RU2574238C2

RU2574238C2 - Separator

Info

Publication number: RU2574238C2
Application number: RU2013103615/03A
Authority: RU
Inventors: Симон Петер Мария Беркхаут; Петер Карло Рем
Original assignee: Адр Текнолоджи Б.В.
Priority date: 2010-07-28
Filing date: 2011-07-15
Publication date: 2016-02-10

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to removal of wet different-size particles from fluid flow. Claimed separator comprises the particles loading device and the drum. Said revolving drum is provided with the plates arranged at its periphery. Every plate has a hitting surface extending radially and second-size particle intake zone. Note here that the latter is provided with the conveyor to discharge the particles from said intake zone. Said conveyor for the second-size particles can run at the rate of at least 2 m/s. Deflector plate is spaced apart from the drum. Said plate is inclined downward in direction from the drum and extends, at least partially, above the conveyor in the second particle size intake zone. Deflector plate is inclined at less than 45° to horizon.

EFFECT: higher reliability of separation of sizes in preset limits.

8 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к сепарационному аппарату для отделения от потока частиц с влажными частицами по меньшей мере первой фракции, имеющей частицы первой группы размеров, и второй фракции, имеющей частицы второй группы размеров, причем частицы в первой группе в целом имеют диаметр, меньший, чем частицы во второй группе, содержащему загрузочное устройство для потока частиц, вращающийся барабан, имеющий на своей периферии пластины, каждая из которых имеет проходящую в радиальном направлении ударяющую поверхность для частиц, а также содержащему приемную зону для приема в нее частиц второй фракции, причем вышеупомянутая приемная зона оснащена конвейером для выгрузки частиц, принятых в данную зону.The invention relates to a separation apparatus for separating from a particle stream with wet particles at least a first fraction having particles of a first size group and a second fraction having particles of a second size group, the particles in the first group generally having a diameter smaller than the particles in a second group comprising a loading device for particle flow, a rotating drum having plates on its periphery, each of which has a radially extending impact surface for the particles, and also contains a receiving zone for receiving particles of a second fraction into it, wherein the aforementioned receiving zone is equipped with a conveyor for unloading particles received in this zone.

Такой аппарат известен из WO 2009/123452 от имени заявителей. Этот известный аппарат используется для отделения частиц довольно маленьких размеров. Разделение частиц этим известным аппаратом достигается путем ускорения влажных частиц в потоке частиц пластинами ротора, оказывающими ударное воздействие на вышеупомянутые частицы во время их падения во вращающийся барабан. Это приводит к отделению частиц первой фракции от частиц второй фракции, которые - поскольку они влажные - сначала были слипшимися друг с другом. После разделения частицы первой фракции и частицы второй фракции могут свободно и обособленно продолжать свой полет и быть собраны в разных приемных зонах. Однако на практике данное разделение не будет полным, и в приемной зоне для частиц второй фракции окажется также некоторое количество частиц из первой фракции, а в приемной зоне для частиц первой фракции также окажется некоторое количество частиц из второй фракции.Such an apparatus is known from WO 2009/123452 on behalf of the applicants. This known apparatus is used to separate particles of rather small sizes. Particle separation by this known apparatus is achieved by accelerating wet particles in a particle stream by rotor plates that impact the aforementioned particles as they fall into a rotating drum. This leads to the separation of the particles of the first fraction from the particles of the second fraction, which - since they are wet - were first adhered to each other. After separation, the particles of the first fraction and the particles of the second fraction can freely and separately continue their flight and be collected in different receiving zones. However, in practice, this separation will not be complete, and in the receiving zone for particles of the second fraction there will also be a certain amount of particles from the first fraction, and in the receiving zone for particles of the first fraction there will also be a certain number of particles from the second fraction.

Предлагаемое изобретение имеет задачей улучшить известный сепарационный аппарат в его функции разделения потока частиц первой и второй фракций, когда фракции слегка отличаются друг от друга с точки зрения параметров, характеризующих частицы упомянутых фракций. Как и в случае с известным аппаратом, представляемый аппарат может быть рассмотрен применительно к шлаку установок для сжигания отходов, хотя изобретение не ограничивается только этим применением.The present invention has the task of improving the known separation apparatus in its function of separating the particle stream of the first and second fractions when the fractions are slightly different from each other in terms of parameters characterizing the particles of the said fractions. As in the case of the known apparatus, the apparatus presented can be considered in relation to the slag of waste incinerators, although the invention is not limited to this application only.

