劉志剛, 張偉旗
(1.江西銅業(yè)集團(tuán)貴溪冶煉廠, 江西 貴溪 335424; 2.江西銅業(yè)集團(tuán)銅材有限公司, 江西 貴溪 335424)
目前,銅精礦運(yùn)輸常選用汽運(yùn)、鐵運(yùn)等方式,PP和PE塑料編織袋、噸包帶和塑料薄膜等是其大宗耗材,可防止銅精礦撒漏,降低銅精礦運(yùn)輸損耗,但因運(yùn)輸方式的不同,以上耗材用量差異很大。待銅精礦運(yùn)送至料倉后,需及時清理PP和PE塑料編織袋、噸包帶、塑料薄膜上粘結(jié)或包裹的銅精礦,再通過破碎、清洗,可有效地回收利用有價的銅精礦及PP、PE塑料,以提高銅精礦回收率和PP、PE塑料售價。目前,國內(nèi)銅冶煉企業(yè)大多采用簡易機(jī)械或人工清洗,效果皆不太理想。而某國內(nèi)特大型銅冶煉廠銅精礦已達(dá)50萬噸級,年耗用PP、PE塑料編織袋、噸包帶和塑料薄膜干量達(dá)300 t以上。
塑料作為二十世紀(jì)最偉大的發(fā)明,百年來已成功滲透至人們?nèi)粘I畹母鱾€環(huán)節(jié)。但廢塑難以降解,易造成“視覺污染”和“潛在危害”而破壞生態(tài),后患無窮。目前,經(jīng)濟(jì)社會高速發(fā)展,環(huán)保壓力山大,將廢塑破碎清洗回收利用,可變廢為寶,實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)再利用,廢塑資源化利用技術(shù)開發(fā)與創(chuàng)新已成為國內(nèi)外學(xué)者爭相研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn),廢塑再生行業(yè)的發(fā)展趨勢是實(shí)現(xiàn)從家庭作坊式、分散式向規(guī)范化、規(guī)?;?、大資金投入等方向轉(zhuǎn)變。隨著企業(yè)供給側(cè)改革的不斷深入,銅冶金技術(shù)的進(jìn)步,銅冶煉工藝技術(shù)裝備正朝著低碳冶金、清潔生產(chǎn)、自動化、信息化、智能化先進(jìn)方向發(fā)展,各銅冶煉加工企業(yè)對銅精礦用編織袋、噸包帶、塑料薄膜等廢塑清洗方式和清洗效果的要求越來越高,因而研發(fā)一種全自動廢塑破碎清洗機(jī)組,重點(diǎn)提高銅精礦回收率,降低廢塑雜質(zhì)含量,迫在眉睫。
塑料制品種類繁多,質(zhì)輕價廉、強(qiáng)度高、易加工,性能優(yōu)良,用途極廣。按塑料物理、機(jī)械、使用等特性,可分為通用、工程(通用、特種)和功能等類塑料,其中通用塑料占絕大多數(shù),量大價廉、成型性好、用途廣;工程塑料可作工程材料和代替金屬制造機(jī)器零部件等;功能塑料則可用于醫(yī)用、光敏、航空、航天等特殊應(yīng)用領(lǐng)域。為降低“白色污染”,需將廢塑破碎清洗后再包裝、運(yùn)輸和儲存,可再生加工或模塑成型再生制品。
根據(jù)技術(shù)原理的不同,廢塑破碎技術(shù)可劃分為四種。
(1)擊碎技術(shù)。脆性廢塑因遭到外沖擊力的重?fù)舳环鬯?,如重錘等堅硬物體的外來重?fù)?、廢塑間的相互撞擊、廢塑自身間與固定硬質(zhì)鋼板的高速沖擊等作用;(2)磨碎技術(shù)。塊狀廢塑受到不同形狀研磨體之間的碾壓作用而被粉碎成細(xì)小顆粒;(3)壓碎技術(shù)。體積較大廢塑因受到兩個相對旋轉(zhuǎn)輥的碾壓、兩塊相對運(yùn)動的金屬板相互擠壓、內(nèi)錐體在外錐形筒中作偏心旋轉(zhuǎn)的擠壓等相對壓縮力的作用,會被碎成小塊,但軟質(zhì)廢塑不適用;(4)剪切技術(shù)。薄膜、軟質(zhì)制品、韌性物料、片材等廢塑被利刃等剪切、穿刺、撕碎成碎片或小塊。而銅精礦用PP和PE塑料編織袋、噸包帶及塑料薄膜等制品種類繁多、形態(tài)各異、區(qū)分困難,用后殘留物呈現(xiàn)多樣化[1],宜選用剪切技術(shù)。
