СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ ЗОЛЫ ИЗ УСТАНОВОК ДЛЯ СЖИГАНИЯ МУСОРА Российский патент 2020 года по МПК B03B9/04 F23J1/00 

Описание

Настоящее изобретение относится к способу и установке для обогащения золы из установок для сжигания мусора. Под золой подразумевается, в частности, зола после сжигания бытового мусора (HMVA).

При обогащении золы из установок для сжигания мусора преследуется цель разделить золу так, чтобы получить несколько частей (фракций) золы, которые в разной степени загрязнены вредными веществами. В то время как сильно загрязненные вредными веществами части необходимо утилизировать с большими затратами, менее загрязненные и при необходимости не загрязненные части можно выгодно повторно использовать. Особенно важным при обогащении золы является извлечение из золы черных и цветных металлов, которые являются особенно прибыльными.

Обогащение золы после сжигания бытового мусора осуществляется в способе мокрой сортировки. Для этого золу смешивают с жидкостью.

Под сортировкой понимается разделение исходного материала, состоящего из частиц с определенным распределением размеров частиц, на несколько фракций с разным распределением размеров частиц. Сортировка предназначена, например, для того, чтобы разделить золу на части, которые в разной степени загрязнены вредными веществами.

Из документа DE 10 2011 013 030 A1 известен способ обогащения золы мокрой сортировкой, в котором золу сначала смешивают с жидкостью в емкости для получения суспензии и после грохочения крупной фракции в виде потока подаваемого материала направляют в сортирующую ступень, которая содержит классификатор с восходящим потоком и расположенный спереди гидроциклон. Поток подаваемого материала характеризуется распределением размеров частиц от 0 до 4 мм. В гидроциклоне осаждают самые мелкие частицы. В верхней части псевдоожиженного слоя, получаемого в классификаторе с восходящим потоком, отделяют концевую фракцию в виде суспензии с размером частиц от 0 мм до 0,25 мм. В нижней части псевдоожиженного слоя отделяют хорошую фракцию с гранулометрическим составом от 0,25 мм до 4 мм. Хорошую фракцию можно хранить без учета экологических норм или также экономически выгодно использовать при необходимости. Концевая фракция содержит вредные вещества, как, например, тяжелые металлы. Ее необходимо утилизировать с учетом правовых норм.

Из документа DE 10 2014 100 725 B3 известен способ обогащения золы из установок для сжигания мусора, в котором сортирующая ступень также содержит классификатор с восходящим потоком и расположенную спереди гидроциклонную установку. Хорошую фракцию отделяют в нижней части псевдоожиженного слоя и из нее удаляют воду посредством устройства для просеивания. Подрешетный продукт устройства для просеивания направляют обратно в гидроциклонную установку.

Задача настоящего изобретения заключается в обеспечении такого обогащения золы из установок для сжигания мусора, чтобы обогатительные установки можно было эксплуатировать с высокой экономической эффективностью.

Для решения этой задачи указанный вначале способ согласно изобретению отличается тем,

- что смесь золы с водой с размером частиц от 0 до максимум 5 мм вводят в сортирующее устройство;

- что в сортирующем устройстве смесь золы с водой в трех ступенях сортируют на крупную фракцию, среднюю фракцию с меньшим размером частиц, который составляет максимум 1,2 мм, и на мелкую фракцию с еще меньшим размером частиц, который составляет максимум 0,4 мм; и

- что только крупную фракцию направляют на обогащение металлом, содержащимся в крупной фракции.

Настоящее изобретение основано на знаниях о том, что обогатительную установку можно эксплуатировать с еще большей экономической эффективностью, если не только сортировать смесь золы с водой на хорошую фракцию и плохую фракцию, как это известно из уровня техники, но также проводить в отношении хорошей фракции повторную сортировку. До сих пор исходили из того, что является экономически оптимальным утилизировать загрязненную вредными веществами плохую фракцию, а хорошую фракцию, не содержащую вредные вещества, направлять на обогащение. При этом экономический интерес представляют черные металлы и, в частности, цветные металлы. Тем не менее, оказалось, что цветные металлы в отношении экономически выгодного использования находятся в частицах не каждого размера. Следовательно, сортировка в трех ступенях на крупную фракцию, среднюю фракцию с меньшим максимальным размером частиц и мелкую фракцию с еще меньшим максимальным размером частиц обеспечивает то, что согласно изобретению только крупная фракция направляется на обогащение металлом, содержащимся в крупной фракции. В следствие того, что, в отличие от аналогов, известных из уровня техники, средняя фракция не направляется на обогащение металлом, заявленный способ в целом можно применять экономически выгодно. Средняя фракция предпочтительно в значительной степени не содержит вредных веществ. Последние находятся по существу исключительно в мелкой фракции.