В публикации «Waste Management World» за ноябрь-декабрь 2007 года на страницах 46-49 речь идет о шлаке таких установок для сжигания отходов, который в настоящее время является самой крупной остаточной фракцией после сжигания. В шлаке содержатся различные материалы, включая металлы, что обусловлено условиями процесса сжигания. Однако температуры во время процесса сжигания отходов, как правило, не настолько высокие, чтобы эти материалы дали в результате агрегированные частицы металлов со шлаком. Поэтому около 80% металлов в шлаках являются свободными и могут быть повторного использованы. Утверждается, что при использовании определенного типа печи для сжигания отходов примерно 50% получающегося шлака состоит из частиц, размер которых превышает 2 мм. И наоборот, другие 50% материалов состоят из частиц, размер которых не превышает 2 мм. В частности, отделение частиц, которые могут быть классифицированы как часть первой фракции, имеющей размеры менее 2 мм, от частиц, классифицируемых во фракции, имеющей размеры более 2 мм, является хорошим примером проблем, возникающих, когда их сепарация предусмотрена в сепарационном аппарате согласно ограничительной части. Поскольку проблемы и задачи, которые связаны с разделением упомянутых первой и второй фракций из потока частиц, происходящего из шлака, очень показательны для данного изобретения, в последующем обсуждении используется, главным образом, пример обработки шлака. Однако необходимо отметить, что сепарационный аппарат может быть полезен не только при обработке шлака, но может применяться также и для обработки частиц любого вида, имеющих небольшие размеры.The November-December 2007 publication Waste Management World, pages 46-49, refers to the slag of such incinerators, which is currently the largest residual fraction after incineration. The slag contains various materials, including metals, due to the conditions of the combustion process. However, the temperatures during the incineration process are usually not so high that these materials result in aggregated metal particles with slag. Therefore, about 80% of the metals in the slag are free and can be reused. It is argued that when using a particular type of waste incinerator, approximately 50% of the resulting slag consists of particles larger than 2 mm. Conversely, the other 50% of the materials consist of particles whose size does not exceed 2 mm. In particular, the separation of particles that can be classified as part of a first fraction having a size of less than 2 mm from particles classified in a fraction having a size of more than 2 mm is a good example of problems that arise when their separation is provided in a separation apparatus according to a restrictive parts. Since the problems and tasks that are associated with the separation of the aforementioned first and second fractions from a particle stream originating from slag are very indicative of the present invention, the following discussion mainly uses an example of slag processing. However, it should be noted that the separation apparatus can be useful not only in the processing of slag, but can also be used for processing particles of any kind having small sizes.

В среднем, в составе шлаковых смесей примерно 80% их содержания приходится на камень, стекло и керамику, от 7 до 18% приходится на черные и цветные металлы, а оставшаяся часть обычно состоит из органического материала.On average, in the composition of slag mixtures, approximately 80% of their content falls on stone, glass and ceramics, from 7 to 18% falls on ferrous and non-ferrous metals, and the remainder usually consists of organic material.

Основным цветным металлом является алюминий, который присутствует во всем диапазоне размеров частиц шлака. Другими цветными металлами являются медь, латунь, цинк, свинец, а также нержавеющая сталь и драгоценные металлы, на которые приходится значительная часть фракции размером 1-6 мм или выше, вплоть до 15 мм. Те металлы, которые происходят из электронных компонентов, в основном имеют фракцию размером 0-2 мм.The main non-ferrous metal is aluminum, which is present in the entire range of particle sizes of slag. Other non-ferrous metals are copper, brass, zinc, lead, as well as stainless steel and precious metals, which account for a significant fraction of the size of 1-6 mm or higher, up to 15 mm. Those metals that come from electronic components mainly have a fraction of 0-2 mm in size.

Как уже упоминалось выше, задача данного изобретения заключается в создании сепарационного аппарата, в том числе подходящего для реализации способа разделения потока частиц, размер которых находится в указанных выше пределах.As already mentioned above, the object of the present invention is to provide a separation apparatus, including a suitable method for separating a stream of particles whose size is within the above ranges.

Еще одна задача заключается в создании такого сепарационного аппарата и способа его работы, которые применимы к влажным частицам. Когда сепарационный аппарат применяется для обработки шлака, дополнительной проблемой является его относительная влажность, так как он может содержать 15-20 масс.% воды.Another task is to create such a separation apparatus and method of its operation, which are applicable to wet particles. When the separation apparatus is used for processing slag, an additional problem is its relative humidity, since it can contain 15-20 wt.% Water.

Еще одна задача заключается в создании сепарационного аппарата, который делает возможным извлечение черных и цветных металлов из потока частиц, размеры которых находятся в пределах от 0 до 15 мм.Another task is to create a separation apparatus, which makes it possible to extract ferrous and non-ferrous metals from a stream of particles whose sizes are in the range from 0 to 15 mm.

И еще одна задача заключается в создании такого сепарационного аппарата, в котором первая фракция и вторая фракция частиц могут быть отделены от потока частиц, когда первая фракция имеет частицы с размерами в пределах от 0 до 2 мм, а вторая фракция имеет частицы с размерами в пределах от 2 до 15 мм.And another task is to create such a separation apparatus in which the first fraction and the second fraction of particles can be separated from the particle stream, when the first fraction has particles with sizes ranging from 0 to 2 mm, and the second fraction has particles with sizes in the range from 2 to 15 mm.

В DE А-2436864 описывается способ выполнения баллистического разделения для извлечения термопластичных частиц из бытовых отходов. В DE-А-2436864 для этой цели используется аппарат в соответствии с ограничительной частью формулы изобретения. Этот известный аппарат имеет ротор, помещенный в корпус, причем ротор имеет радиальные пластины, которые соударяются со свободно падающими частицами, задавая им баллистическую траекторию движения, зависящую от удельной площади поверхности частиц.DE A-2436864 describes a method for performing ballistic separation to extract thermoplastic particles from household waste. DE-A-2436864 uses an apparatus for this purpose in accordance with the preamble of the claims. This known apparatus has a rotor housed in a housing, the rotor having radial plates which collide with freely falling particles, giving them a ballistic trajectory of motion, depending on the specific surface area of the particles.

