī)時(shí)，所需動力比常溫破碎機(jī)要大。如用帶 沖擊力的破碎機(jī)時(shí)，情況正好相反。因此，若以沖擊破碎為主，配合張力和剪切力破碎機(jī)最適于低溫選擇破碎。

(2)從有色金屆稅合物等廢物中回收銅、鋁及鋅的低溫破碎

美國礦山局利用低溫破碎技術(shù)，從廢輪胎、有色金屬混合物、包覆電線電纜等固體廢物小回收銅、鋁。研究結(jié)果表明，對 25—75mm大小的混合金屬采用液氟冷凍后沖擊破碎(-72℃，lmin)，25mm以上產(chǎn)物中可回收97.2％的銅、100％的鉛(不合鋅)；25mm 以下產(chǎn)物中可回收2.8％的銅、100％的鋅(不合鋁)；這些說明此法能進(jìn)行選擇性破碎分離。若進(jìn)行常溫破碎時(shí)，由于鋅延遲破碎，在 25mm以上物料中殘留82.7％的鋅，說明常溫下不能進(jìn)行選擇性破碎。

(3)汽車輪胎的低溫破碎

圖4—30所示為汽車輪胎低溫破碎上藝。經(jīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)送來的廢輪胎采用穿孔機(jī)穿孔后，經(jīng)噴灑式冷卻裝置預(yù)冷，再送涅沒式冷 卻裝置冷卻。通過輥式破碎機(jī)破碎分離成“橡膠和夾絲布”與“車輪兇緣”兩部分，然后送至安合磁選機(jī)的皮帶 運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行磁選。前者經(jīng)錘碎機(jī)二次破碎后送篩選機(jī)分離成不同粒度至再生利用工序。

三、城市垃圾半濕式選擇性破碎分選

1．半濕式選擇性破碎分迷原理

半濕式選擇性破碎分選是利用城市垃圾巾各種不同物質(zhì)的強(qiáng)度和脆性的差異，在一定濕度下破碎成不同粒度的碎塊，然后通過不同師 孔加以分離的過程。由于該過程是在半濕(加少量水)狀態(tài)下，通過兼釘選擇什破碎和篩分兩種功能的裝置小實(shí)現(xiàn)的，因此，把這種裝置 稱為半濕式選擇性破碎分選機(jī)。

半濕式選揮性破碎分選可把垃圾中有利用價(jià)值的各種物質(zhì)充分問收。因?yàn)槌鞘欣�圾小各種織分的耐剪切、耐壓縮、耐沖擊性能差異很 大，例如紙類在適量水分存在時(shí)強(qiáng)度降低，玻璃類受沖擊時(shí)容易破碎成小塊，蔬菜類廢物耐沖擊、耐剪切性能均楚，很容易破碎，根據(jù) 這些差異．采用半濕法在特制的具有沖擊、剪切作用的裝置里，對廢物進(jìn)行選擇件破碎，使其變成不同粒徑的碎塊，然后通過網(wǎng)眼大小 不同的篩網(wǎng)加以分選。

2．半濕式選擇性破碎機(jī)

圖4—31是半濕式選擇性破碎機(jī)結(jié)構(gòu)和上作原理示意

(1)結(jié)構(gòu)

半濕式選擇性破碎機(jī)是把破碎機(jī)械和篩分機(jī)械構(gòu)成  體同時(shí)進(jìn)行破碎、分選兩個(gè)過程的一種機(jī)械裝置。它由兩種具有不同孔眼 篩網(wǎng)的間轉(zhuǎn)滾筒組成，滾筒內(nèi)勺第一篩網(wǎng)和第二篩網(wǎng)分別對應(yīng)安裝有不同轉(zhuǎn)速的利板。分選裝置分為三段，第一、二兩段裝設(shè)篩網(wǎng)，第 三段不設(shè)篩網(wǎng)。

(2)工作原理

垃圾給入圓筒篩首部，并沿篩壁上升而后在重力作用下落下，間uf被反向旋轉(zhuǎn)的破碎板撞擊，從而垃圾中腕性物質(zhì)如玻璃、陶器、瓦 片、廚房垃圾等被破碎成細(xì)片狀，通過第一段篩壁篩孔排小。進(jìn)一步經(jīng)分選機(jī)將廚房垃圾與玻璃片等物質(zhì)分開。剩余垃圾進(jìn)入第二段， 此時(shí)噴射水分，中等粒度的紙類變成漿狀從第二段孔排出，從而問收紙漿。粒度最大的纖維類、竹木類、橡膠、皮革、金屬等類物質(zhì)從 終端排出，冉進(jìn)入密度分選裝置，按密度分為金屬類、纖維、竹木、橡膠、皮革類和塑料膜等。這些類別的物質(zhì)還qJ以進(jìn)一步分選，例 如利用磁選從金屬類中分出鐵等。