Анализы показали, что является особенно предпочтительным, если максимальный размер частиц средней фракции составляет 1,2 мм, предпочтительно приблизительно 1,0 мм, а максимальный размер частиц мелкой фракции составляет 0,4 мм (или 400 мкм), предпочтительно приблизительно 0,25 мм (или 250 мкм). В то время как в аналогах, известных из уровня техники, средняя фракция направляется на обогащение металлом, согласно изобретению эта фракция не используется для извлечения металла специально. Неожиданно оказалось, что средняя фракция содержит лишь немного цветных металлов, которые можно отделить способом согласно изобретению. Благодаря этому степень его эффективности по сравнению с известными решениями значительно повышается.

Здесь следует указать на то, что при сортировке систематически учитываются конкретные размеры частиц. Тем не менее, как и в аналогах, известных из уровня техники, технология так влияет на способы разделения, что часть фракций может быть незначительно больше или меньше, чем заданная величина. Эта часть, тем не менее, очень небольшая.

Смесь золы с водой обеспечивается предпочтительно с размером частиц от 0 до максимум 5 мм. Один предпочтительный вариант осуществления изобретения характеризуется тем, что смесь золы с водой без дополнительного обогащения подают в сортирующее устройство путем перекачивания или вводят в сортирующее устройство по открытому впускному каналу.

В обоих описанных вначале способах (DE 10 2011 013 030 A1 и DE 10 2014 100 725 B3) перед классификатором с восходящим потоком расположен гидроциклон. В циклоне отделяется загрязненный вредными веществами шлам. Со шламом отделяется приблизительно 90% объемного потока.

В предпочтительном варианте осуществления, наоборот, смесь золы с водой без дополнительного обогащения подают в сортирующее устройство путем перекачивания или вводят в сортирующее устройство по открытому впускному каналу, например, из подрешетного продукта сита для сортировки и там в трех ступенях сортируют на три фракции с разными размерами частиц. Расположенный перед сортирующим устройством гидроциклон не требуется, и он предпочтительно также не нужен, поскольку в сортирующее устройство вводится предпочтительно вся смесь золы с водой.

Под сортирующим устройством подразумевается предпочтительно трехступенчатый классификатор с восходящим потоком. В сортирующем устройстве смесь золы с водой направляется на отбойную плиту. Под отбойной плитой отделяется крупная фракция. Согласно изобретению только эта крупная фракция направляется на обогащение для извлечения металла. Посредством воды восходящего потока в двух дополнительных сортирующих ступенях отделяются средняя фракция и мелкая фракция. Для этой известной самой по себе технологии, применяемой в трехступенчатом классификаторе с восходящим потоком, требуется определенное количество воды, которое подается так, что предпочтительно смесь золы с водой без дополнительного обогащения перекачивается в сортирующее устройство в определенном количестве.

Оператор установки может подавать смесь золы с водой с размером частиц от 0 до максимум 5 мм уже перемешанной третьей стороной. Однако предпочтительно, чтобы третьей стороной предоставлялась только зола из установки для сжигания мусора. Класс крупности золы составляет от приблизительно 0 до 150 мм, при необходимости также с частично большим размером компонентов. В еще одном варианте осуществления способа золу смешивают с жидкостью в емкости для получения суспензии и затем сортируют перед перекачиванием смеси в сортирующее устройство. Сортировка перед перекачкой насосом может осуществляться в несколько этапов. Наконец, получают смесь золы с водой с распределением размеров частиц от 0 до максимум 5 мм, предпочтительно от 0 до приблизительно 2 мм. Эта смесь золы с водой без дополнительного обогащения, в частности, без промежуточной обработки в циклоне, перекачивается в сортирующее устройство и в нем в трех ступенях сортируется на три фракции, как было описано выше.

