CN113059722A - 一种混合塑料中杂质分离装置及分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种混合塑料中杂质分离装置及分离方法，所述装置包括：主机架、进料口、供料器、分选单元、辅料槽和主料槽，所述进料口设置于主机架顶部；所述供料器用于向所述分选单元提供物料，所述供料器一端与进料口下端相连，另一端靠近所述分选单元；所述分选单元固定在所述主机架上并设置在辅料斗和主料斗，且所述分选单元中心的投影位于所述辅料斗和主料斗相连接的部分，所述分选单元用于对供料器输送的物料进行分选，分离出物料中的杂质。

Description

一种混合塑料中杂质分离装置及分离方法

技术领域

本发明涉及废旧塑料回收分选领域，特别涉及一种混合塑料中杂质分离装置及分离方法。

背景技术

在日常生产和生活中，废弃或遗弃的电子产品、通讯设备和电器被我们称为电子废弃物(E-waste)，其中，报废电脑、手机、电视机、洗衣机、空调和电冰箱等成为常见的电子废弃物。电子废弃物中包含铅、镍、汞等重金属以及多氯联苯和多溴联苯醚等有机污染物，资源化过程容易发生二次污染，对生态环境和人体健康造成巨大的负面影响。塑料由于具有耐腐蚀、抗冲击、耐磨、加工成本低廉等特点，常被应用于各种家电和电子通讯设备中，是电子废弃物的重要组成部分，主要应用于底座、缆线皮、壳体等部件上。回收的电子废弃物壳体塑料经过分离和再生，可得到新的塑料制品或塑料加工原料，尤其对废塑料进行改性，可得到性能更佳的原材料，用于更高层次的塑料制品中，这种对塑料进行直接利用的方法不仅大大减轻了因填埋或焚烧带来的严重环境污染，而且缓解了由塑料引发的资源短缺问题，逐渐受到了人们的重视。

电子废弃物中包含不同种类的废塑料，由于不同种类的塑料熔化温度不同，熔化参合时相互之间化学不相容，直接影响废塑料的熔融加工以及加工产品的质量和性质。因此，废塑料的纯度是制约其循环回收利用的瓶颈，废塑料高值化利用的关键之一是获取高纯度单一种类塑料。

然而，废旧塑料的来源广，塑料种类多，且回收前多与不可回收垃圾共存，废旧塑料回收后经过碎料处理后含无用物质成分(硅胶、橡胶、木屑、粉末等)很多，严重影响了塑料分选的纯度。目前市场上关于电子废塑料回收后去杂质的设备有很多。其中就包括塑料中的杂质(包括硅胶、橡胶、木屑、粉末等杂质)分离，但大部分都无法满足市场需求，要么纯度达不到要求，杂质分离不彻底，要么杂质中会含有大量的有用材质，损耗太高，浪费资源。有效分离混合塑料中的杂质一直以来都是困扰废塑料行业的难题。

发明内容

本发明实施例提供一种混合塑料中杂质分离装置及分离方法。

本发明一方面提供一种混合塑料中杂质分离装置，包括主机架、进料口、供料器、分选单元、辅料槽、主料槽及调节单元，所述进料口设置于主机架顶部；所述供料器用于向所述分选单元提供物料，所述供料器一端与进料口下端相连，另一端靠近所述分选单元；所述分选单元固定在所述主机架上并设置在辅料槽和主料槽上方；所述分选单元包括驱动电机、滚筒，所述滚筒由所述驱动电机驱动其转动；所述调节单元与所述供料器相连接，所述调节单元在被驱动的情况下带动所述供料器运动以调节所述供料器与所述滚筒之间的间隙距离和/或切入角度；

可选地，所述分选单元中心的投影位于所述辅料槽和所述主料槽相连接的部分；

可选地，所述调节单元包括支架、丝杠、直线轨道、调节螺杆，所述丝杠在被驱动的情况下带动所述支架沿所述直线轨道左右移动，以调节所述供料器与所述滚筒之间的间隙距离，所述调节螺杆调节所述支架的高度，以调节所述供料器与所述滚筒之间的切入角度；

