CN112108504A - 一种工业废渣回收再利用装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业废渣回收再利用装置及方法，装置包括粉碎机构、搅拌机、输送泵、分离机构、造粒机以及控制系统；分离机构包括进料电磁阀、垂直于底面的分离柱以及位于分离柱顶端的排水管，分离柱的上部、中部、底部分别安装有第一光电开关、第二光电开关、第三光电开关，分离柱底端安装有电动闸阀；粉碎机构与搅拌机连接，搅拌机与所述分离柱之间依次连接有输送泵和进料电磁阀，分离柱的进料口低于第二光电开关；控制系统分别与输送泵、进料电磁阀、第一光电开关、第二光电开关、第三光电开关、电动闸阀电连接。本发明使工业废渣得到再利用，充分的发挥了工业废渣的经济价值，且设备成本低，自动化程度高，适用于批量化生产。

Description

一种工业废渣回收再利用装置及方法

技术领域

本发明涉及工业废渣回收再利用技术领域，尤其涉及一种工业废渣回收再利用装置及方法。

背景技术

工业废渣属于三废之一，具体包括冶金废渣，如高炉矿渣、钢渣、各种有色金属渣、铁合金渣、化铁炉渣以及各种粉尘、污泥等，采矿废渣，如矿山的剥离废石、掘进废石、煤矸石、选矿废石、洗选废石等，燃料废石，如煤渣、煤粉渣、页岩灰等。目前常用的处理方法有焚化法、填埋法、化学处理法、生物处理法、海洋投弃等方法来处理工业废渣。这些方法都没有将工业废渣很好的利用起来，工业废渣也是放错了位置的资源，将工业废渣回收再利用可以带来很大的经济价值。

此外，现有的磷化渣多使用化学处理方法或者掩埋法，化学处理法成本很高掩埋法没有很好的将磷化渣的经济价值发挥出来。

发明内容

本发明提供了一种工业废渣回收再利用装置及方法，以解决背景技术中存在的问题。

本发明采用的技术方案是：一种工业废渣回收再利用装置，包括粉碎机构、搅拌机、输送泵、分离机构、造粒机以及控制系统；

所述分离机构包括进料电磁阀、垂直于底面的分离柱以及位于所述分离柱顶端的排水管，所述分离柱的上部、中部、底部分别安装有第一光电开关、第二光电开关、第三光电开关，所述分离柱底端安装有电动闸阀；

所述粉碎机构与所述搅拌机连接，所述搅拌机与所述分离柱之间依次连接有所述输送泵和所述进料电磁阀，所述分离柱的进料口低于所述第二光电开关；

所述控制系统分别与所述输送泵、进料电磁阀、第一光电开关、第二光电开关、第三光电开关、电动闸阀电连接。

优选地，还包括输送带，所述输送带位于所述分离柱正下方，所述输送带一端位于所述造粒机内。

优选地，还包括储水箱，所述排水管与所述储水箱相连。

优选地，所述分离机构具有多个，所述分离柱上开设有观察窗，所述分离柱高4～12m，所述分离柱的进料口位于分离柱上部1/3处。

优选地，所述粉碎机构与所述搅拌机无间隙连接。

本发明还公开一种工业废渣回收再利用方法，其使用上述的一种工业废渣回收再利用装置，所述方法包括如下步骤：

步骤1、将工业废渣置于粉碎机构中充分粉碎成粉末状；

步骤2、将粉末状的工业废渣投入搅拌机内，加水充分混匀，形成工业废渣浆料；

步骤3、将工业废渣浆料通过输送泵输送进分离柱的中部，此时第一光电开关和第三光电开关处于关闭状态，第二光电开关处于开启状态；

步骤4、第二光电开关检测到工业废渣浆料时，控制系统t秒后关闭进料电磁阀，完成第一次加料；

步骤5、进行第一次静置；

步骤6、当第二光电开关的接收器检测到发射器发出的光信号时，控制系统打开进料电磁阀，同时第一光电开关开启，工业废渣浆料缓慢进入分离柱中，从而将上层清液推送进入储水箱中，当第一光电开关检测到工业废渣浆料时，控制系统t秒后关闭进料电磁阀，完成第二次加料；

