专利名称：一种分选生活垃圾中金属物质的磁选装置和方法
技术领域：
本发明属于生活垃圾机械分选技术领域，涉及一种用于分离生活垃圾中金属物质的磁选装置。本发明还涉及利用上述装置进行分选的方法。
背景技术：
随着城市化的快速发展，2009年我国城市生活垃圾的清运量已达I. 65亿吨，我国约有65%以上的城市已陷入生活垃圾围城的困境，生活垃圾不仅影响城市景观，而且严重影响人们的身体健康，生活垃圾资源化、减量化、无害化已成为城市环境保护的重要议题。目前，生活垃圾的处理方法包括焚烧、填埋、堆肥等。由于我国城市生活垃圾水分含量高、组成复杂、粒度差异大，往往含有粗大垃圾和不可堆肥化物质。这些物质直接影响垃圾处理设备的正常运行，降低发酵仓的有效容积，且使堆肥难以达到无害化要求，从而影响堆肥产品的质量，因此必须进行高效分选以满足后续处理需要。传统的垃圾分选主要依靠垃圾源头分类和人工分拣，该方法有赖于社会环保意识的提高，且劳动强度大，生产环境恶劣，分选效果不理想。随着机械化的进步，生活垃圾机械分选日益受到重视。垃圾机械分选方式主要有滚筒筛分、风力分选、水力分选、金属磁选等，由于机械分选技术尚不成熟，分选后的筛下物含有较多砖石、玻璃、橡胶等惰性物质，且电池、打火机等含废金属的有毒有害物质无法有效分离，影响后续处理效果，易造成二次污染。生活垃圾的磁力分选是借助磁选设备产生的磁场使铁磁物质组分分离的一种方法。垃圾中不同组分通过磁场时，磁性较强的颗粒被吸附到产生磁场的磁选设备上，而弱磁性和非磁性颗粒就会被输送设备带走或受自身重力(或离心力)作用掉落到预定区域内，从而完成磁选过程。由于我国生活垃圾中的铁磁性物质，如电池、打火机等含有重金属等有害物质，易拉罐、废金属等是难以降解的可回收资源，因此通过机械磁选将铁磁性物质分离，可实现二次污染控制和资源循环利用的双重目的，是环境可持续发展的需要。但是，现有垃圾处理的磁选设备只能分选出部分大中型颗粒的金属，无法解决小颗粒金属、半金属、电池、打火机、瓶盖等的有效分选，可回收的打火机、电池等污染废物伴随物料进入堆肥或填埋等后处理工段，造成严重的资源浪费和二次污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于分离生活垃圾中金属物质的磁选装置和方法，以实现生活垃圾中金属物质的有效分离，减少二次污染，改进公知技术中存在的缺陷。为实现上述目的，本发明提供的生活垃圾磁分选装置，其主要结构包括两套结构相同的分选装置，每一套分选装置结构为顶部的两侧分别为垃圾进料口和废料出口 ；垃圾进料口处安装有进料皮带，进料皮带的下方开设有金属出料口，该金属出料口的下方安装有金属接料皮带；废料口连接废料皮带，该废料皮带分别连接物料出料口和物料输出皮带；一电磁分离器，安装在分选装置内部的上部；一磁选皮带，环绕在该电磁分离器的外圈上；电磁分离器的下方安装有换向反弹皮带；进料皮带与磁选皮带、换向反弹皮带的运行方向平行；两套分选装置的金属出料皮带分别连接至一换向磁选皮带；
