CN114394776A - 一种高效节能的建筑垃圾资源化处置工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于固体废弃物资源化利用领域，尤其是涉及一种高效节能的建筑垃圾资源化处置工艺。将建筑垃圾去除部分渣土和废砖瓦，剩余物料进入颚式破碎机，经磁选分离出大部分废弃钢筋及废金属物质，进入湿式除杂系统去除轻物质，再进入反击式破碎机破碎，进入一级多层振动筛，选择中间粒径的物料经磁选回收金属后去除轻物料，重物料进行整形处理，进入二级多层振动筛，得到不同粒径的物料，分别进入砖石颗粒分离系统，将物料中的混凝土和砖瓦进行进一步分离。本发明具有低能耗、高产出、产出品价值高、粉尘少、维修方便、成本低的效果，能够实现科学分类，充分发挥不同建筑垃圾材性作用，处理得到的再生材料市场价值高。

Description

一种高效节能的建筑垃圾资源化处置工艺

技术领域

本发明属于固体废弃物资源化利用领域，尤其是涉及一种高效节能的建筑垃圾资源化处置工艺。

背景技术

我国建筑垃圾资源化行业目前常用的固体废弃物利用是采用冲击破碎获取骨料技术路线，采用该路线处置建筑垃圾存在诸多方面问题。建筑垃圾科学处置方式决定到建筑垃圾资源化产业发展前途。实践检验，我国目前这种沿袭砂、石骨料制备技术处置建筑垃圾，不但没有充分发挥我国不同建筑垃圾材性作用，而且处置能耗高、处置效率低、处置的产品价值低，再生产品市场需求范围窄。

现有的砂石生产线，二破通常是反击破、锤破获取粗骨料，三级破是圆锥破、制砂机获取细骨料。反击破、锤破、圆锥破、制砂机都是冲击式破碎。理论和实践界一致公认，冲击式破碎真正消耗于物料粒度减小的能量不超过全部破碎能量的5％，大部分能量以热、声、振动等形式损失了。特别是建筑垃圾资源化处置，属于混合物料破碎，采用冲击式破碎，存在大量无效碰撞、无效摩擦，破碎效率大幅度降低，破碎能耗高。

我国未来20年将产生100亿吨(左右)房屋建筑垃圾，而且这些房屋建筑垃圾大多为上个世纪90年代之前建设的砖混结构建筑垃圾，其建筑垃圾主导成分烧结粘土砖为主，大约占40-60％左右，其次混凝土、砂浆、墙皮、废玻璃、废陶瓷、钢筋、木块等混杂物，而且这些混凝土建筑垃圾，大多为废弃的预应力钢筋混凝土楼板。由于我国房屋建筑垃圾废旧粘土砖是主导成分，因而再生骨料含有大量的碎砖，一般不适宜作为结构混凝土使用，因此适用范围较窄。现有技术存在破碎比小、破碎效率低、破碎能耗高、再生的产品附加值低、处置过程噪音大、粉尘大、维修困难、运营费用高等问题。

发明内容

为了克服传统砂石生产线处置建筑垃圾的技术缺陷，本发明的目的在于提供一种高效节能的建筑垃圾资源化处置生产工艺，具有低能耗、高产出、再生产品附加值高、粉尘少、维修方便、成本低的效果，能够实现科学分类，充分发挥不同建筑垃圾材性作用，处理得到的再生材料市场价值高。

本发明提供一种高效节能的建筑垃圾资源化处置工艺，包括以下步骤：

(1)将建筑垃圾送入砖混分选机，通过形状差异选别原理，去除部分渣土和废砖瓦；

(2)经砖混分选机去除部分渣土和废砖瓦后，剩余混合物料进入颚式破碎机，破碎后的物料经磁选分离出大部分废弃钢筋及废金属物质；

(3)随后进入湿式除杂系统，通过水力浮选原理，在清洗骨料的同时，将包括木块、塑料和木屑在内的轻物质去除；

(4)再进入反击式破碎机进行进一步破碎，之后进入一级多层振动筛，选择中间粒径的物料经磁选回收金属后进入轻物质分离系统，利用物料比重的不同，去除包括塑料和木屑在内的轻物料，得到重物料；

