一种密度预分选装置及方法与流程

本发明涉及塑料回收技术领域，具体涉及一种密度预分选装置及方法。

背景技术：

塑料由于其抗摔、耐磨、使用方便、成本低等优良性能被广泛应用于各个领域，随着社会发展，塑料技术的发展日新月异，塑料制品的逐渐增多，产量逐年大幅上升，但是由于塑料品种繁多制作工艺不同，混杂后的废旧塑料造成回收非常困难。因此废旧塑料回收工艺已成当今世界重大问题。

目前废旧塑料回收方法很多，就pet与pvc而言，有静电法、色选法、温差法、极性浮选法、泡沫浮选法、加压热溶解法等。在塑料再生领域，电杂料的分选中常通过盐水密度分选来实现金属和各类塑料的分选，使用盐水分选会造成二次污染且成本较高，盐水处理麻烦。

因此，本发明提供了一种再生电杂料的密度预分选处理装置和方法，通过在清水中通入气泡来改变物料所受浮力，实现其部分密度分选功能，具有分离纯度高、结构简单、成本低的特点。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种密度预分选装置，包括处理池1、进料口2、出料口3、气泡发生器4、气泡发生器支撑板5、拨辊6、料斗7、绞龙螺杆ⅰ8、蛟龙电机9、蛟龙螺杆ⅱ10、套筒11、下料口12；所述处理池1的顶部表面一侧设置进料口2，另一侧设置出料口3；所述处理池1内的上部设置若干个拨辊6，底部设置气泡发生器支撑板5；所述气泡发生器支撑板5上设置若干气泡发生器4；所述处理池1的底部与料斗7连接；所述料斗7的底部设有绞龙螺杆ⅰ8；所述绞龙螺杆ⅰ8的一端连接蛟龙螺杆ⅱ10；所述蛟龙螺杆ⅱ10外部设置带有下料口12的套筒11；所述套筒11与料斗7底部连接；所述绞龙螺杆ⅰ8与绞龙螺杆ⅱ10之间的角度为90-180°；所述绞龙电机9设置于蛟龙螺杆ⅱ10的顶部。

本发明的第二个方面提供了一种密度预分选方法，包括以下步骤：向所述密度预分选处理装置中注入水后启动装置，然后将预处理后的混合物料通过进料口2加入密度预分选装置，最终从出料口3排出密度小于1.1g/cm³的物料。

作为本发明一种优选的实施方案，所述混合物料中单个物料的体积大于气泡发生器4产生的气泡体积的10倍。

作为本发明一种优选的技术方案，所述混合物料中单个物料的粒径为10-30mm。

作为本发明一种优选的技术方案，所述气泡发生器4产生的气泡尺寸为0.5-3mm。

作为本发明一种优选的技术方案，所述气泡发生器支撑板5上设置的气泡发生器4的密度为30-50个/m²。

作为本发明一种优选的技术方案，所述气泡发生器4的发泡速度为0.8-2l/min。

作为本发明一种优选的技术方案，所述拨辊6的底部与水面接触；所述水面不得浸没拨辊6。

作为本发明一种优选的技术方案，所述拨辊6的转速为50-100转/分钟。

本发明的第三个方面提供了所述密度预分选方法的应用，应用于再生塑料的密度预分选。

有益效果

本发明提供了一种密度预分选装置和方法，用精巧的结构设计，通过在清水中通入气泡来改变混合物料在水中所的受浮力，实现部分密度分选功能，不仅提高了混合物料的分选效率、准确性，还可以通过改变气泡的大小，适应各种不同混合物料的分选，提高了通用性，尤其适合再生塑料的密度分选。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的密度预分选装置的主视图；

图1中所示的图中的标号含义依次解释如下：

1为处理池；2为进料口；3为出料口；4为气泡发生器；5为气泡发生器支撑板；6为拨辊；7为料斗；8为绞龙螺杆ⅰ；9为蛟龙电机；10为蛟龙螺杆ⅱ；

图2为本发明实施例1提供的密度预分选装置的右视图；

图2中所示的图中的标号含义依次解释如下：

1为处理池；2为进料口；3为出料口；4为气泡发生器；5为气泡发生器支撑板；6为拨辊；7为料斗；8为绞龙螺杆ⅰ；9为蛟龙电机；10为蛟龙螺杆ⅱ；11为套筒；12为下料口。

