一種廢棄硒鼓及硒鼓內(nèi)殘留碳粉的資源再利用方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了廢棄硒鼓及硒鼓內(nèi)殘留碳粉的資源再利用方法，其包括如下步驟：1)廢棄硒鼓的初步破碎；2)將得到的硒鼓粗碎片使用振動磨機處理成細碎片；3)將硒鼓細碎片中的磁性物質和非磁性物質分離開來；4)使用渦流分選機實現(xiàn)非磁性金屬和其余物質的分離；其中，步驟1)得到的硒鼓粗碎片在攪拌翻轉條件下，依次經(jīng)旋風分離器和脈沖袋式除塵器分離回收碳粉后，再進入所述步驟2)的二次粉碎步驟；其中，經(jīng)步驟3)得到的非磁性物質使用高壓氣流清洗機進行二次清潔，并將收集得到的碳粉依次經(jīng)旋風分離器和脈沖袋式除塵器進行處理。本發(fā)明其能夠有效提高硒鼓各組分的分離回收效率和純度，提高了其資源化利用的程度。
【專利說明】
一種廢棄砸鼓及砸鼓內(nèi)殘留碳粉的資源再利用方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及辦公設備回收再利用領域。更具體地說，本發(fā)明涉及一種廢棄硒鼓及 硒鼓內(nèi)殘留碳粉的資源再利用方法。
【背景技術】
[0002] 現(xiàn)代辦公設備的快速增長也帶來了與之相配套的墨盒、硒鼓等耗材以每年30%的 速度遞增。而這些不可降解的耗材，被當作垃圾丟棄既造成資源浪費，又日益威脅著人們的 生存環(huán)境。硒鼓經(jīng)初步拆解后可以得到感光鼓、塑料蓋、齒輪、磁棒外套、磁棒、塑料杯、刮 板、軸、螺絲、彈簧、銷釘及塑料外殼(包括粉倉和廢粉倉)等部件。硒鼓的材料包括塑料、鐵、 磁、鋁、銅片、軟性物質和墨粉。
[0003] 其中，在廢棄硒鼓中，對人體危害較大的是殘留的墨粉，其主要成分炭黑有致癌的 作用。如果硒鼓等固體廢棄物的回收和再利用不能達到有利于環(huán)境和有利于節(jié)約的目的， 那造成的污染和資源浪費將是不容忽視的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 作為各種廣泛且細致的研究和實驗的結果，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在廢棄硒 鼓的回收再利用過程中，硒鼓本體的二次破碎步驟使硒鼓中的金屬和非金屬單體得到了有 效的解離和碎片粒徑的均一性，提高了后續(xù)步驟各組分的分離效率和純度，此外，旋風分離 器和脈沖袋式除塵器相結合可將硒鼓在破碎分離過程中釋放的碳粉進行高效分類回收，有 效提高了其后續(xù)的資源再利用?；谶@種發(fā)現(xiàn)，完成了本發(fā)明。
[0005] 本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優(yōu) 點。
[0006] 本發(fā)明還有一個目的是提供一種廢棄硒鼓及硒鼓內(nèi)殘留碳粉的資源再利用方法， 其在保證各組分回收率的同時，有效提高了各組分的純度和品位，并可以將硒鼓內(nèi)殘留的 碳粉中的比重較小的有機組分和比重較大的無機組分有效分離開來，便于后續(xù)資源化利用 的程度。
[0007] 為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點，提供了一種廢棄硒鼓及硒鼓內(nèi)殘留 碳粉的資源再利用方法，其包括如下步驟：
[0008] 1)初步破碎:將廢棄硒鼓使用雙齒輥式破碎機粉碎至粒徑為40~60mm的硒鼓粗碎 片，若在廢棄硒鼓的初步粉碎步驟即高速運行設備進行破碎，不但得到的碎片易大小不一， 且會放出大量的能量，導致硒鼓殘留碳粉存在潛在爆炸的危險；