(5)将重物料送至整形机进行整形处理，然后进入二级多层振动筛，通过二级多层振动筛得到不同粒径的物料，将不同粒径的物料分别进入砖石颗粒分离系统，通过跳汰分选原理，将物料中的混凝土和砖瓦进行进一步分离，出料分为砖瓦骨料和混凝土骨料。

优选地，步骤(1)中去除的渣土和废砖瓦一起进入31.5mm筛孔振动筛筛分得到筛上物和筛下物；筛上物进入圆锥破碎机破碎后，经10mm振动筛筛分得到二次筛上物和二次筛下物，二次筛下物经带式输送机送至骨料备料棚备用。

优选地，筛下物作为无机混合料生产原料和/或作为回填土。

优选地，将二次筛上物由人工拣选出非建筑用料然后再返回圆锥破碎机继续破碎，保证出料粒径。

优选地，步骤(4)中进入一级多层振动筛，去除粒径小于5mm的骨料和粒径大于31.5mm的骨料，粒径大于31.5mm的骨料返回反击式破碎机继续处理，选择5～31.5mm内的中间粒径的骨料进行磁选回收金属。

优选地，步骤(5)中通过二级多层振动筛得到如下不同粒径的物料，粒径以R表示：R<5mm的骨料、5≤R<10mm之间的骨料和10≤R≤31.5mm之间的骨料。

优选地，5≤R<10mm之间的混合骨料和10≤R≤31.5mm之间的混合骨料分别进入砖石颗粒分离系统，通过跳汰分选原理，将物料中的混凝土和砖瓦进行进一步分离，出料分为5≤R<10mm砖瓦骨料、5≤R<10mm混凝土骨料、10≤R≤31.5mm砖瓦骨料和10≤R≤31.5mm混凝土骨料四类产品。

优选地，将步骤(4)和步骤(5)得到的粒径R<5mm的骨料经一级、二级和三级破碎，分别得到粒径R<0.8mm的骨料、0.8≤R<2mm之间的骨料和2≤R≤5mm之间的骨料。

优选地，一级破碎采用粗颚式破碎机进行破碎，二级破碎采用单辊挤压破碎机、细颚式破碎机或双棍挤压破碎机进行破碎，三级破碎采用高压辊磨机进行破碎，得到的2≤R≤5mm之间的骨料返回一级、二级和三级破碎继续处理。

优选地，经过磁选分离出的钢筋及废金属物质用于出售、回收利用；分离出的包括木块、塑料和木屑在内的轻物质外送填埋处置。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明提供一种高效节能的建筑垃圾资源化处置工艺，能耗低，产出高，能够处理得到粒径较小且纯度较高的物料，本发明产出粒径小于2mm的物料达到70-90％以上，生产的小于2mm的物料中，粒径R<0.8mm的骨料占20-40％、0.8≤R<2mm之间的骨料占60-80％，平均单位能耗在6.0-6.5KW·h/t。而传统的制砂生产线处置建筑垃圾(制砂)，再生砂单位能耗在12-20KW·h/t，因而本发明生产能耗节电约40％-70％，而传统制砂生产线处置建筑垃圾制砂率通常只有20％左右，而传统混合建筑垃圾处置属于混合破碎，而混合破碎不适宜采用冲击破碎方法，大量存在无效撞击，碎砖质量轻，撞击能量小、冲击破碎效率低。

(3)本发明能够实现科学分类：得到5≤R<10mm砖瓦骨料、5≤R<10mm混凝土骨料、10≤R≤31.5mm砖瓦骨料和10≤R≤31.5mm混凝土骨料、粒径R<0.8mm的骨料和0.8≤R<2mm之间的骨料，适用范围广，实现对建筑垃圾的充分回收利用。建筑材料原料粒度不同、用途不同、作用不同、市场价值不同。同时本发明产出粒径小于2mm的物料达到70-90％以上，粒径越小，市场价值越高，本发明产料具有非常高的市场价格，且＜0.08mm细粉占20-40％，大幅度提高再生材料附加值。

(4)本发明产出的粒径小于2mm的物料可以作为建渣粉，剥离了金属物和轻质可燃物，可作为水泥混合材与水泥熟料混磨，大幅度降低磨细能耗和降低水泥生产成本。既可作为水泥混合材原料使用，还可以作为砂浆、墙体材料、混凝土掺合料原料使用。