日本藤渾京城亦垃圾半濕式破碎分選結(jié)果如下。①第一段排出物：玻璃、砂土、瓦礫類占95％左右；堆肥原料一廚房垃圾占90％ —95％。⑦第二段排出物：紙類50％—60％左什，純度85％—95％左右。紙類問收串低的原因是由于質(zhì)地差的粗紙進(jìn)入 第一段，疏水性強(qiáng)的紙(Au牛皮紙等)進(jìn)入第三段，只合好的紙能選擇性地從第二段排山。⑤第三段(最終排出端)產(chǎn)物；金屬類、纖維類 的絕大部分；塑料類的70％—80％。④從篩子排出產(chǎn)物粒度為15—16mm。⑤消耗功力2kW.h/t垃圾以下，比其他破碎機(jī)小得多 ，向時(shí)在一個(gè)作業(yè)巾實(shí)現(xiàn)破碎和分選作業(yè)。⑥凹收紙談制成的再牛紙．其強(qiáng)度比新聞紙的再生紙要大。

3．半濕式選擇性破碎技術(shù)的特點(diǎn)

①在向一設(shè)備工序巾同時(shí)實(shí)現(xiàn)破碎分選作業(yè)；②能充分有效地回收垃圾令的有用物質(zhì)，如從分選出的第一段物料命可分別士陳玻璃、 塑料等，有望得到以廚余為主(含量可達(dá)到80％)的堆肥沼氣發(fā)酵原料，第二段物料中可問收含量為85％一95％的紙類，難以分選的塑料 類廢物可在三段盾經(jīng)外選達(dá)到95％的純度，廢鐵可達(dá)98％；③對進(jìn)料適應(yīng)性好，易破碎物及則排出，不會出現(xiàn)過破碎現(xiàn)象；④動力消耗 低，磨損小，易維修；⑤當(dāng)投入的垃圾在組成上有所變化及以后的處理系統(tǒng)另有要求時(shí)或改變滾筒長度、破碎板段數(shù)、篩網(wǎng)孔徑等，以 適應(yīng)其變化。

四、廢紙的濕式破碎

1．濕式破碎的原理和設(shè)備

濕式破碎是利用特制的破碎機(jī)將投入機(jī)內(nèi)的含紙垃圾和大量水流一起劇烈攪拌和破碎成為漿液的過程，從間pJ以四收垃圾中的紙纖維 。這種使合紙垃圾漿液化的特制破砷機(jī)稱為濕式破碎機(jī)。濕式破碎技術(shù)是為回收城市坊圾巾的大量紙類為日的而發(fā)展起來的，美國 Franklin市和日本東京都已經(jīng)安裝了濕式破碎機(jī)，從城市垃圾中回收紙漿。

濕式破碎機(jī)構(gòu)造如圖4—32所示，是在20世紀(jì)70年代由美國一家生產(chǎn)造紙?jiān)O(shè)備的BLACK-CLAUSON公司研制完成的。該破碎機(jī)為一 圓形立式轉(zhuǎn)筒，底部設(shè)有多孔篩。初步分選的垃圾經(jīng)山傳輸帶投入機(jī)內(nèi)后，靠篩上安裝的六只切割葉輪的旋轉(zhuǎn)作用，使廢物與大量水流 在同—個(gè)水槽內(nèi)急速旋轉(zhuǎn)、攪拌、破腫成泥漿狀。漿體出底部篩幾流出，經(jīng)濕式旋風(fēng)分離器除去元機(jī)物，送到紙漿纖維問收工序進(jìn) 行洗滌、過篩與脫水。除去紙漿的有機(jī)殘邊可在與4％濃度的城市下水污泥混合，脫水至50％后，送至焚燒爐焚燒，回收熱能。破碎機(jī)內(nèi) 木能粉淬和未通過篩板的金屆、陶瓷類物質(zhì)從機(jī)內(nèi)的底部側(cè)口比山，由提升斗送列傳輸佾，出磁選器進(jìn)行分離。

2．濕式破碎技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

濕式破碎把垃圾變成泥漿狀，物料均勻，呈流態(tài)化操作，具有以下優(yōu)點(diǎn)：①垃圾變成均質(zhì)漿狀物，可按流體處照法處理；②不會摯少 蚊蠅和惡臭，符合衛(wèi)生條件；③不會產(chǎn)寸噪聲、發(fā)熱和爆炸的危險(xiǎn)性；①脫水有機(jī)殘治，無論質(zhì)量、粒度大小、水分等變化都�。虎菰� 化學(xué)物質(zhì)、紙和紙漿、礦‘物等處理巾均qJ使用，可以回收紙纖維、玻璃、鐵和有色金屬、剩余泥土等可做堆肥。

垃圾的濕式技術(shù)只有在垃圾的紙類含量高或垃圾經(jīng)過分離分選而問收的紙類，才適合于選用。