ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ СЕПАРАТОР ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ЛЕГКОЙ ФРАКЦИИ ИЗ АККУМУЛЯТОРНОГО ЛОМА Российский патент 2002 года по МПК B03B5/48 B03B9/06 C22B7/00 

Область техники
Изобретение относится к разделению твердых материалов в жидкости, в частности к устройствам для выделения легкой фракции в виде полипропилена (ПП) из отработанных свинцово-кислотных автотракторных аккумуляторов при их механизированной разделке и подготовке к плавке, и может применяться в обогащении руд, промышленности строительных материалов, переработке лома и отходов.

Уровень техники.

Известен гидродинамический сепаратор для разделения аккумуляторного лома, включающий корпус в виде вертикально установленной трубы, разгрузочные узлы для тяжелой и легкой фракций, в качестве которых используется наклонный транспортер в нижней части корпуса (для тяжелой фракции) и транспортер (шнек) в верхней части для легкой фракции (полипропилена), а также патрубок подвода воды. Сепаратор фирмы Engitec Impianti Spa Италия, основные элементы конструкции изложены, например, в сборнике "Источники тока (технология, производство и переработка)". Под ред. Вайсганта З.Б., информационно-технический сборник, выпуск 2 (с. 60-62), С.-Петербург, 1996 г., 77 с.

Недостатком устройства является высокое содержание примесей в легкой (ПП) фракции в виде мелких частиц свинца (1-3 мм), эбонита и др. Особенно это проявляется при работе на сырье из СНГ и Прибалтики, состав и качество поставок которого отличается от уровня Западной Европы и США.

Известен гидросепаратор для выделения легкой фракции ПП из дробленого аккумуляторного лома, включающий корпус с наклонным днищем, в данной части которого находится шнек для выгрузки тяжелой фракции, узел разгрузки полипропилена в виде верхнего наклонного шнека, а также патрубок подвода воды. Рекламный проспект ф-мы M.A. INDUSTRIES INC США.

Недостатком гидросепаратора является повышенное содержание примесей тяжелых мелких частиц (1-3 мм) в легкой (ПП) фракции, особенно при работе на отечественном сырье.

Наиболее близким к предлагаемому, по выполняемой функции, является гидродинамический сепаратор для выделения легкой фракции из аккумуляторного лома, включающий корпус, патрубок подвода воды, приемник сырья, разгрузочные узлы для легкой и тяжелой фракций (SU 708562 A, 27.09.1999, В 03 В 5/48).

Однако при работе в режиме выделения легкой фракции в виде полипропилена (ПП) в ней остается повышенное количество мелких частиц тяжелой фракции (до 3-5%).

Цель изобретения - повышение качества легкой (ПП) фракции за счет отделения мелких тяжелых частиц.

Сущность изобретения
Указанная цель достигается тем, что гидродинамический сепаратор для выделения легкой фракции из аккумуляторного лома, включающий корпус, патрубок подвода воды, приемник сырья, разгрузочные узлы для легкой и тяжелой фракций, снабжен лопастной мешалкой, установленной внутри заглубленной части приемника сырья, лопасти которой выполнены гибкими, а их диаметр превышает диаметр приемника сырья, при этом разгрузочный узел для легкой фракции выполнен в виде внутреннего и внешнего боковых окон в приемнике сырья, соответственно для прима легкой фракции из корпуса и ее отвода из приемника, причем патрубок подвода воды ориентирован на внутреннее окно для смещения в его сторону всплывшей в корпус легкой фракции.

Описание устройства
Гидродинамический сепаратор (фиг. 1, 2) включает корпус 1 с наклонным днищем 2, транспортером тяжелой фракции - шнек 3, мешалку 4 с лопастями 5 и 6, приемник сырья 7, с окнами 8 и 9 для прохода легкой (ПП) фракции:
- внутреннее переходное окно 8,
- разгрузочное окно 9.

Патрубок подвода воды 10, ориентированный на окно 8, разгрузочная воронка тяжелой фракции 11, шторка 12 регулирует ширину окна 8.

Принцип работы
Исходный продукт - дробленый лом свинцово-кислотных автотракторных аккумуляторов пропиленовых корпусов загружается в приемник сырья 7. При этом тяжелая фракция - куски свинца проседает на дно сепаратора 2 и шнеком 3 выгружается через разгрузочную воронку 11.

