CN103337440B - 一种废荧光灯材料分离分选自动生产装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废荧光灯材料分离分选自动生产装置，包括加料斗、喂料机、破碎机、斗式提升机、滚筒清洗机、碎料导流槽、碎料甩干机、碎料输送带、碎料烘干机、碎料提升机和滚筒分选机，滚筒分选机下方设置有导流槽，导流槽下方设置有主输送带，主输送带下方设置有导线输送带，主输送带的输出端下方设置有碎玻璃输送带，还包括一种生产方法，包括材料输入步骤；破碎步骤；水洗分离步骤；荧光粉浆筛滤步骤；离心分离步骤；碎料甩干步骤；碎料烘干步骤；灯头分选步骤；导线分选步骤和高压供水步骤。本发明实现了工艺用水零排放；同时采用自动化生产方式，全部设备运行于密闭状态，防止了汞蒸气对于操作人员身体和环境的危害。

Description

一种废荧光灯材料分离分选自动生产装置及方法

技术领域

本发明涉及废资源回收再生技术领域，具体涉及到一种废荧光灯材料分离分选自动生产装置及方法。

背景技术

在节能减排的推动下，各类节能荧光灯已成为照明领域的主导产品，据统计2011年我国各类荧光灯总产量达到69亿只，占全球荧光灯总产量的80％左右。粗略测算，全国每年荧光灯生产企业产生的废品荧灯约3.5亿只，广大消费者废的荧光灯为13亿只以上。在这些废荧光灯中含有大量的稀土荧光材料、金属材料、玻璃、塑料及汞等可回收材料，是一座巨大的矿山，综合利用这些废料不仅具有巨大经济效益，而且对于环境保护具有巨大社会效益。当前，国家正在落实十二五规划中关于在全国建立“废弃商品回收体系”和“城市矿山”计划，急待有与之相适应的废弃物无害化处理技术和装备。

对废荧光灯材料回收再生处理是一项新兴产业，其技术、工艺、装置都处于创新发展阶段，在现有的技术中主要是采用干法技术用高压气体对废旧灯管进行粉与玻璃的剥离，由于空气的质量小剥离清洗灯管的能力差，用干法处理的玻璃洁净度低。

在国外有采用干法工艺对废荧光灯材料进行分离分选的自动化生产装置，由于采用干法风力分离分选，分离分选效果差，回收的荧光粉中混有50％左右的碎玻璃粉；风量大，风中含尘量多，加大了空气除尘的工作量，同时该装置运行中机件磨损严重，维护工作量大，运行成本高，价格昂贵。

在一些荧光灯生产企业里也有采用手工浸泡水洗分离玻璃与荧光粉的，手工水洗冲洗回收荧光粉与碎玻璃，生产效率低，而且只能用于处理还没有充入汞的废荧光灯管，已经充入汞的灯管则无法采用此种方法进行处理了，这是因为第一，含汞荧光灯危害工人身体健康；第二，水洗后的废水含汞需进行处理才能排放。

发明内容

本发明的目的是在于针对现有技术存在的上述问题，提供一种经济适用对环境友好的可自动高效运行的废荧光灯材料分离分选装置与方法，实现了工艺用水零排放；同时采用自动化生产方式，全部设备运行于密闭状态，防止了汞蒸气对于操作人员身体和环境的危害。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种废荧光灯材料分离分选自动生产装置，包括机壳，还包括设置在机壳内的加料斗、破碎机、供水系统、滚筒清洗机、碎料甩干机、碎料烘干机和滚筒分选机，