所述两条换向磁选皮带均位于一条磁选线皮带的上方；磁选线皮带连接磁性滚筒筛。所述的生活垃圾磁分选装置，其中，换向磁选皮带安装于金属出料皮带上方处，换向磁选皮带的支架上下方各安装两个中部为磁铁的滚轴，换向磁选皮带与金属出料皮带垂直，且与磁选线皮带平行。所述的生活垃圾磁分选装置，其中，换向磁选皮带的速度为I 2m/s。所述的生活垃圾磁分选装置，其中，换向磁选皮带的磁选皮带上间隔地横向安装有棱柱型磁性胶条。所述的生活垃圾磁分选装置，其中，磁性滚筒筛为两级，与磁选线皮带连接的第一级磁性滚筒筛的筛网孔径大于第二级磁性滚筒筛的筛网孔径；磁性滚筒筛安装进与水平面呈I 8度。所述的生活垃圾磁分选装置，其中，分选装置的进料皮带与水平面呈5 20度，出料皮带呈5 20度，物料输出皮带呈10 30度。所述的生活垃圾磁分选装置，其中，分选装置的顶端设有臭气输出口，并与风机相连。本发明提供的利用上述生活垃圾磁分选装置进行分选生活垃圾中金属物质的方法两套分选装置从生活垃圾中分选出的铁磁性物质在换向磁选皮带机的作用下合并，进入磁性滚筒筛，生活垃圾中分选出的砖石、玻璃物质经废料皮带进入填埋场；磁选后的金属物质经两级滚筒筛进行筛分，分别获得不同粒度的铁磁性物质，实现资源回收利用。所述的方法，其中，分选过程中在分选装置中产生的恶臭气体由臭气输出口排出。本发明的优点在于(I)本发明将电磁分离、物料换向反弹、重力分选、筛分技术有机结合，分选装置之后依次连接磁选皮带机和滚筒筛，该组合方式对不同粒度、不同性质的铁磁性物质进行了分类收集，真正实现了铁磁性物料的精细分选；(2)该装置对不同粒径的铁磁性物质分离效果理想，可将96%以上的易拉罐、电池、打火机、瓶盖等铁磁性物质与垃圾分离，减少重金属污染，提高后续产品品质；(3)该装置设有臭气收集系统，减少恶臭气体等二次污染排放；(4)该装置由A、B双线组合而成，结构紧凑合理、构造简单、占地面积小，易于加工制造。
图I为本发明的流程简图；图2为本发明分选装置示意图；图3为本发明磁选皮带示意图；图4为本发明滚筒筛示意图。附图标记说明I分选装置；2金属出料皮带；3换向磁选皮带机；4磁选线皮带；5磁性滚筒筛；6废料线皮带；7垃圾进料口 ；8进料皮带；9电磁分离器；10磁选皮带；11换向反弹皮带机；12金属出料口 ； 13废料出口 ； 14物料出口 ； 15物料输出皮带；16滚轴；17永磁铁；18磁选 皮带；19挡板；20排气管道。
具体实施例方式本发明提出的一种用于生活垃圾精细分选的磁选组合装置，其特征在于本发明装置由分选装置、换向磁选皮带机、磁性滚筒筛、磁选线皮带、废料线皮带等组成。生活垃圾经A线和B线两套分选装置进行垃圾分选，其中A线分选出的铁磁性物质经磁选线在换向磁选皮带机的作用下与B线分选出的铁磁性物质合并后进行筛分，剩余砖石、玻璃等惰性物质经废料线皮带进入填埋场。磁选后的金属物质经两级磁性滚筒筛进行筛分，分别获得不同直径和粒度的铁磁性物质，进行资源回收利用。进一步的，所述分选装置为上下两层结构，距装置顶端1/5 1/3高度处安装有电磁分离器，并与磁选皮带机相连；距装置顶端2/5 2/3高度处安装有物料换向反弹皮带。当物料经进料皮带机带入分选装置后，进入换向器改变其运动方向，从一定高度送到斜角输送带，与输送带发生弹性碰撞的物料被分离出来，如砖石、鞋、橡胶等，由输出皮带机送至废料线填埋处置。剩余有机质含量较高的垃圾通过物料输出皮带机送至后续堆肥装置。铁磁性物质在电磁分离器和磁选皮带的共同作用下经金属接料皮带机进入磁选线。进一步的，所述分选装置进料口位于装置顶部，金属出料口位于进料口正下方；另一侧的废料输出口位于装置中部，物料输出口位于废料输出口正下方。其中，进料皮带与水平面呈5 20度，出料皮带呈5 20度，物料输出皮带15呈10 30度。