CN1834340A - 废纸废塑料混合物分离方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种废纸废塑料混合物分离方法及系统，方法为：1)初选；2)磁选：送入磁选分离机，将纸浆废渣中的铁磁性杂质分离出来；3)手选：由人工将易于拾取的、不含塑料的大块杂质分离出来；4)风选：通过风吹分选比重不同的杂质到距风选机距离不同的槽内；5)粉碎；6)散浆并沉淀；7)搓揉并分离：将上述分离出的塑料送入搓揉滚筛进行机械搓揉，使塑料与纸的复合材料上的纸纤维能尽可能地与塑料分离开来；8)浮选并沉淀：送入单级水平浮选槽，对水面上的漂浮物不断地拍打促进纸纤维脱落，沉积物集中至集料槽底部，运输至废料井取出；9)将浮选出的塑料储仓、造粒即可。采用本发明，使回收的可用塑料更纯，能源和水消耗更少，有很强的实用性。

Description

废纸废塑料混合物分离方法及系统

技术领域

本发明属造纸及环保领域，涉及纸浆废渣处理，具体地说是一种从造纸厂的纸浆废料中提取塑料的废纸、废塑料混合物分离方法及系统。

背景技术

在现代的造纸原料中，废纸占据很大的比例，我国去年进口废纸1280万吨，并以每年36％的速度增加，在这些废纸中又有相当多的是纸张与塑料的复合材料。造纸厂在原料分离过程中，会把这部分材料分离出来，约占废纸量的5％，由于这部分材料的纸纤维与塑料结合的十分紧密，用普通的分离工艺无法分离，因此这部分不能被造纸厂再利用，成了纸浆废渣。传统的方法是将这部分废渣焚烧或掩埋掉。这种方法不仅给环境造成极大的污染，同时也是一种巨额的原料浪费。

现在已经有了一种分离设备，采用如图1的工艺流程，对这部分被造纸厂废弃的塑纸混合废料进行粉碎、沉淀、过滤、浮选等方法把其中杂质(包括石头、金属、木材、棉纱、泥沙)分离出来，同时将纸浆和塑料分离出来，纸浆可重新送回造纸厂，塑料可以重新造粒变成塑料原料。具体的做法是：先用定量皮带秤A1将从纸浆厂运来的潮湿的纸浆废渣(其中包括少量的纸、塑料、金属(磁性的、非磁性的)、石块、砂子、木材及其他废料)以一定速度送入滚筒筛A2，滚筒筛A2的入口端略高于出口端，伴随着进料在缓慢的旋转。一部分碎粒杂物会落在收集皮带运输机3上，然后被运进滚筒筛废料仓4，剩下的较大块废渣从滚筒筛A2的出口端输出，经接续皮带运输机5送入粉碎机A6，在粉碎机A6中有喷淋水，大块的杂物被粉碎成小块，又被输出到开放式分离机A7，在其中一面用水喷淋，一面用螺旋送料杆搅拌和送料。从开放式分离机A7输出后，再度进入散浆机A8，在其中被粉碎和搅拌之后的混合杂物进行强力地搅拌和沉淀，较重的砂石、金属沉淀到底部，通过散浆机A8的双门闸阀排出到散浆机废料仓9，含有大量塑料的较轻的混合杂物从散浆机A8的上方输出，进入第二次粉碎处理，粉碎机B10将混合杂物再度粉碎后又一次进入开放式分离机B11，一路喷淋、一路搅拌，一路传送把混合杂物送入浮选槽12，浮选槽12中分多个子槽，每个子槽的水位依次降低，含有PP、PE、OPP塑料的杂物较轻，漂在水面上，含有PVC塑料的较重，逐渐下沉到槽底。漂浮物在多级高度不同的子槽跌落，每跌落一次就摔打一次，实现纸纤维和塑料混合物的分离。沉淀在浮选槽各子槽底部的混合物被真空泵驱动的吸管13吸出，吸管13的移动是由人工来完成的。在最后一个子槽漂出的PP、PE、OPP塑料经开放式分离机K14被送入料仓15与塑料造粒机16造成塑料原料回收。沉到槽底的PVC的混合物被压成塑料棒，做锅炉燃料。

目前的分离设备在生产过程中存在以下问题：

1.初选过程过于简单，初选效率低，使原料中的杂质分离不充分，给后续的浮选处理带来很大困难。

2.耗水量大，即在系统的主要工作环节浮选过程中没有对生产用水进行循环使用，造成水资源浪费和废水的再污染。

3.对塑料膜与纸紧密结合的覆膜纸没有充分地搓揉，使纸纤维进入造粒的塑料，影响了回收后塑料的质量。

4.浮选不充分，使少量PVC塑料与PP、PE、OPP混合在一起无法分离，使得后三者在加热造粒的过程中由于混有的PVC发泡造成造粒失败。

5.浮选中使用人工移动吸管在多个浮选子槽内交替作业，吸出沉淀在浮选槽底部的比重较大的塑料和石头及金属杂质，十分费力，工作条件恶劣，效率很低。

6.由于浮选槽的水流量有限，经常造成漂浮物阻塞在各子槽分界线的上游侧。若不进行大量的人工干预就不能能保证出料正常，严重地影响了生产效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种回收效率高、节能、同时实现操作自动化的废纸、废塑料混合物分离方法及系统。