加料斗内设置有喷雾器，加料斗通过喂料机与破碎机连接，破碎机通过斗式提升机与滚筒清洗机一端连接，滚筒清洗机另一端通过碎料导流槽与碎料甩干机连接，滚筒清洗机内设置有与供水系统连接的喷水管，碎料甩干机通过碎料输送带与碎料烘干机连接，碎料烘干机通过碎料提升机与滚筒分选机连接，滚筒分选机下方设置有碎玻璃及废金属导线导流槽，碎玻璃及废金属导线导流槽下方设置有主输送带，主输送带的上方设置有磁力分选机且下方设置有废金属导线输送带，废金属导线输送带的输出端与废金属导线出料口连接，主输送带的输出端下方设置有碎玻璃输送带，碎玻璃输送带的输出端与碎玻璃出料口连接。

如上所述的滚筒清洗机倾斜放置，滚筒清洗机上端通过粉浆导流槽与六角筛滤机连接，六角筛滤机分别与细料渣容器和卧式离心分离机连接，卧式离心分离机下方设置有湿荧光粉输送带，湿荧光粉输送带的输出端与湿荧光粉出料口连接，卧式离心分离机的出水口与供水系统连接。

如上所述的滚筒分选机倾斜放置，滚筒分选机底端设置有废灯头塑料出口，废灯头塑料出口下方设置有废灯头塑件输送带，废灯头塑件输送带的输出端下方设置有废灯头塑件出料口。

一种废荧光灯材料分离分选自动生产装置，还包括伸入到机壳内的排气罩及风管道，排气罩及风管道与冷凝器连接，冷凝器通过气体净化系统与烟囱连接。

如上所述的机壳顶部设置有照明灯和摄像头。

一种废荧光灯材料分离分选自动生产方法，包括以下步骤：

材料输入步骤：

废荧光灯材料通过料箱提升机的机械手抓住并提升到加料斗翻转倾料，同时废荧光灯材料被喷雾器喷出的雾水湿润；

破碎步骤：

经过雾水湿润的废荧光灯材料进入喂料机按照预定的时间和数量喂入破碎机，破碎机可以是辊式破碎机、圆锥破碎机、鄂式破碎机或反击式破碎机；碎料的尺寸控制在3～15mm；

水洗分离步骤：

经破碎的碎料从破碎机的出料口落入斗式提升机中然后被提升到滚筒清洗机的加料口内侧翻转倾料，

碎料落入滚筒清洗机在滚动前行中受到喷水管喷出的水地冲洗，滚筒清洗机分离出荧光粉浆与碎料；

荧光粉浆筛滤步骤：

水和荧光粉混合形成荧光粉浆，荧光粉浆通过滚筒清洗机内壁的80～200目不锈钢网的过滤，沿着粉浆导流槽流进六角筛滤机，

荧光粉浆经六角筛滤机300～500目不锈钢网的过滤由出料口直接流进卧式离心分离机的进料口；荧光粉浆经六角筛滤机筛滤，大于六角筛滤机不锈钢滤网孔径的细料渣收集在细料渣容器中；

离心分离步骤：

通过卧式离心分离机将粉浆经重力离心分离，分离后的湿荧光粉从通过卧式离心分离机的出料口输出，落在湿荧光粉输送带上被输送，从机壳上的湿荧光粉出料口输出，

卧式离心分离机分离出来的水则流入供水系统的水箱里；

碎料甩干步骤：

在滚筒清洗机里被水冲洗干净的碎玻璃、废灯头塑件、废金属导丝的碎料则从滚筒清洗机的另一端滚落出来，经碎料导流槽落入碎料甩干机内，碎料甩干机可以是V型上出料离心机或下出料式离心机，

