CN112473877B - 一种稀土废料破碎烘干一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稀土废料破碎烘干一体机，它包括从上至下设置在同一机架上加料斗、破碎装置、粉碎装置、振动筛、烘干器和皮带输送机，所述破碎装置包括破碎筒，在破碎筒上方设置有浮动板，在破碎筒内设置有呈悬臂状的主转轴，主转轴上端活动支撑在浮动板上，主转轴下端沿轴向设置有若干排、每排呈环状布置的破碎杆，粉碎装置包括上端具有进料口并通过方形漏斗与破碎筒下端相连通的粉碎箱，粉碎箱两端内相对设置转盘，转盘上间隔设置有粉碎刀，烘干器包括热风箱，热风箱内间隔设置有蜂窝陶瓷蓄热体，本发明将破碎、筛分和烘干多个工序形成一体，节省了厂房面积，减少了物料之间的转运周期和转运人员，降低了工时成本费用，提高了生产效率。

Description

一种稀土废料破碎烘干一体机

技术领域

本发明涉及废回收加工技术领域，尤其是涉及用于稀土废料回收在破碎烘干于一体的加工处理装置。

背景技术

稀土矿原料加工过程中，会产生20-30%（10000吨以上）的钕铁硼稀土废料，这些稀土废料包括油泥、磨削泥、炉渣、料边等，稀土废料大都含水量高、杂质多，大都呈结块状。这些废料不仅含有大量的铁和硼外，且还含有较多的稀土元素钕（Nd）、镨（Pr）及少量的镝（Dy）和钆（Gd）等，这些废料中的稀土元素可以广泛用于电子、激光、核导等行业中钢化材料、合金材料、发光材料和磁性材料，用途非常广泛，是一种重要的工业材料，因此对稀土废料的回收加工利用是一项重要的工作，它既可减少稀土矿资源开采量，缓解稀土资源危机，促进生态资源良性循环，又可降低稀土废料对环境的污染。

在我国稀土废料的回收加工方法主要有三种，一是盐酸优溶法、全熔法和硫酸复盐法。三种方水法各有各自的优点和不足，相比起来，盐酸优溶法目前使用得更多些。但不管采用哪种方法，稀土废料在酸浸前都必须脱水、去杂、破碎和烘干（培烧），以减少酸的耗量，提高稀土回收率，降低回收加工成本。

目前，稀土废料酸处理前的脱水、破碎、筛分和烘干各工序，一般在预处理阶段分开依靠人工和简单机械来完成，它不仅占用厂房面积大，劳动强度也高，工作环境差，而且处理效果低，影响稀土回收率（回收率一般为90%，最高也不会超过92%），处理效率不高，造成生产成本高。

发明内容

针对上述现有技术中稀土废料酸处理前的脱水、破碎、筛分和烘干各工序所存在的问题，本发明提供了一种集稀土废料破碎，筛分和脱水烘干于一身的一体机。

本发明要解决的技术问题所采取的技术方案是：一种稀土废料破碎烘干一体机，它包括从上至下设置在同一机架上加料斗、破碎装置、粉碎装置、振动筛、烘干器和皮带输送机，所述破碎装置包括破碎筒，所述破碎筒两端敞开且呈圆锥体形，破碎筒大端固定在机架的顶板上、下端固定在机架的支撑板Ⅰ上，在破碎筒上方设置有浮动板，浮动板两端具有导向块，导向块与固定在顶板上直立的导板上下滑动相配合，在导板与顶板之间设置有伸缩管，所述伸缩管上端固定在浮动板上、下端固定在顶板上，在导板外侧固定设置有立板，所述加料斗上端用安装杆与立板固定相连，加料斗下端活动穿过浮动板，在破碎筒内设置有呈悬臂状的主转轴，主转轴上端活动支撑在浮动板上，主转轴下端沿轴向设置有若干排、每排呈环状布置的破碎杆，所述顶板上间隔设置有上轴承座，两上轴承座之间设置有副转轴，每根副转轴上设置有两只凸轮，每根副转轴一端设置有同步轮，所述同步轮之间活动连接有联动杆，一根副转轴一端与伺服电机相连；所述粉碎装置包括固定在机架的支撑板Ⅱ上的粉碎箱，所述粉碎箱上端具有进料口并通过方形漏斗与破碎筒下端相连通，粉碎箱下端间隔具有锥形下料斗，所述粉碎箱两端内相对设置有能各自旋转的端部转盘，端部转盘上间隔设置有粉碎刀，端部转盘之间的中心座上设置有中间转盘，中间转盘上间隔设置有粉碎刀，端部转盘上的粉碎刀与中间转盘上的粉碎刀相交错；在粉碎箱下方设置有振动筛，振动筛活动固定在机架的支撑环上；所述烘干器包括热风箱，所述热风箱固定在机架的框架上，所述热风箱内间隔设置有蜂窝陶瓷蓄热体，所述蜂窝陶瓷蓄热体上具有呈直立状的蜂窝孔，蜂窝陶瓷蓄热体上端外腔周边具有界板，蜂窝陶瓷蓄热体上端横截面为尖顶形，蜂窝陶瓷蓄热体下端伸出至框架外，所述热风箱与蜂窝陶瓷蓄热体之间和蜂窝陶瓷蓄热体与蜂窝陶瓷蓄热体之间形成有彼此相连通的热风通道，热风箱一端与热风管相连、另一端与排风管相连，所述皮带输送机设置在框架下方。

