Технология по переработке радиоэлектронного лома

       Материалы из статьи А.А. Дистанова и В.В. Воскобойникова, директора ЗАО «Южно-уральский специализированный центр утилизации» г. Миасс Челябинской обл. «Комплекс для переработки радиоэлектронного лома», опубликованной в журнале «Твердые бытовые отходы» №5 от 2012г.

       В нижеприведенной статье излагается опыт комплексной переработки радиоэлектронного лома без предварительной ручной разделки радиоэлектронных блоков с корпусными элементами, с навесным монтажом путем двукратного кинетического дробления, магнитной сепарации непосредственно  после дробления в процессе транспортировки раздробленной массы по технологической линии, грохочения для разделения раздробленной массы многокомпонентого лома по крупностии использованием пневматического  многопродуктового каскадно-гравитационного классификатора производства Предприятия ОДО «Ламел-777» в качестве сепаратора для выделения металлического концентрата (по удельной объемной плотности)  из полученной раздробленной многокомпонентной массы.

       К многокомпонентному лому, который трудно перерабатывается, относится лом военно-технических средств, электронно-вычислительной и электрической аппаратуры, брак и отходы промышленности - постоянно возобновляемый источник вторичного сырья. По  своим физическим и химическим свойствам многокомпонентный электронный лом не может направляться в металлургическую плавку без механической разделки с целью выделения отдельных (или групп) компонентов.

 Рис. 1. Образец исходного утилизируемого электронного лома.

       Технологические процессы современной переработки радиоэлектронного лома, как правило, включают в себя ручную дифференцированную разделку, механические измельчение (дробление), обогащение полученных концентратов и последующие виды переработки. Дифференцированная ручная разделка, предусматривает разборку блоков, узлов изделий с максимальным использованием инструмента для извлечения навесного монтажа и получения различных концентратов. Производительность таких работ до 150÷200 кг/(чел. смену), что является основным  сдерживающим фактором производительности. Только после ручной разделки отдельные виды концентратов лома подвергаются измельчению в ножевых или в молотковых дробилках (мельницах), при этом текстолитовую (стеклотекстолитовую) подложку, содержащую цветные металлы с остатками драгоценных материалов направляют на обжиг в обжиговую печь с системой дожигания и газоочистки.

       Основными недостатками способов и устройств  по переработке радиоэлектронного лома является необходимость обязательной предварительной разделки подлежащего переработке лома и получения при переработке однородных по геометрическим размерам, желательно и по форме, измельченных частиц лома для обеспечения последующей электростатической или электродинамической сепарации металлов из лома, низкая производительность, высокая сложность применяемого оборудования, большое количество разнотипного оборудования.

       Однородность по геометрическим размерам измельченных частиц радиоэлектронного лома могут обеспечить ножевые измельчители. Достаточную однородность измельчения  могут обеспечить и шредерные установки при многократном измельчении, соответственно, с уменьшением производительности. Однако работа ножевых и шредерных измельчителей ограничивается стойкостью режущего инструмента (ножей, фрез), необходимостью периодической и своевременной его замены. Несвоевременная замена режущего инструмента ухудшает качество измельчения, ведет к поломкам  и авариям, следовательно, к простоям и потере производительности. Замена инструмента в этих агрегатах долговременная операция, а стоимость режущего инструмента высокая.

       C целью повышения производительности, упрощения технологии с одновременным снижением капитальных и эксплуатационных затрат Южно-уральский специализированный центр утилизации (г. Миасс, Челябинской области) изготовил и запустил в эксплуатацию в декабре 2011г. комплекс для переработки радиоэлектронного лома  производительностью  до 1500 кг/час без предварительной  ручной разделки  радиоэлектронных блоков с корпусными элементами, навесным монтажом, содержащим в том числе и стальные детали, без использования электростатической или электродинамической сепарации для выделения металлического концентрата.

       Поставленная цель достигнута тем, что  молотковая дробилка отечественного производства, производящая первичное дробление радиоэлектронного лома в составе комплекса,  обладает кинетической энергией удара молотков, обеспечивающих дробление  (измельчение) радиоэлектронных блоков  с корпусными элементами, с навесным монтажом, содержащим, в том числе и стальные детали. Применение молотковой дробилки с высокой кинетической энергией удара молотков, обеспечивающих дробление (разрушение) неразделанных радиоэлектронных блоков с корпусными элементами, плат с навесным монтажом не только повышает производительность переработки лома за счет исключения предварительной ручной разделки (подготовки) радиоэлектронного лома перед первичным дроблением молотковой дробилкой, но и упрощает технологию измельчения. Это техническое решение минимизирует расходы на изготовление, замену изнашиваемых частей, известно, что стоимость изготовления ударных молотков (бит) дробилок существенно ниже стоимости  режущего инструмента ножевых и фрезерных измельчителей. Стойкость лезвийного инструмента, применяемого  в измельчителях, существенно ниже стойкости ударных молотков дробилок. Замена молотков (бит) в дробилках более проста и удобна, чем замена ножей или фрез в измельчителях.