碎料表面的水，在离心力的作用下被甩干，碎料则落到碎料输送带上被送入碎料烘干机内；

碎料烘干步骤：

碎料烘干机的温度控制在80～150℃，碎料烘干机可以采用电加热或吹入热风加热，

碎料烘干机产生的水蒸气通过排气罩及风管道、冷凝器送入气体净化系统；

灯头分选步骤：

碎料烘干后从碎料烘干机的出料端出料落入碎料提升机的料槽格子里，碎料被提升到滚筒分选机的进料端翻转倾料，

碎料落入滚筒分选机后在滚动前行中，碎玻璃和废金属导丝从滚筒分选机筒体上孔径为5～9mm的漏料孔中漏出，经碎玻璃及废金属导丝导流槽落在主输送带上向前输送，

碎料落入滚筒分选机后在滚动前行中，大于漏料孔直径的废灯头塑件则从滚筒分选机的出料端滚出，落到废灯头塑件输送带上被输送，从机壳上的废灯头塑件出料口输出；

导线分选步骤：

落在主输送带上面的碎玻璃和废金属导线被主输送带向前输送，当经过磁力分选机时，废金属导线被分选出来并转送到废金属导线输送带上被输送，从机壳上的废金属导线出料口输出，

主输送带上面的碎玻璃运行到了主输送带的输出端被转送到碎玻璃输送带上被输送，从机壳上的碎玻璃出料口输出；

高压供水步骤：

机壳内的空气经排气罩及风管道、冷凝器和气体净化系统后排放；冷凝器在废气处理中产生的水通过水管流入供水系统的水箱里；冷凝器在废气处理中产生的汞储存在冷凝器内的汞容器中，在生产过程中因蒸发而消耗的水由输入到供水系统的自来水进行补充。本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明利用输送带、连接机构和衔接机构有机地结合，使工艺流程连续不间断的运行，同时通过电气控制系统调控主要机器的运行速度和修正同步运行的差异，通过照明和摄相头、电气控制系统的视屏可以随时观察到机壳内部设备的运行状况，从而实现了全线自动化生产。

2、本发明采用湿法生产工艺，即废荧光灯材料在加料口及料斗时即被高压喷雾器喷出的雾水湿润，并在滚筒清洗机内用高压水冲洗分离荧光粉；与干法相比，减少了加料和破碎时空气的粉尘浓度，同时高压喷雾器喷出的雾水如同一道雾幕，形成加料口内外空气隔断的屏障，防止了粉尘污染，降低了空气除尘的工作量，提高了荧光粉回收率，同时湿法生产与干法生产相比大大减少了碎玻璃对机器零件的磨损，减少了故障率，降低了维护成本。

3、本发明废荧光灯材料分离分选自动化生产线除料箱提升机外，其余设备全部封闭在机壳内，机壳内的空气被气体净化系统的抽风机抽出净化处理达标排放；机壳上的加料口及料斗和机壳上的湿荧光粉出料口、废灯头塑件出料口、废金属导丝出料口、碎玻璃出料口在抽风机抽力的作用下形成负压，防止了机壳内的气体溢出造成污染。

4、本发明废荧光灯材料分离分选自动化生产线的工艺用水采用了卧式离心分离机对粉浆的水与固相物进行分离，产出湿荧光粉和较清澈的水，清澈的水流入高压供水系统的水箱，又被高压供水系统的水泵输送到高压喷雾器和高压喷水管，实现了工艺用水循环再生利用零排放无污染。

5、本发明废荧光灯材料分离分选自动化生产线在生产中产出的湿荧光粉和细料渣经附属设备真空高温箱260～300℃的高温和真空状态下充分地脱汞；含汞、含水废气经冷凝器降温液化，实现汞的回收再生，水流回高压供水系统，经冷凝后的气体继续被送到气体净化系统处理达标排放。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的工艺流程图。

图中：1-有盖料箱；2-料箱提升机；3-加料斗；4-喷雾器；5-喂料机；6-破碎机；7-斗式提升机；8-供水系统；9-喷水管；10-滚筒清洗机；11-粉浆导流槽；12-碎料导流槽；13-六角筛滤机；14-细料渣容器；15-卧式离心分离机；16-碎料甩干机；17-湿荧光粉输送带；18-湿荧光粉出料口；19-碎料输送带；20-碎料烘干机；21-碎料提升机；22-滚筒分选机；23-碎玻璃及废金属导线导流槽；24-废灯头塑件输送带；25-废灯头塑件出料口；26-磁力分选机；27-废金属导线输送带；28-废金属导线出料口；29-主输送带；30-碎玻璃输送带；31-碎玻璃出料口；32-照明灯和摄像头；33-排气罩及风管道；34-电控制柜；35-机壳；36-冷凝器；37-气体净化系统。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案作进一步详细描述。