В WO 2004/082839 описан способ извлечения частиц, содержащих цветные металлы, из потока частиц, имеющих предпочтительно более 90 масс.% и еще более предпочтительно - более масс. 98% частиц размером менее 8 мм, дающий фракцию, обогащенную цветными металлами, и фракцию, обедненную цветными металлами. Этот способ включает этапы:WO 2004/082839 describes a method for recovering particles containing non-ferrous metals from a stream of particles having preferably more than 90 wt.% And even more preferably more than mass. 98% of particles smaller than 8 mm, giving a fraction enriched in non-ferrous metals, and a fraction depleted in non-ferrous metals. This method includes the steps of:

a) направление потока частиц на конвейерную ленту в виде одного слоя такого, что с помощью жидкости по меньшей мере частицы, содержащие цветные металлы, будут прилипать к конвейерной ленте;a) directing the flow of particles to the conveyor belt in a single layer such that with a liquid at least particles containing non-ferrous metals will adhere to the conveyor belt;

b) воздействие на этот один влажный слой на конвейерной ленте магнитным полем, вращающимся в том же направлении, что и лента, для отделения частиц, содержащих цветные металлы, образующих фракцию, обогащенную цветными металлами, иb) exposing this single wet layer to the conveyor belt with a magnetic field rotating in the same direction as the belt to separate particles containing non-ferrous metals forming a fraction enriched in non-ferrous metals, and

с) удаление частиц, прилипших к конвейерной ленте, образующих фракцию, обедненную цветными металлами.c) removal of particles adhering to the conveyor belt, forming a fraction depleted in non-ferrous metals.

Содержание жидкости в потоке частиц на ленточном конвейере составляет, например, ≥5%, в частности ≥10% и предпочтительно ≥12%, по отношению к общему весу потока частиц на ленточном конвейере. В качестве примера, касающегося выделения цветных металлов из шлака, в результате операции отсеивания образовалась фракция размером 50 мкг-2 мм и фракции размером 2-6 мм, после чего фракция размером 2-6 мм была подвергнута обработке в сепараторе с использованием вихревых токов барабанного типа.The liquid content in the particle stream on the belt conveyor is, for example, ≥5%, in particular ≥10% and preferably ≥12%, relative to the total weight of the particle stream on the belt conveyor. As an example, regarding the separation of non-ferrous metals from slag, a fraction of 50 μg-2 mm and a fraction of 2-6 mm were formed as a result of the screening operation, after which a fraction of 2-6 mm was processed in a separator using eddy currents of a drum type .

В ЕР-А-1676645 описан аппарат и способ сортировки потока смешанных бумажных и пластиковых частиц. Частицы подаются конвейером в зону сброса, расположенную выше зоны ударения, в которую эти частицы падают и где соударяются с лопастями, движущимися через зону ударения, в направлении, отклоняющем эти частицы от направления падения. Частицы собираются в нескольких принимающих окнах, удаленных от зоны ударения, причем каждое окно соответствует одной из нескольких фракций исходного потока бумажных и пластиковых частиц.EP-A-1676645 describes an apparatus and method for sorting a stream of mixed paper and plastic particles. The particles are conveyed by the conveyor to the discharge zone located above the stress zone, into which these particles fall and where they collide with the blades moving through the stress zone in the direction that deflects these particles from the direction of fall. Particles are collected in several receiving windows remote from the stress zone, each window corresponding to one of several fractions of the initial stream of paper and plastic particles.

В DE А-4332743 описывается сепарационный аппарат, который помещен в кожух.DE A-4332743 describes a separation apparatus that is housed in a casing.

Сепарационный аппарат по данному изобретению включает признаки по меньшей мере одного пункта приложенной формулы изобретения. Ясно подчеркивается, что объекты изобретения, упомянутые в отличительной части пункта 6 и/или пункта 7 и пунктах, зависящих от пункта 7, могут применяться отдельно и независимо от объекта изобретения, упомянутого в отличительной части пункта 1, при условии, что в отношении пункта 7 по меньшей мере конвейер размещен в приемной зоне второй фракции.The separation apparatus of this invention includes features of at least one paragraph of the attached claims. It is clearly emphasized that the objects of the invention referred to in the characterizing part of clause 6 and / or clause 7 and the clauses depending on clause 7 can be applied separately and independently of the object of the invention mentioned in the distinctive clause of clause 1, provided that with respect to clause 7 at least the conveyor is located in the receiving zone of the second fraction.

По первому аспекту изобретения данный сепарационный аппарат согласно ограничительной части имеет конвейер в приемной зоне для частиц второй фракции, выполненный с возможностью движения во время работы со скоростью по меньшей мере 2 м/с. Это гарантирует, что частицы, принимаемые на упомянутый конвейер, распределяются по всей протяженности движущейся поверхности конвейера, и в результате частицы лишь частично покрывают поверхность конвейера, что может рассматриваться в качестве однослойного распределения на упомянутом конвейере. Это неплотное распределение на конвейере является очень эффективным для предотвращения повторного слипания частиц первой фракции, поступающих на конвейер, относительно частиц второй фракции, что привело бы к снижению эффективности процесса разделения.According to the first aspect of the invention, this separation apparatus according to the restrictive part has a conveyor in the receiving zone for particles of the second fraction, configured to move during operation at a speed of at least 2 m / s. This ensures that the particles received on said conveyor are distributed over the entire length of the moving surface of the conveyor, and as a result, the particles only partially cover the surface of the conveyor, which can be considered as a single-layer distribution on the said conveyor. This loose distribution on the conveyor is very effective in preventing re-sticking of the particles of the first fraction entering the conveyor relative to the particles of the second fraction, which would lead to a decrease in the efficiency of the separation process.

Еще одним преимуществом упомянутой высокой скорости движения конвейера, составляющей по меньшей мере 2 м/с, является то, что в конце конвейера частицы второй фракции, которые тяжелее, чем частицы первой фракции, сбрасываются в место, более удаленное от конвейера, а частицы первой части просто падают из конвейера или прилипают к нему. Это чрезвычайно способствует эффективности разделения.Another advantage of the aforementioned high conveyor speed of at least 2 m / s is that at the end of the conveyor particles of the second fraction, which are heavier than particles of the first fraction, are discharged to a place farther from the conveyor, and particles of the first part just fall out of the conveyor or stick to it. This greatly contributes to separation efficiency.