廢塑材質(zhì)、性質(zhì)不同,因而破碎設(shè)備選擇也迥異,往往取決于被粉碎廢塑的種類、形狀和所需的粉碎程度,如剪切式破碎設(shè)備常適用于破碎PP、PE、PA及ABS等常溫下韌性極好的材料;對質(zhì)脆易碎的廢塑,如硬質(zhì)PVC、PS、有機(jī)玻璃、酚醛樹脂、脲醛樹脂、聚酯樹脂等,受到壓縮力或沖擊力作用時,極易碎裂成小塊,需選用壓縮式或沖擊式粉碎設(shè)備進(jìn)行破碎;而低溫破碎設(shè)備則適用于破碎一些軟質(zhì)PVC等低溫脆性材料。
注塑、擠出加工廠生產(chǎn)過程中,塑料及其塑料制品加工遺留的下腳料、邊角料和殘次品,較潔凈、含雜、污染少,可直接破碎回收利用,而絕大多數(shù)廢塑皆受到污染,需清洗去除雜質(zhì),方可回收再利用。廢塑清洗可分為物理和化學(xué)清洗,多采用傳統(tǒng)濕洗法,以去污劑混合液或清水作為清洗介質(zhì),以手工、機(jī)械、超聲、激光等清洗方法為主。
(1)手工清洗。需根據(jù)廢塑品種和污染程度決定具體清洗方法,清洗質(zhì)量差,效率低,勞動強(qiáng)度大,無法滿足環(huán)保要求,使用范圍漸小;(2)機(jī)械清洗。因快速、高效、自動化程度高、效果好,現(xiàn)成為清洗方式的主流;而無水清洗則以使用環(huán)保碳?xì)淝逑磩┣逑淳佣?,勿需使用純水或自來水,無廢水排放,可實(shí)現(xiàn)零排放,借助相應(yīng)的清洗機(jī)可循環(huán)回收利用,現(xiàn)已普遍應(yīng)用于3C、精密五金電子領(lǐng)域,且正向手機(jī)玻璃、新能源電動車等領(lǐng)域拓展,該工業(yè)清洗工藝符合當(dāng)下環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),將是工業(yè)清洗未來的發(fā)展方向;(3)超聲清洗。常用作機(jī)械清洗后的二次清洗,可分散、乳化和剝離污物層,清洗效果超過機(jī)械清洗的百倍,多用于廢地膜等;(4)激光清洗。采用高能激光束照射廢塑表面,使其表面污物、顆?;蛴臀鄣雀街锇l(fā)生瞬間蒸發(fā)或剝離,達(dá)到清潔凈化的目的,屬非接觸式精確清洗,勿需使用溶劑或研磨液,不損傷廢塑,操作簡單,而清洗效果遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)工藝,能源消耗低,性價比極高,是真正綠色環(huán)保科技,極具推廣前景,但該工藝技術(shù)裝備尚處于探索階段。
(1)連續(xù)式濕法清洗。先由塑料粉碎機(jī)對傳送帶運(yùn)送來的廢塑進(jìn)行粗粉碎,再送至大塊分離段,沉入水底的砂石等被定時送走;物料上浮,經(jīng)輸送輥依次入濕磨機(jī)、沉淀池,分離出所有比水重的物質(zhì),甚至是極微小顆粒,清洗效果最佳;(2)間歇式濕法清洗。