可选地，所述分选单元利用摩擦力把塑料和杂质分开，使塑料和杂质落入到不同的料槽中；

可选地，所述滚筒和驱动电机为卧式直联安装或者通过传送带连接；

可选地，所述分选单元还包括进风口，所述混合塑料中杂质分离装置还包括送风单元，所述送风单元与所述分选单元的送风口相连，为所述分选单元提供风力；

可选地，所述切入角度可调节范围为30°～60°，间隙距离的可调节范围为10mm～35mm；

可选地，所述分选单元有至少两个，为每个分选单元分别提供一个供料器接收待分离物料，在每个分选单元的滚筒下端均设置辅料槽和主料槽，所述至少两个分选单元采用并联和/或串联的方式进行组合；

可选地，所述的混合塑料中杂质分离装置，包括两个进料口，均设置在主机架顶部，所述分选单元为四个，分上下两层，每层各两个分选单元；上层每个分选单元有两个出口，分别为设置于滚筒下端的上辅料槽和上主料槽，上层两个分选单元的出口左右对称布置，两个上主料槽与设置在下层的两个供料器相连，用于给下层两个分选单元供料；下层两个分选单元的滚筒下端分别设置有下辅料槽，下层两个分选单元的下辅料槽左右对称设置，下层两个分选单元共用一个下主料槽；下层两个分选单元的两个下辅料槽的出口，即辅出料口，共两个，分别设置在主机架的下端左右两侧，用于排出分离出来的杂质，所述下主料槽的下端设置有主出料口，用于排出经过分离的塑料；

可选地，所述供料器为直线供料器，所述直线供料器朝向所述分选单元，并向下倾斜，通过振动电机驱动给所述分选单元供料；

可选地，所述送风单元包括管道风机、管道、风阀、出风口，所述送风单元的出风口与所述分选单元的进风口通过管道相连；

本发明另一方面提供一种混合塑料中杂质分离的方法，包括：

接通电源，四个电机同时带动四个分选单元的四个滚筒转动；

根据物料情况调节单元调节直线供料器与所述滚筒之间的间隙距离和切入角度，其中切入角度可调节范围为30°～60°，间隙距离的可调节范围为10mm～35mm；

通过两个进料口同时给料，把待分离物料输送到分选单元的滚筒；

送风单元通过管道向分选单元的进风口送风，在滚筒转动中的摩擦力以及管道风机输送的风力共同作用下，把主料和杂质分开，杂质经过上辅料槽落入到下辅料槽，最终从辅出料口排出；主料进入上主料槽；

经过一次分离后的主料通过上主料槽流出经由下层供料器为下层分选单元供料，经过下层两个分选单元进行二次分离，二次分离后的杂质落入下辅料槽，主料落入到下主料槽。

本发明实施例提供的混合塑料中杂质分离装置及分离方法通过机械干式分离回收废塑料，纯物理分选，不需要化学试剂和分离液，具有分离效率高、产品纯度高、清洁无污染的优点，应用更灵活。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的混合塑料中杂质分离装置的整体外形图；

