Спосіб переробки металовмісних відходів

Корисна модель відноситься до галузі переробки вторинної сировини і відходів, а зокрема до утилізації металовмісних промислових і побутових відходів та автомобілів, що не підлягають експлуатації. Значні об'єми утворення і постійне накопичення на урбанізованій території металовмісних відходів від промислових і побутових виробів непридатних до експлуатації або вжитку ставлять актуальною проблему їх утилізації, тому що, по перше, завдається екологічна шкода навколишньому середовищу і здійснюється негативний вплив на здоров'я громадян, а по друге виникають економічні втрати як регіональних бюджетів, так і державної економіки у цілому внаслідок невикористання вторинної сировини. Особливо значущою є проблема переробки великогабаритних металевих виробів, до складу яких входить багато металу, наприклад, побутового обладнання, легкових та вантажних автомобілів. Переробка таких автомобілів традиційними способами вирішують лише частково проблему очищення навколишнього середовища, в той час реальний стан економіці потребує подальшого ефективного використання утилізованого матеріалу як сировини для металургійної галузі. Така сировина має назву фрагментованої шихти, основними показниками якості якої є чистота хімічного складу, відсутність неметалевих включень, кольорових металів, висока щільність та оптимальний розмір окремих фрагментів (кусків). Відомий спосіб формування пакетів із брухту за формою внутрішнього простору електропечі [а.с. СРСР №1167037, МКВ8 В30В9/32, пріоритет від 02.01.84, що включає загрузку брухту у прес-камеру, попереднє і остаточне пресування і вигрузку пакетів. Відомий спосіб має обмежені можливості - технологія направлена тільки на пресування у пакети . При цьому не усувається неоднорідність хімічного складу металу, присутність неметалевих домішок тощо. Тому такий металобрухт має незадовільну якість і не може бути використаний для виплавки якісних сплавів. Крім того, пакети мають великі габарити, що створюють значні труднощі при завантаженні і транспортуванні до місця переплавлення. Відомий спосіб переробки негабаритного брухту та відходів пустотілих стальних виробів [а.с. СРСР №1638027, МКВ7 В30В9/32, пріоритет від 04.03.88] що включає процес ущільнення металобрухту і подальшого автоматичного розрізання. Однак такий процес недосконалий, тому що перероблений металобрухт містить багато домішок, а розмір його фрагментів завеликий для транспортування. Найбільш близьким відомим рішенням до рішення, що заявляється є спосіб переробки металовмісних промислових та побутових відходів на фрагментовану шихту [патент на винахід України №54356, МКВ7 В30В9/32, пріоритет від 09.12.2002] при якому відходи послідовно ущільнюють за допомогою зубчатих подавальних валків блоку ущільнення, фрагментують у дробарці, просіюють їх через решітки дробарки з отворами різного розміру та направляють в блок повітряного сепаратора, просепарований матеріал конвейєром вібратором направляють до блока магнітного сортування, після чого матеріал направляють до накопичувального конвеєра для фрагментованої шихти та накопичувального конвеєра для кольорових металів для завантаження на транспортні засоби або перенесення в місце зберігання. Ознаками даного відомого рішення, що співпадають з ознаками рішення, що заявляється є: спосіб переробки металовмісних відходів при якому відходи послідовно ущільнюють за допомогою зубчатих подавальних валків блоку ущільнення, фрагментують у дробарці, просіюють його через решітки дробарки з отворами різного розміру та направляють в блок повітряного сепаратора, просепарований матеріал направляють до блока магнітного сортування, після чого матеріал направляють до накопичувального конвеєра для фрагментованої шихти та накопичувального конвеєра для кольорових металів для завантаження на транспортні засоби або перенесення в місце зберігання. Відомий спосіб забезпечує створення високоякісної та зручної для транспортування шихти, компактне та рівномірне розміщення окремих фрагментів шихти в тарі для транспортування і таким чином дозволяє ефективно використовувати корисний об'єм останньої. Однак відомий спосіб не забезпечує підвищення продуктивності, скорочення затрат на електроенергію і підвищення надійності за рахунок використання неоднорідного матеріалу, що поступає на переробку. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу переробки металовмісних відходів, у якого за рахунок технологічних особливостей забезпечується підвищення продуктивності, скорочення затрат на електроенергію і підвищення надійності за рахунок використання однорідного матеріалу, що поступає на переробку. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб переробки металовмісних відходів, при якому відходи послідовно ущільнюють за допомогою зубчатих подавальних валків блоку ущільнення, фрагментують у дробарці, просіюють їх через решітки дробарки з отворами різного розміру та направляють в блок повітряного сепаратора, просепарований матеріал направляють до блока магнітного сортування, після чого матеріал направляють до накопичувального конвеєра для фрагментованої шихти та накопичувального конвеєра для кольорових металів для завантаження на транспортні засоби або перенесення в місце зберігання, відповідно до корисної моделі, відходи перед ущільненням формують до стану однородності для чого їх перед ущільненням зважують, оцінюють розміри та види матеріалів та диференцюють за розмірами, вагою та видами матеріалів. Указані ознаки складають сутність корисної моделі. Між сукупністю суттєвих ознак способу переробки, що заявляється і досягнутим результатом існує причиннонаслідковий зв'язок, який пояснюється наступним. Промислові і побутові металовмісні відходи і особливо різногабаритні легкові і вантажні автомобілі мають дуже широкий діапазон неоднородності матеріалу, що підлягає переробці. Така неоднорідність матеріалу на вході визиває значну нестабільність процесу переробки на всіх стадіях послідовного проходження цього матеріалу, що в свою чергу знижує продуктивність переробки, визиває додаткові затрати електроенергії і швидке зношення деталей устаткування для переробки відходів. Сукупність ознак даного технічного рішення забезпечує зберігання позитивних якостей формування фрагментованої шихти шляхом оптимізації її фізично-хімічних характеристик і підвищнення продуктивності, скорочення затрат на електроенергію і підвищення надійності за рахунок використання однорідного матеріалу, що поступає на переробку. Сукупність ознак, що приведена у формулі корисної моделі у повній мірі забезпечує можливість досягнення поставленої задачі. Нижче надається опис запропонованого способу переробки металовмісних відходів. Металовміщуючі відходи, наприклад, автомобіль непридатний до експлуатації або вжитку на спеціальних утілізаційних площадках розукомплектовують: зливають технічну рідину, знімають колеса, акумулятор, непошкоджені деталі. Запчастини, які пригодні для використання комерційно реалізують. Злите моторне масло здається на переробку: шляхом термічного крекінгу із нього одержують пічне паливо (60-70% від вихідного об'єму), бензин - розчинювач (10-12%) і важку вуглеводневу фракцію (10-15%), що використовується у виробництві асфальту. Передаються у переробку і старі покришки - їх здрібнюють для одержання грануляту (65%), металічних (25%) і текстильних відходів. Гумову крошку використовують повторно - для виробництва, наприклад, «лежачих» поліцейських, шумоізоляційних матеріалів і дорожного покриття. Акумулятори утилізують для переробки у чорний свинець. Різноманітні негабаритні відходи формують до стану однородних за розмірами. Для чого їх перед ущільненням зважують, оцінюють розміри та види матеріалів та диференцюють за розмірами, вагою та видами матеріалів. Наприклад, для цього використовують розривач, що має три міцних вала з гострими ножами (іклами), що обертаються у протилежні напрямки, розривають металевісні куски, перетворюючи їх в однорідну масу, що поступає на подальшу переробку, наприклад, у шредерну установку. Розривач дозволяє значно підвищити продуктивність шредерної установки, значно скоротити витрати на електроенергію і деталі, що швидко зношуються за рахунок неоднорідності матеріалу, що поступають на переробку. Однорідні куски відходів за допомогою подавального конвейєра і подавального лотка завантажується до блоку ущільнення шредерної установки де від спресовується подавальними валками до щільності 0,9-1,3т/м3 , після чого подається в дробарку. Здріблені частки відходів проходять через решітки дробарки і як тільки матеріал досягає потрібного розміру, то він викидається через одну із решіток і більше не піддається обробці. Матеріал, який недостатньо мілкий, щоб пройти через нижню решітку повертається у верхню частину установки, де знову підлягає додатковій обробці допоки його розміри не стануть сумісними з розмірами отворів нижньої решітки. Якщо до складу оброблюваної маси потрапляє матеріал, що не піддається подрібленню, його відводять через спеціальне вікно дробарки. Подрібнений матеріал, що виходить з дробарки, надходить до підйомного конвеєру для фрагментованої шихти за допомогою нижнього конвейера - вібратора. Вібрування конвеєру забезпечує рівномірне розподілення подрібненої маси по всьому периметру конвеєра. Конвеєром матеріал доставляється до блоку повітряного сепаратора, в якому відбувається відділення різних за вагою фракцій від загальної маси матеріалу. Таким чином, відділяють більш вагомі металеві відходи від більш легких неметалевих відходів - скла, пластика, текстилю та інших матеріалів. Далі відділені металеві відходи за допомогою конвеєра-вібратора надходять до блоку магнітного сортування (магнітного сепаратора), де відділюються магнітні чорні метали від немагнітних кольорових металів. Фрагментована шихта (чорних металів) від блоку магнітного сортування поступає на накопичувальний конвеєр для її завантаження в ємності для транспортування. Кольорові метали з допомогою накопичувального конвеєра подається у бункер. В дробарці установлений блок поглинання пилу, що утворюється у результаті переробки відходів. Цей блок також здійснює попереднє відбирання легких неметалевих домішок при виході з дробарки і нижнього конвеєра-вібратора. Матеріал з блоку повітряного сепаратора надходить до циклону, який видаляє більшу частину відходів. Фрагментована шихта, завдяки даної технології має високе ущільнення, якісне очищення, фрагментування та розділення його на фракції і складається майже стовідсотково із чорних металів з щільністю 0,9-1,3т/м3 Окрім того, забезпечується підвищення продуктивності, скорочення затрат на електроенергію і підвищення надійності за рахунок використання однорідного матеріалу, що поступає на переробку.