先在水槽中沖洗廢塑,由塑料攪拌機(jī)清除粘附在廢塑表面的淤泥、沙子等松散污垢,使其沉入槽底;碎屑、紙片量大時,由沉淀池中的專用泵進(jìn)一步凈化;由人工分揀出印刷油墨、涂有粘結(jié)劑的紙標(biāo)簽等粘附污垢牢固的較大片者,經(jīng)塑料粉碎機(jī)粉碎后,浸泡于熱堿水溶液槽中一段時間,再由機(jī)械攪拌使之相互磨擦碰撞清除污物,廢塑碎末經(jīng)清洗后最終被送入離心機(jī)中甩干,且經(jīng)兩步熱空氣干燥,其殘留水分≤0.5%;(3)瓶片熱洗。浮洗、漂洗瓶片過程中,瓶圈、瓶蓋及瓶內(nèi)殘留的油污、沉淀物,外部油垢、黏膠及其它污漬,皆可通過熱洗與浮洗單元有效地去除,而熱洗后殘留的藥劑可通過漂洗單元清除,使瓶片表面的pH值呈中性,以提高其透明度、潔凈度;(4)無水清洗技術(shù)。是以空氣替代水作為清洗介質(zhì),對碎到一定厚度和尺寸的廢塑碎片上的污垢,借助摩擦、研磨、碰撞等手段使之脫離且分散在空氣介質(zhì)中;可由旋風(fēng)分離器分離、除塵器除塵后,即可獲得潔凈的廢塑碎片。
無水清洗技術(shù)與傳統(tǒng)工藝對比,廢薄膜中的雜質(zhì)可通過清洗+分離除雜質(zhì)工序有效清除,使再生顆粒純度得以提高;整個生產(chǎn)過程無廢水產(chǎn)生,泥沙和其它雜質(zhì)集中收集,可大量節(jié)水和節(jié)省水處理費(fèi)用,大幅降低二次污染。但因該技術(shù)尚未完全成熟,目前正處于試驗和探索階段,仍在不斷創(chuàng)新之中,成為廢塑再生行業(yè)重點(diǎn)研究的方向。
廢塑污染源按品種、來源不同可劃分為:(1)有機(jī)物污染。源于包裝或接觸過合成纖維、合成橡膠、洗滌劑、染料、涂料、農(nóng)藥、食品添加劑、藥品等;(2)懸浮物污染。源于包裝或接觸過炭黑、煤塵、鐵屑、棉紗、泥砂、黏土、微生物等;(3)油脂污染。源于包裝或接觸過油脂類物質(zhì);(4)溶解物污染。源于包裝或接觸過純堿、氯化鈉等;(5)顏色污染。源于包裝或接觸過氧化鐵、氯化銅、硫酸磷、染料、顏料等;(6)pH值污染。源于包裝或接觸過強(qiáng)酸、強(qiáng)堿性物質(zhì);(7)微生物污染。源于國外生活消費(fèi)后的廢塑或一次性醫(yī)用器材;(8)有毒物質(zhì)污染。源于包裝或接觸過有機(jī)氯農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯及多環(huán)芳烴等類有機(jī)化合物,各種有毒金屬及其氧化物、酸、堿、鹽類、硫化物及鹵化物等物質(zhì)。
因塑料難以自然降解,廢塑料的高效處理便成為環(huán)境保護(hù)的關(guān)鍵問題[2]。以上污染源中,1-4類廢塑不含有毒有害物質(zhì),清洗后的水僅需進(jìn)行簡單處理后即可排放,如沉淀法投資極小。而對5-8類廢塑,廢塑再生加工企業(yè)若無資質(zhì)皆不得收購,有資質(zhì)的企業(yè)則須建立污水處理設(shè)施,加強(qiáng)勞動保護(hù),避免人體接觸污染物后受到極大傷害。
目前,國內(nèi)外廢塑處理的主要方式有:(1)填埋法。廢塑大多被直接填埋,最簡單又經(jīng)濟(jì),但積累過多會污染土地資源,嚴(yán)重影響土壤的透氣性、滲水性和地下水流通,使農(nóng)作物減產(chǎn),可利用資源浪費(fèi)極大,有百害而無一利;(2)焚燒法。利用專業(yè)焚燒爐將廢塑燃燒釋放的熱能用來發(fā)電,但投資大,設(shè)備損耗及維修運(yùn)轉(zhuǎn)成本高,需控制燃燒排放的氯、硫等氣體,防止產(chǎn)生二惡英危害大氣環(huán)境;(3)物理回收法。目前,我國廢塑回收技術(shù)仍以該法為主,除塑料板、管材外,塑料制品使用壽命僅一、二年,廢塑量陡增且其回收利用率僅10%,治理廢塑污染重點(diǎn)就是加以回收、再生及綜合利用,經(jīng)改性再加工制成成品;(4)化學(xué)回收法。分解回收生活廢塑、聚烯烴類廢塑常采用熱解油化技術(shù)或催化裂解技術(shù),熱解油化技術(shù)的產(chǎn)物以柴汽油、燃料氣、地蠟和聚合單體為主,既無環(huán)境污染,又可將塑料還原成石油制品,以高效回收資源;而催化裂解技術(shù)的產(chǎn)物則以柴汽油、焦炭為主。
