一种废旧GRG增强型纤维石膏板分离再生利用方法 |
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| 申请号 | CN202311849515.4 | 申请日 | 2023-12-29 | 公开(公告)号 | CN117732856A | 公开(公告)日 | 2024-03-22 |
| 申请人 | 太仓金马智能装备有限公司; | 发明人 | 马志刚; 钱怡; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种废旧GRG增强型 纤维 石膏 板分离再生利用方法，包括以下步骤：S1、原材料预分拣；S2、辊压机 破碎 ；S3、除 铁 器除铁；S4、 水 洗机除杂；S5、脱水筛脱水；S6、 烘干机 烘干；S7、锤式 破碎机 二次破碎；S8、初步分离纤维和石膏料；S9、 煅烧 ；S10、磨粉机磨粉；S11、选粉机分选粒径；S12、加工成石膏工业品。本发明实现了废旧GRG增强型纤维 石膏板 资源的再生资源化利用，同时分离出对人体产生危害的玻璃纤维材料。经过处置后基本转化为可用于再生产的、无害原材料，既避免了极大地资源浪费，也避免了对环境造成不利影响。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种废旧GRG增强型纤维石膏板分离再生利用方法，其特征在于：包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种废旧GRG增强型纤维石膏板分离再生利用方法技术领域背景技术[0002] 在建筑与装饰领域，GRG增强型纤维石膏板在近年来引起了广泛的关注。GRG增强型纤维石膏板是一种由石膏与玻璃纤维增强材料组成的复合材料，它采用高强度的玻璃纤维与石膏混合制成，具有较高的耐久性和抗冲击能力。GRG增强型纤维石膏板通常以模具成型，在制作过程中可以加入颜料，使其具备各种不同的色彩和纹理效果。玻璃纤维是一种无机非金属材料，它以多种矿石为原料，经过复杂的工艺制造而成，具有较好的绝缘性、耐热性、防腐蚀性，在现在装修上得到大面积的运用。 [0003] 玻璃纤维的单丝直径只有几到二十几微米，相当于头发丝的1/5到1/20，而每一束纤维则是由成百上千的单丝组成。如此细的“丝线”扎进人的皮肤，会出现皮肤刺痛、发痒的情况，吸入细小的玻璃纤维，可能会对肺部组织造成损伤，从而影响到正常的呼吸。 [0004] 而现有废旧GRG增强型纤维石膏制品，国内外尚无完善处理方法，一般仅做堆积、填埋处置，或送入固废处置系统作为一般固废处理。填埋处置会对环境造成极大影响，同时造成大量的资源浪费；作为一般固废处置时，处理过程中的玻璃纤维可能对操作人员健康造成极大的危害。 发明内容[0005] 本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种废旧GRG增强型纤维石膏板分离再生利用方法。 [0006] 为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种废旧GRG增强型纤维石膏板分离再生利用方法，包括以下步骤：S1、原材料预分拣； 在堆场对所述原材料进行预分拣，将尺寸大于辊压机投料口的原材料分拣出来，并根据物料类别分类放置；所述辊压机为下一步所用的碎料设备； 所述原材料为建筑、装修拆除后的废旧GRG增强型纤维石膏板废料，包括：木头、铁框架、砖石、塑料、玻璃纤维石膏板、螺钉、纸片； 所述预分拣包括人工分拣和机械分拣。 [0007] S2、辊压机破碎；将预分拣后的原材料送入辊压机，进行破碎得到块状物料，所述块状物料粒径介于33‑37mm之间；其中的玻璃纤维石膏板压碎成块状石膏板，玻璃纤维石膏板中有韧性的物料保持原状，并与石膏板脱离；所述有韧性的物料包括木头、纸片、螺钉、铁框架。 [0008] S3、除铁器除铁；将块状物料输送至除铁器的下方，所述除铁器下方设有磁场强度大于700Gs的磁铁，通过所述除铁器吸引并分离其中的废铁，包括螺钉、铁框架，分离出的废铁回收再利用，或送入回收企业回收； 所述除铁器到块状物料上表面的距离设置在150到300毫米之间，确保除铁器能够有效地吸引和分离废铁，而不会过于接近物料表面导致其他问题。 [0009] S4、水洗机除杂；将除铁后的块状物料送入水洗机，分离其中的杂质，包括木头、纸片； 具体包括以下子步骤： S41、将木头与纸片打捞出来； 木头、纸片的密度比水小，浮在水面上，将木头和纸片打捞出来，后续加工成RDF可燃再生能源燃料棒； S42、废液处理； 通过离心泵将废液抽入沉淀池，加入沉淀药水以促使废液中的固体废物沉淀；随后排出上层清液，下层含有沉淀物的液体经过压滤机处理后，沉淀物被压成泥饼； S43、得到底部沉积物料； 石膏、玻璃纤维的密度比水大，沉积在水洗机水槽的底部。 [0010] S5、脱水筛脱水；底部沉积物料送至脱水筛，脱去部分水分；石膏在脱水筛离心力的作用下脱去表层水分，结晶水不受影响；玻璃纤维被经过脱水筛处理，脱去大部分水分； 通过脱水筛的处理，特别是对石膏和玻璃纤维的处理，降低这些物料的表层含水量，有助于提高后续加工步骤的效率；由于减少了表层的含水量，后续的烘干过程将更加高效。在这种情况下，烘干过程需要移除的水分量更少，从而降低了能源和时间成本，提高了生产效率和成本效益。 [0012] 进一步地，控制烘干时的热风温度和处理时间；确保烘干过程既能有效地去除水分，又不会导致不良影响，如过度干燥或热损伤。 [0013] 进一步地，烘干温度不超过石膏结晶水的脱水温度；超过这个温度，石膏可能会失去结晶水，影响其物理性质。 [0014] 不同的物料对水的亲和性不同，通过控制热风烘干的条件，使得表层水分的去除对物料的物理特性产生较大的差异，有助于后续的精细分离；通过烘干去除石膏的表层水分，降低石膏的含水率，有助于提高破碎效率，因为含水率低的物料通常更容易处理和破碎；除此之外，控制含水率可以减少物料之间的黏附性，从而降低在后续处理过程中发生堵料的风险，有助于保持设备的正常运行和提高生产效率。 [0015] S7、锤式破碎机二次破碎；烘干后的物料送入锤式破碎机，所述锤式破碎机的锤板螺旋布置，通过锤板的反复作用将大颗粒的块状石膏破碎成小粒径的石膏颗粒； 破碎后的物料中含有干燥的纤维和含有结晶水的石膏料，它们的比重不同； 所述锤式破碎机下方设有筛网，以控制二次破碎后物料的粒径。 [0016] 将大颗粒的块状石膏破碎成小粒径的石膏颗粒，提高了后续磨粉设备的效率。 [0017] 另外，所述锤式破碎机在破碎的过程中通过锤击及旋转产生风压，可以帮助将纤维和石膏颗粒分离，高速旋转的运动以及锤板的作用使得纤维和石膏之间的连接被破坏，从而实现它们的分离，有助于提高石膏的纯度和进一步的加工。 [0018] S8、初步分离纤维和石膏料；将破碎后的物料输送至负压风选机，所述负压风选机，是一种通过风力将不同密度或性质的物料分离的设备；通过调整负压风选机的风压，初步分离干燥的纤维和含有结晶水的石膏料； 具体的，比重较轻的纤维被风力吸出，而比重较重的含有结晶水的石膏料则较难随风被吸走，从而实现了纤维和石膏的初步分离，得到含有结晶水的石膏料。 [0019] S9、煅烧；将初步分离出的含有结晶水的石膏料送入煅烧炉进行煅烧，在煅烧过程中，含有结晶水的石膏料会脱去其中的结晶水，使石膏发生化学变化，转变为半水石膏或无水石膏； 石膏煅烧后硬度降低，更容易破碎，进一步提高磨粉效率，同时提高磨粉设备寿命。 [0020] 进一步地，为了提高生产效率，采用快速煅烧方式，即在较短的时间内完成煅烧过程。 [0021] 进一步地，煅烧后的石膏在高温状态下，为了防止其受潮而降低品质，配备冷却陈化装置，所述冷却陈化装置将煅烧后的石膏迅速冷却，并在冷却的过程中进行陈化，以确保最终产品的质量。 [0022] S10、磨粉机磨粉；经过煅烧后的石膏进入磨粉机，将石膏从煅烧后的状态转变为更细的颗粒，确保最终产品的粒径在规定的范围内。 [0023] S11、选粉机分选粒径；将磨粉后的颗粒物料送入选粉机，通过选粉机根据颗粒大小进行分离不同粒径的颗粒物料； 所述选粉机采用三分离选粉机，将收集颗粒物料粒径控制在40μm以下、40‑80μm、 80‑160μm、160μm及以上四个区间内；将原料按照粒径分成不同范围，为后续的生产工艺提供了方便，可以更精确地进行级配，以满足最终产品的要求。 [0024] 其中，小于40μm的颗粒物料和大于160μm的颗粒物料均不符合级配要求， 40‑80μm的颗粒物料和80‑160μm的颗粒物料符合级配要求。 [0025] S12、加工成石膏工业品；根据不同的物料粒径加入不同的添加剂制成不同的石膏工业品。 [0027] 进一步地，小于40μm的颗粒物料含有大量玻璃纤维，进行单独收集并加强碱处理，通过单独收集小于40μm的颗粒物料并进行加强碱处理，可以充分溶解玻璃纤维。 [0028] 进一步地，步骤S8中通过负压风选机分离出来的纤维，也进行 单独收集并加强碱处理。 [0029] 进一步地，大于160μm的颗粒物料返回磨粉机进行循环磨制。 [0030] 进一步地，步骤S2‑ S11均在负压吸尘系统中进行，将生产过程中产生的危害人体健康的玻璃纤维、粉尘进行收集。 [0031] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明实现了废旧GRG增强型纤维石膏板的资源化、无害化处理，经过处置可实现废旧GRG增强型纤维石膏板资源的再生资源化利用，同时分离出对人体产生危害的玻璃纤维材料。经过处置后基本转化为可用于再生产的、无害原材料，既避免了极大地资源浪费，也避免了对环境造成不利影响。附图说明 [0032] 图1为本发明实施例1的原理示意图；实施方式 [0033] 为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。实施例 [0034] 如图1所示，一种废旧GRG增强型纤维石膏板分离再生利用方法，包括以下步骤：S1、原材料预分拣； 在堆场对所述原材料进行预分拣，将尺寸大于辊压机投料口的原材料分拣出来，并根据物料类别分类放置；所述辊压机为下一步所用的碎料设备； 所述原材料为建筑、装修拆除后的废旧GRG增强型纤维石膏板废料，包括：木头、铁框架、砖石、塑料、玻璃纤维石膏板、螺钉、纸片； 所述预分拣包括人工分拣和机械分拣。 [0035] S2、辊压机破碎；将预分拣后的原材料送入辊压机，进行破碎得到块状物料，所述块状物料粒径介于33‑37mm之间；其中的玻璃纤维石膏板压碎成块状石膏板，玻璃纤维石膏板中有韧性的物料保持原状，并与石膏板脱离；所述有韧性的物料包括木头、纸片、螺钉、铁框架。 [0036] 本发明具体实施时，所述辊压机使用电力或液压驱动。 [0037] 在本发明的一个具体实施例中，物料通过辊压机时，玻璃纤维石膏板因为材质硬而脆被挤压成小块，典型粒径在35mm左右，其他木架、纸面等材料因为有韧性而保持原状，并与石膏脱离。 [0038] S3、除铁器除铁；将块状物料输送至除铁器的下方，所述除铁器下方设有磁场强度大于700Gs的磁铁，通过所述除铁器吸引并分离其中的废铁，包括螺钉、铁框架，分离出的废铁回收再利用，或送入回收企业回收； 所述除铁器到块状物料上表面的距离设置在150到300毫米之间，确保除铁器能够有效地吸引和分离废铁，而不会过于接近物料表面导致其他问题。 [0039] S4、水洗机除杂；将除铁后的块状物料送入水洗机，分离其中的杂质，包括木头、纸片； 具体包括以下子步骤： S41、将木头与纸片打捞出来； 木头、纸片的密度比水小，浮在水面上，将木头和纸片打捞出来，后续加工成RDF可燃再生能源燃料棒； S42、废液处理； 通过离心泵将废液抽入沉淀池，加入沉淀药水以促使废液中的固体废物沉淀；随后排出上层清液，下层含有沉淀物的液体经过压滤机处理后，沉淀物被压成泥饼； S43、得到底部沉积物料； 石膏、玻璃纤维的密度比水大，沉积在水洗机水槽的底部。 [0040] 本发明在具体实施时，所述水洗机采用螺旋形式。 [0041] S5、脱水筛脱水；底部沉积物料送至脱水筛，脱去部分水分；石膏在脱水筛离心力的作用下脱去表层水分，结晶水不受影响；玻璃纤维被经过脱水筛处理，脱去大部分水分； 通过脱水筛的处理，特别是对石膏和玻璃纤维的处理，降低这些物料的表层含水量，有助于提高后续加工步骤的效率；由于减少了表层的含水量，后续的烘干过程将更加高效。在这种情况下，烘干过程需要移除的水分量更少，从而降低了能源和时间成本，提高了生产效率和成本效益。 [0042] S6、烘干机烘干；使用烘干机，通过利用热风对脱水后的物料进行加热，对纤维彻底烘干，消除所有水分。 [0043] 进一步地，控制烘干时的热风温度和处理时间；确保烘干过程既能有效地去除水分，又不会导致不良影响，如过度干燥或热损伤。 [0044] 进一步地，烘干温度不超过石膏结晶水的脱水温度；超过这个温度，石膏可能会失去结晶水，影响其物理性质。 [0045] 不同的物料对水的亲和性不同，通过控制热风烘干的条件，使得表层水分的去除对物料的物理特性产生较大的差异，有助于后续的精细分离；通过烘干去除石膏的表层水分，降低石膏的含水率，有助于提高破碎效率，因为含水率低的物料通常更容易处理和破碎；除此之外，控制含水率可以减少物料之间的黏附性，从而降低在后续处理过程中发生堵料的风险，有助于保持设备的正常运行和提高生产效率。 [0046] S7、锤式破碎机二次破碎；烘干后的物料送入锤式破碎机，所述锤式破碎机的锤板螺旋布置，通过锤板的反复作用将大颗粒的块状石膏破碎成小粒径的石膏颗粒； 破碎后的物料中含有干燥的纤维和含有结晶水的石膏料，它们的比重不同； 所述锤式破碎机下方设有筛网，在本发明的一个具体实施例中，筛网的孔径为 5mm，确保将二次破碎后物料的粒径控制在5mm以下。 [0047] 将大颗粒的块状石膏破碎成小粒径的石膏颗粒，提高了后续磨粉设备的效率。 [0048] 另外，所述锤式破碎机在破碎的过程中通过锤击及旋转产生风压，可以帮助将纤维和石膏颗粒分离，高速旋转的运动以及锤板的作用使得纤维和石膏之间的连接被破坏，从而实现它们的分离，有助于提高石膏的纯度和进一步的加工。 [0049] S8、初步分离纤维和石膏料；将破碎后的物料输送至负压风选机，所述负压风选机，是一种通过风力将不同密度或性质的物料分离的设备；通过调整负压风选机的风压，初步分离干燥的纤维和含有结晶水的石膏料； 具体的，比重较轻的纤维被风力吸出，而比重较重的含有结晶水的石膏料则较难随风被吸走，从而实现了纤维和石膏的初步分离，得到含有结晶水的石膏料。 [0050] S9、煅烧；将初步分离出的含有结晶水的石膏料送入煅烧炉进行煅烧，在煅烧过程中，含有结晶水的石膏料会脱去其中的结晶水，使石膏发生化学变化，转变为半水石膏或无水石膏； 石膏煅烧后硬度降低，更容易破碎，进一步提高磨粉效率，同时提高磨粉设备寿命。 [0051] 进一步地，为了提高生产效率，采用快速煅烧方式，即在较短的时间内完成煅烧过程。 [0052] 进一步地，煅烧后的石膏在高温状态下，为了防止其受潮而降低品质，配备冷却陈化装置，所述冷却陈化装置将煅烧后的石膏迅速冷却，并在冷却的过程中进行陈化，以确保最终产品的质量。 [0053] S10、磨粉机磨粉；经过煅烧后的石膏进入磨粉机，将石膏从煅烧后的状态转变为更细的颗粒。 [0055] S11、选粉机分选粒径；将磨粉后的颗粒物料送入选粉机，通过选粉机根据颗粒大小进行分离不同粒径的颗粒物料； 所述选粉机采用三分离选粉机，将收集颗粒物料粒径控制在40μm以下、40‑80μm、 80‑160μm、160μm及以上四个区间内；将原料按照粒径分成不同范围，为后续的生产工艺提供了方便，可以更精确地进行级配，以满足最终产品的要求。 [0056] 其中，小于40μm的颗粒物料和大于160μm的颗粒物料均不符合级配要求， 40‑80μm的颗粒物料和80‑160μm的颗粒物料符合级配要求。 [0057] S12、加工成石膏工业品；根据不同的物料粒径加入不同的添加剂制成不同的石膏工业品。 [0058] 具体的，40‑80μm的颗粒物料为细石膏粉，通过加入增塑剂、增稠剂，制成建筑用石膏制品；80‑160μm的颗粒物料为粗石膏粉，通过加入硬化剂、添加剂及水，制作石膏磨具或石膏工艺品。 [0059] 进一步地，小于40μm的颗粒物料含有大量玻璃纤维，进行单独收集并加强碱处理，通过单独收集小于40μm的颗粒物料并进行加强碱处理，可以充分溶解玻璃纤维。 [0060] 进一步地，步骤S8中通过负压风选机分离出来的纤维，也进行 单独收集并加强碱处理。 [0061] 进一步地，大于160μm的颗粒物料返回磨粉机进行循环磨制。 [0062] 进一步地，步骤S2‑ S11均在负压吸尘系统中进行，将生产过程中产生的危害人体健康的玻璃纤维、粉尘进行收集。 [0063] 本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。 |
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