为实现上述目的本发明的技术方案如下：对被造纸厂废弃的塑纸混合废料进行粉碎、沉淀、过滤、浮选过程，处理步骤为：1)初选：通过滚筒筛筛去纸浆废渣中部分小颗粒杂质，同时筛出的小颗粒杂质送入废料箱；2)磁选：再将其送入磁选分离机中，通过磁选将纸浆废渣中的铁磁性杂质分离出来，同时筛出的小颗粒杂质送入废料箱；3)手选：将磁选分离后的纸浆废渣送入人工筛选平台，由人工将其中易于拾取的、不含塑料的大块杂质分离出来；4)风选：再送入风选分离机，通过风吹分选比重不同的杂质到距风选机距离不同的槽内，将金属、泥沙、木材、塑料分离出来；5)粉碎：将风选后得到的比较洁净的纸浆废渣送入粉碎机进行粉碎；6)散浆并沉淀：将粉碎后的纸浆废渣进入开放式分离机中，通过喷淋水的浸泡和螺旋送料杆的搅拌后将余下的纸浆废渣送入散浆机；将游离的纸屑散成纸浆留在浆液中，纸浆废渣中的砂石或金属沉至底部后排出；7)搓揉并分离：将上述分离出的还粘着一些纸纤维的塑料送入搓揉滚筛，进行机械搓揉，使得塑料与纸的复合材料上的纸纤维能尽可能地与塑料分离开来；8)浮选并沉淀：将经步骤7)处理后的纸浆废渣送入单级水平浮选槽，对水面上的漂浮物不断地拍打促进纸纤维脱落，并缓慢地推动漂浮物向出料端口处移动，沉积物集中至集料槽底部，运输至废料井取出；9)将浮选出的塑料储仓、造粒，制造出可被再次使用的塑料原料；

步骤6)所述散浆过程中，在排出比重大的泥沙、金属小颗粒的同时排出的液体经过处理转换成低SS指标水，重新循环使用；对浮选所涉及的单级水平浮选槽进行水处理；

包括定量入料机、滚筒筛B、粉碎机C、开放式分离机C、散浆机B、开放式分离机D、开放式分离机E、塑料储仓、造粒机，其定量入料机设在滚筒筛B入口端，粉碎机C出口端接至开放式分离机C、散浆机B，开放式分离机D位于系统中部，开放式分离机E后部依次接有塑料储仓、造粒机；在滚筒筛下方设皮带机A及废料箱；还包括磁选分离机、人工筛选平台、风选分离机、搓揉滚筛、单级水平浮选槽，在滚筒筛B出口端依次设有磁选分离机、人工筛选平台，人工筛选平台通过皮带机B接至风选分离机，粉碎机C入口端通过皮带机C接风选分离机，搓揉滚筛入口端位于散浆机B出口端，其出口端接至开放式分离机D，单级水平浮选槽安装在开放式分离机D与开放式分离机E之间；其中在散浆机B、单级水平浮选槽上分别加设水处理装置；

所述搓揉滚筛的具体结构包括金属筛、中空轴、支架、滚轮组、带有搓揉掌的转臂、护套，其中：金属筛通过前支架、后支架安装中空轴于金属筛中，其两个端部通过滚道与其下方的滚轮组支撑安装，滚轮组与驱动连接轴相连接；在金属筛外套有护套，在所述中空轴上配置多个转臂；所述转臂为中空结构，一端通过中空套套装在中空轴上，形成了螺旋分布的中空搓揉转臂结构，另一端装有搓揉掌，搓揉掌柔性地扶在金属筛的内壁上；在搓揉掌的掌心上有多个涌水孔，中空轴与转臂对应的位置上设有内涌水孔，配置进水管与中空轴相连；所述中空轴另一端与电动机减速机组合A相连接；

所述单级水平浮选槽的具体结构包括槽体、刮板运输机、螺旋摆桨、皮带筛、水处理装置、提升机，其中槽体为上宽下窄结构，两端设置了进料端口、出料端口，在其底部有集料槽，于集料槽向出料端口的末端设置一废料井；在废料井通过斜上方设有的甬道与提升机安装在一起；多个螺旋摆桨为水车式结构，平行、等距地布置在槽体的上方，刮板运输机穿过槽体底部环于水车式螺旋摆桨上方，为闭合结构；分别设置皮带筛于出料端口和提升机的出口处，各自接有水处理装置。

与现有技术相比本发明更具如下有益效果：

本发明的主要功能是回收纸浆废渣中的塑料，那么衡量本系统的经济效益有两个方面，一是塑料回收率，即每吨纸浆废渣中回收的可用塑料的的数量。二是回收每一吨塑料所消耗的能源和水量。本发明改进了公知技术的处理过程及相关设施的结构，使回收的可用塑料更纯，而能源和水消耗更少，提出了一个新的工艺过程及结构，更有利于塑料的回收，又有很强的实用性。具体如下：

1.处理每吨纸浆废渣的能耗更低。由于本发明初选阶段使用了磁选、风选，以较小的能耗代价去除了金属杂物，砂石，并将金属杂物中的铁与有色金属分离，使回收物更具价值。

2.设备寿命更长，维护费用更少。由于本发明中在粉碎处理之前，增加了手选，将显而易见的大块杂物选出，有效地降低了粉碎机的负荷延长了设备寿命，也降低了维护费用。

3.回收塑料的质量更好。由于本发明中增加了搓揉滚筛，加强了对塑料覆膜废纸(这是本发明回收塑料的主体)的搓揉处理。浮选槽中增多了水车幅板对漂浮物的拍打，使纸浆纤维与塑料分离得更干净回收PVC塑料的数量更多，质量也就更好。