图2为本发明一实施例提供的混合塑料中杂质分离装置结构剖面图；

图3为本发明一实施例提供的混合塑料中杂质分离装置分离过程示意图；

图4为本发明一实施例提供的混合塑料中杂质分离装置的送风单元的结构示意图；

图5为本发明另一实施例提供的混合塑料中杂质分离装置结构剖面图；

图6为本发明另一实施例提供的混合塑料中杂质分离装置结构剖面图；

图7为本发明另一实施例提供的混合塑料中杂质分离装置的整体外形图；

图8为本发明另一实施例提供的混合塑料中杂质分离装置沿C-C方向结构剖面图；

图9为本发明另一实施例提供的混合塑料中杂质分离装置I区域局部结构示意图；

图10为本发明一实施例提供的混合塑料中杂质分离装置中的调节单元的结构示意图；

图中：1.进料口；2.供料器；3.分选单元；3-1.滚筒；3-2.滚筒盖；3-3.驱动电机；3-4.传送带；4.上辅料槽；5.上主料槽；6.调节单元；7.辅料槽；8.轴承及轴承座；9.主料槽；10.辅出料口；11.主出料口；12.下主料槽；13.联轴器罩；14.主机架；15.机座；16.调节脚；17.振动电机；18.筋板；19.下辅料槽；20.送风单元；20-1.管道风机；20-2.管道；20-3.调节风阀；21.出风口；22.进风口；6-1.支架；6-2.支架；6-3.挡料板；6-4.调节螺杆；6-5.直线轴承；6-6.直线轨道；6-7.步进电机；6-8.丝杠；6-9.丝杠；6-10.挡料板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1和图2，本发明一实施例提供一种混合塑料中杂质分离装置，包括主机架14、进料口1、供料器2、分选单元、辅料槽7和主料槽9，所述进料口1设置于主机架14顶部；所述供料器2用于向所述分选单元提供物料，所述供料器2一端与进料口1下端相连，另一端靠近所述分选单元；所述分选单元固定在所述主机架14上并设置在主料槽9和辅料槽7上方，且所述分选单元中心的投影位于所述主料槽9和辅料槽7相连接的部分，所述分选单元用于对供料器2输送的物料进行分选，分离出物料中的杂质。

所述混合塑料中杂质分离装置还包括主出料口11和辅出料口10，所述主出料口11和辅出料口10分别设置于所述主料斗9和辅料斗7下端，所述主出料口11用于排出分离后的物料，所述辅出料口10用于排出分离出来的杂质。

所述分选单元包括驱动电机3-3和滚筒3-1；所述滚筒3-1和驱动电机3-3可以通过卧式直联安装或者通过传送带连接，所述滚筒3-1由所述驱动电机3-3驱动其转动。

如图2所示，本发明一实施例中，所述滚筒3-1与驱动电机3-3通过传送带3-4连接。

所述分选单元还可以包括滚筒盖3-2，安装在滚筒3-1上方，用于防止物料飞溅到分选单元之外。

为了方便移动所述混合塑料中杂质分离装置，该装置还包括安装在主机架14下端的机座15，所述机座包括架体和调节脚16，所述调节脚16用于移动所述混合塑料中杂质分离装置。

图3为本发明一实施例提供的混合塑料中杂质分离装置分离过程示意图，可以看到，物料从入料口进入供料器2，而后被送入滚筒3-1，根据塑料与杂质的摩擦系数不同，利用转动中的滚筒表面与塑料之间的摩擦力与滚筒表面与杂质之间的摩擦力存在较大差异，从而使得塑料和杂质的运动轨迹存在差异而把塑料和杂质分开，落入到不同的料槽中。

本发明一实施例中，所述分选单元还可以设置进风口，所述混合塑料中杂质分离装置还可以包括送风单元，所述送风单元与所述分选单元的进风口相连以提供风力。

参见图4，本发明一实施例中，所述送风单元可以包括管道风机20-1、管道20-2、风阀20-3、出风口21，所述送风单元的出风口21与所述分选单元的进风口之间可以通过软管连接。管道风机20-1产生风力将风从所述送风单元的出风口21送入所述分选单元的进风口。

可根据物料大小及含量，通过调节风阀20-3调节所述送风单元送出的风速和风量，风经由管道20-2和出风口20-2分散到分选单元的各个进风口。

由于送风单元的出风口21与分选单元的进风口之间可以通过软管连接，送风单元在所述混合塑料中杂质分离装置的位置可以不受限定，只要所述送风单元被固定后，可以通过软管将出风口21与所述分选单元的进风口相连接即可。

本发明一实施例中，本领域技术人员根据实际需要可以选择各种供料器，比如皮带传输机，直线供料器等供料设备。本实施例中，以直线供料器为例进行说明。所述直线供料器正对所述分选单元并向下倾斜设置，通过电机驱动所述直线供料器为所述分选单元供料，所述电机可以为振动电机。

本发明一实施例中，所述混合塑料中杂质分离装置还可以包括调节单元，与所述供料器连接，用于调节所述供料器与滚筒的位置。

所述调节单元包括移动支架、直线轨道、直线轴承、传动机构、调节螺杆；所述移动支架安装在直线轴承上，通过直线轴承与直线轨道连接，移动支架底部为传动机构。所述调节单元可以通过电机驱动使移动支架左右移动，通过调节螺杆调节所述移动支架的高低，从而调节供料器与滚筒的相对位置。所述电机可以是步进电机。