[0009] 2)二次粉碎:將步驟1)去除碳粉后的硒鼓粗碎片使用振動磨機處理成粒徑為6~ 8mm的硒鼓細碎片，將粗碎片進一步細化，提高其均一性，便于后續(xù)步驟的處理；
[0010] 3)磁性物質的回收:使用磁選機將所述硒鼓細碎片中的磁性物質和非磁性物質分 離開來，當細碎片混合物經(jīng)過磁選機時，磁性物質鐵和磁鐵被磁力吸附在磁選機上一起轉 動，而非磁性物質則不受影響，從而導致兩者之間產(chǎn)生位置上的偏離，達到分離目的，經(jīng)過 此步鐵和磁鐵被分離回收；
[0011] 4)非磁性金屬和其余物質的回收:使用渦流分選機對所述非磁性物質處理，以實 現(xiàn)其中非磁性金屬和其余物質的分離和各自回收利用，經(jīng)過步驟4)的分離回收后，待分離 硒鼓混合物中主要還包括鋁、銅和塑料，當其經(jīng)過渦流分選機時，鋁、銅經(jīng)過方向不斷變化 的磁場時，內(nèi)部會產(chǎn)生交變渦電流，收到磁場的排斥力作用，從而會與塑料碎片產(chǎn)生位置上 的差異，其中由于鋁和銅性質的不同，與磁場之間的排斥力也不同，從而也會產(chǎn)生位置上的 差異，從而實現(xiàn)鋁、銅和塑料三者之間的分離。
[0012] 其中，在硒鼓混合碎片的磁性和渦流分選步驟中，碎片的形狀、均一性和粒徑大小 均對分離效果有較大的影響，經(jīng)驗證片狀碎片的分離效果高于球狀，碎片均一性的增加也 會提高分離效果，在一定范圍內(nèi)，碎片的粒徑越小，物料分離質量越高，但當碎片粒徑小于 2mm時，分離效果反而會變差。
[0013] 其中，步驟1)得到的硒鼓粗碎片可輸送至一旋轉翻轉設備，此旋轉翻轉設備上部 依次連接旋風分離器和脈沖袋式除塵器，其中，旋風分離器可在風機作用下將硒鼓中殘留 并在破碎過程中釋放出的碳粉吸入，脈沖袋式除塵器可進一步將旋風分離器收集碳粉中較 輕的組分吸入收集，從而實現(xiàn)碳粉有機組分和無機組分的分離，以達到資源利用化的目的， 其中在碳粉收集分離過程中，旋轉翻轉設備保持持續(xù)運行以便于碳粉從硒鼓碎片上脫離， 從而提尚碳粉收集效率；
[0014] 其中，經(jīng)步驟3)得到的非磁性物質使用高壓氣流清洗機進行二次清潔，以保證各 組分回收的質量和品位，并將收集得到的碳粉依次經(jīng)旋風分離器和脈沖袋式除塵器進行處 理，實現(xiàn)碳粉有機組分和無機組分的分離。
[0015] 優(yōu)選的是，其中，所述步驟1)的初步破碎處于封閉狀態(tài)，避免破碎過程中釋放的碳 粉對環(huán)境造成的污染。
[0016] 優(yōu)選的是，其中，所述步驟1)初步破碎的溫度不超過75°C，避免溫度過高導致碳粉 潛在爆炸的危險。
[0017] 優(yōu)選的是，其中，所述旋風分離器的風速為0.9~I. lm/s，旋風分離器的風速越高， 對碳粉的回收率也越高，但其風速也不能過高，否則硒鼓在破碎過程中產(chǎn)生的細小顆粒也 會被旋風分離器吸附，反而會影響收集碳粉的純度;所述脈沖袋式除塵器的過濾風速為0.5 ~0.7m/min，供氣壓力是0.5~0.6MPa，以保證碳粉輕質有機組分和其余較重無機組分的分 離。
[0018] 優(yōu)選的是，其中，所述高壓氣流清洗機的壓力為0.7~O.SMPa，以充分保證碎片上 碳粉的脫離。
[0019]優(yōu)選的是，其中，所述步驟3)中磁選機的轉速為280~320rpm，以保證碎片最大的 分離效果。
[0020] 優(yōu)選的是，其中，所述步驟4)中渦流分選機中磁輥轉速和輸送帶線速度相差650~ 680rpm，在禍流分選過程中，磁輯轉速和輸送帶線速度相差速度越大，物料的分離效果越 好。
[0021] 優(yōu)選的是，其中，所述步驟1)中廢棄硒鼓在經(jīng)雙齒輥式破碎機初步粉碎前，先將廢 棄硒鼓的部件進行初步拆卸分離，以保證在雙齒輥式破碎機中的初步破碎效果。