廢塑的成分極為復(fù)雜,要遵循“減量化、再利用、資源化”原則,綜合考量其回收價值。廢塑制的資源化需先分選,利于剔除雜質(zhì)、原料分類等。手工分選機(jī)動靈活,優(yōu)勢明顯,易分類收集不同的形狀、顏色、品質(zhì)、大小等散落的零星廢塑,但效率低。目前,機(jī)械分選技術(shù)發(fā)展已日臻完善,應(yīng)用極為廣泛,如對破碎前后混有金屬雜質(zhì)的廢塑,應(yīng)采用磁選分類;對固體廢塑顆粒,可以空氣為分選介質(zhì),按密度和粒度差異進(jìn)行分離,宜采用風(fēng)力分選(氣流分選);另有溫差分選、靜電分選、密度分選、污染分選等。
該廠礦用編織袋等廢塑經(jīng)人工清洗后,含銅精礦量≥15%,若按PP、PE塑料干量300 t/a 計,銅精礦損失≥45 t/a;若銅精礦含銅品位為23%,銅金屬量損失≥10 t/a。按目前銅市場價5萬元/t計,扣除銅精礦冶煉成陰極銅的成本2 200元/t,銅精礦損失達(dá)47.8萬元/a。若PP、PE廢塑清洗質(zhì)量不好,易成為無用的廢料,外賣干料價格也會直降1 000元/t,塑料干量按300 t/a計,損失達(dá)30萬元/a,兩項損失總計達(dá)77.8萬元/a。
該廠原采用人工方式清洗編織袋等,需用工20余人,清洗效率低,勞動強(qiáng)度大,按每年5萬元/人的勞務(wù)費(fèi)計,勞務(wù)費(fèi)達(dá)100萬元/a,且銅精礦回收率低,易產(chǎn)生二次污染環(huán)境的大量廢水,后續(xù)處理復(fù)雜、成本較高。毋容置疑,既難以適應(yīng)現(xiàn)代化銅冶煉廠生產(chǎn)的要求,又無法滿足環(huán)保要求。
廢塑破碎清洗過程中,易產(chǎn)生大量嚴(yán)重污染環(huán)境的廢氣、廢水。而產(chǎn)生廢氣的主因是混合洗液揮發(fā)出的刺激氣味、粉塵污染;產(chǎn)生廢水的主因是污染嚴(yán)重的混合洗液、清洗后淘汰的廢水;而該工藝的主要不足則是多次破碎和清洗運(yùn)行成本高。
目前,我國廢舊塑料回收利用不充分,既浪費(fèi)資源,又嚴(yán)重污染環(huán)境、破壞生態(tài)[3]。而再生資源是我國破解資源瓶頸的有效突破口,大中型自動廢塑破碎清洗生產(chǎn)線必將取代落后的人工清洗方式,且應(yīng)用前景十分廣闊。
綜上所述,國內(nèi)某特大型銅冶煉廠銅精礦用PP和PE塑料編織袋、噸包帶及塑料皮等屬于常溫下韌性極好的薄膜材料,廢塑污染源為懸浮物污染,因而該廠適宜研發(fā)剪切式全自動廢塑破碎清洗機(jī)組。
全自動礦用廢塑破碎清洗機(jī)組結(jié)構(gòu)示意圖,如圖1所示。該機(jī)組主要由輸送上料機(jī)、破碎機(jī)、螺旋輸送機(jī)、高速摩擦清洗機(jī)、漂洗機(jī)、甩干機(jī)及PLC電控系統(tǒng)等部分組成。它是針對回收銅精礦和廢塑而專門設(shè)計的一體化的多級組套,可靈活實(shí)現(xiàn)破碎、多次摩擦清洗、多級漂洗、低溫復(fù)合清洗及浮水料自動分離漂洗等多種功能,實(shí)用安全可靠。而回收高價值的銅精礦則是破碎清洗核心目的,須保證銷售廢塑干料含銅精礦量≤5%。