实施例1

将装有废荧光灯材料的有盖料箱1推靠在料箱提升机2上，有盖料箱1被料箱提升机2的机械手抓住并提升到加料口及料斗3翻转倾料，同时废荧光灯材料被高压喷雾器4喷出的雾水湿润。

废荧光灯材料进入喂料机5被定时定量地喂入破碎机6。

经破碎的碎料从破碎机6的出料口落入斗式提升机7的每个料斗中被提升到滚筒清洗机10的加料口内侧翻转倾料。

碎料落入滚筒清洗机10在滚动前行中受到高压喷水管9喷出的水地冲洗，玻璃碎片表面的荧光粉和其它碎料表面沾附的荧光粉被冲洗干净。

水和荧光粉混合形成粉浆，粉浆通过滚筒清洗机10内壁的120目不锈钢网地过滤，沿着粉浆导流槽11流进六角筛滤机13。

粉浆经六角筛滤机500目不锈钢网地过滤由出料口直接流进卧式离心分离机15的进料口。

将卧式离心分离机15的分离因素值调到2800，粉浆经重力离心分离，分离后的湿荧光粉和混入荧光粉的少量的其它固相物从固相物出料口输出，落在湿荧光粉输送带17上被输送，从机壳35上的湿荧光粉出料口18输出，成为可再加工利用的再生物料。

粉浆经卧式离心分离机15分离出来的水则从液相物出料管流入高压供水系统8的水箱里。

在滚筒清洗机10里被水冲洗干净的碎玻璃、废灯头塑件、废金属导丝等碎料则从滚筒清洗机10的另一端滚落出来，经碎料导流槽12落入碎料甩干机16内，甩干机选用的为V型上出料离心甩干机。

碎料表面的水，在离心力的作用下被甩干，而后落到碎料输送带19上被送入碎料烘干机20内。

碎料烘干机20的温度控制在120℃，碎料烘干机20采用了电加热的方式。

碎料烘干机产生的废气被排气罩及风管道33抽到冷凝器36和气体净化系统37进行净化处理，回收的汞储存在冷凝器36专门的容器中，冷凝的水通过水管流入高压供水系统8的水箱里，净化后的空气达标排放。

碎料烘干后从碎料烘干机20的出料端出料落入碎料提升机21的料槽格子里，碎料被提升到滚筒分选机22的进料端翻转倾料。

碎料落入滚筒分选机22后在滚动前行中，尺寸较小的碎玻璃和废金属导丝从滚筒分选机22筒体上φ7mm的孔眼中漏出，经碎玻璃及废金属导丝导流槽23落在主输送带29上向前输送。

碎料落入滚筒分选机22后在滚动前行中，尺寸大于7mm的废灯头塑件则从滚筒分选机22的出料端滚出，落到废灯头塑件输送带24上被输送，从机壳35上的废灯头塑件出料口25输出，成为可利用再生物料。

落在主输送带上面的碎玻璃和废金属导丝被主输送带29向前输送，当经过磁力分选机26时，废金属导丝被分选出来并送到废金属导丝输送带27上被输送，从机壳35上的废金属导丝出料口28输出，成为可利用再生物料。

主输送带29上面最后剩下的碎玻璃运行到了主输送带29的终端被转送到碎玻璃输送带30上被输送，从机壳35上的碎玻璃出料口31输出，成为可利用再生物料。

废荧光灯材料分离分选自动化生产过程中的工艺用水，在高压供水、加料破碎、高压水冲洗、碎料甩干、荧光粉浆筛滤、荧光粉浆离心分离等工序中循环再生使用，因蒸发而消耗的水由自来水适量补充，无废水排放。