Крупная фракция направляется на обогащение металлом, содержащимся в крупной фракции. При этом речь идет, в частности, о цветном металле, который представляет особую ценность. Предпочтительно сначала из крупной фракции удаляют воду, а затем фракцию очищают в ступени дополнительной очистки перед направлением на обогащение металлом, содержащимся в крупной фракции. Оказалось, что удаление воды и последующая дополнительная очистка дополнительно повышают степень эффективности, поскольку обычные магнитные и немагнитные сепараторы могут лучше обнаруживать черные металлы и цветные металлы, а также можно сильно сократить количество солей, содержащихся в минералах.

Предпочтительно способ используют в замкнутом жидкостном контуре. В связи с этим следует отметить, что также при замкнутом контуре из системы уходит часть жидкости, например, из-за прилипания жидкости к удаляемым фракциям или испарения. Эту часть жидкости необходимо вернуть обратно в систему. При этом особенно предпочтительной оказалась подача в контур подпиточной воды из ступени дополнительной очистки. Подача свежей подпиточной воды для компенсации потерь воды здесь обеспечивает дополнительное преимущество, заключающееся в том, что подпиточная вода направляется туда, где также дополнительно может требоваться сокращение количества солей в крупной фракции.

В аналогах, известных из уровня техники, иногда возникают проблемы, связанные с пенообразованием в случае плохой фракции. Пенообразование может значительно затруднять выполнение способа.

Исследования показали, что к пенообразованию также приводят материалы низкой плотности, содержащиеся в мелкой фракции. Материалы низкой плотности содержат также, например, несгораемые органические компоненты. Эти материалы низкой плотности при сортировке перемещаются с мелкой фракцией благодаря своему небольшому удельному весу, хотя их диаметр больше, чем у мелкой фракции, и может составлять в каждом случае от 3 до 5 мм. Один особенно предпочтительный вариант осуществления изобретения характеризуется тем, что из мелкой фракции после выхода из сортирующего устройства удаляют материалы низкой плотности.

Удаление выполняют предпочтительно непосредственно после сортирующего устройства.

Удаление материалов низкой плотности из шламовидной мелкой фракции является сложным. Это связано с тем, что мелкая фракция образует мелкий шлам, который может быстро забивать отверстия обычных устройств для просеивания. В еще одном предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению предлагается выполнять удаление материалов низкой плотности посредством дугового сита. Дуговое сито является известным само по себе. Неожиданно оказалось, что оно отлично подходит для удаления материалов низкой плотности. Его преимущество заключается в том, что дуговое сито не засоряется, поэтому способ согласно изобретению можно непрерывно выполнять в условиях длительной эксплуатации.

Другие исследования неожиданно показали, что стабильное пенообразование вызывает только определенная доля мелкой фракции. На основании этого является предпочтительным, если при необходимости после удаления материалов низкой плотности мелкую фракцию сортируют на оставшуюся мелкую фракцию и самую мелкую фракцию с меньшим максимальным размером частиц и оставшуюся мелкую фракцию утилизируют. Предпочтительно сортировку выполняют в гидроциклоне. В результате исследований также было обнаружено, что время реакции также оказывает существенное влияние на пенообразование. Благодаря тому, что оставшаяся мелкая фракция выводится из системы непосредственно после удаления материалов низкой плотности, длительная реакция оставшейся мелкой фракции с жидкостью не возможна. Пенообразование эффективно предотвращается.

Предпочтительно у самой мелкой фракции максимальный размер частиц составляет 70 мкм, предпочтительно 50 мкм, в частности, приблизительно 30 мкм или меньше. Эта доля также может привести к определенному пенообразованию. Тем не менее, оказалось, что эта пена не является стабильной и разрушается без каких-либо химикатов спустя короткое время. В этом случае пенообразование совсем не влияет на непрерывную длительную эксплуатацию.

Оставшуюся мелкую фракцию утилизируют. Предпочтительно перед утилизацией из оставшейся мелкой фракции сначала максимально статично удаляют воду в вибрирующем устройстве для удаления воды и затем выводят из него.

При удалении воды образуется смесь шлама с жидкостью в виде фильтрата, которая направляется в гидроциклонную ступень, из которой в статичное устройство для удаления воды обратно подается фракция (подрешетный продукт). Подрешетный продукт из гидроциклонной ступени направляется предпочтительно в по меньшей мере один отстойник.

Как уже указывалось выше, считается предпочтительным, если выходящая из сортирующего устройства мелкая фракция сортируется еще раз. Получаемая в результате этого самая мелкая фракция содержит лишь очень незначительное количество вредных веществ. Кроме того, в этой фракции содержится неожиданно мало пенообразующих веществ.