具体实施方式

参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。

如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。

说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。

此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。

为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种密度预分选装置，包括处理池1、进料口2、出料口3、气泡发生器4、气泡发生器支撑板5、拨辊6、料斗7、绞龙螺杆ⅰ8、蛟龙电机9、蛟龙螺杆ⅱ10、套筒11、下料口12；所述处理池1的顶部表面一侧设置进料口2，另一侧设置出料口3；所述处理池1内的上部设置若干个拨辊6，底部设置气泡发生器支撑板5；所述气泡发生器支撑板5上设置若干气泡发生器4；所述处理池1的底部与料斗7连接；所述料斗7的底部设有绞龙螺杆ⅰ8；所述绞龙螺杆ⅰ8的一端连接蛟龙螺杆ⅱ10；所述蛟龙螺杆ⅱ10外部设置带有下料口12的套筒11；所述套筒11与料斗7底部连接；所述绞龙螺杆ⅰ8与绞龙螺杆ⅱ10之间的角度为90-180°；所述绞龙电机9设置于蛟龙螺杆ⅱ10的顶部。

本发明中，所述拨辊6的大小和个数，没有特别的限制。

在一种优选的实施方式中，所述拨辊6之间的间距为50-200cm。

在一种更优选的实施方式中，所述拨辊6之间的间距为100cm。

本发明中，所述处理池1和料斗7的连接方式，没有特别的限制，可提及一体连接、可拆卸连接等。

在一种优选的实施方式中，所述处理池1和料斗7为一体连接。

本发明中，所述绞龙螺杆ⅰ8和蛟龙螺杆ⅱ10之间为可拆卸连接。

在一种优选的实施方式中，所述绞龙螺杆ⅰ8和蛟龙螺杆ⅱ10之间通过卡嵌结构对接。

在一种优选的实施方式中，所述绞龙螺杆ⅰ8与绞龙螺杆ⅱ10之间的角度为90-150°。

在一种更优选的实施方式中，所述绞龙螺杆ⅰ8与绞龙螺杆ⅱ10之间的角度为90°。

本发明中，所述套筒11与料斗7底部的连接方式，没有特别的限制，可提及可拆卸连接、一体连接等。

本发明中，所述绞龙螺杆ⅱ10垂直于进料侧到出料侧的方向，用于将料斗底部的高密度(密度在1.1以上g/cm³)混合物料输出装置。

再生塑料领域中，尤其是再生电杂料领域中，密度小于1.1g/cm³的物料是想要的产品，密度大于1.1g/cm³的物料是非想要产品。本发明中，发明人通过在池底设有气泡发生装置，使装置内的混合物料被大量气泡向上托起，改变原来在静止水体中的浮力，从而使物料密度小于1.1g/cm³的物料全部被冲起，密度大于1.1g/cm³的物料继续下沉到料斗中，通过蛟龙螺杆输出，从而实现物料的分离。其中，冲起在水面表面的物料在拨辊的作用下向前推动排出，进入下一处理单元进行分选。

本发明的第二个方面提供了一种密度预分选方法，包括以下步骤：向所述密度预分选处理装置中注入水后启动装置，然后将预处理后的混合物料通过进料口2加入密度预分选装置，最终从出料口3排出密度小于1.1g/cm³的物料。