废荧光灯材料分离分选自动化生产线机壳35内的空气，经排气罩及风管道33以及附属设备冷凝器36、气体净化系统37的处理达标排放；处理中产生的水通过水管流入高压供水系统8的水箱里；处理中产生的汞储存在冷凝器36内的专用容器中，然后入库，成为可利用再生物料。

荧光粉浆经六角筛滤机13筛滤，大于筛滤机滤网孔径的细料渣收集在细料渣容器14中，而后经附属设备真空高温箱280℃真空状态下脱汞处理，成为可提炼稀土元素的再生原料。

本发明废荧光灯材料分离分选自动化生产线每小时可处理废荧光灯材料1.25吨，8小时处理废荧光灯材料10吨，获得可利用再生物料：荧光粉(需再提纯、脱汞)95公斤、碎玻璃9300公斤、废灯头塑料80公斤、废金属导丝100公斤、含稀土碴泥400公斤以及少量的汞。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种废荧光灯材料分离分选自动生产装置，包括机壳(35)，其特征在于，还包括设置在机壳内的加料斗(3)、破碎机(6)、供水系统(8)、滚筒清洗机(10)、碎料甩干机(16)、碎料烘干机(20)和滚筒分选机(22)，

加料斗(3)内设置有喷雾器(4)，加料斗(3)通过喂料机(5)与破碎机(6)连接，破碎机(6)通过斗式提升机(7)与滚筒清洗机(10)一端连接，滚筒清洗机(10)另一端通过碎料导流槽(12)与碎料甩干机(16)连接，滚筒清洗机(10)内设置有与供水系统(8)连接的喷水管(9)，碎料甩干机(16)通过碎料输送带(19)与碎料烘干机(20)连接，碎料烘干机(20)通过碎料提升机(21)与滚筒分选机(22)连接，滚筒分选机(22)下方设置有碎玻璃及废金属导线导流槽(23)，碎玻璃及废金属导线导流槽(23)下方设置有主输送带(29)，主输送带(29)的上方设置有磁力分选机(26)且下方设置有废金属导线输送带(27)，废金属导线输送带(27)的输出端与废金属导线出料口(28)连接，主输送带(29)的输出端下方设置有碎玻璃输送带(30)，碎玻璃输送带(30)的输出端与碎玻璃出料口(31)连接；

滚筒清洗机(10)倾斜放置，滚筒清洗机(10)上端通过粉浆导流槽(11)与六角筛滤机(13)连接，六角筛滤机(13)分别与细料渣容器(14)和卧式离心分离机(15)连接，卧式离心分离机(15)下方设置有湿荧光粉输送带(17)，湿荧光粉输送带(17)的输出端与湿荧光粉出料口(18)连接，卧式离心分离机(15)的出水口与供水系统(8)连接。

2.根据权利要求1所述的一种废荧光灯材料分离分选自动生产装置，其特征在于：所述的滚筒分选机(22)倾斜放置，滚筒分选机(22)底端设置有废灯头塑料出口，废灯头塑料出口下方设置有废灯头塑件输送带(24)，废灯头塑件输送带(24)的输出端下方设置有废灯头塑件出料口(25)。

3.根据权利要求2所述的一种废荧光灯材料分离分选自动生产装置，其特征在于：还包括伸入到机壳(35)内的排气罩及风管道(33)，排气罩及风管道(33)与冷凝器(36)连接，冷凝器(36)通过气体净化系统(37)与烟囱连接。

4.根据权利要求3所述的一种废荧光灯材料分离分选自动生产装置，其特征在于：所述的机壳(35)顶部设置有照明灯和摄像头(32)。

5.一种废荧光灯材料分离分选自动生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

材料输入步骤：

废荧光灯材料通过料箱提升机(2)的机械手抓住并提升到加料斗(3)翻转倾料，同时废荧光灯材料被喷雾器(4)喷出的雾水湿润；

破碎步骤：

经过雾水湿润的废荧光灯材料进入喂料机(5)按照预定的时间和数量喂入破碎机(6)，破碎机可以是辊式破碎机、圆锥破碎机、鄂式破碎机或反击式破碎机；碎料的尺寸控制在3～15mm；