1.輸送上料機(jī) 2.破碎機(jī) 3.螺旋輸送機(jī) 4.高速摩擦清洗機(jī) 5.漂洗機(jī) 6.高速摩擦清洗機(jī) 7.漂洗機(jī) 8.高速摩擦清洗機(jī)圖1 全自動礦用廢塑破碎清洗機(jī)組結(jié)構(gòu)示意圖
齒帶式皮帶輸送機(jī)1套,變頻調(diào)速電機(jī)功率1.5 kW,皮帶規(guī)格為7 000 mm×800 mm×3 mm,三層PVC帶檔條;破碎機(jī)1臺,電機(jī)功率為75 kW,排骨篩篩網(wǎng)直徑為Φ60 mm×80 mm,定刀數(shù)量為8把,9CrSi旋轉(zhuǎn)刀數(shù)量為12把;螺旋輸送機(jī)1臺,螺桿直徑×長度為Φ400 mm×4 000 mm;高速摩擦機(jī)3臺,螺桿直徑×長度為Φ480 mm×3 000 mm;漂洗槽2臺,長度×寬度為6 000 mm×1 500 mm,清洗滾筒5只,下帶錐形排泥斗;爪式輸送機(jī)2臺,有效長度×寬度為2 500 mm×1 000 mm,10 mm厚橡膠皮帶加不銹鋼爪;PLC電控系統(tǒng)1套,采用西門子可編程控制器。
該機(jī)組設(shè)有中央控制系統(tǒng),采用PLC程序自動控制,整條生產(chǎn)線從廢料到成品,連續(xù)處理能力大,清洗效率高,脫水性能好,自動化程度高,勞動強(qiáng)度低,運(yùn)行總成本低,清洗后的廢塑碎末含銅精礦量低于5%,且銅精礦回收率達(dá)到95%以上,遠(yuǎn)高于人工清洗方式;該機(jī)組易操作維護(hù),僅需在上料端、出料端分別安排2人、1人操作即可,設(shè)備中間勿需其他人員操作,工作現(xiàn)場環(huán)境清潔,節(jié)能環(huán)保,綜合效果好,應(yīng)用范圍廣,目前屬于國內(nèi)編織袋處理首選設(shè)備。
銅精礦用編織袋經(jīng)過破碎、清洗后,可直接用于銷售或造粒后再銷售,能將廢舊物資變成可循環(huán)再利用的原料。該機(jī)組實(shí)用性較強(qiáng),但存在前期投資成本較高(通常投資費(fèi)用在50萬至100萬之間),設(shè)備占地面積較大,電耗較高等缺點(diǎn)。
目前,國內(nèi)普遍采用廢塑破碎清洗工藝,技術(shù)較成熟,高品質(zhì)塑料制品的原材料也常選用廢塑破碎清洗后顆粒純度較高的物料。為使操作人員從粉塵飛揚(yáng)的環(huán)境和繁重的體力勞動中徹底解脫出來,原來由人工完成的工作現(xiàn)可由全自動破碎清洗設(shè)備完成。其工藝流程為:人工放料→斜提升機(jī)→破碎機(jī)→螺旋輸送機(jī)→一次摩擦清洗并甩干→一次漂洗→一次爪式撈料機(jī)→二次摩擦清洗并甩干→二次漂洗→二次爪式撈料機(jī)→三次摩擦清洗并甩干→干燥脫水機(jī)→打包或裝袋。先清理編織袋等廢塑,經(jīng)人工分揀后,不得混入廢鐵、塊礦、石頭、垃圾等雜物,以確保破碎機(jī)特別是刀片無損傷,否則損傷無法修復(fù)。
廢塑經(jīng)人工分揀后,直接放置在皮帶輸送機(jī)上,由上料機(jī)斜向提升至破碎機(jī)入口,落入破碎機(jī)破碎。而加裝永磁吸鐵裝置的齒帶式皮帶輸送機(jī),可提供防滑防卡保護(hù)。