步骤7、进行第二次静置；

步骤8、当第一光电开关的接收器检测到发射器发出的光信号时，控制系统打开电动闸阀，同时第三光电开关开启，工业废渣浆料沉淀落在输送带上，当第三光电开关的接收器检测到发射器发出的光信号时，控制系统立即关闭电动闸阀；

步骤9、输送带将卸下的工业废渣浆料沉淀输送至造粒机中进行造粒。

优选地，步骤2中，加水比例为工业废渣质量的1～3倍。

本发明还一种磷化渣回收再利用装置，其特征在于，包括上述的一种工业废渣回收再利用装置，还包括环氧树脂胶筒。

本发明还公开一种磷化渣回收再利用方法，其使用上述的一种磷化渣回收再利用装置，所述方法包括以下步骤：

步骤1、将工业废渣置于粉碎机构中充分粉碎成粉末状；

步骤2、将粉末状的工业废渣投入搅拌机内，加水充分混匀，形成工业废渣浆料；

步骤3、将工业废渣浆料通过输送泵输送进分离柱的中部，此时第一光电开关和第三光电开关处于关闭状态，第二光电开关处于开启状态；

步骤4、第二光电开关检测到工业废渣浆料时，控制系统t秒后关闭进料电磁阀，完成第一次加料；

步骤5、进行第一次静置；

步骤6、当第二光电开关的接收器检测到发射器发出的光信号时，控制系统打开进料电磁阀，同时第一光电开关开启，工业废渣浆料缓慢进入分离柱中，从而将上层清液推送进入储水箱中，当第一光电开关检测到工业废渣浆料时，控制系统t秒后关闭进料电磁阀，完成第二次加料；

步骤7、进行第二次静置；

步骤8、当第一光电开关的接收器检测到发射器发出的光信号时，控制系统打开电动闸阀，同时第三光电开关开启，工业废渣浆料沉淀落在输送带上，当第三光电开关的接收器检测到发射器发出的光信号时，控制系统立即关闭电动闸阀；

步骤9、输送带将卸下的工业废渣浆料沉淀输送至造粒机中进行造粒，将所造颗粒置于环氧树脂胶筒中进行上胶处理。

优选地，步骤2中，加水比例为工业废渣质量的1～3倍。

本发明的有益效果是：

(1)本发明使工业废渣得到再利用，充分的发挥了工业废渣的经济价值。

(2)本发明分离机构将工业废渣内含有的可溶性物质洗去，从而能更好的与水泥混合完成造粒。

(3)本发明控制系统全程控制多个分离柱，自动化程度高，适用于批量化生产，本装置应用领域广。

(4)本发明提供的装置，通过自然沉淀进行固液分离，成本低。

附图说明

图1为本发明公开的一种工业废渣回收再利用装置结构示意图。

附图标记：1、粉碎机构；2、搅拌机；3、进水电磁阀；4、输送泵；5、分离柱；6、进料电磁阀；7、第一光电开关；8、第二光电开关；9、第三光电开关；10、电动闸阀；11、储水箱；12、输送带；13、造粒机；14、排水管。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步详细描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

参见图1，一种工业废渣回收再利用装置，包括粉碎机构1、搅拌机2、输送泵4、分离机构、储水箱11、输送带12、造粒机13以及控制系统。

将工业废渣放入粉碎机构1中充分粉碎成粉末状，粉末从粉碎机构1中落入搅拌机2中，搅拌机2无间隙地连接于粉碎机构1的正下方，从而能有效减少扬尘，往搅拌机2中加水，加水的比例为工业废渣：水＝1:1～3(质量比)，充分搅拌后通过输送泵4运送至分离机构。这里的粉碎机构1可以是球磨机、棒磨机、破碎机中的一种或几种。