[0022]本發(fā)明至少包括以下有益效果：
[0023] 在本發(fā)明中廢棄硒鼓的回收再利用過程中，首先通過二次破碎步驟使硒鼓中的金 屬和非金屬單體得到有效的解離，并保證了碎片粒徑的均一性，再通過后續(xù)分離步驟參數(shù) 的調(diào)整，顯著提高了后續(xù)步驟各組分的分離效率、純度和后續(xù)利用；
[0024] 此外，對硒鼓本體初步破碎得到的粗碎片混合物和分離得到的非磁性物質分別進 行碳粉回收收集處理，并通過對串聯(lián)分離器參數(shù)的設置，可實現(xiàn)碳粉輕質有機物和較重比 重無機物的分離，既避免了碳粉的污染，又提高了其資源的再利用。
[0025] 本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本 發(fā)明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。
【具體實施方式】
[0026] 下面結合具體實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說 明書文字能夠據(jù)以實施。
[0027]應當理解，本文所使用的諸如"具有"、"包含"以及"包括"術語并不配出一個或多 個其它元件或其組合的存在或添加。
[0028] 〈實例 1>
[0029] -種廢棄硒鼓的回收再利用方法，其包括如下步驟：
[0030] 1)初步破碎:首先將廢棄硒鼓的部件進行初步拆卸分離，然后再置于雙齒輥式破 碎機中粉碎至粒徑為40mm的硒鼓粗碎片，本步驟的初步破碎處于封閉狀態(tài)，并且在初步破 碎中溫度不超過75 °C;
[0031] 2)碳粉分離:將步驟1)得到的粗碎片輸送至攪拌罐，攪拌罐頂端依次連接有旋風 分離器和脈沖袋式除塵器，其中旋風分離器的風速為〇.9m/s，脈沖袋式除塵器的過濾風速 為0.5m/min，供氣壓力是0.5MPa，在風機作用下，粗碎片上的碳粉發(fā)生脫離被吸入旋風分離 器，較輕的碳粉組分繼續(xù)進入脈沖袋式除塵器；
[0032] 3)二次粉碎:將步驟2)去除碳粉后的硒鼓粗碎片使用振動磨機處理成粒徑為6mm 的硒鼓細碎片；
[0033] 4)磁性物質的回收:使用磁選機將所述硒鼓細碎片中的磁性物質和非磁性物質分 離開來，其中所述磁選機的轉速為280rpm。；
[0034] 5)二次清潔:使用高壓氣流清洗機以0.7MPa的氣流壓力對所述非磁性物質進行二 次清潔，脫離下來的碳粉依次進入旋風分離器和脈沖袋式除塵器得到分離；
[0035] 6)非磁性金屬和其余物質的回收:使用渦流分選機對所述非磁性物質處理，以實 現(xiàn)其中非磁性金屬和其余物質的分離和各自回收利用，其中渦流分選機中磁輥轉速和輸送 帶線速度相差650rpm。最終經(jīng)本實例方法得到的各組分的回收率見表1。
[0036] 〈實例 2>
[0037] -種廢棄硒鼓的回收再利用方法，其包括如下步驟：
[0038] 1)初步破碎:首先將廢棄硒鼓的部件進行初步拆卸分離，然后再置于雙齒輥式破 碎機中粉碎至粒徑為60mm的硒鼓粗碎片，本步驟的初步破碎處于封閉狀態(tài)，并且在初步破 碎中溫度不超過75 °C;
[0039] 2)碳粉分離:碳粉分離:將步驟1)得到的粗碎片輸送至攪拌罐，攪拌罐頂端依次連 接有旋風分離器和脈沖袋式除塵器，其中旋風分離器的風速為l.lm/s，脈沖袋式除塵器的 過濾風速為0.7m/min，供氣壓力是0.6MPa，在風機作用下，粗碎片上的碳粉發(fā)生脫離被吸入 旋風分離器，較輕的碳粉組分繼續(xù)進入脈沖袋式除塵器；
[0040] 3)二次粉碎:將步驟2)去除碳粉后的硒鼓粗碎片使用振動磨機處理的粒徑為8mm 的硒鼓細碎片；
[0041 ] 4)磁性物質的回收:使用磁選機將所述硒鼓細碎片中的磁性物質和非磁性物質分 離開來，其中所述磁選機的轉速為320rpm。；