В еще одном варианте осуществления изобретения предлагается подавать самую мелкую фракцию в по меньшей мере один отстойник с по меньшей мере одной отстойной камерой, в котором может происходить отстаивание самой мелкой фракции. Несмотря на относительно длительное время пребывания в жидкости эта самая мелкая фракция не приводит к возникновению стабильной пены, которая мешает процессу. Неожиданно оказалось, что после отстаивания самой мелкой фракции, оставшаяся в отстойнике жидкость соответствует критериям для сброса общественной технологической воды в отношении тяжелых металлов. Это означает, что эту жидкость за счет соответствующего добавления необходимой ввиду процесса подпиточной воды в отношении критериев, касающихся солей, например, хлорида, также можно очень долго использовать в специальном контуре, перед тем как находящуюся в отстойнике жидкость нужно будет заменить.

Отделившийся от самой мелкой фракции тонкий шлам откачивается предпочтительно насосом для материала высокой плотности.

Отделившийся тонкий шлам в отстойнике предпочтительно удалять максимально. На основании этого в еще одном варианте осуществления изобретения предлагается расположить в отстойнике вставку с направляющими стенками, которые в направлении насоса проходят под наклоном. Направляющие стенки могут быть выполнены с отверстиями. Они предназначены для того, чтобы направлять тонкий шлам к насосу, чтобы посредством него тонкий шлам можно было максимально удалить. Предпочтительно тонкий шлам удаляется с привязкой ко времени.

Выше уже было указано, что качество жидкости в отстойнике неожиданно хорошее. Это также объясняется тем, что выходящая из сортирующего устройства мелкая фракция сортируется еще раз и только отделенная от нее самая мелкая фракция направляется в отстойник. Высокое качество воды, как указывалось выше, положительно влияет на жидкостный контур согласно способу. Кроме того, отстойник делает возможной утилизацию, требующую меньших затрат, поскольку загрязненные твердые вещества с очень незначительным количеством воды можно утилизировать отдельно от большой части воды без твердых веществ.

Указанная в начале задача также решается посредством установки для обогащения золы из установок для сжигания мусора, которая согласно изобретению содержит сортирующее устройство для сортировки смеси золы с водой в трех ступенях на крупную фракцию, среднюю фракцию с меньшим размером частиц, который составляет максимум 1,2 мм, и мелкую фракцию с еще меньшим максимальным размером частиц, который составляет максимум 0,4 мм.

Предпочтительно сортирующее устройство выполнено и расположено так, что максимальный размер частиц средней фракции составляет 1,0 мм, а максимальный размер частиц мелкой фракции составляет 0,25 мм.

Один предпочтительный вариант осуществления изобретения характеризуется тем, что установка содержит насос для перекачивания смеси воды с золой или открытый впускной канал для введения смеси золы с водой в сортирующее устройство, например, из подрешетного продукта сита для сортировки, при этом насос или открытый впускной канал выполнен в сообщении по потоку с сортирующим устройством так, что без дополнительного обогащения происходит перекачивание или введение смеси золы с водой в сортирующее устройство.

Предпочтительные варианты осуществления установки согласно изобретению представлены в зависимых пунктах формулы изобретения. Их преимущества были рассмотрены выше.

Далее настоящее изобретение рассмотрено более подробно посредством предпочтительных вариантов осуществления в сочетании с прилагаемыми графическими материалами. На графических материалах:

фиг. 1 - технологическая схема испытательной установки согласно изобретению; и

фиг. 2 - схематическое изображение сортирующего устройства для выполнения способа согласно изобретению.

Зола с распределением размеров частиц от 0 до 150 мм или меньше (предпочтительно максимально 60 мм) подается посредством ленточного транспортера 1 в емкость 2 для получения суспензии. В емкости 2 для получения суспензии зола смешивается с жидкостью и в виде смеси золы с водой подается в сортирующую ступень 3. Там смесь золы с водой подвергается предварительной сортировке на фракцию от приблизительно 5 до максимум 150 мм, которая направляется на сухое обогащение, и фракцию от приблизительно 0 мм до максимум 5 мм. Распределение размеров частиц предпочтительно составляет от 0 до приблизительно 2 мм. Эта фракция в виде смеси золы с водой перекачивается посредством насоса 4 в сортирующее устройство 5, при этом смесь золы с водой не подвергается дальнейшему обогащению. В сортирующее устройство 5 перекачивается предпочтительно весь объемный поток смеси золы с водой.