分离机构用于将工业废渣内含有的可溶性物质洗去，从而能更好的与水泥混合完成造粒，分离机构包括进料电磁阀6、分离柱5以及位于分离柱5顶端的排水管14，分离柱5为圆柱形罐体，长4～12m，垂直于地面，分离柱上具有长条形的观察窗，分离柱5的上部、中部、底部分别安装有第一光电开关7、第二光电开关8、第三光电开关9，分离柱5的底部端面处安装有电动闸阀10，其中第一光电开关7、第二光电开关8、第三光电开关9均包括发射器、光源接收器和检测电路，当有物体遮挡住发射器发出的光时，由于接收器接收不到发射器发出的光，检测电路发出信号。控制系统分别与输送泵4、进料电磁阀6、第一光电开关7、第二光电开关8、第三光电开关9、电动闸阀10电连接。分离机构有多个，搅拌均匀的工业废渣浆料通过进料电磁阀6后进入分离柱5的中部，且分离柱5的进料口低于第二光电开关8，优选地，进料口位于分离柱5上部1/3处。当工业废渣浆料到达第二光电开关8时，由于浑浊的工业废渣浆料将第二光电开关8中的发射器的光源遮挡，导致接收器接收不到光信号，此时第二光电开关8输出信号给控制系统，控制系统t秒后将进料电磁阀6关闭，完成第一次加料。然后第一次静置，待分离柱5内的浆料澄清后，第二光电开关8中的接收器接收到发射器发出的光源，进而输出信号给控制系统，控制系统打开进料电磁阀6，对分离柱5进行二次加料，加料的过程很缓慢，从而使工业废渣浆料将上层清水缓慢向上通过排水管14排出至储水箱11。然后第二次静置，待浑浊的工业废渣浆料到达第一光电开关7时，第一光电开关7输出信号给控制系统，控制系统t秒后关闭进料电磁阀6，待第一光电开关7检测到光信号，说明此时工业废渣浆料上层已澄清，此时控制系统打开电动闸阀10，下层沉淀掉落在输送带12上，当上层清液落至第三光电开关9的位置时，第三光电开关9的接收器接收到光信号，此时控制系统控制电动闸阀10关闭。然后控制系统打开进料电磁阀6，重复第一次加料、第一次静置、第二次加料、第二次静置、卸料工作流程。由于分离装置具有多个，所以控制系统智能判断分离柱当前状态，然后执行相应操作。优选地，第一光电开关7距离分离柱5顶端0.4-0.8m，如此设计有利于工业废渣浆料不会流入储水箱11，且工业废渣浆料有充足的澄清高度，不至于澄清液层太薄导致工业废渣浆料还未完全澄清就开始卸料。第三光电开关9距离分离柱5底端0.3-0.5m，如此设计有利于控制工业废渣浆料沉淀的下落高度，既不会导致上层清液被卸下，也不会导致留存的工业废渣浆料沉淀过多。本装置之所以采用电动闸阀10，是因为工业废渣浆料沉淀后粘附性增加，只有采用这种全开式的开关，才不容易堵塞。优选地，控制系统为PLC控制系统。

落在输送带12上的浆料被输送带12输送至造粒机13内，往造粒机13内加入水泥，造粒机13进行造粒。所造颗粒可以用作建筑填充料，如做成砖的填充物。

这里的工业废渣包括但不限于煤矸石、页岩石、石粉、粉煤灰、炉渣、矿渣、碎石。

值得注意的是，此装置去除造粒机13后还可用于淀粉制备，将玉米粒、红薯片等投入粉碎机构1中，搅拌机2搅拌成淀粉浆料，进入分离柱5后，在静置过程中，玉米粒皮浮在上层，淀粉沉入下层，从而实现玉米粒皮的分离。

实施例2

一种工业废渣回收再利用装置，本实施例与实施例1不同之处在于，本实施例中用造砖机代替造粒机13，沉淀后的工业废渣浆料被输送带12直接输送至造砖机内作为砖的原料。

实施例3

一种磷化渣回收再利用装置，本实施例包含实施例1的一种工业废渣回收再利用装置，此外还包括环氧树脂胶筒，造粒机13造出颗粒后，将颗粒放入环氧树脂胶筒中，颗粒包裹上胶后不会释放出有害物质，等胶水完全固化后，将其作为填充料做到砖中。环氧树脂胶水具有很好的耐酸耐碱耐腐蚀的特性，其稳定性很高。