进一步的，所述分选装置顶端设有臭气输出口，并与风机相连，用于分选过程中恶臭气体的实时收集，减少二次污染排放。进一步的,所述换向磁选皮带机由磁铁、传送带、滚轴、电动机、支架等组成，安装于分选装置的金属接料皮带上方30 60cm处。磁选皮带机的支架上下各安装2个滚轴，上下滚轴直径比例为I : 2 I : 10 ;滚轴中部为大型磁铁(永磁铁或电磁铁)，磁选皮带与出料皮带垂直，与磁选线皮带平行。磁选机皮带速度为I 2m/s。进一步的,所述换向磁选皮带机的磁选皮带上间隔5 30cm横向安装有六棱柱型磁性胶条，磁条设计更有利于小粒径磁性物料吸附和捕集，有效提高磁选效率。进一步的，所述滚筒筛由外壳、皮带轮、条形筛网、支架、挡板、发动机组成。经初级磁选的混合铁磁选物料，经磁选线皮带带入滚筒筛，滚筒筛在皮带轮带动下以O. 2 O. 8m/s速度旋转，不同粒度的物料经筛分后收集。进一步的，所述两级滚筒筛的筛网孔径分别为5 IOcm和2 5cm，滚筒筛与水平面呈I 8度。下面结合附图和实施例对本发明做更详细地说明。生活垃圾经A路的分选装置I分选后的铁磁性混合垃圾在金属出料皮带2的输送下经换向磁选皮带机3作用进一步磁选,分离出的铁磁性物质经磁选线皮带4与B路磁选后的物料混合进入磁性滚筒筛5进行两级筛分，筛选后剩余惰性物料经废料线皮带6进行填埋处理，从而实现精细磁选。一个具体实施例如下处理量1200万吨/日的垃圾处理厂，生活垃圾经进料口 7在进料皮带8的输送下 进入分选装置I，该分选装置高6m，电磁分离器9和磁选皮带10位于装置5. 5米高处，垂直下方I米处为换向反弹皮带11。垃圾进料口 7与水平面呈10度角，进料皮带8宽为160cm，金属出料口 12位于进料口 7正下方，金属接料皮带2宽80cm，方向与进料皮带呈90度。垃圾经磁选和换向反弹分选后，砖石、玻璃、鞋、橡胶等难降解物质经废料出口 13输送至废料线，废料出口 13与水平面呈10度。其中砖石用作建筑材料或填埋，玻璃、橡胶类物质回收再利用，废料线皮带6宽为80cm。分选后剩余有机质含量较高的物料经物料出口 14经物料输出皮带15送至后续堆肥发酵仓，分选出的金属物质经金属出料口 12由金属出料皮带2运送至换向磁选皮带机3进行深度分选。金属出料皮带2上的铁磁性物质被吸附到位于滚轴16之间的永磁铁17下部磁性区段的磁选皮带18上,并随磁选皮带18 —起向一端移动。当磁选皮带18离开磁性区时，铁磁性物质就会在重力作用下脱落下来进入磁选线。磁选皮带18宽为80cm，磁选皮带18的速度不超过lm/s，且永磁铁17距离被分选物料的高度应小于50cm。生活垃圾经分选装置I和换向磁选皮带3的分离分选后，含有较高金属的铁磁性物质在磁选线皮带4带动下进入磁性滚筒筛5，磁性滚筒筛5分为二级，其中第一级滚筒筛为条形筛孔，筛孔间距为10cm，主要用于分选易拉罐等较大件金属物质，第二级滚筒筛也为条形筛孔，筛孔间距为3cm，主要用于分选瓶盖、打火机等有毒有害的铁磁性物质。磁性滚筒筛5与水平面呈2度角，出料端设有挡板19，便于物料收集。分选过程中产生的恶臭气体经排气管道20输送至臭气处理设备，减少二次污染排放。生活垃圾经本发明的分选装置分选后，金属类磁性物质分选效率为98%，其中易拉罐等大块金属物质分选效率为100%，瓶盖、打火机分选效率为99%。同时，砖石、鞋、玻璃等难降解物质也得到有效分离，物料有机质含量提高至65%以上，有利于垃圾后续的堆肥处理和堆肥产品品质的提高。