В качестве альтернативы смесь золы с водой предпочтительно вводится в сортирующее устройство 5 по открытому впускному каналу (без насоса). Тогда объемный поток, требуемый для сортирующего устройства 5, обеспечивается исключительно действием силы тяжести на смесь золы с водой.

Под сортирующим устройством 5 подразумевается трехступенчатое сортирующее устройство. Сортирующее устройство 5 содержит заливную горловину 6, которая взаимодействует с отбойной плитой 7. На фиг. 1 сортирующее устройство показано только очень схематически, а на фиг. 2 представлено более подробно. Здесь следует отметить только то, что непосредственная подача смеси золы с водой без дальнейшего

обогащения (например, посредством гидроциклона) является особенно предпочтительной, поскольку можно использовать как скорость, так и количество объемного потока для сортировки смеси золы с водой на три фракции.

В сортирующем устройстве 5 смесь золы с водой сортируется в трех ступенях на крупную фракцию 8, среднюю фракцию 9 с меньшим максимальным размером частиц и мелкую фракцию 10 с еще меньшим максимальным размером частиц.

Следовательно, максимальный размер частиц каждой меньшей фракции меньше, чем минимальный размер частиц каждой большей фракции, при этом прежде следует указать на то, что в зависимости от технологии могут иметь место (незначительные) пересечения диапазонов размера частиц. Размер частиц средней фракции 9 составляет максимум 1,2 мм, предпочтительно максимум 1,0 мм. Максимальный размер частиц мелкой фракции 10 составляет 0,4 мм, предпочтительно приблизительно 0,25 мм. Предпочтительный вариант осуществления отличается тем, что у мелкой фракции 10 распределение размеров частиц составляет от 0 до 0,25 мм, у средней фракции 9 распределение размеров частиц составляет от 0,25 до 1 мм, а у крупной фракции распределение размеров частиц составляет от 1 до 2 мм.

Согласно изобретению только крупная фракция 8 направляется на обогащение металлом, содержащимся в крупной фракции. Для этого при необходимости на первом этапе в устройстве 11 для удаления воды из крупной фракции удаляется вода. Затем дегидратированная крупная фракция очищается в ступени 12 дополнительной очистки. Для этого в жидкостный контур общей системы подается подпиточная вода, показанная стрелкой 13.

С одной стороны, посредством свежей подпиточной воды 13 очищается крупная фракция, и тем самым повышается степень эффективности последующего обогащения для извлечения металла. С другой стороны, подпиточная вода компенсирует вытекшую из жидкостного контура жидкость. Наконец, в магнитном сепараторе 14 посредством, например, магнита, установленного над лентой транспортера, и в немагнитном сепараторе 15 осуществляется извлечение металла. Цветной металл собирается в контейнер 16. Остальная часть крупной фракции ссыпается в отвал (отвал 17).

В сортирующем устройстве 5 в трех ступенях происходит сортировка на крупную фракцию 8, среднюю фракцию 9 и мелкую фракцию 10. Максимальный размер частиц средней фракции составляет предпочтительно 1,2, в частности 1,0. В отличие от аналогов, известных из уровня техники, она не направляется для извлечения металла. Наоборот, известно, что средняя фракция 9 не содержит цветных металлов вообще или содержит лишь очень незначительную долю цветных металлов. Эта доля в аналогах, известных из уровня техники, регулярно используется при извлечении металла. Согласно изобретению, наоборот, на обогащение металлом направляется только крупная фракция 8. Это делает возможной эксплуатацию установки с высокой степенью экономической эффективности.

Из средней фракции 9 в устройстве 18 для удаления воды удаляется вода, и она направляется в отвал 19. Поскольку материал в значительной степени освобожден от вредных веществ, то его позднее можно использовать, например, для строительных материалов. Предпочтительно предусмотрена рециркуляция 20, в которой жидкость, вытекающая при переливе из гидроциклона 21, используется для регулирования уровня зумпфа насоса под вибрирующим устройством 18 для удаления воды. Гидроциклон обеспечивает предварительное отделение воды. В то же время он обеспечивает сгущение материала в подрешетном продукте.