实施例4

一种工业废渣回收再利用方法，其采用了实施例1中的一种工业废渣回收再利用装置，具体方法如下：

步骤1、将工业废渣置于粉碎机构1中充分粉碎成粉末状；

步骤2、将粉末状的工业废渣投入搅拌机2内，加水充分混匀，形成工业废渣浆料，加水比例为工业废渣质量的1～3倍；

步骤3、将工业废渣浆料通过输送泵4输送进分离柱5的中部，此时第一光电开关7和第三光电开关9处于关闭状态，第二光电开关8处于开启状态；

步骤4、第二光电开关8检测到工业废渣浆料时，控制系统t秒后关闭进料电磁阀6，完成第一次加料；

步骤5、进行第一次静置；

步骤6、当第二光电开关8的接收器检测到发射器发出的光信号时，控制系统打开进料电磁阀6，同时第一光电开关7开启，工业废渣浆料缓慢进入分离柱5中，从而将上层清液通过排水管14推送进入储水箱11中，当第一光电开关7检测到工业废渣浆料时，控制系统t秒后关闭进料电磁阀6，完成第二次加料；

步骤7、进行第二次静置；

步骤8、当第一光电开关7的接收器检测到发射器发出的光信号时，控制系统打开电动闸阀10，同时第三光电开关9开启，工业废渣浆料沉淀落在输送带12上，当第三光电开关9的接收器检测到发射器发出的光信号时，控制系统立即关闭电动闸阀10；

步骤9、输送带12将卸下的工业废渣浆料沉淀输送至造粒机或造砖机中，进行造粒或造砖。

实施例5

一种磷化渣回收再利用方法，本方法采用实施例3中的一种磷化渣回收再利用装置完成，其包括如下步骤：

步骤1、将工业废渣置于粉碎机构1中充分粉碎成粉末状；

步骤2、将粉末状的工业废渣投入搅拌机2内，加水充分混匀，形成工业废渣浆料，加水比例为工业废渣质量的1～3倍；

步骤3、将工业废渣浆料通过输送泵4输送进分离柱5的中部，此时第一光电开关7和第三光电开关9处于关闭状态，第二光电开关8处于开启状态；

步骤4、第二光电开关8检测到工业废渣浆料时，控制系统t秒后关闭进料电磁阀6，完成第一次加料；

步骤5、进行第一次静置；

步骤6、当第二光电开关8的接收器检测到发射器发出的光信号时，控制系统打开进料电磁阀6，同时第一光电开关7开启，工业废渣浆料缓慢进入分离柱5中，从而将上层清液通过排水管14推送进入储水箱11中，当第一光电开关7检测到工业废渣浆料时，控制系统t秒后关闭进料电磁阀6，完成第二次加料；

步骤7、进行第二次静置；

步骤8、当第一光电开关7的接收器检测到发射器发出的光信号时，控制系统打开电动闸阀10，同时第三光电开关9开启，工业废渣浆料沉淀落在输送带12上，当第三光电开关9的接收器检测到发射器发出的光信号时，控制系统立即关闭电动闸阀10；

步骤9、输送带12将卸下的工业废渣浆料沉淀输送至造粒机中进行造粒，将所造颗粒置于环氧树脂胶筒中进行上胶处理，待胶水完全固化后作为砖的填充物。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种工业废渣回收再利用装置，其特征在于，包括粉碎机构、搅拌机、输送泵、分离机构、造粒机以及控制系统；

所述分离机构包括进料电磁阀、垂直于底面的分离柱以及位于所述分离柱顶端的排水管，所述分离柱的上部、中部、底部分别安装有第一光电开关、第二光电开关、第三光电开关，所述分离柱底端安装有电动闸阀；