本发明的工作过程是：稀土废料通过加料斗进入破碎筒内，启动主电机带动主转轴旋转，利用主转轴的破碎杆将对块的稀土废料打散，同时启伺服电机带动主转轴旋转，利用同步轮和联动杆使凸轮同向同步旋转，从而使浮动板沿导板上下移动，从而带动上端固定在浮动板上的悬臂主转轴在水平旋转的同时上下移动，从而搅动破碎箱的稀土废料，使稀土废料在破碎箱内同时受到径向的打击和轴向的挤压作用，加快稀土废料的破碎，提高破碎效果，经破碎后的稀土废料经方形漏斗进入粉碎箱内，利用旋转的转盘上的粉碎刀和中间转盘上的粉碎刀的相互转动扭搓，使较大粒头的稀土废料粉碎变成细小的粉状，粉状的稀土废料进入振动筛上筛分，筛分后的粉状稀土废料进入蜂窝陶瓷蓄热体上端周边界板所形成的空腔内，再通过尖顶的蜂窝陶瓷蓄热体上端进入蜂窝孔内与热风箱内渗入蜂窝孔的上升热气相接触，并利用孔壁蓄热和孔内上升的热气将稀土废料加热并带走稀土废料中的水分，从而达到快速烘干粉状稀土废料的目的，而烘干的稀土废料从蜂窝孔中落在皮带输送机上，完成稀土废料的破碎、粉碎、筛分和烘干。

本发明一是将现有破碎、筛分和烘干多个工序形成一体，节省了厂房面积，减少了物料之间的转运周期和转运人员，降低了工时成本费用，提高了生产效率；二是先将稀土废料在破碎筒内采用水平旋转打碎和上下移动挤压的多方位破碎，使稀土废料在破碎筒内呈螺旋状流动并下降，从而提高了破碎效果，而后又采用水平转盘，并利用转盘上的粉碎刀将已破碎的稀土废料进一步进行相互挤压扭搓，使稀土废料变为细小的粉状，再对细小粉料进行振动筛分，使细小的稀土粉废料垂直流入蜂窝陶瓷蓄热体内的蜂窝孔内，将稀土粉废料分成若干细小的呈雨点式的粉流体与已蓄热的蜂窝陶瓷蓄热体孔壁接触，将稀土粉废料中的水分吸干，或利用与蜂窝孔口的向上流热风喷嘴与下落的粉废料对流接触，上升的热风（200-230℃）将稀土粉废料中水分带走，达到快速烘干的目的。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、集破碎、筛分和烘干多个工序于一体，节省了厂房面积，减少了物料之间的转运周期和转运人员，降低了工时成本费用，

2、稀土废料依其自身重力从上至下按序流动，降低物料转送的动力和人力，加快了物流速度，提高了生产效率，

3、采用破碎和粉碎相结合，使稀土废料能变为细小的粉状，粉体经100-150目过筛率（稀土废料回收率）达到92%以上，有利于稀土废料的酸溶解，提高稀土氧化物的纯度，