針對PP和PE編織袋、噸包帶及塑料薄膜等廢塑的強(qiáng)韌性、高纏繞性特點(diǎn),有針對性開發(fā)了加重組合刀心結(jié)構(gòu),高速12位圓周剪切,工位多、效率高、抗力好,破碎機(jī)破碎功率高,剪切干凈利于清洗,可防止卡料和物料側(cè)滑;刀具均采用9CrSi合金鋼和耐磨模具鋼鑄造,堅固難用,且設(shè)有液壓傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)便于換刀,使用壽命長;通過定刀與旋轉(zhuǎn)刀片的剪切力,將廢塑剪切成50 mm以內(nèi)的塊狀或絲狀小料,可使單機(jī)產(chǎn)能翻倍提升;篩網(wǎng)設(shè)計制作成排骨型篩網(wǎng)且增設(shè)加強(qiáng)筋,更持久耐用,碎料室不易形成擁堵。被破碎好的廢塑碎末由破碎機(jī)下方的篩網(wǎng)落入螺旋輸送機(jī)中,再經(jīng)過斜向提升至一級摩擦清洗機(jī)中。破碎機(jī)的破碎能力決定了清洗能力,其破碎能力又由破碎機(jī)的刀片長度和數(shù)量決定,破碎機(jī)刀片長度常選用600、900、1 200 mm三種,刀片越長破碎能力越大,破碎效果越好;破碎時,加水破碎,破碎機(jī)實(shí)際變成了一臺高效的清洗機(jī),實(shí)現(xiàn)銅精礦粉與編織袋等的分離。
一級摩擦清洗機(jī)屬于核心設(shè)備,可提高清洗速度和質(zhì)量。它是針對軟質(zhì)塑料碎末含水量大、含精礦高、易裹雜的特點(diǎn)而設(shè)計,為確保廢塑碎末的清洗效果,通常先后設(shè)有三臺摩擦清洗機(jī)。其設(shè)有螺旋轉(zhuǎn)軸、強(qiáng)力清洗葉片、異形清洗腔室、封閉式進(jìn)水和排水機(jī)構(gòu),在螺旋推送力的作用下,處于高速翻轉(zhuǎn)狀態(tài)下的物料脫水后抵達(dá)復(fù)合螺旋處,物料展開充分并頻繁產(chǎn)生摩擦,待物料行進(jìn)至出料段則被甩出料口;其內(nèi)部設(shè)有篩網(wǎng),過濾破碎機(jī)中清洗的礦漿,盡量降低后續(xù)機(jī)器處理的難度。讓物料在高速帶水狀態(tài)下充分摩擦并翻轉(zhuǎn),可使銅精礦與廢塑碎末表面產(chǎn)生剝離,其中摩擦清洗機(jī)與廢塑碎末可清洗分離出約80%的銅礦粉。
漂洗機(jī)可實(shí)現(xiàn)廢塑碎末漂洗、料雜分離,屬于清洗環(huán)節(jié)重點(diǎn)設(shè)備。為確保廢塑的漂洗效果,常配置有兩臺漂洗機(jī),而每臺漂洗機(jī)設(shè)有由電機(jī)驅(qū)動、鏈條傳動的5臺漂洗輪組,漂洗輪可在水中滾動漂洗廢塑。其方形水槽的上層設(shè)有多級漂洗輪組、物料輸出機(jī)構(gòu)和給水溢水裝置,由漂洗輪組撥動、打散和輸送物料,可有效地實(shí)現(xiàn)浮選分離、沉淀分離,而物料則由規(guī)定通道輸出。
漂洗機(jī)尾端設(shè)有爪式撈料機(jī),它是減少水槽臟水進(jìn)入的后續(xù)機(jī)械。工作過程中,撈出的料會直接送入高速摩擦機(jī)中,進(jìn)行下一級摩擦清洗。為使運(yùn)行更可靠、撈料更徹底,應(yīng)設(shè)計選用特種不銹鋼齒鏈?zhǔn)健⒆ス词浇Y(jié)構(gòu),便于短距離傳輸和料水分離。
摩擦機(jī)脫水效果較差的主因是受到廢塑碎末的彎曲、包裹作用,必須采用強(qiáng)制擠壓、加熱風(fēng)干燥法使含水量高的廢塑碎末脫水,以便直接銷售。先由壓力機(jī)擠壓廢塑碎末水分一次,脫除大部分水份,再通過高溫?zé)犸L(fēng)將廢塑碎末充分打散并產(chǎn)生摩擦碰撞,可蒸發(fā)且逐級排出其表面的水份。待廢塑碎末干燥后,可直接裝袋和打包銷售或造粒后銷售。需造粒的廢塑碎末,可不經(jīng)過熱風(fēng)干燥,通過摩擦脫水后,直接入造粒機(jī)。