(5)本发明处理工艺粉尘少、噪音污染小。处理细粉时采用三级破碎，一级破碎采用粗颚式破碎机进行破碎，二级破碎采用单辊挤压破碎机、细颚式破碎机或双棍挤压破碎机进行破碎，三级破碎采用高压辊磨机，属于静压破碎，粉尘、噪音污染小，因而粉尘、噪音污染较容易控制，降噪、收尘设备投资减少。所以本发明生产线不但适应城市建设固定式建筑垃圾处置站，还特别适应建筑工地用移动式建筑垃圾处置站。运行平稳底盘低，产品多样。

(6)本发明所生产的建渣粉，配置超细粉磨设备即可生产得到深加工成超细再生粉体(比表面积450-600cm²/kg)，本发明为深加工创造了条件和可能。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

实施例1

建筑垃圾通过运输车运输至处理厂后，首先于存储车间卸料，车间采用封闭设计，总面积超过10000m²，满足连续生产储存量，高峰期运输而至的建筑垃圾可于厂区应急成品区暂存。

一种高效节能的建筑垃圾资源化处置工艺，包括以下步骤：

(1)将建筑垃圾经装载机向链板给料机料仓上料，进入预处理系统的砖混分选机，通过形状差异选别原理，将砖瓦石和混凝土进行初步分离，去除部分渣土和废砖瓦；

去除的渣土和废砖瓦一起进入31.5mm筛孔振动筛筛分得到筛上物和筛下物，筛下物作为无机混合料生产原料和/或作为回填土，筛上物进入圆锥破碎机破碎后，经10mm振动筛筛分得到二次筛上物和二次筛下物，二次筛下物经带式输送机送至骨料备料棚备用，二次筛上物由人工拣选出非建筑用料然后返回圆锥破碎机继续破碎，保证出料粒径。

(2)经砖混分选机去除部分渣土和废砖瓦后，剩余混合物料进入颚式破碎机，破碎后的物料经磁选分离出大部分废弃钢筋及废金属物质；

(3)随后进入湿式除杂系统，通过水力浮选原理，在清洗骨料的同时，将包括木块和塑料在内的轻物质去除，定期外运处置；

(4)再进入反击式破碎机进行进一步破碎，之后进入一级多层振动筛，去除粒径小于5mm的骨料和粒径大于31.5mm的骨料，粒径大于31.5mm的骨料返回反击式破碎机继续处理，选择5～31.5mm内的中间粒径的骨料进行磁选回收金属；然后进入轻物质分离系统，利用物料比重的不同，去除包括塑料和木屑在内的轻物料，得到重物料；

(5)将重物料送至整形机进行整形处理，然后进入二级多层振动筛，通过二级多层振动筛得到如下不同粒径的物料，粒径以R表示：R<5mm的骨料、5≤R<10mm之间的骨料和10≤R≤31.5mm之间的骨料。其中：5≤R<10mm之间的混合骨料和10≤R≤31.5mm之间的混合骨料分别进入砖石颗粒分离系统，通过跳汰分选原理，将物料中的混凝土和砖瓦进行进一步分离，出料分为5≤R<10mm砖瓦骨料、5≤R<10mm混凝土骨料、10≤R≤31.5mm砖瓦骨料和10≤R≤31.5mm混凝土骨料四类产品。

将步骤(4)和步骤(5)得到的粒径R<5mm的骨料经一级、二级和三级破碎，具体地，一级破碎采用PE600*900粗颚式破碎机进行破碎，二级破碎采用2PGC400×1000辊式挤压破碎机(或两台PEX250*1200细颚破)进行破碎，三级破碎采用120*45高压辊磨机进行破碎，分别得到粒径R<0.8mm的骨料、0.8≤R<2mm之间的骨料和2≤R≤5mm之间的骨料，2≤R≤5mm之间的骨料返回一级、二级和三级破碎继续处理。

经过磁选分离出的钢筋及废金属物质用于出售、回收利用；分离出的包括木块、塑料和木屑在内的轻物质外送填埋处置。

该实施例产出粒径小于2mm的物料达到85％左右，生产的小于2mm的物料中，粒径R<0.8mm的骨料占35％、0.8≤R<2mm之间的骨料占65％，平均单位能耗在6.0KW·h/t，能耗低，市场价值高。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (10)