Было установлено, что наилучшие результаты получаются, когда поверхность конвейера движется со скоростью 4 м/с.It was found that the best results are obtained when the conveyor surface moves at a speed of 4 m / s.

Эффективность разделения на легкие частицы первой фракции и тяжелые частицы второй фракции может быть усилена посредством того, что быстродвижущийся конвейер в приемной зоне для второй фракции имеет наклонное положение, так что он обеспечивает перемещение частиц, попавших на него, вверх к выходу конвейера.The efficiency of separation into light particles of the first fraction and heavy particles of the second fraction can be enhanced by the fact that the fast-moving conveyor in the receiving zone for the second fraction has an inclined position, so that it moves particles falling on it up to the exit of the conveyor.

Желательно, чтобы на выходе конвейера находился скребок для удаления частиц первой фракции, прилипших к поверхности конвейера. Этот материал первой фракции, соскребаемый из поверхности конвейера, конечно, целесообразно собирать отдельно от материала, сбрасываемого с конвейера и собираемого дальше от выхода конвейера.It is desirable that there is a scraper at the exit of the conveyor to remove particles of the first fraction adhering to the surface of the conveyor. This material of the first fraction, scraped from the surface of the conveyor, of course, it is advisable to collect separately from the material discharged from the conveyor and collected further from the exit of the conveyor.

На выходе конвейера сепарационный аппарат может быть оснащен первой воздуходувкой, подающей направленный вниз воздушный поток для удаления тех частиц первой фракции, которые сбрасываются с конвейера вместе с частицами второй фракции. Применение такой воздуходувки известно как таковое из WO 2009/123452. Было обнаружено, что поток воздуха, подаваемый первой воздуходувкой, наиболее эффективен, когда он имеет скорость в пределах 15-30 м/с.At the outlet of the conveyor, the separation apparatus can be equipped with a first blower that supplies a downward flow of air to remove particles of the first fraction that are discharged from the conveyor along with particles of the second fraction. The use of such a blower is known per se from WO 2009/123452. It was found that the air flow supplied by the first blower is most effective when it has a speed in the range of 15-30 m / s.

Сепарационный аппарат согласно настоящему изобретению может быть выполнен в соответствии с WO 2009/123452 путем расположения загрузочного устройства с вибрационной направляющей плитой, находящейся под наклоном к горизонту с углом в пределах от 70 до 90° и имеющей кромку, расположенную выше барабана и образующую выход для потока частиц, так что кромка вибрационной плиты располагается по вертикали выше оси вращения упомянутого барабана, чтобы заставить во время использования падать частицы из потока частиц к барабану в направлении упомянутой оси вращения и чтобы обеспечить оказание ударного воздействия пластин барабана на упомянутые падающие частицы в момент, когда упомянутые пластины ориентированы приблизительно вертикально вверх в направлении от барабана.The separation apparatus according to the present invention can be made in accordance with WO 2009/123452 by arranging a loading device with a vibrating guide plate, which is inclined to the horizon with an angle in the range of 70 to 90 ° and having an edge located above the drum and forming an outlet for flow particles, so that the edge of the vibrating plate is located vertically above the axis of rotation of the said drum in order to cause particles to fall during use from the particle stream to the drum in the direction of and rotation and to ensure the provision of the impact plates of the drum to said falling particles at a moment when said plates are oriented approximately vertically upward in the direction from the drum.

Выполнение плиты вибрирующей и ее наклон под углом 70-90° позволяет предотвратить сбивание друг с другом и прилипание к направляющей плите потока частиц, покидающего загрузочное устройство и движущегося в направлении барабана. Если это происходит, то требуемой точности разделения частиц на первую, относительно легкую, фракцию и вторую, относительно тяжелую, фракцию не достигается. Еще в одном аспекте изобретения сбивание материала частиц эффективно предотвращается только тогда, когда направляющая плита наклонена под углом приблизительно 85°. В таком случае поток частиц имеет свойства, аналогичные свойствам однослойного потока материала.The implementation of the vibrating plate and its inclination at an angle of 70-90 ° allows you to prevent churning with each other and sticking to the guide plate of a particle stream leaving the loading device and moving in the direction of the drum. If this happens, then the required accuracy of the separation of particles into the first, relatively light fraction and the second, relatively heavy fraction is not achieved. In yet another aspect of the invention, particle material churning is effectively prevented only when the guide plate is tilted at an angle of approximately 85 °. In this case, the particle stream has properties similar to those of a single-layer material stream.

Еще в одном аспекте изобретения сепарационный аппарат может быть оснащен второй воздуходувкой, обеспечивающей направленный вниз поток воздуха, причем воздуходувка размещена в непосредственной близости от барабана для раннего удаления во вторую приемную зону частиц первой фракции из потока частиц, движущегося из барабана после пластин барабана, в момент, когда упомянутые пластины, ориентированные вертикально вверх в направлении от барабана, оказали ударное воздействие на упомянутые частицы, падающие вдоль направляющей плиты загрузочного устройства в направлении барабана. Эта вторая воздуходувка может также применяться с тем же эффектом, если конвейер во второй приемной зоне, упомянутый в отличительной части пункта 1, не используется.In another aspect of the invention, the separation apparatus may be equipped with a second blower providing a downward flow of air, the blower being placed in the immediate vicinity of the drum for early removal into the second receiving zone of particles of the first fraction from the particle stream moving from the drum after the drum plates at the time when said plates oriented vertically upward from the drum had an impact on said particles falling along the loading guide plate device in the direction of the drum. This second blower can also be used with the same effect if the conveyor in the second receiving zone mentioned in the characterizing part of paragraph 1 is not used.

