CN105149326B - 含油铜屑的一种无污染连续处理装置及其处理方法 - Google Patents

Abstract

含油污铜屑的无污染连续处理装置，包括依次连接的筛网机、一级刮料传输机、离心脱油水机、二级刮料传输机、吹热风输送机、干燥炉、热风循环机、再燃炉和尾气过滤处理机，以及控制连续处理装置连续工作的PLC程序控制器。连续处理方法包括：1）进料筛网；2）铜屑离心脱油；3）铜屑干燥脱油；4）油气无污染处理。流程紧凑，自动连续作业，每小时处理2吨以上，铜屑除油水效率达95%以上，对有机物完全氧化，尾气统一收集处理避免二恶英等有毒有害气体对外排放。

Description

含油铜屑的一种无污染连续处理装置及其处理方法

技术领域

本发明涉及铜资源回收和环保领域，具体涉及一种用于铜及铜合金加工过程中产生的含油污铜屑进行无污染连续处理的装置及其连续处理方法。

技术背景

铜是一种重要的金属，随着社会经济的发展，其消费量不断上升。作为世界上最大的铜消费国，我国每年铜消耗量占全球消耗总量的1/5以上，依靠铜矿资源远远不能满足我国铜消费需求。铜的再生利用是解决我国铜消费量大与铜矿资源不足这一矛盾切实有效的方法。《有色金属工业“十二五”发展规划》中明确提出，到2015年，再生铜占当年铜产量的比例达到40%左右。

与废杂铜不同，机械加工过程中产生的边角料、切削料等铜屑废料因具有明确的成分组成，更具有回收价值。与其他金属加工一样，为提高铜产品质量，延长机床的使用寿命，铜及铜合金的机械加工过程中普遍使用乳化液或切削油等含油物质，以实现冷却、润滑、清洗和防锈的目的。正因如此，产生的铜屑废料中不可避免地粘附有大量的含油污物。目前，大部分再生铜加工企业在收购上述含油铜屑后，进行压块处理或直接投炉熔炼。一方面，其中的油污、水分接触铜液后易造成铜水飞溅，导致安全事故。另一方面，水分、油污及其分解产物在高温下易与金属发生化学反应，增大金属烧损，并产生吸气与夹杂严重影响铜液质量。此外，油污等有机物质的高温分解，或不完全燃烧，易产生有毒有害气体，并伴随黑烟形成，对环境造成严重影响。

中国专利CN201110153527.4公开了一种含油工业废弃物的无污染连续处理设备及其方法，提供了一种可将含油工业废料中油、水份同工业废料的分离设备及方法。该处理方法需在惰性气氛下进行，设备操作工艺繁琐，不适合大批量连续处理作业。同时该设备除水、除油耗时长，这都限制了其工业化应用。因此，寻找一种可大规模连续化批量生产的，环保无害的，适用于含油废金属脱油处理装置及处理方法已迫在眉睫。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种含油铜屑的无污染连续处理装置及方法，实现对含油铜屑脱油、脱水作业的连续化、规模化、无害化处理，从而降低铜屑熔炼过程中的铜损耗以及污染环境的隐患。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

含油污铜屑的无污染连续处理装置，其特征包括依次连接的筛网机、一级刮料传输机、离心脱油水机、二级刮料传输机、吹热风输送机、干燥炉、热风循环机、再燃炉和尾气过滤处理机，以及控制连续处理装置连续工作的PLC程序控制器。

所述筛网机由进料口，设在进料口下的水平筛网和设在水平筛网下的直立螺旋杆组成。

所述的一级刮料传输机包括设在所述筛网机下端的一级刮板机和连接一级刮板机的一级直立传输机；二级刮料传输机包括设在所述离心脱油水机下端的二级刮板机和连接二级刮板机的二级直立传输机。

所述吹热风输送机包括热风炉和设在热风炉中间的水平螺旋杆输送机，所述水平螺旋输送机一端连接二级刮料传输机出料口，另一端连接干燥炉入料口。

所述干燥炉出口端向下倾斜0~20度与下料口相对。

所述尾气过滤理机包括设在干燥炉出气端的再燃炉，连接干燥炉与再燃炉的热风循环机，和设在再燃炉上端的集成过滤器和尾气回收储存器。

所述PLC程序控制包括筛网机、一、二级刮料传输和离心脱油水机的控制开关，热风炉、干燥炉、热风循环机和再燃炉点火开关，以及燃气阀和热气阀门开关。

含油铜屑的无污染连续处理方法，其特征包括以下步骤：

1）进料筛网，将含油铜屑先用钢架网筛去大块料，过筛屑落下进料仓由直立螺旋杆转送出；

2）铜屑离心脱油，将经过筛的铜屑由一级刮料传输机送至离心脱油水机，离心脱油水机转速为500~3000转/分，脱离铜屑的油水经排油管排出；

3）铜屑干燥脱油，将经过离心脱油的铜屑经由二级刮料传输机送至设在热风炉内的水平螺旋杆输送机加热后送入干燥炉加热升温，干燥炉进口温度为500~750℃，控制回转螺旋杆正转或反转推动铜屑回旋移动至出料口；