本发明一实施例中，所述调节单元调节所述供料器与所述滚筒之间的间隙距离和切入角度，其中切入角度可调节范围为30°～60°，间隙距离的可调节范围为10mm～35mm。

本发明实施例提供的混合塑料弹性体分离装置通过进料口给料，供料器经过调节单元调节，与滚筒之间形成一定的角度和间隙，把物料输送到滚筒，根据塑料与杂质的摩擦系数不同，利用转动中的滚筒表面与物料的摩擦力以及通过送风单元提供的风力辅助作用把塑料和杂质分开，落入到不同的料槽中。

本发明一实施例中，所述混合塑料中杂质分离装置中所述分选单元的数量可以根据实际需求设置，例如可以至少为两个，而且为每个分选单元分别提供一个供料器接收待分离物料，在每个分选单元的滚筒下端均设置辅料槽和主料槽，所述至少两个分选单元采用并联和/或串联的方式进行组合。

参见图5，本发明一实施例中所述混合塑料中杂质分离装置中包括两个并联的分选单元3，为每个分选单元3分别提供一个供料器2接收待分离物料。如图所示，所述进料口1下端呈倒V型，将所述进料口一分为二，形成两个出口1-1和1-2，分别为每个供料器2供料。每个分选单元3设置有两个出口，分别为设置于滚筒下端的辅料出口和主料出口，其中两个辅料出口左右对称布置，两个主料出口在主机架下端合并。送风单元20可以设置在所述进料口下方，通过软管为所述两个并联的分选单元3提供风力。

本发明实施例提供的混合塑料中杂质分离装置中，通过两个分选单元并联实现对物料同时进行分选，极大地提高了分选效率。

参见图6，本发明一实施例中所述混合塑料中杂质分离装置中包括两个串联的分选单元3，呈上下两层排布。为每个分选单元3分别提供一个供料器2接收待分离物料。如图所示，上层的供料器2连接在入料口1的下方，所述供料器正对上层分析单元3并向下倾斜。每个分选单元3设置有两个出口，分别为设置于滚筒下端的辅出料口和主出料口。位于上层的分选单元的主出料口与设置于下层的供料器相连，下层的供料器为下层的分选单元供料。位于上层的分选单元的辅出料口可以直接连接至位于下层的分选单元的辅出料口。送风单元20可以设置在位于上层的分选单元的下方，通过软管分别于上下两个分选单元连接为之提供风力。

本发明实施例提供的混合塑料中杂质分离装置中，通过两个分选单元串联实现对物料的二次分选，极大地提高了分选的纯度。

本领域技术人员可以根据实际需要对混合塑料中杂质分离装置分选单元进行多级并联或者串联组合，下面以通过4组分选单元进行两级并联和串联组合来说明本实施例。

如图7、图8和图9所示，本实施例中混合塑料中杂质分离装置包括进料口1、供料器2、滚筒3、上辅料槽4、上主料槽5、调节单元6、滚筒盖7、轴承及轴承座8、电机9、辅出料口10、主出料口11、下主料槽12、联轴器罩13、主机架14、机座15、调节脚16、振动电机17、筋板18、下辅料槽19、送风单元20、出风口21、进风口22。

所述机座15安装在主机下端，包括架体和调节脚16，通过调节脚16可方便的移动分离机；主机周围设置有门板形成封闭空间。

本领域技术人员可以根据实际需要对分选单元进行多级并联或者串联组合时，如果选择多个分选单元并联分选，主机顶部可以对应的设置多个进料口。本发明实施例中，以两个进料口为例进行说明。

主机顶部设置有两个进料口1安装于主机架14的上端，用于向所述混合塑料中杂质分离装置输送待分离物料；进料口1的下端连接有供料器2，该供料器2一端连接进料口1，一端延伸至分选单元3，且供料器2自进料口1下端向分选单元3倾斜设置。本发明实施例中，所述混合塑料中杂质分离装置中包括四个供料器2，其中每个供料器2可以包括两个振动电机17，通过振动电机17将待分离物料传输给分选单元3。