Еще один аспект изобретения, который может быть применен независимо от других функций, рассмотренных выше, заключается в том, что используется отражательная плита, которая удалена от барабана и наклонена вниз в направлении от барабана, и по меньшей мере часть этой плиты проходит выше конвейера во второй приемной зоне.Another aspect of the invention that can be applied independently of the other functions discussed above is that a reflective plate is used that is remote from the drum and tilted downward from the drum, and at least a portion of this plate extends above the conveyor in the second reception area.

Указанная отражательная плита обеспечивает контролируемое движения потока частиц к конвейеру в приемной зоне для второй фракции. Было обнаружено, что угол наклона отражательной плиты влияет на ее загрязняемость частицами первой фракции.The specified reflective plate provides a controlled movement of the particle stream to the conveyor in the receiving zone for the second fraction. It was found that the angle of inclination of the reflective plate affects its contamination by particles of the first fraction.

В связи с этим предпочтительно, чтобы отражательная плита была наклонена под углом менее 45° по отношению к горизонту. Было обнаружено, что при таком угле частицы второй фракции, которые непрерывно бомбардируют отражательную плиту, постоянно удаляют частицы первой фракции, которые начинают прилипать к этой отражательной плите. В этом отношении оказалось, что лучшие результаты достигаются при угле наклона отражательной плиты между 15° и 30° по отношению к горизонту.In this regard, it is preferable that the reflective plate was inclined at an angle of less than 45 ° with respect to the horizon. It was found that at this angle the particles of the second fraction, which continuously bombard the reflective plate, constantly remove the particles of the first fraction, which begin to adhere to this reflective plate. In this regard, it turned out that better results are achieved when the angle of inclination of the reflective plate is between 15 ° and 30 ° with respect to the horizon.

Было продемонстрировано, что частицы из первой фракции, имеющие меньшие размеры, предпочтительно в диапазоне 0-2 мм, не отлетают от барабана так далеко, как частицы из второй фракции, относящиеся к частицам, имеющим сравнительно более крупные размеры, предпочтительно в диапазоне 2-15 мм. Таким образом, сепарационный аппарат согласно настоящему изобретению особенно подходит для использования в качестве сортирующих средств для частиц из потока частиц, а когда поток частиц образован шлаком, образовавшимся в результате сжигания отходов, то сепарационный аппарат может успешно использоваться для концентрирования металлов из упомянутого шлака во вторую фракцию. Поэтому целесообразно, чтобы вторая фракция в дальнейшем обрабатывалась способом сухой сепарации для разделения этих металлов из данной фракции на черные и цветные металлы. Это обусловлено тем обстоятельством, что во время обработки потока частиц в сепарационном аппарате согласно данному изобретению вторая фракция уже теряет большую часть мелких частиц и влаги.It has been demonstrated that particles from the first fraction having smaller sizes, preferably in the range of 0-2 mm, do not fly away from the drum as far as particles from the second fraction relating to particles having relatively larger sizes, preferably in the range of 2-15 mm Thus, the separation apparatus according to the present invention is particularly suitable for use as a sorting agent for particles from a particle stream, and when the particle stream is formed by slag from waste incineration, the separation apparatus can be successfully used to concentrate metals from said slag into a second fraction . Therefore, it is advisable that the second fraction be further processed by a dry separation method to separate these metals from this fraction into ferrous and non-ferrous metals. This is due to the fact that during the processing of the particle stream in the separation apparatus according to this invention, the second fraction already loses most of the fine particles and moisture.

Изобретение будет далее объяснено со ссылкой на схематический пример варианта воплощения сепарационного аппарата согласно данному изобретению и со ссылкой на чертеж.The invention will be further explained with reference to a schematic example of an embodiment of a separation apparatus according to this invention and with reference to the drawing.

На фиг.1 схематически показан сепарационный аппарат согласно данному изобретению.1 schematically shows a separation apparatus according to this invention.

Как показано на фиг.1, сепарационный аппарат согласно изобретению обозначен ссылочным номером 1. Этот сепарационный аппарат 1 используется для разделения частиц 3 первой фракции и второй фракции, где соответствующие фракции относятся к частицам, имеющим отличающиеся размеры.As shown in figure 1, the separation apparatus according to the invention is indicated by a reference number 1. This separation apparatus 1 is used to separate particles 3 of the first fraction and the second fraction, where the corresponding fractions are particles having different sizes.

Все частицы 3 поддерживаются загрузочным устройством 2, 10. Загрузочное устройство содержит конвейер 10, за которым следует направляющая плита 2, которая выполнена с возможностью вибрации, что приводит к покиданию частицами 3 направляющей плиты 2 через кромку 2′ в потоке частиц, обозначенном стрелкой 4. Перед покиданием направляющей плиты 2 через ее кромку 2′ поток частиц 4 находится на упомянутой направляющей плите 2. Эта направляющая плита 2 наклонена вниз, что способствует образованию однослойного потока 4 частиц при толщине этого потока, измеряемого от поверхности плиты, больше в два-три раза, а чаще всего в четыре раза максимального диаметра частиц.All particles 3 are supported by the loading device 2, 10. The loading device contains a conveyor 10, followed by a guide plate 2, which is made with the possibility of vibration, which leads to the particles 3 of the guide plate 2 leaving the edge 2 ′ in the particle stream indicated by arrow 4. Before leaving the guide plate 2 through its edge 2 ′, the particle stream 4 is located on the said guide plate 2. This guide plate 2 is inclined downward, which contributes to the formation of a single-layer stream of 4 particles with the thickness of this stream, measured It is more than two to three times greater than that obtained from the surface of the plate, and most often four times the maximum particle diameter.