本发明中，所述预处理后的混合物料的预处理方法为：将回收的塑料制品或含有塑料的制品进行拆解、破碎、除杂、过筛。

在一种优选的实施方式中，所述除杂包括去除塑料制品或含塑料制品中的粉末、棉絮、标签、泡沫等轻质杂质和铁等金属杂质。

本发明中，所述混合物料中单个物料的体积大于气泡发生器4产生的气泡体积的10倍。

在一种优选的实施方式中，所述混合物料中单个物料的粒径为10-30mm。

在一种优选的实施方式中，所述气泡发生器4产生的气泡尺寸为0.5-3mm。

在一种更优选的实施方式中，所述混合物料中单个物料的粒径为10-20mm。

在一种更优选的实施方式中，所述气泡发生器4产生的气泡尺寸为0.8-1.5mm。

在一种最优选的实施方式中，所述混合物料中单个物料的粒径为15±2mm。

在一种最优选的实施方式中，所述气泡发生器4产生的气泡尺寸为1±0.2mm。

本发明中，所述气泡发生器支撑板5上设置的气泡发生器4的密度为30-50个/m²。

在一种优选的实施方式中，所述气泡发生器支撑板5上设置的气泡发生器4的密度为40-50个/m²。

在一种更优选的实施方式中，所述气泡发生器支撑板5上设置的气泡发生器4的密度为45个/m²。

本发明中，所述气泡发生器4的发泡速度为0.8-2l/min。

在一种优选的实施方式中，所述气泡发生器4的发泡速度为1.2-1.6/min。

在一种更优选的实施方式中，所述气泡发生器4的发泡速度为1.4l/min。

本发明中，所述拨辊6的底部与水面接触；所述水面不得浸没拨辊6。

在一种优选的实施方式中，所述拨辊6浸没在水中的高度不能超过拨辊高度的五分之一。

在一种优选的实施方式中，所述拨辊6浸没在水中的高度不能超过拨辊高度的十分之一。

在一种更优选的实施方式中，所述拨辊6浸入水中高度为1-2cm。

在一种更优选的实施方式中，所述拨辊6浸入水中的高度为1.5cm。

本发明中，所述拨辊6沿进料口2往出料口3的方向旋转。

在一种优选的实施方式中，所述拨辊6的转速为50-100转/分钟。

在一种优选的实施方式中，所述拨辊6的转速为80转/分钟。

本发明中，发明人发现，拨辊6的浸没在水中的高度和转速对密度分选结果影响较大，拨辊浸没在水中深度越大或者转速越快，破坏气泡的能力越强，导致分选效果变差。发明人在研究过程中发现，当拨辊6浸没在水中的高度不能超过拨辊高度的十分之一，转速不超过100转/分钟时，密度预分选装置的分选效果最好；但是拨辊转速太慢，直接影响物料的输出速率，所以本发明中，拨辊的转速一般为50-100转/分钟。

本发明的第三个方面提供了所述密度预分选方法的应用，应用于再生塑料的密度分选。

在一种更优选的实施方式中，所述密度预分选方法应用于再生电杂料的密度分选。

本发明中，所述再生电杂料为回收的废旧家用电子产品中的塑料。

下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的。

实施例

实施例1

实施例1提供了一种密度预分选方法，包括以下步骤：向密度预分选处理装置中注入水后启动装置，然后将预处理后的混合物料通过进料口2加入密度预分选装置，最终从出料口3排出密度小于1.1g/cm³的物料。

所述密度预分选装置，包括处理池1、进料口2、出料口3、气泡发生器4、气泡发生器支撑板5、拨辊6、料斗7、绞龙螺杆ⅰ8、蛟龙电机9、蛟龙螺杆ⅱ10、套筒11、下料口12；所述处理池1的顶部表面一侧设置进料口2，另一侧设置出料口3；所述处理池1内的上部设置若干个拨辊6，底部设置气泡发生器支撑板5；所述气泡发生器支撑板5上设置若干气泡发生器4；所述处理池1的底部与料斗7连接，连接方式为一体连接；所述料斗7的底部设有绞龙螺杆ⅰ8；所述绞龙螺杆ⅰ8的一端连接蛟龙螺杆ⅱ10，连接方式为通过卡嵌结构对接；所述蛟龙螺杆ⅱ10外部设置带有下料口12的套筒11；所述套筒11与料斗7底部连接，连接方式为可拆卸连接；所述绞龙螺杆ⅰ8与绞龙螺杆ⅱ10之间的角度为90°；所述绞龙电机9设置于蛟龙螺杆ⅱ10的顶部；所述拨辊6的个数为3个；拨辊6之间的间距为100cm。

所述预处理后的混合物料的预处理方法为：将回收的塑料制品或含有塑料的制品进行拆解、破碎、除杂、过筛；所述除杂包括去除塑料制品或含塑料制品中的粉末、棉絮、标签、泡沫等轻质杂质和铁等金属杂质。

所述混合物料中单个物料的粒径为15±2mm；所述气泡发生器4产生的气泡尺寸为1±0.2mm；所述气泡发生器支撑板5上设置的气泡发生器4的密度为45个/m²；所述气泡发生器4的发泡速度为1.4l/min；所述拨辊6浸入水中的高度为1.5cm，沿进料口2往出料口3的方向旋转，转速为80转/分钟。

实施例2

实施例2提供了一种密度预分选方法，包括以下步骤：向密度预分选处理装置中注入水后启动装置，然后将预处理后的混合物料通过进料口2加入密度预分选装置，最终从出料口3排出密度小于1.1g/cm³的物料。

所述密度预分选装置，包括处理池1、进料口2、出料口3、气泡发生器4、气泡发生器支撑板5、拨辊6、料斗7、绞龙螺杆ⅰ8、蛟龙电机9、蛟龙螺杆ⅱ10、套筒11、下料口12；所述处理池1的顶部表面一侧设置进料口2，另一侧设置出料口3；所述处理池1内的上部设置若干个拨辊6，底部设置气泡发生器支撑板5；所述气泡发生器支撑板5上设置若干气泡发生器4；所述处理池1的底部与料斗7连接，连接方式为一体连接；所述料斗7的底部设有绞龙螺杆ⅰ8；所述绞龙螺杆ⅰ8的一端连接蛟龙螺杆ⅱ10，连接方式为通过卡嵌结构对接；所述蛟龙螺杆ⅱ10外部设置带有下料口12的套筒11；所述套筒11与料斗7底部连接，连接方式为可拆卸连接；所述绞龙螺杆ⅰ8与绞龙螺杆ⅱ10之间的角度为90°；所述绞龙电机9设置于蛟龙螺杆ⅱ10的顶部；所述拨辊6的个数为3个；拨辊6之间的间距为100cm。