所述混合塑料中杂质分离装置中包括四个分选单元2，分为上下两层布置，每层两个，分别固定在主机架14两侧，每个分选单元包括驱动电机9、滚筒3-1、联轴器、轴承及轴承座8。所述滚筒3-1设置于主机架14的左右两侧，上下两层共四个，每个滚筒3-1上面安装有滚筒盖3-2。轴承安装在滚筒3-1两端。本发明实施例中，滚筒3-1和电机3-3为卧式安装，每个分选单元采用一个电机进行驱动。

上层每个分选单元有两个出口，分别为设置于滚筒下端的上辅料槽4和上主料槽5，上层两个分选单元的出口左右对称布置，两个上主料槽5分别作为下层供料器的入料口连接设置在下层两个供料器2上方，给下层两个分选单元供料；下层两个分选单元中的每个分选单元在滚筒下端分别设置有下辅料槽19，两个下辅料槽19左右对称设置，下层两个分选单元共用一个下主料槽12。两个下辅料槽19的出口即辅出料口10共两个，设置在主机架14的下端左右两侧，用于排出分离出来的杂质，主料槽12的下端设置有主出料口11，用于排出经过分离的主料。

每个分选单元包括一个进风口22，进风口22通过软管与送风单元20的出风口21相连。本发明实施例中包括两个送风单元20，一个安装在上层两个供料器之间，另个一安装在下层两个供料器之间。

本实施例中提供两组调节单元，上下各一组，安装在主机架中间部位，上层的一组调节单元安装在上层的两个供料器下端，如图10所示，每组调节单元包括支架6-1、支架6-2、挡料板6-3、调节螺杆6-4、直线轴承6-5、直线轨道6-6、步进电机6-7、丝杠6-8、丝杠6-9、挡料板6-10，调整供料器2的位置。

调节单元的工作原理为：接通电源，根据料况的大小，通过步进电机6-7驱动来使支架6-1和支架6-2左右移动，从而使供料器2与滚筒3-1达到合适的间隙B；通过调节螺杆6-4进行手动调节高低，使供料器2与滚筒3-1之间的切入角度A到适当的位置。可以根据物料情况来调节合理间隙。

本发明实施例提供的混合塑料中杂质分离装置工作流程如下：

整机工作时，接通电源，四组电机9同时带动四个滚筒3-1转动，物料通过两个进料口1落料到上层供料器2上，根据物料情况通过调节单元使供料器与滚筒之间的间隙B和切入角度A调到合适的位置，供料器2通过振动电机17驱动工作，把混合料均匀输送到分选单元进行一级分选，管道风机20-1为分选单元提供风力，风由出风口21给风到进风口22，出风口21与进风口22之间软管连接，根据塑料盒杂质摩擦系数和密度特性不同的原理，在滚筒转动中的摩擦力以及管道风机20-1的风力共同作用下，把塑料和杂质分选开。杂质(包括硅胶、橡胶、木屑等)经过上辅料槽4落入到下辅料槽19，最终从辅出料口10排出装袋。

为了达到更好的分选效果主料从上主料槽5流出经由下层供料器均匀给料之后，通过下层分选单元进行二次分选，二次分选后的辅料落入下辅料槽19，主料落入到下主料槽12，经由主出料口11排出装袋。

本发明实施例提供的混合塑料中杂质分离装置将分选单元并联和串联连接的方式结合起来，生产效率高，处理效果好，废旧塑料经过本系统处理后，杂质等杂质一次去除率达98％，为后端加工做了很好的准备。

另外，本发明独立机台设计，操作简单，机架可灵活移动，针对不同的料况可灵活调节分选单元，提高了本设备使用的灵活性。

上面结合附图对本发明可选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内还可以在不脱离本发明构思的前提下做出各种变化。

Claims (12)

1.一种混合塑料中杂质分离装置，其特征在于，包括主机架、进料口、供料器、分选单元、辅料槽、主料槽及调节单元，所述进料口设置于主机架顶部；所述供料器用于向所述分选单元提供物料，所述供料器一端与进料口下端相连，另一端靠近所述分选单元；所述分选单元固定在所述主机架上并设置在辅料槽和主料槽上方；所述分选单元包括驱动电机、滚筒，所述滚筒由所述驱动电机驱动其转动；所述调节单元与所述供料器相连接，所述调节单元在被驱动的情况下带动所述供料器运动以调节所述供料器与所述滚筒之间的间隙距离和/或切入角度。