Кромка 2′ вибрационной плиты 2 размещается выше барабана 5, который может вращаться вокруг своей оси вращения 8 и имеет на своей периферии 13 пластины 6, 6′. Каждая пластина 6, 6′ имеет проходящую в радиальном направлении ударяющую поверхность для обеспечения ударного воздействия на частицы 3, оказывающиеся вблизи барабана 5.The edge 2 ′ of the vibration plate 2 is placed above the drum 5, which can rotate around its axis of rotation 8 and has on its periphery 13 plates 6, 6 ′. Each plate 6, 6 ′ has a radially extending impact surface to provide impact on particles 3 located near the drum 5.

Как уже упоминалось, целесообразно использовать направляющую плиту 2, имеющую небольшой уклон вниз, как видно, из переходной зоны 2" между конвейером 10 и направляющей плитой 2. Этот уклон вниз предпочтительно составляет 85° по отношению к горизонту.As already mentioned, it is advisable to use a guide plate 2 having a slight downward slope, as seen from the transition zone 2 "between the conveyor 10 and the guide plate 2. This downward slope is preferably 85 ° with respect to the horizontal.

На фиг.1 ясно показано, что кромка 2′ вибрационной направляющей плиты 2 располагается вертикально или почти вертикально над осью вращения 8 барабана 5 так, что в процессе работы частицы 3 потока 4 частиц падают к барабану 5 в направлении упомянутой оси вращения 8 или в непосредственной близости к ней. Кроме того, данная конструкция выполнена так, что пластины 6, 6′ барабана 5 оказывают ударное воздействие на упомянутые падающие частицы 3 в тот момент, когда пластины 6, 6′ ориентированы вертикально или почти вертикально вверх в направлении от барабана 5. Это показано на фиг.1 для пластины 6.Figure 1 clearly shows that the edge 2 ′ of the vibrating guide plate 2 is located vertically or almost vertically above the axis of rotation 8 of the drum 5 so that during operation the particles 3 of the particle stream 4 fall towards the drum 5 in the direction of said axis of rotation 8 or in the immediate proximity to her. In addition, this design is made so that the plates 6, 6 ′ of the drum 5 impact on said falling particles 3 at the moment when the plates 6, 6 ′ are oriented vertically or almost vertically upward from the drum 5. This is shown in FIG. .1 for plate 6.

Кроме того, пластины 6, 6′ имеют скос 14 с уклоном от свободных концов 15, 15′ упомянутых пластин 6, 6′ к окружности барабана 13. Благодаря этому удается эффективно избежать завихрения сзади пластин 6, 6′ во время вращения барабана 5.In addition, the plates 6, 6 ′ have a bevel 14 with a slope from the free ends 15, 15 ′ of said plates 6, 6 ′ to the circumference of the drum 13. Due to this, swirling behind the plates 6, 6 ′ during rotation of the drum 5 can be effectively avoided.

Во время использования барабан 5 заставляют вращаться с такой скоростью, что пластины 6, 6′ оказывают ударное воздействие на частицы 3 в потоке 4 частиц с горизонтальной скоростью в пределах 10-30 м/сек. Вследствие этого воздействия, как показано на фиг.1, облако частиц движется по направлению стрелки В для сбора по меньшей мере в приемной зоне 11, ближней к барабану 5, для приема в ней меньших частиц первой фракции и в еще одной приемной зоне 12 для приема в ней более крупных частиц второй фракции.During use, the drum 5 is forced to rotate at such a speed that the plates 6, 6 ′ have an impact on the particles 3 in the stream 4 of particles with a horizontal speed in the range of 10-30 m / s. Due to this effect, as shown in FIG. 1, the particle cloud moves in the direction of arrow B to collect at least in the receiving zone 11 closest to the drum 5, for receiving smaller particles of the first fraction therein and in another receiving zone 12 for receiving it contains larger particles of the second fraction.

При надлежащей настройке вибрации направляющей плиты 2 в отношении частоты и амплитуды вибрации и при надлежащем выборе скорости вращения барабана 5 возможно осуществление эффективного разделения частиц на первую и вторую фракции, где к первой фракции относятся частицы, имеющие размеры в пределах 0-2 мм, а ко второй фракции относятся частицы, имеющие размеры в пределах 2-15 мм. Надлежащим будет такое функционирование изобретенного аппарата, при котором частицы покидают барабан 5 таким образом, что их угол α вылета отличается не более чем на 12 градусов от среднего угла вылета потока в целом.With proper adjustment of the vibration of the guide plate 2 with respect to the frequency and amplitude of the vibration and with the appropriate choice of the speed of rotation of the drum 5, it is possible to effectively separate the particles into first and second fractions, where the first fraction includes particles having sizes in the range of 0-2 mm, and the second fraction includes particles having sizes in the range of 2-15 mm. Proper functioning of the invented apparatus will be such that the particles leave the drum 5 in such a way that their exit angle α differs by no more than 12 degrees from the average exit angle of the stream as a whole.

Кроме того, сепарационный аппарат 1 может быть оснащен кожухом (не показан) с целью защиты частиц 3 от внешних погодных условий, что обеспечивает обработку всех частиц 3 из потока 4 частиц, имеющих размеры в пределах 0-15 мм в аппарате согласно предложенному изобретению.In addition, the separation apparatus 1 can be equipped with a casing (not shown) in order to protect particles 3 from external weather conditions, which ensures the processing of all particles 3 from the stream 4 of particles having sizes in the range of 0-15 mm in the apparatus according to the invention.