4.具有环保意义。本发明在多个工艺环节中增加了废水处理，物理沉淀和化学药物凝固并用，将降低了SS指标的更新水反复在系统中循环，不仅降低了用水量也降低了污水排量，无论对于降低成本还是环境保护都有重要意义。

5.工程效率更高。由于本发明在浮选过程中采用了新的浮选槽，槽体中的沉淀物全部和自动高效排出，免除了人工在多个子槽之间循环提取沉淀物作业和排除漂浮物的阻塞之劳苦。预选中由于增加了代价较小的磁选，风选，手选剔出了后道工序难于处理的垃圾，有效地缩短了处理时间，赢得了效率。

附图说明

图1是与本发明最接近的公开技术从纸浆废渣中提取塑料的工艺流程结构示意图。

图2是本发明从纸浆废渣中回收塑料的工艺流程及设备连接示意图。

图3-1为本发明从纸浆废渣中回收塑料的工艺流程中增加的对纸浆废渣进行搓揉的搓揉滚筛的一个实施例整体结构示意图。

图3-2为本发明搓揉滚筛一个实施例立体图(展出了中心轴驱动和搓揉臂的连接结构)。

图3-3为本发明搓揉滚筛另一个实施例立体图(展出了冲洗水入口管道与出料口的结构，并将上护套板打开后显示滚筒筛骨架结构示意图)。

图3-4为图3-1中的搓揉臂的结构示意图。

图3-5-1为图3-1中在搓揉臂的搓揉掌上配置涌水孔的结构示意图。

图3-5-2为图3-1中在搓揉臂的中空套上配置中空转臂内涌水孔的结构示意图。

图3-6-1为本发明的搓揉滚筛中的搓揉臂的正视图。

图3-6-2为图3-6-1的剖视图(展出了从搓揉掌心涌水的通道结构)。

图4-1是本发明从纸浆废渣中回收塑料的工艺流程的浮选处理中的单级水平浮选槽结构示意图(图中对集料槽和废料井做了局部剖视，显示了在集料槽内配置的刮板运输机和废料井内配置的斗式提升机的结构)。

图4-1-1是图4-1中安装在驱动轴上及桨轴上的伞齿轮啮合细节结构放大图。

图4-2为本发明单级水平浮选槽的后侧视图(表现了结构中的皮带筛安装在支架上和混凝土台上的结构)。

图4-3为图4-1中皮带筛的结构示意图。

图4-4为图4-1中螺旋摆桨组装示意图。

图4-5为图4-4中单个螺旋摆桨结构示意图。

标号说明

1为定量皮带秤A，2为滚筒筛A，3为收集皮带运输机，4为滚筒筛废料仓，5为接续皮带运输机，6为粉碎机A，7为开放式分离机A，8为散浆机A，9为散浆机废料仓，10为粉碎机B，11为开放式分离机B，12为浮选槽，13为吸管；

21为定量入料机，22为滚筒筛B，23为皮带机A，24为废料箱，25为磁选分离机，26为人工筛选平台，27为皮带机B，28为风选分离机，29为皮带机C，30为粉碎机C，31为开放式分离机C，32为散浆机B，321为水处理装置A，33为搓揉滚筛，34为开放式分离机D，35为单级水平浮选槽，36为斗式提升机，38为开放式分离机E，39为塑料储仓，40为造粒机。

331为金属筛，332为钢带骨架，333为轴向槽钢骨架，334为滚道，335为滚轮A，336为滚轮B，337为滚轮C，338为滚轮D，339为驱动连接轴，3310为电机减速机组合B，3311为小孔，3312为进料口，3313为出料口，3314为前支架，3315为后支架，3316为中空轴，3317为转臂，33171为中空套，33172为中空转臂的内涌水孔，3318为搓揉掌，33181为掌心涌水孔，3319为护套，33191为上护套，33192为下护套，33193为下护套用加强筋板，33194为分界加强筋，33196为废渣槽，3320为进水管，3321为电机减速机组合A。

351为槽体，352为进料端口，353，为刮板运输机，354为螺旋摆桨，355为出料端口，356为皮带筛A，357为集料槽，358为废料井，359为提升机，3510为甬道，3511为皮带筛B，3512为水处理装置B，3513为水处理装置C，3531为导轮A，3532为导轮B，3533为导轮C，3534为导轮D，3535为钢丝绳，3536为刮板，3541为桨轴，3542为桨叶，3543为套，3544为轴承座，3545为伞齿轮，3546为驱动轴，3547为驱动轴承座，3561为导辊，3562为运输皮带，3563为集水溜槽，3564为导辊轴套，3565为收料斗，3566为支架，3567为支撑台，3591为提升机导轮，3592为提斗，3593为提斗钢丝绳，3594为提升机支架，35121为管道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图2所示，本发明系统设备共由14个部分组成，他们是：定量入料机21、滚筒筛B 22、磁选分离机25、人工筛选平台26、风选分离机28、粉碎机C30、开放式分离机C31、散浆机B32、搓揉滚筛33、开放式分离机D34、单级水平浮选槽35、开放式分离机E38、塑料储仓39、造粒机40，其连接结构为：定量入料机21设在滚筒筛B22入口端，在滚筒筛B22出口端设有磁选分离机25，经人工筛选平台26、皮带机B27后至风选分离机28，粉碎机C30通过皮带机C29接收从风选分离机28输出的废物料，并送至开放式分离机C31、散浆机B32，搓揉滚筛33入口端位于散浆机B32出口端，其出口端接至开放式分离机D34，单级水平浮选槽35安装在开放式分离机D34与开放式分离机E38之间，开放式分离机E38后部依次接有塑料储仓39、造粒机40。