2.根据权利要求1所述的混合塑料中杂质分离装置，其特征在于，所述分选单元中心的投影位于所述辅料槽和所述主料槽相连接的部分。

3.根据权利要求1所述的混合塑料中杂质分离装置，其特征在于，所述调节单元包括支架、丝杠、直线轨道、调节螺杆，所述丝杠在被驱动的情况下带动所述支架沿所述直线轨道左右移动，以调节所述供料器与所述滚筒之间的间隙距离，所述调节螺杆调节所述支架的高度，以调节所述供料器与所述滚筒之间的切入角度。

4.根据权利要求1或2所述的混合塑料中杂质分离装置，其特征在于，所述分选单元利用摩擦力把塑料和杂质分开，使塑料和杂质落入到不同的料槽中。

5.根据权利要求1所述的混合塑料中杂质分离装置，其特征在于，所述滚筒和驱动电机为卧式直联安装或者通过传送带连接。

6.根据权利要求1或2所述的混合塑料中杂质分离装置，其特征在于，所述分选单元还包括进风口，所述混合塑料中杂质分离装置还包括送风单元，所述送风单元与所述分选单元的送风口相连，为所述分选单元提供风力。

7.根据权利要求1所述的混合塑料中杂质分离装置，其特征在于，所述切入角度可调节范围为30°～60°，间隙距离的可调节范围为10mm～35mm。

8.根据权利要求7所述的混合塑料中杂质分离装置，其特征在于，所述分选单元有至少两个，为每个分选单元分别提供一个供料器接收待分离物料，在每个分选单元的滚筒下端均设置辅料槽和主料槽，所述至少两个分选单元采用并联和/或串联的方式进行组合。

9.根据权利要求8所述的混合塑料中杂质分离装置，其特征在于，包括两个进料口，均设置在主机架顶部，所述分选单元为四个，分上下两层，每层各两个分选单元；上层每个分选单元有两个出口，分别为设置于滚筒下端的上辅料槽和上主料槽，上层两个分选单元的出口左右对称布置，两个上主料槽与设置在下层的两个供料器相连，用于给下层两个分选单元供料；下层两个分选单元的滚筒下端分别设置有下辅料槽，下层两个分选单元的下辅料槽左右对称设置，下层两个分选单元共用一个下主料槽；下层两个分选单元的两个下辅料槽的出口，即辅出料口，共两个，分别设置在主机架的下端左右两侧，用于排出分离出来的杂质，所述下主料槽的下端设置有主出料口，用于排出经过分离的塑料。

10.根据权利要求1所述的混合塑料中杂质分离装置，其特征在于，所述供料器为直线供料器，所述直线供料器朝向所述分选单元，并向下倾斜，通过振动电机驱动给所述分选单元供料。

11.根据权利要求6所述的混合塑料中杂质分离装置，其特征在于，所述送风单元包括管道风机、管道、风阀、出风口，所述送风单元的出风口与所述分选单元的进风口通过管道相连。

12.一种使用权利要求9所述的混合塑料中杂质分离装置进行混合塑料杂质分离的方法，其特征在于，包括：

接通电源，四个电机同时带动四个分选单元的四个滚筒转动；

根据物料情况调节单元调节直线供料器与所述滚筒之间的间隙距离和切入角度，其中切入角度可调节范围为30°～60°，间隙距离的可调节范围为10mm～35mm；

通过两个进料口同时给料，把待分离物料输送到分选单元的滚筒；

送风单元通过管道向分选单元的进风口送风，在滚筒转动中的摩擦力以及管道风机输送的风力共同作用下，把主料和杂质分开，杂质经过上辅料槽落入到下辅料槽，最终从辅出料口排出；主料进入上主料槽；

经过一次分离后的主料通过上主料槽流出经由下层供料器为下层分选单元供料，经过下层两个分选单元进行二次分离，二次分离后的杂质落入下辅料槽，主料落入到下主料槽。

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