[0042] 5)二次清潔:使用高壓氣流清洗機以0.SMPa的氣流壓力對所述非磁性物質進行二 次清潔，脫離下來的碳粉依次進入旋風分離器和脈沖袋式除塵器得到分離；
[0043] 6)非磁性金屬和其余物質的回收:使用渦流分選機對所述非磁性物質處理，以實 現(xiàn)其中非磁性金屬和其余物質的分離和各自回收利用，其中渦流分選機中磁輥轉速和輸送 帶線速度相差680rpm。最終經(jīng)本實例方法得到的各組分的回收率見表1。
[0044] 〈實例 3>
[0045] -種廢棄硒鼓的回收再利用方法，其包括如下步驟：
[0046] 1)初步破碎:首先將廢棄硒鼓的部件進行初步拆卸分離，然后再置于雙齒輥式破 碎機中粉碎至粒徑為50mm的硒鼓粗碎片，本步驟的初步破碎處于封閉狀態(tài)，并且在初步破 碎中溫度不超過75 °C;
[0047] 2)碳粉分離:將步驟1)得到的粗碎片輸送至攪拌罐，攪拌罐頂端依次連接有旋風 分離器和脈沖袋式除塵器，其中旋風分離器的風速為l.Om/s，脈沖袋式除塵器的過濾風速 為0.6m/min，供氣壓力是0.55MPa，在風機作用下，粗碎片上的碳粉發(fā)生脫離被吸入旋風分 離器，較輕的碳粉組分繼續(xù)進入脈沖袋式除塵器；
[0048] 3)二次粉碎:將步驟2)去除碳粉后的硒鼓粗碎片使用振動磨機處理的粒徑為7mm 的硒鼓細碎片；
[0049] 4)磁性物質的回收:使用磁選機將所述硒鼓細碎片中的磁性物質和非磁性物質分 離開來，其中所述磁選機的轉速為300rpm。；
[0050] 5)二次清潔:使用高壓氣流清洗機以0.75MPa的氣流壓力對所述非磁性物質進行 二次清潔，脫離下來的碳粉依次進入旋風分離器和脈沖袋式除塵器得到分離；
[0051] 6)非磁性金屬和其余物質的回收:使用渦流分選機對所述非磁性物質處理，以實 現(xiàn)其中非磁性金屬和其余物質的分離和各自回收利用，其中渦流分選機中磁輥轉速和輸送 帶線速度相差660rpm。最終經(jīng)本實例方法得到的各組分的回收率見表1。
[0052] 為了說明本發(fā)明的效果，發(fā)明人提供比較實驗如下：
[0053] 〈比較例1>
[0054]在廢棄硒鼓的破碎處理過程中，不使用振動磨機進行二次粉碎，直接使用步驟1) 中的雙齒輥式破碎機將廢棄硒鼓高速破碎至粒徑為8mm，其余參數(shù)與實例1中的完全相同， 工藝過程也完全相同。最終經(jīng)本比較例方法得到的各組分的回收率見表1。
[0055]〈比較例2>
[0056]步驟2)和步驟5)中旋風分離器的風速均為1.6m/s，其余參數(shù)與實例2中的完全相 同，工藝過程也完全相同。最終經(jīng)本比較例方法得到的各組分的回收率見表1。
[0057]〈比較例3>
[0058]步驟2)和步驟5)中脈沖袋式除塵器的過濾風速為l.Om/min，其余參數(shù)與實例2中 的完全相同，工藝過程也完全相同。最終經(jīng)本比較例方法得到的各組分的回收率見表1。
[0059] 〈比較例4>
[0060] 在步驟6)使用渦流分選機對所述非磁性物質處理時，渦流分選機中磁輥轉速和輸 送帶線速度相差200rpm。其余參數(shù)與實例3中的完全相同，工藝過程也完全相同。最終經(jīng)本 比較例方法得到的各組分的回收率見表1。
[0061] 表1廢棄硒鼓各組分的回收率
[0062]
[0063] 比較例1與實例相比，對廢棄的硒鼓經(jīng)初步拆解后，直接使用雙齒輥式破碎機高速 破碎至粒徑為8_，可能由于得到的碎片大小不均一，影響了后續(xù)各組分的分離效果。
[0064] 比較例2與實例相比，旋風分離器的風速增加，碳粉的回收率增加的幅度卻很小， 但碳粉中摻雜有少量的塑料細片。