Максимальный размер частиц мелкой фракции 10 составляет приблизительно 0,4 мм, в частности приблизительно 0,25 мм. При этом речь идет о шламе, загрязненном вредными веществами. При выходе мелкой фракции технологией не исключается, что вместе с мелкой фракцией также будут выводиться материалы низкой плотности с частично явно большим диаметром, но с меньшим удельным весом. Под материалами низкой плотности подразумевается, например, стиропор или несгораемый органический материал. Эти материалы низкой плотности вызывают нежелательное пенообразование. За сортирующим устройством 5 расположено предпочтительно дуговое сито 22, посредством которого материалы низкой плотности можно отделить. Дуговое сито 22 отлично подходит для отделения материалов низкой плотности, поскольку оно также не засоряется при длительной эксплуатации. Материалы низкой плотности собираются в контейнер 23.

После удаления материалов низкой плотности мелкая фракция 10 помещается в зумпфе 24 насоса и перекачивается посредством насоса 25 в гидроциклонную установку 26, которая показана выполненной в виде мультициклонной установки. В гидроциклонной установке 26 мелкая фракция сортируется на оставшуюся мелкую фракцию 27 и самую мелкую фракцию 28. Максимальный размер частиц самой мелкой фракции предпочтительно составляет 70 мкм, предпочтительно 50 мкм, в частности, приблизительно 30 мкм.

В устройстве 29 для удаления воды из оставшейся мелкой фракции 27 удаляется вода. Под устройством 29 для удаления воды подразумевается предпочтительно вибрирующее устройство для удаления воды. Оно работает предпочтительно с интервалами. При удалении воды образуется смесь шлама с жидкостью, которая посредством насоса 30 подается в гидроциклонную ступень 31. Эта ступень установлена так, что фракция 32 в по меньшей мере 20 мкм, предпочтительно в по меньшей мере 30 мкм, подается обратно в устройство 29 для удаления воды.

Самая мелкая фракция 28 направляется в отстойник 33, который содержит много отстойных камер 34. Кроме того, в отстойнике 33 расположена вставка 35 с направляющими стенками, которые сужаются в направлении насоса 36. В отстойнике отстаивается тонкий шлам. Вставка 35 со своими сужающимися направляющими стенками обеспечивает направление тонкого шлама предпочтительно к насосу 36. Под насосом 36 подразумевается насос для материала высокой плотности, который перекачивает тонкий шлам в устройство 29 для удаления воды.

После отстаивания самой мелкой фракции 28 в отстойнике 33 остается жидкость 37, которая выводится из отстойника и при необходимости перекачивается в распределитель 39 технологической воды за счет расположения между ними отстойного резервуара 28. Качество жидкости 37 настолько хорошее, что ее, с одной стороны, можно подавать в качестве технологической воды обратно в жидкостный контур общей системы, а с другой стороны, также можно выгодно утилизировать без дополнительного обогащения.

На фиг. 2 представлено схематическое увеличенное изображение сортирующего устройства 5. Речь идет о классификаторе с восходящим потоком. Смесь золы с водой подается в заливную горловину 6. Затем она попадает на отбойную плиту 7. В этой технологии требуется определенная минимальная скорость потока смеси золы с водой, которую можно обеспечить особенно предпочтительно подачей без дополнительного обогащения. В сортирующее устройство через отверстия 40 подается вода восходящего потока, которая направлена против направления подачи смеси золы с водой. Сортирующее устройство выполнено и расположено так, что крупная фракция 8 опускается в направлении против потока воды восходящего потока и удаляется из сортирующего устройства. Оставшаяся смесь золы с водой попадает во вторую (вращающуюся) ступень 41 сортирующего устройства 5. Сюда также через отверстия 40 подается вода восходящего потока, которая направлена в направлении, противоположном опусканию средней фракции.

Средняя фракция 9 удаляется из второй ступени 41, как показано стрелкой 9. Мелкая фракция 10 удаляется в третьей ступени 42. При этом речь идет о самых мелких частицах с размером частиц максимум 0,4 мм, а также о материалах низкой плотности.