其中：在滚筒筛22下方设皮带机A23及废料箱24；在散浆机B32上加设水处理装置A321；在单级水平浮选槽35中，还设有螺旋摆桨354，出料口355，集料槽357，并在集料槽357内设有刮板运输机353，在集料槽357的末端设有废料井358。

本实施例所述搓揉滚筛33的具体结构如图3-1、3-2、3-3所示，圆筒形的金属筛331外加设多道环形钢带骨架332和轴向环状分布的槽钢骨架333，槽钢骨架333的两端配置了钢制的环形滚道334，环形滚道334与槽钢骨架333固连在一起，共同支撑圆筒形的金属筛331。

金属筛331前端的滚道334由设置在其下方的滚轮A335、滚轮B336支撑，其后端滚道334由设置在下方的滚轮C337、滚轮D338支撑，这4组滚轮驱动金属筛331转动。在4组滚轮中，滚轮A335与滚轮C337作为主动滚轮，与驱动连接轴339连接在一起，由电机减速机组合B3310驱动其旋转。滚轮B336、滚轮D338为从动滚轮。

金属筛331上均布小孔3311。

金属筛331的一端是进料端(设进料口3312)，另一端是出料端(设出料口3313)。金属筛331的轴线与水平面成一定角度设置，进料端略高于出料端。

在进出料的两端配置了前支架3314、后支架3315，前后支架在圆筒形的金属筛331的轴线上支撑了一个正六方形中空轴3316，在中空轴3316上又螺旋状地配置了多个中空的转臂3317。

如图3-4、3-5-2所示，本发明所述转臂3317上配置了与正六方形中空轴3316尺寸相配合的中空套33171，依次同向将带有中空套33171的中空转臂3317套装在正六方形的中空轴3316上，使转臂3317具有方向性，相邻的转臂3317的夹角为60度，这样就形成了螺旋分布的中空搓揉转臂结构。

如图3-5-1、3-5-2所示，每个转臂3317的自由端装有橡胶或塑胶制成的搓揉掌3318，搓揉掌3318柔性地扶在金属筛331的内壁上(抵接)。

在后支架3315上配置进水管3320，与中空轴3316轴心相连，水管3320插入到中空轴3316内部一定深度并配有密封圈，防止中空轴3316在旋转过程中漏水(参见图3-3)。

如图3-5-1、3-6-1、3-6-2所示，搓揉掌3318面向金属筛331壁的掌心上有多个涌水孔33181。中空轴3316与中空的搓揉用转臂3317对应的位置上有预留的内涌水孔33172，这样由水管3320送入的水通过中空轴3316、转臂3317、经内涌水孔33172送达搓揉掌3315的掌心，并从掌心的涌水孔33181渗入正在被搓揉处理的废纸中。

在前支架3314上装配了驱动中空轴3316旋转的电动机减速机组合A3321，在电动机减速机组合B3310和电动机减速机组合A3321的驱动下金属筛331与中空轴3313转动。

金属筛331的外面的还有一层薄板制作的与筒状金属筛331同轴的圆柱形护套3319，护套3319为由上半护套33191和下半护套33192组成的扣合结构，下半护套33192下方设多道径向加强筋33193，下半护套33192的中心部位有一沿轴向设置的废渣槽33196。上下半护套33191、33192的分界线上，沿轴向各有两道分界加强筋33194，使用螺栓将这4道分界加强筋两两紧固在一起，使上半护套33191、下半护套33192合成一个整体的圆柱形护套3319。

本实施例所述搓揉滚筛33的工作过程是这样的：

前道工序处理过的纸浆废渣由进料口3312进入金属筛331，其转动控制过程是：金属筛331与中空轴3316以相同的方向转动，金属筛331转动时中空轴3316静止，金属筛331静止时中空轴3316转动，使搓揉掌3318相对金属筛331的内壁产生相向往复运动，模仿人在搓衣板上搓洗衣服的动作，搓揉掌3318夹持着进入金属筛331的纸浆废渣在其掌心涌出水的浸泡下不停地在金属筛331的内壁上搓揉，分离出的纸纤维将会被水冲出筛孔3311，由于本发明所述的金属筛331的入口端高于出口端，进入搓揉滚筛的纸浆废渣在重力的水冲的作用下将从进料口3312向出料口3313移动，在移动的过程中，反复被搓揉和冲洗促使纸浆废渣中的覆膜塑料与纸纤维彻底分离。分离后的塑料从出料口3313排出。

