Переработка бытовой техники

Вне всякого сомнения, утилизация бытовой техники является необходимым процессом еще по одной причине – присутствие драгоценных металлов. Также, что касается обычного пластика, то эти компоненты отправляются в переработку, чтобы снова стать сырьем для изготовления нужных деталей. Процесс утилизации проводится в несколько этапов, она заключает в себе переработку и сдачу определенных частей компьютеров на аффинаж. Сложнейший процесс утилизации бытовой техники могут  делать только профессионалы. Примером может служить компания - «Ведущая Утилизирующая Компания».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Выбор и обоснование технологического процесса переработки

 

 

В настоящее время существует значительное количество технологических линий по переработке электронных отходов. Например, система переработки электронных отходов, предлагаемая фирмой Eldan является модульной и спроектирована конкретно для переработки продуктов электронной техники (WEEE – Waste Electrical and Electronic Equipment). Однако, затраты на ее покупку, установку и эксплуатацию достаточно велики.

   В мировой практике для извлечения металлов из электронного скрапа используют сжигание и плавление, а также процессы гидрометаллургии. Такие процессы и технологии достаточно дороги и приводят к выделению флоксинов и канцерогенов. Они отличаются большой материало- и энергоемкостью, значительная часть отходов электронного скрапа подлежит захоронению. При традиционных способах переработки теряются сопутствующие компоненты - пластики, текстолит, дерево.    

Первая комплексная линия по переработке и сортировке электротехнического скрапа с получением полиметаллического концентрата в РФ разработана НПК «Механобр-Техника». Этот комплекс позволяет получать гранулированные частицы очищенной меди и алюминия, а так же пластик и полиметаллический концентрат, содержащий серебро, золото, платину, палладий, медь, и другие металлы, с содержанием неметаллической фракции не более 10%. Технологический процесс позволяет обеспечить извлечение 92 – 98 % металла в зависимости от качества скрапа.

Линия по переработке и сортировке электротехнического скрапа НПК «Механобр-Техника» в настоящее время считается уникальной Российской разработкой. Зарубежные аналоги технологической линии достаточно дороги и отличаются значительной энергоемкостью. Отличительной особенностью данной линии является возможность работать автономно, то есть отдельным мини-заводом. В качестве примера: при переработке военного электронного скрапа установка окупается за 30 дней после пуска, при переработке кабеля - за 2 месяца.

      Производственный комплекс эксплуатируется на заводе «ТЭКОН» в Санкт-Петербурге и используется, в частности, для переработки электроники и пластмасс в компании Sankyo Frontier (Япония).

 

 

 

 

Описание процесса переработки отходов

 

Изношенные компьютеры, холодильники, телевизоры - словом, все приборы и электронные схемы можно перерабатываться в установке целиком. Сущность процесса переработки заключается в принудительном измельчении материала ударно-импульсным воздействием. Например, отработавший свой жизненный цикл игровой автомат, установка перерабатывает в мелкую 5-миллиметровую крошку. При этом заменяются сложнейшие процессы плавки, распыления, экструзии, металлообработки.

Измельченные отходы, содержащие металлы, дерево, стекло, подвергаются сепарации. Метод сепарации основан на использовании эффекта электростатики: (скорость прилипания отдельных материалов различна). Таким образом,  происходит разделение пластмасс по сортам. Одновременно отделяются металлы от пластмасс. Пластмассы, которые не обладают электропроводностью, липнут к барабану. А электропроводящие металлы, наоборот, скапливаются под барабаном.

Затем металлический порошок, лишенный пластмассовых включений, идет в электромагнитный сепаратор. Металлы, которые магнитятся, идут "налево", а те, что не обладают магнитными свойствами, "направо". Из этого металлического концентрата на существующих заводах на основе гидрометаллургического процесса "добывают" драгоценные металлы 99,9%-ной чистоты и цветные металлы.

Технологическая линия по обезвреживанию и переработке отходов микроэлектроники и отработавшей свой срок бытовой техники включает следующие модули:

- приемный блок с разворотной  площадкой;

- дробильный блок;

- блок сортировки.