Перечень номеров ссылочных позиций

1 Ленточный транспортер

2 Емкость для получения суспензии

3 Сортирующая ступень

4 Насос

5 Сортирующее устройство

6 Заливная горловина

7 Отбойная плита

8 Крупная фракция

9 Средняя фракция

10 Мелкая фракция

11 Устройство для удаления воды

12 Ступень дополнительной очистки

13 Свежая вода

14 Магнитный сепаратор

15 Немагнитный сепаратор

16 Контейнер

17 Отвал

18 Устройство для удаления воды

19 Отвал

20 Рециркуляция

21 Гидроциклон

22 Дуговое сито

23 Контейнер

24 Зумпф насоса

25 Насос

26 Гидроциклонная установка

27 Оставшаяся мелкая фракция

28 Самая мелкая фракция

29 Устройство для удаления воды

30 Насос

31 Гидроциклон

32 Фракция

33 Отстойник

34 Отстойная камера

35 Вставка

36 Насос

37 Жидкость

38 Отстойный бак

39 Распределитель технологической воды

40 Отверстие

41 Вторая ступень

42 Третья ступень.

Предложенная группа изобретений относится к способу и установке для обогащения золы из установок для сжигания мусора. Под золой подразумевается, в частности, зола после сжигания бытового мусора. Способ обогащения золы из установок для сжигания мусор включает ввод смеси золы с водой с размером частиц от 0 до максимум 5 мм в сортирующее устройство; сортировку в сортирующем устройстве смеси золы с водой в трех ступенях на крупную фракцию, среднюю фракцию с меньшим размером частиц, который составляет максимум 1,2 мм, и на мелкую фракцию с еще меньшим размером частиц, который составляет максимум 0,4 мм, и при этом только крупную фракцию направляют на извлечение металла, содержащегося в крупной фракции. Способ осуществляют на установке для обогащения золы из установок для сжигания мусора, содержащей трехступенчатое сортирующее устройство с восходящим потоком для сортировки смеси золы с водой на крупную фракцию, среднюю фракцию с меньшим размером частиц, который составляет максимум 1,2 мм, и мелкую фракцию с еще меньшим размером частиц, который составляет максимум 0,4 мм. Технический результат - повышение эффективности сортировки золы, а также повышение степени эффективности извлечения металла. 2 н. и 27 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ обогащения золы из установок для сжигания мусора, в котором

- смесь золы с водой с размером частиц от 0 до максимум 5 мм вводят в сортирующее устройство;

- в сортирующем устройстве смесь золы с водой в трех ступенях сортируют на крупную фракцию, среднюю фракцию с меньшим размером частиц, который составляет максимум 1,2 мм, и на мелкую фракцию с еще меньшим размером частиц, который составляет максимум 0,4 мм, и при этом

- только крупную фракцию направляют на извлечение металла, содержащегося в крупной фракции.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что максимальный размер частиц средней фракции составляет приблизительно 1,0 мм, а максимальный размер частиц мелкой фракции составляет приблизительно 0,25 мм.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что смесь золы с водой без дополнительного обогащения подают в сортирующее устройство путем перекачивания или вводят в сортирующее устройство по открытому впускному каналу.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что золу смешивают с жидкостью с получением смеси золы с водой и затем сортируют перед перекачиванием в сортирующее устройство.

5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что сначала из крупной фракции удаляют воду, а затем фракцию очищают в ступени дополнительной очистки перед направлением на извлечение металла, содержащегося в крупной фракции.

6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что способ используют в замкнутом контуре, и предпочтительно в ступени дополнительной очистки в контур подают подпиточную воду.

7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что из мелкой фракции после выхода из сортирующего устройства удаляют материалы низкой плотности.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что удаление материалов низкой плотности выполняют в дуговом сите.

9. Способ по любому из пп. 7–8, отличающийся тем, что при необходимости после удаления материалов низкой плотности мелкую фракцию сортируют на оставшуюся мелкую фракцию и самую мелкую фракцию с меньшим максимальным размером частиц, и оставшуюся мелкую фракцию утилизируют, при этом у самой мелкой фракции максимальный размер частиц составляет предпочтительно 70 мкм, предпочтительно 50 мкм, в частности, приблизительно 30 мкм.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что перед утилизацией оставшейся мелкой фракции из оставшейся мелкой фракции удаляют воду, при этом удаление воды осуществляют в вибрирующем устройстве для удаления воды.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что при удалении воды возникает смесь шлама с жидкостью, которую направляют в гидроциклонную ступень, из которой в устройство для удаления воды обратно подают фракцию с размером частиц по меньшей мере 20 мкм, предпочтительно по меньшей мере 30 мкм.

12. Способ по любому из пп. 9-11, отличающийся тем, что самую мелкую фракцию подают в по меньшей мере один отстойник с по меньшей мере одной отстойной камерой, в котором происходит отстаивание самой мелкой фракции.