4）油气无污染处理，启动热风循环机将干燥炉内含油气体抽到再燃炉燃烧，炉温800~1200℃，使油气中有机物完全氧化，再燃烧的尾气经集成过滤器滤去粉尘颗粒，再由尾气回收储存器收集处理。

所述步骤3）热风炉内炉温控制在750~850℃。

所述步骤4）启动热风循环机向干燥炉抽气时，干燥炉内气压为20~40Pa。

附图说明

图1是含油铜屑的无污染连续处理装置示意图。

具体实施方式

含油铜屑的无污染连续处理装置，该装备包括进料口1、水平筛网2、垂直螺旋杆3、一级刮板机4、一级直立传输机5、离心脱油水机6、排油管7、二级刮板机8、二级直立传输机9、水平螺旋杆输送机10、热风炉11、干燥炉12、回转螺旋杆13、分离仓14、下料口15、热风循环机16、再燃炉17、集成过滤器18、尾气回收储存器19。

其中，所述进料口1的底端与所述水平筛网2的顶端相连，所述一级刮板机4置于所述垂直螺旋杆3下方，并与所述一级直立传输机5的一端相连；所述一级直立传输机5的另一端下方的底部与所述离心脱油水机6顶部相连；所述离心脱油水机6接有排油管7；所述二级刮板机8置于所述离心脱油水机6的下方，并与所述二级直立传输机9的一端相连；所述二级直立传输机9的另一端下方的底部与所述水平螺旋杆输送机10的一端相连；所述水平螺旋杆输送机10的另一端直接引入干燥炉12中；所述干燥炉12与水平螺旋杆输送机10相连一端上方进风口21与所述热风炉11相接；所述干燥炉12的另一端与所述分离仓14相连，该分离仓14的下端为出料口15，上端通过管路与所述热风循环机16的进风口相连；所述热风循环机16的出风口通过管路与所述再燃炉17相连接，该再燃炉17的顶部装有集成过滤器18，并与尾气回收储存器19相接。

所述进料口1顶端与地面相平，进料口1下设水平筛网2，用于过滤筛去原料中的大块或长条型物件。

所述PLC控制器20包括控制设在进料口1的水平筛网2控制开关，设在一、二级刮料传输机的控制开关， 热风循环机控制开关，热风炉11、干燥炉12和再燃炉17的点火开关，以及设在热风炉11的燃气阀23，设在干燥炉12的进风口21上的热气阀门22。

本发明的优点是：

本发明的装置、工艺方法流程紧凑，自动化程度高，可进行连续性作业，可实现含油铜屑的连续大批量除油处理，单位时间处理量可达2吨/小时以上。油水脱出率高，经本发明的装置及方法处理后的铜屑废料，油水去除率达95%以上。环保无污染，本发明的装置及方法对分离后的油气进行高温再燃处理，对有机物进行完全氧化燃烧，后对尾气收集统一处理，避免了二恶英等有毒有害气体对外排放。

实例1：

将含油铜屑废料铲至进料口1上端，利用水平筛网2筛去原料中的大块或长条型物件，避免这些物件进入装置。过筛后的含油铜屑废料进入至进料仓中，开启垂直螺旋杆3，控制转速为30rad/min，含油铜屑废料下落，经一级刮板机4、一级直立传输机5传输后下落进入离心脱油水机6，开启离心脱油水机6，控制离心脱油水机转速为2000rad/min，经高速离心后，部分脱离的油水经排油管7排出。经离心脱油水机6初步脱油，铜屑废料下落，经二级刮板机8、二级直立传输机9传输后下落至水平螺旋杆输送机10，开启水平螺旋杆输送机10，控制转速为35rad/min。经传输后的铜屑废料，进入干燥炉12内，开启热风炉11，控制热风炉11温度为800^oC。开启热风循环机16，利用热风循环机16抽气时在干燥炉12内形成的20～40Pa气压，使热风炉11内的热风通过管道进入干燥炉12内，控制热风进入进料口温度为600^oC的干燥炉12。开启干燥炉12内螺旋，回转螺旋推进杆13控制转速30rad/min，控制干燥炉12出料口的下倾角5^o。经干燥处理后，铜屑表面的油、水份与铜屑分离，进入温度为180^oC分离仓14内。干燥后的铜屑经出料口下落收集。干燥分离后的油气经热风循环机16抽离后进入再燃炉17，控制再燃炉17的炉温为1050^oC，确保油气中的有机物质完全氧化燃烧。再燃后的尾气经集成过滤器18滤去其中的颗粒粉尘，随后经尾气回收储存器19进行后续的尾气处理。