  Данная линия предназначена для переработки следующих изделий и материалов:

а) изделия: резистивные схемы, конденсаторы на керамической основе, конденсаторы на танталовой основе, переключатели и реле, изделия для микроволновой техники, считывающие устройства, преобразователи, микроэлектронные схемы, разъемы, печатные схемы, проволока, сетки, кабели, полупроводники;

б) материалы: бой зеркального стекла, бой термостекла, бой позолоченного фарфора, зола фотобумаги, Pd-катализаторы, печатные платы, штекерные соединения, подложки, элементы выключателей, транзисторные стекла, пакетированный лом, отходы гальванотехники.

 

 

      Продукты переработки используются в различных отраслях:

Золото - производство ювелирных изделий, электронная и электротехническая промышленность, художественно-декоративная область, стоматология.

Серебро - электронная, электротехническая, фото-кинопромышленность, производство ювелирных изделий, стоматология и медицина, производство зеркал.

Платина - автомобильная, химическая, ювелирная, нефтяная промышленность, медицина и стоматология, электротехника, производство стекла.

Палладий - автомобилестроение, нефтехимия, электронная и электротехническая промышленность, производство ювелирных изделий, медицина.

Иридий - часто используют как упрочняющий элемент в сплавах с платиной и палладием, химическая промышленность, электротехника, изготовление инструментов для операций на сердце, ювелирная промышленность, лазерная техника, медицина.

Радий - автомобильная промышленность, производство стекол, сплавы для зубного протезирования и ювелирных изделий, химии, нефтехимии. В качестве вторсырья можно выделить пластик, резину, дерево.                                                                

Линия по переработке отходов микроэлектроники   включает:

Приемный блок с разворотной площадкой.  На разворотной площадке после маневрирования, мусоровозы разгружаются. Разгрузка происходит в приемном блоке, на пластинчатые питатели. Далее отходы поступают в дробильный блок.

Дробильный блок. С пластинчатого питателя отходы поступают в роторно–ножевой измельчитель, где происходит дробление плат и кусков кабеля. Далее по ленточному конвейеру  поступают ударно – роторный дезинтегратор, который позволяет получать после первичного измельчения на выходе размеры частиц не более 10 мм.

Блок сортировки. По конвейерам  отходы транспортируют в барабанный грохот, где происходит разделение части на 2 класса крупности. Далее по конвейерам отходы перемещают на сепарацию.

Транспортерами отходы подаются в электростатический сепаратор, где происходит выделение металлической и неметаллической фракций. Далее отходы поступают в магнитный сепаратор, который позволяет отделить магнитный (железо, никель) и немагнитный продукт (золото, серебро, медь).

 

Режим работы технологической линии по переработке отходов

 

Данные по запроектированным режимам предприятия приведены в табл. 3.

Таблица 3  Режим работы предприятия

Наименование	Количество рабочих суток в году	Количество смен в сутки	Длитель-ность рабочей смены, ч	Годовой фонд рабочего времени, ч	Коэффи- циент использован  оборуд - я	Годовой фонд времени работы оборудования, ч
Приемный блок	247	2	8	3952	0,85	3359,2
Дробильный блок	247	2	8	3952	0,9	3556,8
Блок сортировки	247	2	8	3952	0,85	3359,2

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет производительности по технологическим переделам

В соответствии с принятым режимом работы технологической линии необходимо рассчитать производительность каждого технологического передела, начиная с дробильного блока и завершая блоком сепарации.

    Приемный блок

    В соответствии с заданием производительность завода П = 5000 т/год. С учетом средней плотности отходов микроэлектроники ρ = 11,6 кг/м3 , П = 431 м3/г.

Таким образом, на пластинчатый питатель поступает 5000 т отходов в год.

    Дробильный блок, позволяет получить отходы для дальнейшей переработки размером не более 10 мм. При этом потери составляют незначительную часть.

 В блок сортировки поступает вся масса отходов, т.е. 5000 т.

   Блок сортировки предусматривает разделение отходов на два класса крупности. Далее отходы идут на сепарацию, которая позволяет отделить металлическую и неметаллическую фракции, а также на магнитный и немагнитный продукт.

Неметаллическая фракция составляет около 65 %, т.е. 3250 т, которая после отделения поступает в бункер-накопитель для возможного вторичного использования.