权利要求
1.一种生活垃圾磁分选装置，其主要包括 两套结构相同的分选装置，每一套分选装置结构为 顶部的两侧分别为垃圾进料口和废料出口； 垃圾进料口处安装有进料皮带，进料皮带的下方开设有金属出料口，该金属出料口的下方安装有金属接料皮带； 废料口连接废料皮带，该废料皮带分别连接物料出料口和物料输出皮带； 一电磁分离器，安装在分选装置内部的上部； 一磁选皮带，环绕在该电磁分离器的外圈上； 电磁分离器的下方安装有换向反弹皮带； 进料皮带与磁选皮带、换向反弹皮带的运行方向平行； 两套分选装置的金属出料皮带分别连接至一换向磁选皮带； 所述两条换向磁选皮带均位于一条磁选线皮带的上方； 磁选线皮带连接磁性滚筒筛。
2.根据权利要求I所述的生活垃圾磁分选装置，其中，换向磁选皮带安装于金属出料皮带上方处，换向磁选皮带的支架上下方各安装两个中部为磁铁的滚轴，换向磁选皮带与金属出料皮带垂直，且与磁选线皮带平行。
3.根据权利要求I或2所述的生活垃圾磁分选装置，其中，换向磁选皮带的速度为I 2m/s。
4.根据权利要求3所述的生活垃圾磁分选装置，其中，换向磁选皮带的磁选皮带上间隔地横向安装有棱柱型磁性胶条。
5.根据权利要求I所述的生活垃圾磁分选装置，其中，磁性滚筒筛为两级，与磁选线皮带连接的第一级磁性滚筒筛的筛网孔径大于第二级磁性滚筒筛的筛网孔径；磁性滚筒筛安装进与水平面呈I 8度。
6.根据权利要求I所述的生活垃圾磁分选装置，其中，分选装置的进料皮带与水平面呈5 20度，出料皮带呈5 20度，物料输出皮带呈10 30度。
7.根据权利要求I所述的生活垃圾磁分选装置，其中，分选装置的顶端设有臭气输出口，并与风机相连。
8.利用权利要求I所述生活垃圾磁分选装置进行分选生活垃圾中金属物质的方法 两套分选装置从生活垃圾中分选出的铁磁性物质在换向磁选皮带机的作用下合并，进入磁性滚筒筛，生活垃圾中分选出的砖石、玻璃物质经废料皮带进入填埋场； 磁选后的金属物质经两级滚筒筛进行筛分，分别获得不同粒度的铁磁性物质，实现资源回收利用。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，分选过程中在分选装置中产生的恶臭气体由臭气输出口排出。
全文摘要
一种生活垃圾磁分选装置，包括两套结构相同的分选装置，每一套分选装置结构为顶部的两侧分别为垃圾进料口和废料出口；垃圾进料口处安装有进料皮带，进料皮带的下方开设有金属出料口，该金属出料口的下方安装有金属接料皮带；废料口连接废料皮带，该废料皮带分别连接物料出料口和物料输出皮带；一电磁分离器，安装在分选装置内部的上部；一磁选皮带，环绕在该电磁分离器的外圈上；电磁分离器的下方安装有换向反弹皮带；进料皮带与磁选皮带、换向反弹皮带的运行方向平行；两套分选装置的金属出料皮带分别连接至一换向磁选皮带；所述两条换向磁选皮带均位于一条磁选线皮带的上方；磁选线皮带连接磁性滚筒筛。本发明还公开了生活垃圾的分选方法。
文档编号B03C1/30GK102962129SQ20121049064
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者李鸣晓, 席北斗, 贾璇, 张列宇, 刘东明, 于飞 申请人:中国环境科学研究院