在搓揉处理中被分离出的纸浆或纸纤维被水冲出金属筛1的筛孔3311落到圆柱形护套3319的内壁，并沿内壁流到废渣槽33196内集中排出。

本实施例所述单级水平浮选槽35的具体结构如图4-1、4-2、4-3、4-4所示，主要由槽体351、刮板运输机353、水车式螺旋摆桨354、皮带筛356、水处理装置B3512、斗式提升机359、水处理装置C3513组成，其中槽体351为上宽下窄结构，两端设置了进料端口352、出料端口355，在其底部有集料槽357，于集料槽357向出料口355的末端安排了一个废料井358(其底部比集料槽357的底部低)；又在废料井358的斜上方安排了一个甬道3510，它是为安装提升机359而准备的。多个螺旋摆桨354为水车式结构，平行、等距地布置在槽体351的上方，刮板运输机353穿过槽体351底部环于水车式螺旋摆桨354上方，为闭合结构；分别设置皮带筛356于出料口355和斗式提升机359的出口处，并分别接有水处理装置B3512及水处理装置C3513，处理后的水经管道35121返回入口处。

所述刮板运输机353由4个导轮，导轮A3531、导轮B3532、导轮C3533、导轮D3534引导着两组钢丝绳3535，在钢丝绳3535上平行地装有若干个刮板3536，导轮A3531、导轮B3532安装在槽体351中线的上面。导轮C3533、导轮D3534安装在槽体351的底部的集料槽357内，使刮板运输机353上的刮板3536安装位置接近集料槽357的底部。其长度贯通集料槽357，并延伸至废料井358中。

如图4-1所示，本发明采用水车式螺旋摆桨354，有一根桨轴3541，其两端为圆柱形，中间部分为正六方形。通过两端的轴承座44，将其跨装在槽体1上，如图4-4所示，桨叶3542上有一正六方形的套3543，它的尺寸、形状与桨轴3541相配合，多个桨叶3542依次套装在桨轴3541上，相邻的桨叶3542保持60度夹角。桨轴41安装伞齿轮3545，构成桨轴组，再一起通过轴承座44安装在槽体351上，形成在槽体1的上方平行、等距地布置多个摆桨354的结构。各桨轴41的伞齿轮3545与安装在驱动轴3546上的伞齿轮啮合(参见图4-1-1)，驱动轴3546通过多个驱动轴承座3547安装在槽体351上。

如图4-1所示，本发明所述斗式的提升机359安装在甬道3510内，由两组提升机导轮3591、两条首尾闭合的提斗钢丝绳3593、及若干个提斗3592组成，两组导轮3591中的一组被安装在甬道3510底部，于废料井358内，另一组被提升机支架3594支撑在甬道3510出口的上方，两条提斗钢丝绳3593套在导轮3591上，提斗3592沿同一方向均布在提斗钢丝绳3593上，斗式提升机的轴线与甬道的轴线一致。

如图4-1所示，所述皮带筛356分别安装在槽体351的出料端口355和斗式提升机359的出口处；水处理装置B3512和水处理装置C3513分别接续安装在皮带筛356的集水溜子3563的出口，再由循环水管道35121接至槽体351的进料端口352。

如图4-3所示，皮带筛356由2个导辊3561，带有筛孔的运输皮带3562，集水溜槽3563，皮带筛支架3566组成，两个导辊3561分别装在集水溜槽3563上的两个导辊轴套3564上，带有筛孔的运输皮带3562以适当的张力套在导辊3561上，集水溜槽3563和运输皮带3562的上方配置了一个收料斗3565，防止落在运输皮带3562上的物料从侧面滑落。同时，皮带筛通过支架3566支撑在槽体351上，同时直接安装在混凝土支撑台3567上；支撑的原则是这样的：皮带筛356有两个出口，一个是皮带筛356出的固体物的出口，一个是集水溜槽3563的水出口，固体物出口高，水出口低。

本发明工作原理：先在槽体1内充满水，前道工序处理过的纸浆废渣从进料端口352进入槽体351，进入槽体351的纸浆废渣中包含着比重略比水大的塑料PVC、前道工序残留的纸纤维、棉纱纤维、和比重略轻于水的塑料PP、OPP、PE等，这是回收的塑料(这时他们都搅团在一起，并漂浮在水上)，进入槽体351之后为促成搅团的漂浮物打开分散，本发明利用了水车式螺旋摆桨354从入口端到出口端不断地拍打水面漂浮物，使他们散开，使用摆桨354的目的是为了加大在拍打悬浮物中的撕拉作用，其桨叶3542在驱动机构的驱动下轮番地拍打到漂浮物上，由于桨叶3542较窄，当它拍打到漂浮物上时仅打到漂浮物的一部分，打到的一部分被压入水中，未打到的一部分漂在水上，水的阻力使这两部分之间产生撕裂作用，因而更进一步促使搅团的漂浮物散开。随着漂浮物不断地散开，在重力的作用下，PVC、棉纱纤维，纸纤维慢慢沉入槽底，整个拍打和沉淀过程在槽体1的入料端口352到出料端口355的距离内连续地进行。桨叶3542还不断地推动漂浮物向出料端口移动，使作业顺畅。

所述槽体351的断面在接近槽底部时逐渐变窄，并形成一个宽度较窄的集料槽357，这样沉淀物就自动地收集到槽体351的集料槽357内，同时刮板运输机353的有效运输部分安装在集料槽357的槽底，在驱动机构的驱动下将沉淀物不断推入集料槽357末端的废料井358，由提升机359再次连续不断地将废料井358中的沉淀物从甬道3510排出。