所述预处理后的混合物料的预处理方法为：将回收的塑料制品或含有塑料的制品进行拆解、破碎、除杂、过筛；所述除杂包括去除塑料制品或含塑料制品中的粉末、棉絮、标签、泡沫等轻质杂质和铁等金属杂质。

所述混合物料中单个物料的粒径为10±2mm；所述气泡发生器4产生的气泡尺寸为0.5±0.2mm；所述气泡发生器支撑板5上设置的气泡发生器4的密度为30个/m²；所述气泡发生器4的发泡速度为0.8l/min；所述拨辊6浸入水中的高度为1cm，沿进料口2往出料口3的方向旋转，转速为50转/分钟。

实施例3

实施例3提供了一种密度预分选方法，包括以下步骤：向密度预分选处理装置中注入水后启动装置，然后将预处理后的混合物料通过进料口2加入密度预分选装置，最终从出料口3排出密度小于1.1g/cm³的物料。

所述密度预分选装置，包括处理池1、进料口2、出料口3、气泡发生器4、气泡发生器支撑板5、拨辊6、料斗7、绞龙螺杆ⅰ8、蛟龙电机9、蛟龙螺杆ⅱ10、套筒11、下料口12；所述处理池1的顶部表面一侧设置进料口2，另一侧设置出料口3；所述处理池1内的上部设置若干个拨辊6，底部设置气泡发生器支撑板5；所述气泡发生器支撑板5上设置若干气泡发生器4；所述处理池1的底部与料斗7连接，连接方式为一体连接；所述料斗7的底部设有绞龙螺杆ⅰ8；所述绞龙螺杆ⅰ8的一端连接蛟龙螺杆ⅱ10，连接方式为通过卡嵌结构对接；所述蛟龙螺杆ⅱ10外部设置带有下料口12的套筒11；所述套筒11与料斗7底部连接，连接方式为可拆卸连接；所述绞龙螺杆ⅰ8与绞龙螺杆ⅱ10之间的角度为90°；所述绞龙电机9设置于蛟龙螺杆ⅱ10的顶部；所述拨辊6的个数为3个；拨辊6之间的间距为100cm。

所述预处理后的混合物料的预处理方法为：将回收的塑料制品或含有塑料的制品进行拆解、破碎、除杂、过筛；所述除杂包括去除塑料制品或含塑料制品中的粉末、棉絮、标签、泡沫等轻质杂质和铁等金属杂质。

所述混合物料中单个物料的粒径为30±2mm；所述气泡发生器4产生的气泡尺寸为3±0.2mm；所述气泡发生器支撑板5上设置的气泡发生器4的密度为50个/m²；所述气泡发生器4的发泡速度为2l/min；所述拨辊6浸入水中的高度为2cm，沿进料口2往出料口3的方向旋转，转速为100转/分钟。

实施例4

实施例4与实施例1的区别在于，所述气泡发生器支撑板5上设置的气泡发生器4的密度为5个/m²。

实施例5

实施例5与实施例1的区别在于，所述气泡发生器支撑板5上设置的气泡发生器4的密度为70个/m²。

实施例6

实施例6与实施例1的区别在于，所述气泡发生器4的发泡速度为0.1l/min。

实施例7

实施例7与实施例1的区别在于，所述气泡发生器4的发泡速度为5l/min。

实施例8

实施例8与实施例1的区别在于，所述拨辊的转速为200转/分钟。

性能测试

1.密度测试

测试方法：

随机选取出料口3排出的物料20片，分别采用浸渍法(成型塑料)iso1183/gb/t1033.1进行密度测试；称量10片物料的重量，记为a1，然后对密度大于1.1g/cm³的物料进行单独称量，记为b1，用b1/a1得其占比情况。占比越小，说明分选效果越好。

随机选取下料口12排出的物料20片，分别采用浸渍法(成型塑料)iso1183/gb/t1033.1进行密度测试；称量10片物料的重量，记为a2，然后对密度小于1.1g/cm³的物料进行单独称量，记为b2，用b2/a2得其占比情况。占比越小，说明分选效果越好。

2.测试结果

实施例1-3测试得到b1/a1、b2/a2的值均小于5％，尤其实施例1的分选效果最好，测试得到b1/a1、b2/a2的值均为0；

实施例4和实施例6测试得到b2/a2的值均大于50％，说明很多密度小于1.1g/cm³的物料没有被分选出来，对物料密度分选效果差；

实施例5和实施例7测试得到b1/a1的值均大于50％，说明很多密度大于1.1g/cm³的物料被同时分选出来，没有达到密度分选的效果；

实施例8测试得到b2/a2的值为30％，说明少量密度小于1.1g/cm³的物料没有被分选出来，对物料密度分选效果较差。

前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。