Как приемная зона 11 для первой фракции, так и приемная зона 12 для второй фракции на практике оснащены конвейерной лентой 16, 17 для удаления собранных частиц из упомянутых зон. Конвейерная лента 16 в приемной зоне 11 для первой легкой фракции не является обязательной и может быть заменена, например, на накопительный бункер. Согласно данному изобретению требуется, однако, использование в приемной зоне 12 для тяжелой второй фракции конвейера 17. На этом конвейере 17 собираются преимущественно частицы более тяжелой второй фракции, но неизбежно также, что на конвейер 17 может попасть и некоторое количество частиц более легкой первой фракции.Both the receiving zone 11 for the first fraction and the receiving zone 12 for the second fraction are in practice equipped with a conveyor belt 16, 17 for removing collected particles from the said zones. The conveyor belt 16 in the receiving zone 11 for the first light fraction is optional and can be replaced, for example, with a storage hopper. According to the present invention, however, it is required that a heavy second fraction of the conveyor 17 be used in the receiving zone 12 for the heavy fraction of the second fraction. The particles of the heavier second fraction are mainly collected on this conveyor 17, but it is also inevitable that a certain number of particles of the lighter first fraction can also get onto the conveyor 17.

Все частицы 3, собираемые на конвейер 17, разгружаются из приемной зоны 12 и транспортируются конвейером 17, движущимся со скоростью по меньшей мере 2 м/с, а предпочтительно 4 м/с, которая является достаточно высокой, чтобы все частицы были неплотно распределены по площади движущейся поверхности конвейера 17, что предотвращает обратное слипание частиц первой фракции и частиц второй фракции. Целесообразно, чтобы конвейер 17 имел такой наклон, чтобы он перемещал частицы, прилипшие к нему, вверх к выходу конвейера. Это способствует тому, что высокая скорость конвейера 17 вызывает отделение тяжелых частиц 3 второй фракции от конвейерной ленты 17 со скоростью, достаточной для перемещения частиц второй фракции через по существу поперечный воздушный поток 18, поступающий из воздуходувки 19. Под воздействием воздушного потока 18 частицы первой легкой фракции, захваченные более крупными частицами 3 второй фракции или перемещаемые вместе с ними, отделяются от этих крупных частиц. Поток воздуха 18 может быть легко образован с помощью воздуходувки 19, создающей направленный вниз воздушный поток 18, непосредственно рядом с местом выхода или выходом 20, где частицы 3 покидают конвейерную ленту 17. Надлежащее значение скорости воздушного потока 18 находится в пределах 15-30 м/с.All particles 3 collected on the conveyor 17 are unloaded from the receiving zone 12 and transported by a conveyor 17 moving at a speed of at least 2 m / s, and preferably 4 m / s, which is high enough so that all the particles are not tightly distributed over the area the moving surface of the conveyor 17, which prevents the particles of the first fraction and particles of the second fraction from re-sticking. It is advisable that the conveyor 17 has such an inclination that it moves particles adhering to it, up to the exit of the conveyor. This helps to ensure that the high speed of the conveyor 17 causes the separation of the heavy particles 3 of the second fraction from the conveyor belt 17 at a speed sufficient to move the particles of the second fraction through the substantially transverse air stream 18 coming from the blower 19. Under the influence of the air stream 18, the particles of the first light fractions captured by larger particles 3 of the second fraction or moved together with them are separated from these larger particles. The air stream 18 can be easily formed using a blower 19, creating a downward air stream 18, immediately next to the exit or exit 20, where the particles 3 leave the conveyor belt 17. The proper value of the air velocity 18 is in the range of 15-30 m / from.

Как показано на фиг.1, на выходе конвейера имеется скребок 23 для удаления частиц первой фракции, которые склонны прилипать к поверхности конвейера 17.As shown in figure 1, at the exit of the conveyor there is a scraper 23 for removing particles of the first fraction, which tend to adhere to the surface of the conveyor 17.

Далее на фиг.1 показано, что может применяться вторая воздуходувка 21, обеспечивающая направленный вниз воздушный поток и находящаяся в непосредственной близости от барабана 5 для раннего удаления в направлении приемной зоны 11 частиц первой фракции из потока частиц, перемещающегося от барабана 5 после пластин 6, 6′ барабана 5, в момент, когда упомянутые пластины 6, 6′ ориентированы вертикально вверх в направлении от барабана 5 и оказывают ударное воздействие на упомянутые частицы 3, падающие вдоль направляющей плиты 2 загрузочного устройства 2, 10 в направлении барабана 5.Figure 1 further shows that a second blower 21 can be used, providing a downward flow of air and located in close proximity to the drum 5 for early removal in the direction of the receiving zone 11 of the particles of the first fraction from the particle stream moving from the drum 5 after the plates 6, 6 ′ of the drum 5, at the moment when said plates 6, 6 ′ are oriented vertically upward from the drum 5 and have an impact on said particles 3 falling along the guide plate 2 of the loading device 2 , 10 in the direction of the drum 5.

Еще одной функцией изобретения является та, что имеется отражательная плита 22, удаленная от барабана 5 и наклоненная вниз в направлении в сторону от барабана 5, которая по крайней мере частично проходит выше конвейера 17 в приемную зону 12 для второй более тяжелой фракции.Another function of the invention is that there is a reflective plate 22, remote from the drum 5 and inclined downward in the direction away from the drum 5, which at least partially passes above the conveyor 17 in the receiving zone 12 for the second heavier fraction.

Отражательная плита 22 наклонена под углом менее 45° по отношению к горизонту. Целесообразно, чтобы отражательная плита 22 была наклонена под углом между 15 0 и 30° по отношению к горизонту.The reflection plate 22 is inclined at an angle of less than 45 ° with respect to the horizon. It is advisable that the reflective plate 22 is inclined at an angle between 15 0 and 30 ° with respect to the horizon.

