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低温破碎
鎖定
利用物質在低温下易變脆的特性或者利用不同廢物脆化温度的差異,在低温下對其進行選擇性破碎的過程。
- 中文名
- 低温破碎
- 外文名
- Cryogenic crushing
低温破碎對象
低温破碎通常需要配置製冷系統,冷氮具有製冷温度低、無毒、無爆炸危險等優點,常用來作製冷劑。然而,由於製備液氮需耗用大量能源,且需要量較大,導致費用昂貴。例如,以塑料加橡膠複合製品為例,每噸需要300kg液氮。所以在目前情況下,低温破碎的對象僅限於常温難破碎的廢物,如橡膠和塑料等。
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低温破碎工藝流程
低温破碎的工藝流程如圖1。將固體廢物如鋼絲膠管、汽車輪胎、塑料或橡膠包裹電線電纜、廢家用電器的複合製品,先投入預冷裝置,然後進入浸沒冷卻裝置,橡膠、塑料凳易冷易脆物質迅速發生脆化,最後送入高速衝擊破碎機破碎,使易脆物質脱落粉碎。破碎產物再進入各種分選設備進行分選。低温破碎和常温破碎相比,動力消耗減至1/4以下,噪聲降低4dB,振動減輕1/5~1/4.
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低温破碎應用
塑料低温破碎
- 各種塑料的脆化點。PVC(聚氯乙烯) -20 ~ -5℃;PE(聚乙烯)-135~ -95℃;PP(聚丙烯) -20~ 0℃。
- 冷凍裝置。將塑料防止4m長的皮帶運輸機上,在絕熱壁厚為300m的冷卻槽內移動。從槽頂噴入液氮,4min後温度降至-75℃;62min後温度降至-167℃。
- 採取僅具有拉伸、彎曲、壓縮作用力的簡單破碎機時,低温破碎所需動力大於常温破碎。採用衝擊式破碎機時,則低温破碎所需動力比常温破碎要小得多。
- 膜狀塑料難於低温破碎。
- 根據以上判斷,低温破碎應選擇以衝擊力為主、拉力和剪切力為輔的破碎機。
金屬混合物的選擇性低温破碎
美國礦山局利用低温破碎技術從有色金屬混合物、包裹電線等固體廢物中回收銅、鋁、鋅。多次試驗發現,對25~75mm大小的混合金屬進行低温破碎(-75℃,1min)後,從所得25mm以下產物中可回收97%的銅、100%的鋁(不含鋅);從25mm以上產物中可回收2.8%的銅、100%的鋅(不含鋅),説明低温破碎能進行選擇性分離。
廢輪胎低温破碎
圖為廢輪胎低温破碎裝置,廢輪胎置於傳送帶上,經壓孔機壓機之後進入冷卻裝置預冷,然後再進入浸沒冷凍槽冷凍。接着進入衝擊破碎機破碎,“輪胎和內嵌線”和“撐輪團”分離。然後“撐輪團”送至磁選機分選,“輪胎和內嵌線”送至錘式破碎機進行二次破碎,再進入粒度分選機分選成各種不同粒度級別的產品,最後送至再生利用工序。
廢棄電路板的低温破碎
德國Daimler-Benz Ulm研究中心的廢電路板機械處理工藝,在破碎階段用旋轉切刀將廢板切成2cmx2cm的碎塊,磁選後再用冷氮冷卻,然後送至錘磨機碾壓成細小顆粒,從而達到好的解離效果。
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