1.一种高效节能的建筑垃圾资源化处置工艺，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将建筑垃圾送入砖混分选机，通过形状差异选别原理，去除部分渣土和废砖瓦；

(2)经砖混分选机去除部分渣土和废砖瓦后，剩余混合物料进入颚式破碎机，破碎后的物料经磁选分离出大部分废弃钢筋及废金属物质；

(3)随后进入湿式除杂系统，通过水力浮选原理，在清洗骨料的同时，将包括木块、塑料和木屑在内的轻物质去除；

(4)再进入反击式破碎机进行进一步破碎，之后进入一级多层振动筛，选择中间粒径的物料经磁选回收金属后进入轻物质分离系统，利用物料比重的不同，去除包括塑料和木屑在内的轻物料，得到重物料；

(5)将重物料送至整形机进行整形处理，然后进入二级多层振动筛，通过二级多层振动筛得到不同粒径的物料，将不同粒径的物料分别进入砖石颗粒分离系统，通过跳汰分选原理，将物料中的混凝土和砖瓦进行进一步分离，出料分为砖瓦骨料和混凝土骨料。

2.根据权利要求1所述的高效节能的建筑垃圾资源化处置工艺，其特征在于：步骤(1)中去除的渣土和废砖瓦一起进入31.5mm筛孔振动筛筛分得到筛上物和筛下物；筛上物进入圆锥破碎机破碎后，经10mm振动筛筛分得到二次筛上物和二次筛下物，二次筛下物经带式输送机送至骨料备料棚备用。

3.根据权利要求2所述的高效节能的建筑垃圾资源化处置工艺，其特征在于：筛下物作为无机混合料生产原料和/或作为回填土。

4.根据权利要求2所述的高效节能的建筑垃圾资源化处置工艺，其特征在于：将二次筛上物由人工拣选出非建筑用料然后再返回圆锥破碎机继续破碎，保证出料粒径。

5.根据权利要求1所述的高效节能的建筑垃圾资源化处置工艺，其特征在于：步骤(4)中进入一级多层振动筛，去除粒径小于5mm的骨料和粒径大于31.5mm的骨料，粒径大于31.5mm的骨料返回反击式破碎机继续处理，选择5～31.5mm内的中间粒径的骨料进行磁选回收金属。

6.根据权利要求5所述的高效节能的建筑垃圾资源化处置工艺，其特征在于：步骤(5)中通过二级多层振动筛得到如下不同粒径的物料，粒径以R表示：R<5mm的骨料、5≤R<10mm之间的骨料和10≤R≤31.5mm之间的骨料。

7.根据权利要求6所述的高效节能的建筑垃圾资源化处置工艺，其特征在于：5≤R<10mm之间的混合骨料和10≤R≤31.5mm之间的混合骨料分别进入砖石颗粒分离系统，通过跳汰分选原理，将物料中的混凝土和砖瓦进行进一步分离，出料分为5≤R<10mm砖瓦骨料、5≤R<10mm混凝土骨料、10≤R≤31.5mm砖瓦骨料和10≤R≤31.5mm混凝土骨料四类产品。

8.根据权利要求6所述的高效节能的建筑垃圾资源化处置工艺，其特征在于：将步骤(4)和步骤(5)得到的粒径R<5mm的骨料经一级、二级和三级破碎，分别得到粒径R<0.8mm的骨料、0.8≤R<2mm之间的骨料和2≤R≤5mm之间的骨料。

9.根据权利要求8所述的高效节能的建筑垃圾资源化处置工艺，其特征在于：一级破碎采用粗颚式破碎机进行破碎，二级破碎采用单辊挤压破碎机、细颚式破碎机或双棍挤压破碎机进行破碎，三级破碎采用高压辊磨机进行破碎，得到的2≤R≤5mm之间的骨料返回一级、二级和三级破碎继续处理。

10.根据权利要求1所述的高效节能的建筑垃圾资源化处置工艺，其特征在于：经过磁选分离出的钢筋及废金属物质用于出售、回收利用；分离出的包括木块、塑料和木屑在内的轻物质外送填埋处置。