⑷废弃电路板的低温破碎 低温破碎技术也是破碎废物电路板的有效方法，如德国Daimler-Benz Ulm研究中心的废电路板机械处理工艺，在破碎阶段用旋转切刀将废板切成2 cm×2 cm的碎块，磁选后再用液氮冷却，然后送入锤磨机碾压成细小颗粒，进而达到好的解离效果。 美国Air Product公司（德国Microtec公司在美国的分部）的低温研磨系统，可以将坚韧物料在低温下脆化后粉碎至0.075 mm，令金属与非金属完全解离。 概述对固态废料进行破碎的意义。 下图是什么设备？论述该设备的主要工作原理和过程。 思考问题 1－飞轮；2－偏心轴；3－动颚；4－定颚（机体）； 5－转子；6－齿轮箱；7－下料斗；8－联轴器； 9－电机；10－三角带；11－皮带轮；12－进料斗 图3.13 BJD型普通锤式破碎机 1－锤子；2－旁路；3－格栅；4－测量头 图3.14 BJD型破碎金属切屑的锤式破碎机 1－衬板；2－弹簧；3－锤子；4－筛条；5－小门； 6－非破碎物收集区；7－给料口 图3.15 Hammer Mills型锤式破碎机 1－切碎机本体；2－锤头（小）；3－锤头（大）； 4－压缩给料机；5－切断垫圈；6－栅条；7－输送器 图3.16 Novorotor型双转子锤式破碎机 1－细粒级产品出口；2－风力分级；3－物料入口 ⑶冲击式破碎机 图3.17 Universa型冲击式破碎机 1－板锤；2－筛条；3－研磨板；4－冲击板；5－链幕 图3.18 Hazemag型冲击式破碎机 1－固态废料；2－一级冲撞板（固定刀）；3－二级冲撞板（固定刀）； 4－排出口； 5－旋转打击刀 剪切式破碎机是以剪切方式为主，对物料进行破碎的机械设备。剪切破碎机是通过固定刀和可动刀（往复式刀或旋转式刀）之间的啮合作用，将固态废料切开或割裂成需要的形状和尺寸，很适合对二氧化硅含量低的松散废物进行破碎。 ⑷剪切式破碎机 图3.20 Von Roll型往复剪切破碎机 图3.21 Lindemann型剪切破碎机 1－剪切刀片；2－压紧器；3－送料器； 图3.22 旋转剪切式破碎机 1－旋转刀；2－固定刀 ⑸辊式破碎机 图3.24 光面双辊式破碎机 （a）双齿辊破碎机； （b）单齿辊破碎机 图3.25 齿辊破碎机工作原理 图3.26 颚辊破碎机破碎原理图 1－颚式破碎机；2－破碎物料；3－对辊破碎机；4－减振弹簧 图3.27 “石打石”自破碎 ⑹自冲击破碎机 ⑺废钢破碎机 图3.28 SHD型破碎机构造图 1－安全帘；2－进料滚筒；3－不可破碎物排放门；4－转子； 5－筛；6－钢砧；7－废钢料 图3.29 ZK型破碎机构造图 1－废钢；2－进料辊；3－压盖；4－转动压臂；5－转子； 6－旋转格栅；7－活动铁砧；8－抽尘装置 细磨有三个目的： ①对废物进行最后一段粉碎，使其中各种成分单体分离，为下一步分选创造条件； ②对多种废料原料进行粉磨，同时起到把它们混合均匀的作用； ③制造废物粉末，增加物料比表面积，加速物料化学反应的速度。 细磨 细磨机对垃圾的破碎程度远超于破碎过程。细磨程序通常在内装有磨矿介质的磨机中进行。工业上应用的细磨设备类型很多，如球磨机、棒磨机和砾磨机，分别以钢球、钢棒和砾石为磨矿介质；若以自身废物作介质，就被称为自磨机，自磨机中再加入适量钢球，就构成所谓半自磨机。 细磨方式：湿式细磨，干式细磨 细磨设备 图3.30 球磨机结构 （a）和工作原理（b）示意图 1－筒体；2－端盖；3－轴承；4－大齿轮；5－钢球 （a）泻落状态；（b）抛落状态；（c）离心状态 图3.31 磨介的运动状态 球磨机由于规格、卸料和传动方式等不同分为多种类型，如流溢型球磨机、格子型球磨机和风力排料球磨机等。 