Металлический концентрат (35 %, или 1750 т) поступает в магнитный сепаратор для отделения магнитного продукта, который составляет порядка 28 – 30 % (11627,5-662,5 т) и немагнитного, количество которого не превышает 5-7% (87,5 – 122,5 т).

 Расчет производительности представлен в табл. 4.

 

Таблица 4  Расчет производительности по технологическим переделам

№ п/п	Наименование переделов (операций)	Производительность, т
		в год	в сутки	в смену	в час
1.	Приемный блок - пластинчатый питатель	5 000	19,2	6,4	0,8
2.	Дробильный блок - роторно – ножевой  измельчитель - ударно – роторный  дезинтегратор	5000   5000	19,2   19,2	6,4   6,4	0,8   0,8
3.	Блок сортировки - неметаллическая фракция - металлический концентрат: а) магнитный продукт   б) немагнитный продукт	3250 1750 1627,5-1662,5 87,5–122,5	12,5 6,7 6,26-6,4 0,34-0,47	4,17 2,24 2,08-2,13 0,11-0,16	0,52 0,28 0,26-0,27 0,014-0,019

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет и выбор основного технологического оборудования и аппаратов

Необходимое количество аппаратов и оборудования определяется в соответствии с рекомендациями, приведенными ранее.

Приемный блок.

Пластинчатый питатель ПП2-24-120.

Мn = 0,8 т/ч / 50 т/ч ∙ 0,92 = 0,02.

Количество пластинчатых питателей, подлежащих установке – 1 шт.

Дробильный блок.

Роторно-ножевой измельчитель РИ 6х6.

Мn = 0,8 т/ч / 0,5 т/ч ∙ 0,92 = 1,7.

Количество роторно-ножевых измельчителей, подлежащих установке–2 шт.

Ударно-роторный дезинтегратор МД 7х9.

Мn = 0,8 т/ч / 0,5 т/ч ∙ 0,92 = 1,7.

Количество ударно-роторных дезинтеграторов, подлежащих установке–

2шт.

Блок сортировки.

Грохот барабанный ГБ 513.

Мn = 0,8 т/ч / 8 т/ч ∙ 0,92 = 0,1.

Количество грохотов, подлежащих установке – 1 шт.

Сепаратор электростатический ЗЭБ-32/50*.

Мn = 0,52 т/ч / 0,45 т/ч ∙ 0,92 = 1,3.

Количество электростатических сепараторов, подлежащих установке – 2 шт.

Сепаратор магнитный ПБЦ 40/10.

Мn = 0,28 т/ч / 8 т/ч ∙ 0,92 = 0,04.

Количество магнитных сепараторов, подлежащих установке – 1 шт. [Кузнецов В.Л.. Крапильская Н.М., Юдина Л.Ф. Экологические проблемы твердых бытовых отходов. Сбор. Ликвидация. Утилизация: Учебное пособие. - М.: ИПЦ МИКХиС, 2005. - 53 с.]

 

 

 

 

 

Ведомость оборудования

Ведомость оборудования представлена в табл. 5.

 

Таблица 5        Ведомость оборудования

№ п/п	Наименование и краткая характеристика оборудования	Единица измерения	Количество
1.	Питатель пластинчатый ПП2-24-120 Производительность Габариты Мощность	шт. т/ч м кВт	1 50-120 14,6 х 5,50 х 2,06 121
2.	Роторно–ножевой измельчитель РИ 6х6 Производительность Габариты Мощность	шт. т/ч м кВт	2 0,5 2,3 х 1,0 х 1,5 22
3.	Высокоскоростной ударно-роторный дезинтегратор МД 7х9 Производительность Габариты Мощность	шт. т/ч м кВт	2 0,5 1,87 х 2,10 х 1,42 45
4.	Грохот барабанный ГБ 513 Производительность Габариты Мощность	шт. т/ч м кВт	1 8 2,60 х 0,90 х 0,94 15
5.	Сепаратор электростатический ЗЭБ-32/50* Производительность Габариты Мощность	шт. т/ч м кВт	2 0,1-0,8 1,2 х 1,1 х 2,7 < 3
6.	Сепаратор магнитный ПБЦ 40/10 Производительность Габариты Мощность	шт. т/ч м кВт	1 8 0,6 х 1,0 х 1,7 0,37