水洗分离步骤：

经破碎的碎料从破碎机(6)的出料口落入斗式提升机(7)中然后被提升到滚筒清洗机(10)的加料口内侧翻转倾料，

碎料落入滚筒清洗机(10)在滚动前行中受到喷水管(9)喷出的水地冲洗，滚筒清洗机(10)分离出荧光粉浆与碎料；

荧光粉浆筛滤步骤：

水和荧光粉混合形成荧光粉浆，荧光粉浆通过滚筒清洗机(10)内壁的80～200目不锈钢网的过滤，沿着粉浆导流槽(11)流进六角筛滤机(13)，

荧光粉浆经六角筛滤机(13)300～500目不锈钢网的过滤由出料口直接流进卧式离心分离机(15)的进料口；荧光粉浆经六角筛滤机(13)筛滤，大于六角筛滤机不锈钢滤网孔径的细料渣收集在细料渣容器(14)中；

离心分离步骤：

通过卧式离心分离机(15)将粉浆经重力离心分离，分离后的湿荧光粉从通过卧式离心分离机(15)的出料口输出，落在湿荧光粉输送带(17)上被输送，从机壳(35)上的湿荧光粉出料口(18)输出，

卧式离心分离机(15)分离出来的水则流入供水系统(8)的水箱里；

碎料甩干步骤：

在滚筒清洗机(10)里被水冲洗干净的碎玻璃、废灯头塑件、废金属导丝的碎料则从滚筒清洗机(10)的另一端滚落出来，经碎料导流槽(12)落入碎料甩干机(16)内，碎料甩干机(16)可以是V型上出料离心机或下出料式离心机，

碎料表面的水，在离心力的作用下被甩干，碎料则落到碎料输送带(19)上被送入碎料烘干机(20)内；

碎料烘干步骤：

碎料烘干机(20)的温度控制在80～150℃，碎料烘干机(20)可以采用电加热或吹入热风加热，

碎料烘干机(20)产生的水蒸气通过排气罩及风管道(33)、冷凝器(36)送入气体净化系统(37)；

灯头分选步骤：

碎料烘干后从碎料烘干机(20)的出料端出料落入碎料提升机(21)的料槽格子里，碎料被提升到滚筒分选机(22)的进料端翻转倾料，

碎料落入滚筒分选机(22)后在滚动前行中，碎玻璃和废金属导丝从滚筒分选机(22)筒体上孔径为5～9mm的漏料孔中漏出，经碎玻璃及废金属导丝导流槽(23)落在主输送带(29)上向前输送，

碎料落入滚筒分选机(22)后在滚动前行中，大于漏料孔直径的废灯头塑件则从滚筒分选机(22)的出料端滚出，落到废灯头塑件输送带(24)上被输送，从机壳(35)上的废灯头塑件出料口(25)输出；

导线分选步骤：

落在主输送带(29)上面的碎玻璃和废金属导线被主输送带(29)向前输送，当经过磁力分选机(26)时，废金属导线被分选出来并转送到废金属导线输送带(27)上被输送，从机壳(35)上的废金属导线出料口(28)输出，

主输送带(29)上面的碎玻璃运行到了主输送带(29)的输出端被转送到碎玻璃输送带(30)上被输送，从机壳(35)上的碎玻璃出料口(31)输出；

高压供水步骤：

机壳(35)内的空气经排气罩及风管道(33)、冷凝器(36)和气体净化系统(37)后排放；冷凝器(36)在废气处理中产生的水通过水管流入供水系统(8)的水箱里；冷凝器(36)在废气处理中产生的汞储存在冷凝器(36)内的汞容器中，在生产过程中因蒸发而消耗的水由输入到供水系统的自来水进行补充。