[0065] 比較例3與實例相比，脈沖袋式除塵器的過濾風速提高，脈沖袋式除塵器收集到的 碳粉有機成分中摻雜少量的無機成分。
[0066] 比較例4與實例相比，渦流分選機中磁輥轉速和輸送帶線速度相差過小，分選效果 差，影響了鋁、銅和塑料的分離效率。
[0067] 可見，在本發(fā)明中廢棄硒鼓的回收再利用過程中，首先通過二次破碎步驟使硒鼓 中的金屬和非金屬單體得到了有效的解離，并保證了碎片粒徑的均一性，再通過后續(xù)分離 步驟參數(shù)的調(diào)整，顯著提高了后續(xù)步驟各組分的分離效率、純度和后續(xù)利用。
[0068] 此外，對硒鼓本體初步破碎得到的粗碎片混合物和分離得到的非磁性物質分別進 行碳粉回收收集處理，并通過對串聯(lián)分離器參數(shù)的設置，可實現(xiàn)碳粉輕質有機物和較重比 重無機物的分離，既避免了碳粉的污染，又提高了其資源的再利用。
[0069] 盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列 運用。它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領域。對于熟悉本領域的人員而言，可容易地 實現(xiàn)另外的修改。因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限 于特定的細節(jié)和這里示出與描述的實施例。
【主權項】
1. 一種廢棄硒鼓及硒鼓內(nèi)殘留碳粉的資源再利用方法，其特征在于，包括如下步驟： 1) 初步破碎:將廢棄硒鼓使用雙齒輥式破碎機粉碎至粒徑為40~60_的硒鼓粗碎片； 2) 二次粉碎:將步驟1)去除碳粉后的硒鼓粗碎片使用振動磨機處理成粒徑為6~8mm的 硒鼓細碎片； 3) 磁性物質的回收:使用磁選機將所述硒鼓細碎片中的磁性物質和非磁性物質分離開 來； 4) 非磁性金屬和其余物質的分離:使用渦流分選機對所述非磁性物質處理，以實現(xiàn)其 中非磁性金屬和其余物質的分離和各自回收利用； 其中，步驟1)得到的硒鼓粗碎片在攪拌翻轉條件下，依次經(jīng)旋風分離器和脈沖袋式除 塵器分離回收碳粉后，再進入所述步驟2)的二次粉碎步驟； 其中，經(jīng)步驟3)得到的非磁性物質使用高壓氣流清洗機進行二次清潔，并將收集得到 的碳粉依次經(jīng)旋風分離器和脈沖袋式除塵器進行處理。2. 如權利要求1所述的廢棄硒鼓的回收再利用方法，其特征在于，所述步驟1)的初步破 碎處于封閉狀態(tài)。3. 如權利要求1所述的廢棄硒鼓的回收再利用方法，其特征在于，所述步驟1)初步破碎 的溫度不超過75 °C。4. 如權利要求1所述的廢棄硒鼓的回收再利用方法，其特征在于，所述旋風分離器的風 速為0.9~I. lm/s，所述脈沖袋式除塵器的過濾風速為0.5~0.7m/min，供氣壓力是0.5~ 0.6MPa 〇5. 如權利要求1所述的廢棄硒鼓的回收再利用方法，其特征在于，所述高壓氣流清洗機 的壓力為0.7~0.8MPa。6. 如權利要求1所述的廢棄硒鼓的回收再利用方法，其特征在于，所述步驟3)中磁選機 的轉速為280~320rpm。7. 如權利要求1所述的廢棄硒鼓的回收再利用方法，其特征在于，所述步驟4)中渦流分 選機中磁輯轉速和輸送帶線速度相差650~680rpm。8. 如權利要求1所述的廢棄硒鼓的回收再利用方法，其特征在于，所述步驟1)中廢棄硒 鼓在經(jīng)雙齒輥式破碎機初步粉碎前，先將廢棄硒鼓的部件進行初步拆卸分離。
【文檔編號】B02C21/00GK105921243SQ201610244783
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月19日
【發(fā)明人】潘建雄
【申請人】北海創(chuàng)思電子科技產(chǎn)業(yè)有限公司