4、采用细小的粉料与热风接触，大大提高了接与热风的接触面积，提高了烘干效果，缩短烘干时间，节省热能。

附图说明

图1是本发明的主剖视结构示意图，

图2是图1的A-A剖视结构示意图，

图3是图1的B-B剖视结构示意图，

图4是图2的C向结构示意图，

图5是图1的D-D剖视结构示意图，

图6是下落的粉状稀土废除料和上升热气对流烘干的示意图。

在图中，1、皮带输送机 2、蜂窝孔 3、热风管 4、热风通道 5、界板 6、中心座 7、粉碎刀 8、端部转盘 9、副轴承座 10、水平转轴 11、进料口 12、方形漏斗 13、支撑板Ⅰ 14、主转轴 15、破碎杆 16、破碎筒 17、减速器 18、机架 19、上轴承座 20、立板 21、伸缩管 22、安装杆 23、加料斗 24、排尘管 25、主电机 26、浮动板 27、导板 28、凸轮 29、顶板 30、同步轮 31、副转轴 32、圆筒 33、下料通道 34、中间转盘 35粉碎箱 36、副电机 37、托板 38、锥形下料斗 39、支撑板Ⅱ 40、振动筛 41、支撑环 42、排风管 43、热风箱 44、填料体 45、粉粒 46、伺服电机 47、导向块 48、联动杆 49、销 50、挡体 51、蜂窝陶瓷蓄热体 52框架53、调压阀 54、热风分支管 55、热风喷嘴 56、热风副箱。

具体实施方式

在图中，一种稀土废料破碎烘干一体机，它包括从上至下依次设置在同一机架18上的加料斗23、破碎装置、粉碎装置、振动筛40、烘干器和皮带输送机1，所述破碎装置包括钢质的破碎筒16，所述破碎筒两端敞开且呈圆锥体形，破碎筒大端固定在机架的顶板29上、下端固定在机架的支撑板Ⅰ13上，在破碎筒上方设置有浮动板26，浮动板两端具有导向块47，导向块与固定在顶板上直立的导板27上下滑动相配合，在导板与顶板之间设置有橡胶制成的伸缩管21，所述伸缩管上端固定在浮动板26下底面上、下端固定在顶板上，在导板外侧固定设置有立板20，所述加料斗上端用安装杆22与立板固定相连，加料斗下端活动穿过浮动板，在破碎筒内设置有呈悬臂状的主转轴14，主转轴上端依次与减速器17和主电机25相连并用轴承活动支撑在浮动板上，主转轴下端呈悬壁状并沿轴向设置有十二排、每排有四只呈环状布置的破碎杆15，每排破碎杆之间交错设置，所述顶板上间隔设置有上轴承座19，两上轴承座之间设置有副转轴31，每根副转轴上设置有两只凸轮28，每根副转轴一端设置有同步轮30，同步轮的端面上设有销49，所述同步轮之间通过销活动连接有联动杆48，一根副转轴一端与伺服电机46相连，浮动板上方固定设有排尘管24，排尘管下端活动穿过浮动板并伸入伸缩管内；所述粉碎装置包括固定在机架的支撑板Ⅱ39上的粉碎箱35，粉碎箱横截面为呈U形，粉碎箱上端为平面并设有进料口11，所述粉碎箱上端进料口通过方形漏斗12与破碎筒下端相连通，方形漏斗上端为圆筒32、下端为四方形，中间横截面为三角形的挡体50将方形漏斗分成两只倾斜的与进料口11对接的下料通道33，粉碎箱下端间隔具有锥形下料斗38，锥形下料斗设在支撑板Ⅱ39上，所述粉碎箱两端内相对设置有能各自旋转（相反方向）的端部转盘8，端部转盘一端与水平转轴10相连，水平转轴另一端通过副轴承座9 和与副电机36相连，端部转盘另一端上间隔设置有粉碎刀7，端部转盘之间的中心座6上相对设置有中间转盘34，中间转盘上间隔设置有粉碎刀，端部转盘上的粉碎刀与中间转盘上的粉碎刀相交错；在粉碎箱下方设置有振动筛40（为现有技术中普通的平面振动筛，目数100-150），振动筛设置在支撑环41上，支撑环固定在机架上；所述烘干器包括热风箱43，所述热风箱固定在机架的框架52上，所述热风箱内间隔设置有蜂窝陶瓷蓄热体51，所述蜂窝陶瓷蓄热体上具有呈直立状的若干只蜂窝孔2，蜂窝孔为正方形或圆形，蜂窝陶瓷蓄热体上端外腔周边具有界板5（蜂窝陶瓷蓄热体四边向上延伸），界板顶面靠近振动筛底面，蜂窝陶瓷蓄热体上端横截面为尖顶形，界板之间形成可贮存粉粒的空腔（图中三角形所示），空腔的容积最好大于所对应位置的蜂窝孔总容积，蜂窝陶瓷蓄热体下端伸出至框架外，所述热风箱与蜂窝陶瓷蓄热体之间和蜂窝陶瓷蓄热体与蜂窝陶瓷蓄热体之间形成有彼此相连通的热风通道4，热风箱一端与热风管3相连、另一端与排风管42相连，蜂窝陶瓷蓄热体上下端密封穿过热风箱（即蜂窝陶瓷蓄热体上端的界板密封穿过热风箱上平板、蜂窝陶瓷蓄热体下端密封穿过热风箱下平板），所述皮带输送机设置在框架下方。在蜂窝陶瓷蓄热体下端相对5-10毫米处设置有热风副箱56（圆筒或方箱），热风副箱与蜂窝孔口相对位置上间隔设置有热风喷嘴55，热风喷嘴工作时自动打开，不工作（不通热风时）自动关闭，热风副箱一端通过热风分支管54与热风管相连，热风分支管上设有调压阀53，压力阀用于调节热风喷嘴热风速，以确保粉粒从顺利地蜂窝孔中下落。相邻的界板之间下端为热风通道，上端为填料体44，皮带输送机位于蜂窝陶瓷蓄热体的下方，稀土废料粉粒45落在皮带输送机上输出。