上述连续化生产5656kg的含铜屑废料，含油量为8.7%，干燥后铜屑净重5542.88kg，含油量0.41%，油水分离为95.3%。

实例2：

将含油铜屑废料铲至进料口1上端，利用网状钢筛2筛去原料中的大块或长条型物件，避免这些物件进入装置。过滤后的含油铜屑废料进入至进料仓中，开启垂直螺旋杆3，控制转速为30rad/min。含油铜屑下落，经一级刮板机、一级直立传输机5传输后下落至离心脱油水机6，开启离心脱油水机6，控制离心脱油水机转速为2500rad/min，经高速离心后，部分脱离的油水经排油管7排出。经离心脱油水机6初步脱油，铜屑废料下落，经二级刮板机8、二级直立传输机9传输后下落至水平螺旋杆输送机10，开启水平螺旋杆输送机10，控制转速为35rad/min。经水平螺旋杆输送机10传输后的铜屑废料，进入干燥炉12内。开启热风炉11，控制热风炉11温度为750^oC。开启热风循环机16，利用热风循环机16抽气时在干燥炉12内形成的20～40Pa气压，使热风炉11内的热风通过管道进入干燥炉12内，控制热风进入进料口温度为600^oC的干燥炉12。开启干燥炉12回转螺旋推进杆13，控制转速30rad/min，控制干燥炉12出料口的下倾角10^o。经干燥处理后，铜屑表面的油、水份与铜屑分离，进入温度为190^oC分离仓14内。干燥后的铜屑经出料口下落收集。干燥分离后的油气经热风循环机16抽离后进入再燃炉17，控制再燃炉17的炉温为1100^oC，确保油气中的有机物质完全氧化燃烧。再燃后的尾气经集成过滤器18滤去其中的颗粒粉尘，随后经尾气回收储存器19进行后续的尾气处理。

上述连续化生产21780kg的含铜屑废料，含油量7.9%干燥后铜屑净重20996kg，含油量0.32%，油水分离为95.9%。

Claims (5)

1.含油污铜屑的无污染连续处理装置，其特征包括依次连接的筛网机、一级刮料传输机、离心脱油水机、二级刮料传输机、吹热风输送机、干燥炉、热风循环机、再燃炉和尾气过滤处理机，以及控制连续处理装置连续工作的PLC程序控制器；所述筛网机由进料口（1），设在进料口下的水平筛网（2）和设在水平筛网下的直立螺旋杆（3）组成；所述的一级刮料传输机包括设在所述筛网机下端的一级刮板机（4）和连接一级刮板机的一级直立传输机（5）；二级刮料传输机包括设在所述离心脱油水机（6）下端的二级刮板机（8）和连接二级刮板机的二级直立传输机（9）；所述吹热风输送机包括热风炉（11）和设在热风炉中间的水平螺旋杆输送机（10），所述水平螺旋杆输送机一端连接二级刮料传输机出料口，另一端连接干燥炉（12）入料口；所述尾气过滤处理机包括设在干燥炉出气端的再燃炉（17），连接干燥炉（12）与再燃炉（17）的热风循环机（16），和设在再燃炉（17）上端的集成过滤器（18）和尾气回收储存器（19）；所述PLC程序控制器（20）包括筛网机、一、二级刮料传输机和离心脱油水机的控制开关，热风炉、干燥炉、热风循环机和再燃炉的点火开关，以及燃气阀和热气阀门开关。

2.根据权利要求1所述的含油污铜屑的无污染连续处理装置，其特征在于所述干燥炉（12）出口端向下倾斜0~20度与下料口（15）相对。

3.根据权利要求1所述的含油污铜屑的无污染连续处理装置的处理方法，其特征包括以下步骤：

1）进料筛网，将含油铜屑先用钢架网筛去大块料，过筛屑落下进料仓由直立螺旋杆转送出；

2）铜屑离心脱油，将经过筛的铜屑由一级刮料传输机送至离心脱油水机，离心脱油水机转速为500~3000转/分，脱离铜屑的油水经排油管排出；

3）铜屑干燥脱油，将经过离心脱油的铜屑经由二级刮料传输机送至设在热风炉内的水平螺旋杆输送机加热后送入干燥炉加热升温，干燥炉进口温度为500~750℃，控制回转螺旋杆正转或反转推动铜屑回旋移动至出料口；

4）油气无污染处理，启动热风循环机将干燥炉内含油气体抽到再燃炉燃烧，炉温800~1200℃，使油气中有机物完全氧化，再燃烧的尾气经集成过滤器滤去粉尘颗粒，再由尾气回收储存器收集处理。

4.根据权利要求3所述的含油污铜屑的无污染连续处理装置的处理方法，其特征在于所述步骤3）热风炉内炉温控制在750~850℃。

5.根据权利要求3所述的含油污铜屑的无污染连续处理装置的处理方法，其特征在于所述步骤4）启动热风循环机向干燥炉抽气时，干燥炉内气压为20~40Pa。