該機(jī)組耗水量多的共有5處,分別為破碎機(jī)、一二級摩擦清洗機(jī)(三級摩擦機(jī)勿需加水)、一二級漂洗機(jī),其中破碎機(jī)和漂洗機(jī)的耗水量較大,通常清洗后的水由地溝自流回一級沉淀池,而含有礦粉的水則通過五級沉淀,其中80%的銅精礦將在一級沉淀池沉淀。為了獲得銅精礦,可利用壓濾機(jī)壓濾脫水后收集,或定期采用挖機(jī)在一級沉淀池挖取,再送至備料車間精礦庫。
由五級沉淀池澄清后的循環(huán)水可用作清洗的補(bǔ)水,各加水口用水由水泵提供。由于水中含有大量漂浮的廢塑碎末,須在泵入口加裝多級不銹鋼篩網(wǎng),攔截廢塑碎末,防止廢塑碎末進(jìn)入水泵中。
為實(shí)現(xiàn)整條生產(chǎn)線的自動化控制,構(gòu)建了一個以PLC為核心的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)采用西門子S7- 200PLC、Smart700觸摸屏,觸摸屏界面設(shè)計了參數(shù)設(shè)置、自動操作、手動操作、監(jiān)控和報警顯示界面,可實(shí)現(xiàn)整條生產(chǎn)線的的連鎖運(yùn)行和在線監(jiān)控。PLC與觸摸屏采用串行通信方式通信,硬件上通過通訊電纜把觸摸屏與PLC連接起來。該系統(tǒng)操作簡單方便、自動化程度高、人機(jī)界面良好,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和自動連鎖運(yùn)行。
PLC程序包含一個主程序、五個子程序;PLC程序編寫有每臺電動機(jī)的運(yùn)行程序、故障停機(jī)程序、連鎖停機(jī)程序。破碎機(jī)過載停機(jī)時,皮帶輸送機(jī)會自動停止,否則破碎機(jī)入口將堵料;該程序還設(shè)有一鍵自動運(yùn)行、一鍵自動停機(jī)功能。由于控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動化,僅需在加料端人工加料即可,破碎、摩擦清洗、漂洗作業(yè)等皆勿需人員操作。
隨著國家綠色發(fā)展戰(zhàn)略和“禁廢令”的推進(jìn)實(shí)施,廢塑回收技術(shù)的快速進(jìn)步,國內(nèi)廢塑循環(huán)利用經(jīng)濟(jì)體系建設(shè)的加快,國內(nèi)廢塑行業(yè)得以快速發(fā)展。新常態(tài)下,國內(nèi)經(jīng)濟(jì)下行壓力加劇,廢塑處理技術(shù)備受關(guān)注,回收利用是廢棄資源循環(huán)利用的核心工作[4],而廢塑處理目的就是無害化、減量化和資源化,可提高資源利用率,成為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn),工業(yè)潛力巨大。企業(yè)應(yīng)深入踐行綠色發(fā)展理念,共同抵制、拒絕“二次污染”,并能變廢為寶,滿足清潔生產(chǎn)、達(dá)標(biāo)排放、總量控制的要求,實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)生態(tài)化,資源利用集約化,生產(chǎn)過程低碳化,產(chǎn)出回報最大化,促進(jìn)人與自然和諧共生,建設(shè)環(huán)境友好型社會。