       Вторая молотковая дробилка, в которой производится окончательное дробление предварительно раздробленной массы радиоэлектронного лома, технологически соединена с грохотом, посредством ленточного транспортера с подвесным магнитным сепаратором.

       Для исключения запыления производственного помещения приемные бункеры и подрешетные пространства дробилок, используемых в составе комплекса, соединены с всасывающими патрубками циклонов и рукавного фильтра с импульсной чисткой в которых оседают пылевидные фракции разрушаемых материалов утилизируемого лома. Из раздробленной молотковыми дробилками массы лома при прохождении его под подвесными магнитными сепараторами производится извлечение ферромагнитных материалов (стальная и чугунная крошка, крошка ферромагнитных сердечников) в технологическую тару.

        Грохот, входящий в состав комплекса, раздробленную массу радиоэлектронного лома  без ферромагнитной составляющей разделяет на две фракции: надрешетную (крупную) и подрешетную (мелкую). Величины фракции (геометрические размеры) зависят от разрешающей способности,  установленной на грохоте решетки (сита). Электростатическая или электродинамическая сепарация таких фракций затруднена из-за большого разброса фракций по геометрическим размерам и, следовательно, по массовым показателям. Для решения этого технического и технологического противоречия для сепарации измельченного радиоэлектронного лома по крупности и по удельной плотности в комплексе для переработки радиоэлектронного лома применен многопродуктовый пневматический каскадно-гравитационный классификатор, разработанный и поставленный Предприятием ОДО «Ламел-777» .

       Сепарацию каждой фракции (крупной или мелкой) после грохочения производят отдельно на классификаторе, обладающем большой производительностью, высокой эффективностью и надежностью.  Стоимость классификатора и его обслуживания существенно ниже стоимости электростатических и электродинамических сепараторов.

       Многопродуктовый пневматический каскадно-гравитационный классификатор при наладке его на переработку соответствующей фракции измельченного лома (крупной или мелкой) разделяет ее на три продукта: тяжелый продукт, содержащий медные и оловянисто-свинцовые сплавы, легкий продукт, состоящий из мелких частиц пластмасс, и средний продукт, содержащий преимущественно крупную фракцию пластмасс и мелкую металлическую фракцию.

      Тяжелый и легкий продукты классифицирования (сепарации) складируют отдельно для дальнейшей переработки: 

 

        Средний продукт разделения для выделения металлической составляющей повторно классифицируют на многопродуктовом пневматическом каскадно-гравитационном классификаторе с соответствующей переналадкой последнего. При повторной классификации среднего продукта происходит отделение металлической составляющей среднего продукта от неметаллической составляющей.

       Накапливаемые при переработке радиоэлектронного лома легкие продукты разделения и неметаллическая составляющая среднего продукта разделения, подлежащие материальному рециклингу из-за неспособности полимеров смешиваться друг с другом, т.е. термодинамической несовместимости, и практической невозможности тщательной сортировки по химическому составу в современных условиях могут служить возобновляемым вторичным источником топлива, что позволяет снизить количество ископаемого топлива, и так же сохранить объемы отходов, направляемых на захоронение, по данным Пермского ГТУ на 90 %. Кроме этого, отходы радиоэлектронной промышленности, практически это результаты гальванических производств, представляющих серьезную экологическую проблему т.к. содержат такие металлы как Cz, Ni, Zn, Fe. Энергетическая фракция таких измельченных отходов близка к теплотворной способности бурого угля. Особенно эффективно использование этого вторичного топлива, по данным Пермского ГТУ в цементной промышленности, без ущерба для экологии.

       Таким образом, комплекс для переработки радиоэлектронного лома позволяет максимально упростить не только технологию переработки радиоэлектронного лома, но и максимально использовать энергетический потенциал вторичного топлива из отходов радиоэлектронного лома и экономить ископаемые ресурсы.

Предприятие ОДО «Ламел-777» выражает особую благодарность непосредственному руководителю работ Дистанову Альберту Ахнасовичу за выбор нашего Предприятия в качестве партнера и результативную работу по адаптации воздушного гравитационного классификатора в линии по переработке электронного лома.