从出料端口355飘浮出来的是分离程度非常好的PP、OPP、PE，经过皮带筛A356的过滤，从出料端口355涌出的水，从集水溜槽3563进入水处理装置B3512，处理后的低SS指标水经循环水管道35121，返回进料口352。

从斗式提升机排出的废料中还含有大量的槽体351底部的高污染水，经皮带筛B3511的过滤，固体费料被排出，高污染水从集水溜槽进入水处理装置C3513，经过处理的低SS指标水再经循环水管道35121返回进料端口352。

本实施例所述定量入料机21，滚筒筛B22，皮带机A23，废料箱24，磁选分离机25，皮带机B27，风选分离机28，皮带机C29，粉碎机C30，开放式分离机C31，散浆机B32，水处理装置A321，开放式分离机D34，水处理装置A、B、C，开放式分离机E38，塑料储仓39，造粒机40分别采用现有技术设备。人工筛选平台26为皮带运输机结构。

本发明所述处理方法即系统生产过程如下：纸浆废渣由定量入料机21定量送入滚筒筛B22进行初选，筛出的小颗粒杂质落在皮带机A23上，并被送入废料箱24。滚筒筛B22筛去纸浆废渣中部分小颗粒杂质后，再将其送入磁选分离机25，将纸浆废渣中的铁磁性杂质分离出来。

分选后的纸浆废渣被送入人工筛选平台26，由人工将其中易于拾取的大块杂质，如木材、石块、布、金属以及其它易于拾取的所有不含塑料的杂质分离出来；这样一来就大大地减轻了后道工序在能源消耗和处理时间上的压力。

经过手选的纸浆废渣再通过皮带机B27送入风选分离机28，通过风吹将分选比重不同的杂质到距风选机距离不同的槽内，这样就将金属、泥沙、木材、塑料等分离出来，进一步减轻后道工序压力。

将比较洁净的纸浆废渣经皮带机C29再送入粉碎机30进行粉碎，粉碎机B30中没有了大块的石、木、金属或其他大块的杂质，极大地减少了粉碎机部件的能耗和磨损。

将粉碎后的纸浆废渣进入开放式分离机C31，其中有喷淋水和螺旋送料杆，经过喷淋水的浸泡和螺旋送料杆的搅拌，可分离出部分纸纤维(从开放式分离机C31的底部筛孔排出)。

然后将余下的纸浆废渣送入散浆机B32；在散浆机B32中加水并有强力的搅拌和重力沉淀作用。其中游离的纸屑散成纸浆留在浆液中，而塑料的性状不会发生改变，纸浆废渣中的砂石或金属沉到散浆机B32的底部，通过双门闸阀排出，在排出比重大的泥沙、金属小颗粒的同时也排出了一些液体，这些液体经过水处理装置A321中处理后转换成低SS指标水，又重新循环到散浆机B32的入口。从而进一步使得纸纤维和塑料分离。

将分离出的还粘着一些纸纤维的塑料送入搓揉滚筛33，进行机械搓揉，在搓揉滚筛33中，由于装备了可以从掌心加入水的塑胶搓揉掌，在设备的驱动机构作用下使得搓揉掌夹持着纸浆废渣与搓揉滚筛的筛板反复相对往复运动，就像手抓住衣物在搓衣板上搓揉一样。使得塑料与纸的复合材料上的纸纤维能尽可能地与塑料分离开来。

经过搓揉式分离后的纸浆废渣又经开放式分离机D34的喷淋水浸泡和螺旋送料杆搅拌，从其中分离出部分纸纤维。

再将纸浆废渣送入新型单级水平浮选槽35。由于需要回收的PP、PE、OPP塑料的比重小于水，所以这部分塑料将浮在水面上，而其它不需回收的物质由于其比重大于水，所以这部分塑料将浮在缓慢下沉。在新型单级水平浮选槽35上部装有多台螺旋摆桨354，对水面上的漂浮物不断地拍打促进纸纤维脱落，并缓慢地推动漂浮物向出料口355处移动，水槽的断面宽度在接近底部时逐渐变小，并形成较窄的集料槽357，便于沉积物的集中，集料槽357的底部装有刮板运输机353，将最后沉到浮选池底部集料槽357的废料缓慢推入在集料槽357一端，并比集料槽357更深的废料井358中，再由安装在通入废料井358中的斗式提升机359将废料取出。由于在物料进入单级水平浮选槽时，不可避免地会带入一部分纸浆，随着物料的不断进入单级水平浮选槽中的纸浆浓度会不断增大，当纸浆浓度达到一定程度时就会影响浮选效果。为了解决这一问题，本实施例为单级水平浮选槽安装了两套水处理装置B3512、水处理装置C3513，用来降低单级水平浮选槽中的纸浆浓度，保证生产过程能够正常连续进行。

再由单级水平浮选槽35浮选出的塑料经开放式分离机E38送入塑料储仓39。

最后由造粒机40造出可被再次使用的塑料原料。

本发明对现有系统进行了以下改进：

1.在初选过程的滚筒筛后面增加了磁选，用比较小的能源代价将铁磁杂物排出。

2.增加了人工筛选平台，尽可能多地分离出大块的金属、石块、木材、纺织品等杂质，减少粉碎机的负荷和故障率。

3.在人工筛选平台后又增设了风选过程，将碎料中的轻、重杂物分开。进一步降低后续工艺过程的电力及水消耗。

4.在散浆机(为公知技术)后面增加了一台专门设计的搓揉滚筛，对散浆后的塑料碎片进行进一步的搓揉，以最大限度地分离塑料碎片上的纸纤维。这对最后的塑料的回收很重要，因为如果塑料中含有过多的纸纤维会增加造粒系统的负担，使造粒系统容易损坏或者使得最后生产出来的塑料原料不合格而成为废品。