所述粉碎机构与所述搅拌机连接，所述搅拌机与所述分离柱之间依次连接有所述输送泵和所述进料电磁阀，所述分离柱的进料口低于所述第二光电开关；

所述控制系统分别与所述输送泵、进料电磁阀、第一光电开关、第二光电开关、第三光电开关、电动闸阀电连接。

2.根据权利要求1所述的一种工业废渣回收再利用装置，其特征在于，还包括输送带，所述输送带位于所述分离柱正下方，所述输送带一端位于所述造粒机内。

3.根据权利要求1所述的一种工业废渣回收再利用装置，其特征在于，还包括储水箱，所述排水管与所述储水箱相连。

4.根据权利要求1所述的一种工业废渣回收再利用装置，其特征在于，所述分离机构具有多个，所述分离柱上开设有观察窗，所述分离柱高4～12m，所述分离柱的进料口位于分离柱上部1/3处。

5.根据权利要求1所述的一种工业废渣回收再利用装置，其特征在于，所述粉碎机构与所述搅拌机无间隙连接。

6.一种工业废渣回收再利用方法，其特征在于，使用如权利要求1-5任意一项所述的一种工业废渣回收再利用装置，所述方法包括如下步骤：

步骤1、将工业废渣置于粉碎机构中充分粉碎成粉末状；

步骤2、将粉末状的工业废渣投入搅拌机内，加水充分混匀，形成工业废渣浆料；

步骤3、将工业废渣浆料通过输送泵输送进分离柱的中部，此时第一光电开关和第三光电开关处于关闭状态，第二光电开关处于开启状态；

步骤4、第二光电开关检测到工业废渣浆料时，控制系统t秒后关闭进料电磁阀，完成第一次加料；

步骤5、进行第一次静置；

步骤6、当第二光电开关的接收器检测到发射器发出的光信号时，控制系统打开进料电磁阀，同时第一光电开关开启，工业废渣浆料缓慢进入分离柱中，从而将上层清液推送进入储水箱中，当第一光电开关检测到工业废渣浆料时，控制系统t秒后关闭进料电磁阀，完成第二次加料；

步骤7、进行第二次静置；

步骤8、当第一光电开关的接收器检测到发射器发出的光信号时，控制系统打开电动闸阀，同时第三光电开关开启，工业废渣浆料沉淀落在输送带上，当第三光电开关的接收器检测到发射器发出的光信号时，控制系统立即关闭电动闸阀；

步骤9、输送带将卸下的工业废渣浆料沉淀输送至造粒机中进行造粒。

7.根据权利要求6所述的一种工业废渣回收再利用方法，其特征在于，步骤2中，加水比例为工业废渣质量的1～3倍。

8.一种磷化渣回收再利用装置，其特征在于，包括权利要求1-5任意一项所述的一种工业废渣回收再利用装置，还包括环氧树脂胶筒。

9.一种磷化渣回收再利用方法，其特征在于，使用如权利要求7所述的一种磷化渣回收再利用装置，所述方法包括以下步骤：

步骤1、将工业废渣置于粉碎机构中充分粉碎成粉末状；

步骤2、将粉末状的工业废渣投入搅拌机内，加水充分混匀，形成工业废渣浆料；

步骤3、将工业废渣浆料通过输送泵输送进分离柱的中部，此时第一光电开关和第三光电开关处于关闭状态，第二光电开关处于开启状态；

步骤4、第二光电开关检测到工业废渣浆料时，控制系统t秒后关闭进料电磁阀，完成第一次加料；

步骤5、进行第一次静置；

步骤6、当第二光电开关的接收器检测到发射器发出的光信号时，控制系统打开进料电磁阀，同时第一光电开关开启，工业废渣浆料缓慢进入分离柱中，从而将上层清液推送进入储水箱中，当第一光电开关检测到工业废渣浆料时，控制系统t秒后关闭进料电磁阀，完成第二次加料；

步骤7、进行第二次静置；

步骤8、当第一光电开关的接收器检测到发射器发出的光信号时，控制系统打开电动闸阀，同时第三光电开关开启，工业废渣浆料沉淀落在输送带上，当第三光电开关的接收器检测到发射器发出的光信号时，控制系统立即关闭电动闸阀；

步骤9、输送带将卸下的工业废渣浆料沉淀输送至造粒机中进行造粒，将所造颗粒置于环氧树脂胶筒中进行上胶处理。

10.根据权利要求9所述的一种磷化渣回收再利用方法，其特征在于，步骤2中，加水比例为工业废渣质量的1～3倍。

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