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что тонкий шлам, отделившийся от самой мелкой фракции, откачивают посредством насоса для материала высокой плотности.

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что в отстойнике расположена вставка с направляющими стенками, которые сужаются в направлении насоса.

15. Способ по п. 13 или 14, отличающийся тем, что тонкий шлам удаляют с привязкой ко времени.

16. Способ по любому из пп. 12-15, отличающийся тем, что часть жидкости, оставшейся после отстаивания самой мелкой фракции, подают обратно в контур и/или без дополнительного обогащения направляют в общественную канализацию.

17. Установка для обогащения золы из установок для сжигания мусора, содержащая

- сортирующее устройство (5) для сортировки смеси золы с водой в трех ступенях на крупную фракцию (8), среднюю фракцию (9) с меньшим размером частиц, который составляет максимум 1,2 мм, и мелкую фракцию (10) с еще меньшим размером частиц, который составляет максимум 0,4 мм.

18. Установка по п. 17, отличающаяся тем, что сортирующее устройство (5) выполнено и расположено так, что максимальный размер частиц средней фракции (9) составляет 1,0 мм, а максимальный размер частиц мелкой фракции (10) составляет 0,25 мм.

19. Установка по п. 17 или 18, отличающаяся тем, что установка содержит насос (4) для перекачивания смеси золы с водой или открытый впускной канал для введения смеси золы с водой, при этом насос (4) или открытый впускной канал выполнен в сообщении по потоку с сортирующим устройством (5) так, что без дополнительного обогащения происходит перекачивание или введение смеси золы с водой в сортирующее устройство.

20. Установка по любому из пп. 17-19, отличающаяся тем, что перед насосом (4) расположена сортирующая ступень (3), предназначенная для предварительной сортировки смеси золы с водой.

21. Установка по любому из пп. 17-20, отличающаяся тем, что за сортирующим устройством (5) расположено устройство (11) для удаления воды и ступень (12) дополнительной очистки для удаления воды из крупной фракции (8) и ее дополнительной очистки.

22. Установка по любому из пп. 17-21, отличающаяся тем, что установка содержит по существу замкнутый жидкостный контур, а также предпочтительно впускной канал (13) для подпиточной воды, предназначенный для подачи подпиточной воды в ступень (12) дополнительной очистки.

23. Установка по любому из пп. 17–22, отличающаяся тем, что за сортирующим устройством (5) расположено дуговое сито (22) для удаления материалов низкой плотности, содержащихся в мелкой фракции (10).

24. Установка по любому из пп. 17-23, отличающаяся тем, что за сортирующим устройством (5) расположена гидроциклонная установка (26), при этом дуговое сито (22) при необходимости расположено между ними, и гидроциклонная установка выполнена и расположена так, что обеспечена сортировка выходящей из сортирующего устройства (5) мелкой фракции (10) на оставшуюся мелкую фракцию (27) и самую мелкую фракцию (28) с меньшим максимальным размером частиц, при этом у самой мелкой фракции (28) максимальный размер частиц составляет 70 мкм, предпочтительно 50 мкм, в частности, приблизительно 30 мкм.

25. Установка по п. 24, отличающаяся тем, что за гидроциклонной установкой (26) расположено устройство (29) для удаления воды, в частности, вибрирующее устройство для удаления воды.

26. Установка по п. 25, отличающаяся тем, что устройство (29) для удаления воды взаимодействует с гидроциклонной ступенью (31) так, что в гидроциклонную ступень (31) попадает смесь шлама с жидкостью, выходящая из устройства (29) для удаления воды, и гидроциклонная ступень (31) выполнена и расположена так, что обратно в устройство (29) для удаления воды попадает фракция (32) по меньшей мере 20 мкм, предпочтительно по меньшей мере 30 мкм.

27. Установка по любому из пп. 24-26, отличающаяся тем, что за гидроциклонной установкой (26) расположен отстойник (33) для отстаивания самой мелкой фракции (28).

28. Установка по п. 27, отличающаяся тем, что содержит насос (36) для материала высокой плотности, предназначенный для откачивания отделившегося тонкого шлама.

29. Установка по п. 28, отличающаяся тем, что в отстойнике (33) расположена вставка (35) с направляющими стенками, которые сужаются в направлении насоса (36) для материала высокой плотности.