余良平
(東江環保股份有限公司 廣東深圳 518057)
廢舊家電及電子產品(以下簡稱:廢舊家電)的回收處理,可促進資源循環利用,保護環境,保障人民健康,為國家環保政策管控行為[1-4]。
隨著社會的發展,廢舊家電報廢量不斷增加,國內目前每年至少有2000萬臺以上的舊家電報廢,而且每年的報廢量在遞增。國內已有相關廠家從事資源化處置回收工作。通過調研,目前的破碎技術工藝大體相近;但采用的設備各有不同,生產效率也各不相同。
冰箱破碎回收基本工藝是,對經初步拆除壓縮機及可移除件的殼體,轉入破碎機破碎,轉入重力風選機,除去輕質泡沫類,余下物料再經過轉料皮帶轉入磁力分選,除去鐵材金屬,再經振動分選后轉料到渦電流分選機,分選出塑料和有色金屬,最后,在一條出料皮帶上,對有色金屬銅和鋁進行人工分撿,最終得到鐵、塑料、銅、鋁及泡沫產品。為配合環保處置的要求,分別對處置的尾氣進行回收處理,泡沫減容處理。(附簡圖)

經過對國內主要生產線的詳細研究,作者分別從破碎、重力分選、破碎出料輸送、分散布料等設備/工藝的選擇與選型進行分析與探討。
現有破碎技術中,有采用雙軸或四軸撕碎機進行破碎的,有采用高速敲擊破碎的,還有采用撕碎+敲擊破碎組合的工藝。
冰箱經過初步拆解后,壓縮機、主要的內件及易拆的鐵件被去除,剩下冰箱主體,因其個體較大,進入破碎機破碎時,若采用高速破碎,刀頭沖擊、刀軸阻力大,刀具不耐用,整機載荷高,容易出現卡死,另外溫升也較高,不利于機器的運行。但因為有高速運行,對于不同質的組分,能有效地實現剝離及離心分離。
采用撕碎時,無論是雙軸還是四軸,因為是低速撕碎,對于冰箱外殼這類不硬的物料,可輕松處理,而且對刀具沖擊小,可有效保護刀具和刀軸;載荷也相對均勻,磨損量小,發熱也小。但對于破碎后的泡沫和鐵皮,不易分離,有些容易粘連,造成夾料,造成后段分離困難。
結合撕碎和敲擊破碎的原理,對其進行組合應用,即可有效保護刀具和機器,同時,可獲得良好的物料剝離,為后續物料分離創造條件,產能也將顯著提升。
現在對經破碎后物料的轉運提升多采用槽形橡膠皮帶。但在實際生產中,物料經高速敲擊后,會有一定溫升,若采用橡膠皮帶會出現皮帶老化的問題。采用鐵質的排屑鏈板式輸送機取代槽形橡膠皮帶,不僅可提高輸送帶的運行壽命,而且可以起到對物料的快速降溫作用,特別用于線路板破碎,意義重大。
傳統重力風選的重力通道是直管式,不利于對重質物料的截留,同時有些輕質的塑料也會隨泡沫一起帶走,影響分選的效果。最近,考察一裝置時,發現該重力分選落管為波折形的,原理十分合理,因為波折形能有效阻擋重質、塊狀物料的通過;當頂部風力一定時,大塊的物料和金屬類物料會被留下來,輕質泡沫則被吸走,分選效果十分理想。
目前用于分散物料的設備主要是振動分布機,用于振動給料。有些是把該振動分布機設置在磁力分選之后,有些設置在磁力分選之前,理論上可實現物料均勻分散。但此設備存在處理量小的問題,當來料較多,且是一大堆堆到振動分布機上時,振動分布效率下降,布料不均,影響后續工序。為此振動分布機就會制約生產線的處理能力和效率。
此處,建議采用高速皮帶,通過高速移運的工作面,對物料進行分散。以解決布料均勻的問題,同時使后續的磁力分撿質量可控,顯著提高系統的處理能力。理論上,相同寬度的皮帶,其輸送能力越大,帶面上的物料會更稀薄,有利于后續物料的分揀;反之則物料層厚,后續物料分撿困難。高速皮帶的實際運行參數可按具體情況設計,根據前一步給料的情況,振動分布機可以保留或取消。
因為磁力分選,采用輥筒式分選機為主,它需要在一條送料皮帶上垂直設置,為此,此高速皮帶,可以與磁力分選機合并設計,減少設備投入,也可滿足處理要求。
對于冰箱破碎回收生產線,破碎產能及產物分離純度較為重要,通過分析總結,破碎部分采用低速撕碎+高速敲擊破碎最為合理;排屑鏈板輸送機可有效降低破碎物料溫升,此工藝借用于線路板破碎意義重大;重力分選采用波折形風道有利于重質物料與泡沫的分離;振動分布機后增設高速皮帶,可有效提高生產效率和保證分離純度,而且可節省設備投資。
此工藝處理線,經過國內某家電拆解企業試運行,在冰箱破碎處理產能上有較大提升,而且分離物的純度提高,貴金屬有效提出,系統運行的穩定性也很好。
[1]中華人民共和國固體廢物污染環境防治法
[2]電子廢物污染環境防治管理辦法 國家環境保護總局令第40號
[3]廢舊家電及電子產品回收處理管理條例
[4]《廢棄電器電子產品處理污染控制技術規范》(HJ527-2010)