图3.32 流溢型球磨机构造图 1－筒体；2－端盖；3－大齿圈；4－轴承；5、6－衬板； 7－给料器；8－给料管；9－排料管；10－人孔 图3.34格子型球磨机构造图 1－给料器；2－进料管；3－主轴承；4－端衬板；5－端盖；6－筒体；7－筒体衬板； 8－人孔；9－楔形压条；10－中心衬板；11－排料格子板；12－大齿轮；13－端盖； 14－锥形体；15－楔铁；16－联轴节；17－电动机 图3.33 格子型球磨机工作原理示意图 1－格子板；2－举板 ⒉ 棒磨机 棒磨机和溢流型球磨机结构基本类似，但是前者采用钢棒作为细磨介质。为避免筒体旋转时钢棒歪斜而产生乱棒现象，棒磨机的锥形端盖敷上衬板后，内表面是平直的。钢棒长度一般比筒体长度短20～50 mm。 棒磨机的钢棒是通过“线接触”产生的压碎和研磨作用来粉碎固废。因此具有选择性的破碎作用，更减少了固态废料的过粉碎。其产品粒度均匀，钢棒消耗量低。它通常用于第一段的粗磨。在钨、锡或其他稀有金属矿的重选厂或磁选厂从尾矿中回收其金属时，为避免固废中的金属过粉碎，常采用棒磨机。 棒磨机工作转速通常约为临界转速的60％～70％；充填系数一般为35％～40％；固态废料粒度不宜大于25 mm。 ⒊ 砾磨机 砾磨机是一种用砾石或卵石作细磨介质的细磨设备，是古老的细磨设备之一。由于细磨机的生产率与细磨介质的比重成正比，因此砾磨机的筒体尺寸要比相同生产率的球磨机大。同时，其衬板一般要求能够夹住细磨介质，形成“自衬”，以减少衬板磨损，加强提升物料能力和固态废料间的粉碎作用。因此，采用网状衬板和梯形衬板，或者两者的组合。使用砾磨机时，转速一般比球磨机略高，常为临界转速的85％～90％。 砾磨机具有单位处理能耗小，生产费用低、节省金属材料（如细磨介质）、能避免金属对物料的污染等特点，适用于对产品有某种特别的条件的场合。 ⒋ 自磨机 自磨机又称无介质磨机，分干磨与湿磨两种。干式自磨机的物料粒度一般为300～400 mm，一次磨细到0.1 mm以下，粉碎比可达3000～4000，比球磨机等有介质磨机大数十倍。 利用物质在低温下易变脆的特性或者利用不一样废物脆化温度的差异，在低温下对其进行选择性破碎的过程，即为低温破碎。 低温破碎常常要配置制冷系统，液氮具有制冷温度低、无毒、无爆炸危险等优点，常用来做制冷剂。然而，由于制备液氮需耗用大量能源，且需要量较大，造成费用昂贵。 低温破碎 图3.37 低温破碎工艺流程图 ⑴塑料低温破碎 有关塑料的低温破碎的研究结果如下： ①各种塑料的脆化点。PVC（聚氯乙烯）：－5℃～－20℃；PE（聚乙烯）：－95℃～－135℃；PP（聚丙烯）：0℃～－20℃。 ②冷冻装置。将塑料放在4 m长皮带运输机上，在绝热壁厚为300 mm的冷却槽内移动。从槽顶喷入液氮，4 min后温度降至－75℃；62 min后温度降至－167℃。 ③采用仅具有拉伸、弯曲、压缩作用力的简单破碎机时，低温破碎所需动力大于常温破碎。采用冲击式破碎机时，则低温破碎所需动力比常温破碎要小得多。 ④膜状塑料难于低温破碎。 ⑤根据以上判断，低温破碎应选择以冲击力为主、拉力和剪切力为辅的破碎机合适。 低温破碎的应用 ⑵金属混合物的选择性低温破碎 美国矿山局利用低温破碎技术从有色金属混合物、包覆电线等固体废弃物中回收铜、铝、锌。多次试验发现，对25～75 mm大小的混合金属进行低温破碎(－72℃，1 min)后，所得25 mm以下产物中可回收97％的铜，100％的铝(不含锌)；25 mm以上产物中可回收2.8％的铜，100％的锌(不含铝)，说明低温破碎能进行选择性破碎分离。 ⑶废轮胎低温破碎 1－传送带；2－压孔机；3－冷冻装置；4－浸没冷冻槽；5－冲击破碎机； 6－磁选机；7－锤式破碎机；8－粒度分选机 图3.38 汽车轮胎低温破碎装置 第三章 固态废料破碎 环境科学与工程学院@南开大学 【概念】破碎；低温破碎； 破碎比；破碎段 【知识点】破碎目的；破碎原理；破碎方法；破碎流程；

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