5.改进了单级水平浮选槽的结构和浮选工艺，具体为：1)用单级水平浮选槽代替多级阶梯式浮选槽，避免了在隔离的子槽底部轮番进行抽吸作业效率太低的问题；2)多级阶梯水槽是为了杂物在跌落过程中产生摔打效果，提高拍打次数，利于黏附在一起的混合物的分离。本发明在单级水平浮选槽上部增加了多道螺旋摆桨，一面拍打一面推动水中的悬浮物缓慢向前移动，以解决现有技术的浮选工序中，漂浮物在子槽衔接处的上游侧经常产生阻塞而影响作业效率的问题；3)本发明的单级水平浮选槽截面宽度在接近底部的地方逐渐缩小，并在底部形成一个集料槽，即上宽下窄的形式，集料槽的一端设有废料井。同时在集料槽底部安装链式刮板运输机，根据单级水平浮选槽的特点，链式刮板运输机以缓慢的速度将沉淀到集料槽中的物料推送到废料井中，再由废料井设置的斗式提升机或螺旋输送机取出，用以保持单级水平浮选槽底部没有物料堆积；4)为散浆机和单级水平浮选槽增加了循环水处理系统，对从散浆机和单级水平浮选槽循环出来的水通过过滤和化学凝结沉淀的方法快速降低水中的悬浮物浓度，再将低SS指标的清水重新送回单级水平浮选槽，提高浮选效率。同时使单级水平浮选槽的水可以循环使用，降低系统用水量和污水排放量。

Claims (16)

1.一种废纸废塑料混合物分离方法，对被造纸厂废弃的塑纸混合废料进行粉碎、沉淀、过滤、浮选过程，其特征在于：处理步骤为：1)初选：通过滚筒筛筛去纸浆废渣中部分小颗粒杂质，同时筛出的小颗粒杂质送入废料箱；2)磁选：再将其送入磁选分离机中，通过磁选将纸浆废渣中的铁磁性杂质分离出来，同时筛出的小颗粒杂质送入废料箱；3)手选：将磁选分离后的纸浆废渣送入人工筛选平台，由人工将其中易于拾取的、不含塑料的大块杂质分离出来；4)风选：再送入风选分离机，通过风吹分选比重不同的杂质到距风选机距离不同的槽内，将金属、泥沙、木材、塑料分离出来；5)粉碎：将风选后得到的比较洁净的纸浆废渣送入粉碎机进行粉碎；6)散浆并沉淀：将粉碎后的纸浆废渣进入开放式分离机中，通过喷淋水的浸泡和螺旋送料杆的搅拌后将余下的纸浆废渣送入散浆机；将游离的纸屑散成纸浆留在浆液中，纸浆废渣中的砂石或金属沉至底部后排出；7)搓揉并分离：将上述分离出的还粘着一些纸纤维的塑料送入搓揉滚筛，进行机械搓揉，使得塑料与纸的复合材料上的纸纤维能尽可能地与塑料分离开来；8)浮选并沉淀：将经步骤7)处理后的纸浆废渣送入单级水平浮选槽，对水面上的漂浮物不断地拍打促进纸纤维脱落，并缓慢地推动漂浮物向出料端口处移动，沉积物集中至集料槽底部，运输至废料井取出；9)将浮选出的塑料储仓、造粒，制造出可被再次使用的塑料原料。

2.按照权利要求1所述废纸废塑料混合物分离方法，其特征在于：步骤6)所述散浆过程中，在排出比重大的泥沙、金属小颗粒的同时排出的液体经过处理转换成低SS指标水，重新循环使用。

3.按照权利要求1所述废纸废塑料混合物分离方法，其特征在于：对浮选所涉及的单级水平浮选槽进行水处理。

4.一种废纸废塑料混合物分离系统，包括定量入料机(21)、滚筒筛B(22)、粉碎机C(30)、开放式分离机C(31)、散浆机B(32)、开放式分离机D(34)、开放式分离机E(38)、塑料储仓(39)、造粒机(40)，其定量入料机(21)设在滚筒筛B(22)入口端，粉碎机C(30)出口端接至开放式分离机C(31)、散浆机B(32)，开放式分离机D(34)位于系统中部，开放式分离机E(38)后部依次接有塑料储仓(39)、造粒机(40)；在滚筒筛(22)下方设皮带机A(23)及废料箱(24)；其特征在于：还包括磁选分离机(25)、人工筛选平台(26)、风选分离机(28)、搓揉滚筛(33)、单级水平浮选槽(35)，在滚筒筛B(22)出口端依次设有磁选分离机(25)、人工筛选平台(26)，人工筛选平台(26)通过皮带机B接至风选分离机(28)，粉碎机C(30)入口端通过皮带机C(29)接风选分离机(28)，搓揉滚筛(33)入口端位于散浆机B(32)出口端，其出口端接至开放式分离机D(34)，单级水平浮选槽(35)安装在开放式分离机D(34)与开放式分离机E(38)之间。