Результатыresults

Результаты извлечения при применении сепарационного аппарата согласно изобретению для разделения и извлечения на примере 750 кг шлака, имеющего частицы в пределах 0-15 мм, следующие:The extraction results when using the separation apparatus according to the invention for separation and extraction using 750 kg of slag, having particles in the range of 0-15 mm, are as follows:

Подача на входеInlet feed ИзвлечениеExtraction ИзвлечениеExtraction Грубый продуктCoarse product Тонкий продуктThin product 4 мм-15 мм4 mm-15 mm 96,5%96.5% 3,5%3.5% 2 мм-4 мм2 mm-4 mm 96,6%96.6% 3,4%3.4% 1 мм-2 мм1 mm-2 mm 79,9%79.9% 20,1%20.1% 0,5-1 мм0.5-1 mm 52,0%52.0% 48,0%48.0% 0,25-0,5 мм0.25-0.5 mm 42,4%42.4% 57,6%57.6% 0,125-0,25 мм0.125-0.25 mm 44.8%44.8% 55,2%55.2% 0,063-0,125 мм0.063-0.125 mm 50,5%50.5% 49,5%49.5% 0,038-0,063 мм0.038-0.063 mm 67,7%67.7% 32,3%32.3%

Из этих результатов ясно, что изобретенный сепарационный аппарат очень эффективен для извлечения частиц второй фракции, имеющей размер в пределах 2-15 миллиметров, из частиц первой фракции размером менее 2 мм.From these results it is clear that the invented separation apparatus is very effective for extracting particles of the second fraction, having a size in the range of 2-15 millimeters, from particles of the first fraction smaller than 2 mm.

Пример воплощения, описанный здесь, относится к работе и конструкции сепарационного аппарата согласно данному изобретению и не ограничивается только обработкой шлака после сжигания отходов или зольных остатков. Изобретенный сепарационный аппарат является вообще применимым к любому типу частиц, которые требуется разделить на фракции частиц, имеющих размеры в нижних пределах, например 0-15 мм, без ограничения только такими частицами, которые получены от установок сжигания отходов.An exemplary embodiment described herein relates to the operation and design of a separation apparatus according to this invention, and is not limited to the processing of slag after burning waste or ash residues. The invented separation apparatus is generally applicable to any type of particles that need to be divided into fractions of particles having sizes in the lower limits, for example 0-15 mm, without limiting only to those particles obtained from waste incineration plants.

Claims

1. The separation apparatus (1) for separating from the stream (4) of particles of at least a first fraction having particles (3) of a first size group having particles with a size in the range of 0-2 mm and a second fraction having particles (3) the second group of sizes, having particles with a size in the range of 2-15 mm, containing a loading device (2, 10) for a stream (4) of particles, a rotary drum (5) having plates on its periphery (13) (6, 6 ′), Each of which has a radially extending impact surface for particles, and a receiving zone (12) for particles of the second fraction, and the receiving zone (12) is equipped with a conveyor (17) for unloading particles received in the said receiving zone (12), characterized in that the conveyor (17) in the receiving zone (12) for the second fraction is made with the possibility of movement during use, at a speed of at least 2 m / s and the fact that at a distance from the drum (5) a reflective plate (22) is made that is inclined downward in the direction from the drum (5) and at least partially passes above the conveyor ( 17) in the receiving zone (12) for the second fraction, and the reflective plate (22) tilted at an angle of less than 45 ° relative to the horizon.

2. The separation apparatus (1) according to claim 1, characterized in that the conveyor (17) in the receiving zone for the second fraction (12) has an inclined position, so that it provides movement of particles that have fallen on it up to the exit of the conveyor.

3. The separation apparatus (1) according to claim 1, characterized in that the surface of the conveyor (17) is configured to move at a speed of 4 m / s.

4. The separation apparatus (1) according to claim 1 or 2, characterized in that there is a scraper (23) at the exit of the conveyor to remove particles of the first fraction adhering to the surface of the conveyor (17).

5. The separation apparatus (1) according to any one of paragraphs. 1-3, in which the outlet of the conveyor has a first blower (19) for supplying a downward directed air stream (18) to remove particles of the first fraction, which are drawn in by particles of the second fraction, while the air stream (18) supplied by the first blower (19) has an air flow rate in the range of 15-30 m / s.

6. The separation apparatus (1) according to any one of paragraphs. 1-3, in which the loading device (2, 10) contains a vibrating guide plate (2), inclined at an angle within 70-90 ° relative to the horizontal, and the guide plate (2) has an edge (2 ′) located above a drum (5) and configured as an outlet for a stream (4) of particles, the edge (2 ′) of the vibration guide plate (2) being located vertically above the axis (8) of rotation of the drum (5) to force particles (3) to be used during use ) fall from the particle stream (4) to the drum (5) in the direction of the indicated axis of rotation (8) and to ensure impact impact of the plates (6, 6 ′) of the drum (5) on said incident particles (3) at the moment when said plates (6, 6 ′) are oriented approximately vertically upward from the drum (5), while the guide plate is inclined at an angle of approximately 85 °.

7. The separation apparatus (1) according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that in the immediate vicinity of the drum (5) there is a second blower (21) providing a downward directed air flow for early removal of particles of the first fraction from the particle stream having the possibility of movement from the drum into the second receiving zone (11) (5) after the plates (6, 6 ′) of the drum (5) at the moment when the said plates (6, 6 ′), oriented vertically upward from the drum (5), had an impact on said particles (3) falling along the guide plate (2) of the loading device (2, 10) in n drum direction (5).

8. The separation apparatus (1) according to claim 7, characterized in that the reflective plate (22) is inclined at an angle of 15 ° to 30 ° with respect to the horizon.