本发明所述的稀土废料破碎烘干一体机制出的稀土废料后序自理后，经测定:其综合回收率达到了95.6%，得到的稀土氧化物纯度达到97.8%，每吨稀土氧化物回收加工成本每吨节省0.3-0.5万元。

Claims (3)

1.一种稀土废料破碎烘干一体机，它包括从上至下设置在同一机架（18）上的 加料斗（23）、破碎装置、粉碎装置、振动筛、烘干器和皮带输送机（1），其特征是：所述破碎装置包括破碎筒（16），所述破碎筒两端敞开且呈圆锥体形，破碎筒大端固定在机架的顶板（29）上、下端固定在机架的支撑板Ⅰ（13）上，在破碎筒上方设置有浮动板（26），浮动板两端具有导向块（47），导向块与固定在顶板上直立的导板（27）上下滑动相配合，在导板与顶板之间设置有伸缩管（21），所述伸缩管上端固定在浮动板上、下端固定在顶板上，在导板外侧固定设置有立板（20），所述加料斗上端用安装杆（22）与立板固定相连，加料斗下端活动穿过浮动板，在破碎筒内设置有呈悬臂状的主转轴（14），主转轴上端活动支撑在浮动板上，主转轴下端沿轴向设置有若干排、每排呈环状布置的破碎杆（15），所述顶板上间隔设置有上轴承座（19），两上轴承座之间设置有副转轴（31），每根副转轴上设置有两只凸轮（28），每根副转轴一端设置有同步轮（30），所述同步轮之间活动连接有联动杆（48），一根副转轴一端与伺服电机（46）相连；所述粉碎装置包括固定在机架的支撑板Ⅱ（39）上的粉碎箱（35），所述粉碎箱上端具有进料口（11）并通过方形漏斗（12）与破碎筒下端相连通，粉碎箱下端间隔具有锥形下料斗（38），所述粉碎箱两端内相对设置有能各自旋转的端部转盘（8），端部转盘上间隔设置有粉碎刀（7），端部转盘之间的中心座（6）上设置有中间转盘（34），中间转盘上间隔设置有粉碎刀，端部转盘上的粉碎刀与中间转盘上的粉碎刀相交错；在粉碎箱下方设置有振动筛（40），振动筛活动固定在机架的支撑环（41）上；所述烘干器包括热风箱（43），所述热风箱固定在机架的框架（52）上，所述热风箱内间隔设置有蜂窝陶瓷蓄热体（51），所述蜂窝陶瓷蓄热体上具有呈直立状的蜂窝孔（2），蜂窝陶瓷蓄热体上端外腔周边具有界板（5），蜂窝陶瓷蓄热体上端横截面为尖顶形，蜂窝陶瓷蓄热体下端伸出至框架外，所述热风箱与蜂窝陶瓷蓄热体之间和蜂窝陶瓷蓄热体与蜂窝陶瓷蓄热体之间形成有彼此相连通的热风通道（4），热风箱一端与热风管（3）相连、另一端与排风管（42）相连，所述皮带输送机设置在框架下方。

2.根据权利要求1所述的一种稀土废料破碎烘干一体机，其特征是：在蜂窝陶瓷蓄热体下端相对位置设置有热风副箱（56），热风副箱与蜂窝孔口相对位置上间隔设置有热风喷嘴（55），热风副箱一端通过热风分支管（54）与热风管相连，热风分支管上设有调压阀（53）。

3.根据权利要求1所述的一种稀土废料破碎烘干一体机，其特征是：所述界板（5）之间形成可贮存粉粒的空腔，空腔的容积大于所对应位置的蜂窝孔内腔总容积。

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