5.按照权利要求4所述废纸废塑料混合物分离系统，其特征在于：其中在散浆机B(32)、单级水平浮选槽(35)上分别加设水处理装置。

6.按照权利要求4所述废纸废塑料混合物分离系统，其特征在于：所述搓揉滚筛(33)的具体结构包括金属筛(331)、中空轴(3316)、支架、滚轮组、带有搓揉掌(3318)的转臂(3317)、护套(3319)，其中：金属筛(331)通过前支架(3314)、后支架(3315)安装中空轴(3316)于金属筛(331)中，其两个端部通过滚道(334)与其下方的滚轮组支撑安装，滚轮组与驱动连接轴(339)相连接；在金属筛(331)外套有护套(3319)，在所述中空轴(3316)上配置多个转臂(3317)；所述转臂(3317)为中空结构，一端通过中空套(33171)套装在中空轴(3316)上，形成了螺旋分布的中空搓揉转臂结构，另一端装有搓揉掌(3318)，搓揉掌(3318)柔性地扶在金属筛(331)的内壁上；在搓揉掌(3318)的掌心上有多个涌水孔(33181)，中空轴(3316)与转臂(3317)对应的位置上设有内涌水孔(33172)，配置进水管(3320)与中空轴(3316)相连；所述中空轴(3316)另一端与电动机减速机组合A(3321)相连接。

7.按照权利要求6所述废纸废塑料混合物分离系统，其特征在于：加设多道环形钢带骨架(332)和轴向环状分布的槽钢骨架(333)于所述金属筛(331)外、护套(3319)内，槽钢骨架(333)的两端固连滚道(334)。

8.按照权利要求6所述废纸废塑料混合物分离系统，其特征在于：所述滚轮组中两组滚轮为主动滚轮，通过由电机减速机组合B(3310)与驱动连接轴(339)连接在一起。

9.按照权利要求6所述废纸废塑料混合物分离系统，其特征在于：所述转臂(3317)螺旋状地布置在空轴(3316)上。

10.按照权利要求6所述废纸废塑料混合物分离系统，其特征在于：所述护套(3319)为圆柱形，与金属筛(331)同轴，为由上半护套(33191)和下半护套(33192)组成的扣合结构；所述下半护套(33192)下方设多道径向加强筋(33193)，下半护套(33192)的中心部位有一沿轴向设置的废渣槽(33196)，上半护套(33191)、下半护套(33192)的分界线上沿轴向各有两道紧固的分界加强筋(33194)。

11.按照权利要求4所述废纸废塑料混合物分离系统，其特征在于：所述单级水平浮选槽(35)的具体结构包括槽体(351)、刮板运输机(353)、螺旋摆桨(354)、皮带筛、水处理装置、提升机(359)，其中槽体(351)为上宽下窄结构，两端设置了进料端口(352)、出料端口(355)，在其底部有集料槽(357)，于集料槽(357)向出料端口(355)的末端设置一废料井(358)；在废料井(358)通过斜上方设有的甬道(3510)与提升机(359)安装在一起；多个螺旋摆桨(354)为水车式结构，平行、等距地布置在槽体(351)的上方，刮板运输机(353)穿过槽体(351)底部环于水车式螺旋摆桨(354)上方，为闭合结构；分别设置皮带筛(356)于出料端口(355)和提升机(359)的出口处，各自接有水处理装置。

12.按照权利要求11所述废纸废塑料混合物分离系统，其特征在于：所述废料井(358)底部低于集料槽(357)的底部。

13.按照权利要求11所述废纸废塑料混合物分离系统，其特征在于：所述刮板运输机(353)为由若干导轮引导着两组钢丝绳(3535)结构，在钢丝绳(3535)上平行地装有多个刮板(3536)，安装在槽体(351)的底部的导轮位于集料槽(357)内，槽体(1)的底部的刮板(36)延伸至废料井(8)内；安装在槽体(351)上方的导轮位于螺旋摆桨(354)两端。

14.按照权利要求11所述废纸废塑料混合物分离系统，其特征在于：所述螺旋摆桨(354)有一根桨轴(3541)，通过两端的轴承座(3544)将其跨装在槽体(351)上，多个桨叶(3542)通过套(3543)套装在桨轴(3541)。

15.按照权利要求11所述废纸废塑料混合物分离系统，其特征在于：所述提升机(359)为斗式结构，安装在甬道(3510)内，由两组提升机导轮(3591)、两条首尾闭合的提斗钢丝绳(3593)、及若干个提斗(3592)组成，两组导轮(3591)中的一组被安装在甬道(3510)底部，于废料井(358)内，另一组被提升机支架(3594)支撑在甬道(3510)出口的上方，两条提斗钢丝绳(3593)套在导轮(3591)上，提斗(3592)沿同一方向均布在提斗钢丝绳(3593)上，其轴线与甬道(3510)的轴线一致。

16.按照权利要求11所述废纸废塑料混合物分离系统，其特征在于：所述皮带筛(356)由两个导辊(3561)，带有筛孔的运输皮带(3562)，集水溜槽(3563)，皮带筛支架(3566)组成，两个导辊(3561)分别装在集水溜槽(3563)上的两个导辊轴套(3564)上，运输皮带(3562)套在导辊(3561)上，集水溜槽(3563)和运输皮带(3562)的上方配置了一个收料斗(3565)，同时，皮带筛通过支架(3566)支撑在槽体(351)上，同时直接安装在混凝土支撑台(3567)上。

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