А легкая (ПП) фракция в приемнике 7 под действием лопастей 5 и 6 мешалки 4 смещается к разгрузочному окну 9 и выгружается. При этом, основная часть мелких частиц тяжелой фракции (1-3 мм), имеющих склонность к прилипанию к более крупным (30-60 мм) легким пластинам полипропилена, отделяется от ПП-пластин и оседает на дно в тяжелую фракцию.

Некоторая часть мелких тяжелых частиц (металл и т.д.) запутывается внутри паутинообразных волокон, образующихся при дроблении аккумуляторов из шнуровых ручек, и в зоне действия мешалки эта "паутина" также переходит в тяжелую фракцию, не засоряя ПП.

Часть ПП попадает в нижнюю часть приемника 7 и всплывает вне его на поверхность воды. Затем этот всплывший ПП смещается в сторону проходного окна 8 с регулировочной шторкой 12 и разгружается через окно 9.

Парубок воды 10 обеспечивает водный баланс сепаратора (при необходимости) и способствует смещению всплывших частиц ПП в сторону проходного окна 8, которое, как и патрубок 10, может работать в периодическом режиме.

Пример реализации устройства
Опытная партия аккумуляторного лома составляла около 20 т, преимущественно полипропиленовых корпусов с тяжелыми компонентами (свинцовые решетки, клеммы, окисно-сульфатная фракция и т.д).

Общее содержание тяжелых компонентов в исходном продукте этой партии составляло 15-30%. После мокрого дробления и грохочения, сырье загружалось в сепаратор.

Опытный образец сепаратора производительностью около 300 кг/ч полипропилена был изготовлен разборным, со съемной верхней частью.

При этом нижняя часть (2) сепаратора выполнена стационарной и включает наклонный винтовой транспортер-шнек (3) для выгрузки тяжелой фракции. А верхняя часть вначале была выполнена с возможностью съема всплывшего ПП винтовой поверхностью (шнек), а также с апробацией варианта разгрузки в потоке воды (по прототипу).

Однако в процессе испытаний в обоих вариантах содержание примесей (тяжелых компонентов) в легкой (ПП) фракции не удавалось снизить менее 2%, а в некоторых случаях оно достигало 5%, при производительности 150-200 кг/ч ПП.

В связи с этим был реализован и опробован гидродинамический сепаратор в предлагаемом исполнении. В процессе испытаний остаточное содержание примесей тяжелых частиц в легкой ПП фракции снизилось до 0,3-0,8%, а достигнутая производительность - 300 кг/ч по пропилену. При этом диаметр лопастей 5, мешалки 4 составил 0,85 м, а скорость вращения 1-2 об/с. По варианту работы с закрытым окном 8 ПП удаляется по мере накопления.

Изобретение относится, в частности, к устройствам для выделения полипропилена из отработанных свинцово-кислотных автотракторных аккумуляторов при их механизированной разделке и подготовке к плавке и может применяться в обогащении руд, промышленности строительных материалов, переработке лома и отходов. Устройство включает корпус, патрубок подвода воды, приемник сырья, разгрузочные узлы для легкой и тяжелой фракции, лопастную мешалку, установленную внутри заглубленной части приемника сырья, лопасти которой выполнены гибкими, а их диаметр превышает диаметр приемника сырья, при этом разгрузочный узел для легкой фракции выполнен в виде внутреннего и внешнего боковых окон в приемнике сырья, соответственно для приема легкой фракции из корпуса и ее отвода из приемника, причем патрубок подвода воды ориентирован на внутреннее окно для смещения в его сторону, всплывшей на поверхность легкой фракции. Заявленное изобретение позволяет повысить качество полипропилена за счет снижения примесей тяжелых компонентов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Гидродинамический сепаратор для выделения легкой фракции из аккумуляторного лома, включающий корпус, патрубок подвода воды, приемник сырья, разгрузочные узлы для легкой и тяжелой фракций, отличающийся тем, что разгрузочный узел для легкой фракции выполнен в виде внутреннего и внешнего боковых окон в приемнике сырья, соответственно для приема легкой фракции из корпуса и ее отвода из приемника, причем патрубок подвода воды ориентирован на внутреннее окно для смещения в его сторону всплывающей в корпус легкой фракции, при этом сепаратор снабжен лопастной мешалкой, установленной внутри заглубленной части приемника сырья, лопасти которой выполнены гибкими, а их диаметр превышает диаметр приемника сырья. 2. Гидродинамический сепаратор по п.1, отличающийся тем, что в качестве легкой фракции выделяют полипропилен. 3. Гидродинамический сепаратор по п.1, отличающийся тем, что внутреннее боковое окно выполнено с регулировочной шторкой.