分离建筑废弃物的方法

摘要

本发明公开了一种分离建筑废弃物的方法。在所述方法中，将粉碎成预定尺寸的建筑废弃物加入到沉淀槽的液体中，并根据比重在槽中将其分离成各种组分，其中，所述液体具有比回收组分的比重低但比剩余组分的比重高的参考比重，从而仅使要回收的组分通过沉淀到所述沉淀槽的底部而进行分离。根据所述方法，通过简单的步骤，就可以容易地将包含在建筑废弃物中的其它杂质与优质的可重复利用的混凝料分离。具体地，对分离液体的参考比重进行适当的调整，从而甚至可以容易地将比水重的各种杂质(瓦片、红砖、沥青混凝土、水泥浆块等)与可重复利用的混凝料分离，这不同于现有技术中利用充气水槽的分离步骤。

权利要求

1.一种分离建筑废弃物的方法，其中，将粉碎成预定尺寸的建筑废弃物加到沉淀槽内的液体中，并根据比重在槽中将其分离为各种组分，其中，所述液体具有比要回收的组分的比重低但比剩余组分的比重高的参考比重，从而仅使要回收的组分通过沉淀到所述沉淀槽的底部而进行分离；

其中，所述液体是通过在水中将重质介质稀释到参考比重而获得的悬浮液；

所述方法进一步包括以下步骤：

利用驱动单元的旋转来对圆筒形沉淀槽进行搅拌，从而使分散在槽中的介质保持为稳定的悬浮液；

将粉碎到预定尺寸的建筑废弃物导入到沉淀槽中；

利用连接到沉淀槽内壁上的旋转板提升沉淀到沉淀槽底部的组分，并使所提升的组分落入到位于中心部分的回收单元，从而对该组分进行回收；和通过导板的推动，收集浮在位于中心部分的悬浮液上的剩余组分，并将收集到的组分从沉淀槽中卸出。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述介质选自磁铁矿粉末、硅铁粉末、赤铁矿粉末、方铅矿粉末及其混合物。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述要回收的组分是可重复利用的混凝料，并且所述剩余组分是比重低于混凝料的各种杂质。

4.如权利要求3所述的方法，其中，建筑废弃物中各组分的比重被用以确定所述液体的参考比重，所述各组分的比重基于对含有足量水分的状态下的各组分所测得的表面干燥密度。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述液体的参考比重为2.35～2.5。

6.如权利要求3所述的方法，其中，被加到所述沉淀槽的液体中的建筑废弃物的各组分已被粉碎到10mm～50mm的尺寸。

7.如权利要求2所述的方法，该方法进一步包括以下步骤：测量所述沉淀槽中液体的比重；如果所测得的比重低于参考比重，则向沉淀槽中加入所述介质，或者，如果所测得的比重高于参考比重，则向沉淀槽中加水。

说明书

分离建筑废弃物的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种分离建筑废弃物的方法，更具体地，本发明涉及将建筑废弃物分离为可重复利用的混凝料和诸如沥青混凝土(AScon)、红砖、瓦片、木屑和水泥浆块等各种杂质的方法，其中，在预处理步骤中根据比重的差异将粉碎成特定尺寸的建筑废弃物分离成各种组分。

背景技术

[0002] 近来，随着城区改造和破旧房屋大规模重建的积极进行，每年都产生大量的建筑废弃物，并且可以预见，所产生的这些建筑废弃物未来还会进一步增加。

[0003] 然而，这些建筑废弃物大多都未经处理即被埋于地下或者丢弃，从而导致严重的土壤污染。因此，目前正在进行各种尝试，以重复利用这些建筑废弃物，但是，得到回收的建筑废弃物的比例是极其微不足道的，以至于只有少量的建筑废弃物可在道路建设中作为形成路基的材料或填料而得到重复利用。

[0004] 在将建筑废弃物分离成各种组分的现有方法的一个例子中，可重复利用的混凝料是通过以下各种步骤而最终被回收的。

[0005] 首先通过颚式破碎机对收集到的建筑废弃物进行粉碎，并且通过磁选法去除诸如包含在经粉碎的建筑废弃物中的钢铁加固部件等杂质。

[0006] 此外，诸如乙烯基树脂、纸张、苯乙烯泡沫和木屑等杂质通过风选法加以去除，而剩余材料则使用锥形轧碎机(cone crusher)、辊式破碎机和/或冲击式破碎机进行第二道粉碎步骤和第三道粉碎步骤。

[0007] 然后，根据颗粒大小将经粉碎的材料分离成各种组分。最后，利用充气水槽对剩余材料进行分离步骤，在该步骤中，进一步去除浮在水面上的更多杂质，从而回收可重复利用的混凝料。

[0008] 然而，即使使用充气水槽进行分离步骤，利用水所进行的比重分离法也无法去除木屑、红砖、瓦片、沥青混凝土和水泥浆块等，这是因为它们的比重都大于1(水的比重)。

[0009] 结果，所回收的可重复利用的混凝料含有大量的杂质，例如水泥浆块、沥青混凝土、红砖、瓦片和水泥浆块，这些杂质引起吸水率的上升和比重的下降，从而导致强度的下降。由于所回收的可重复利用的混凝料被当作是低级混凝料，因此其应用限于作为路基层的原料等。

[0010] 因此，迫切需要研究出一种分离方法，通过从建筑废弃物所包含的沥青混凝土、红砖、瓦片和水泥浆块中准确地分离出可重复利用的混凝料，可以只回收优质的可重复利用的混凝料。

发明内容

[0011] [技术问题]

[0012] 因此，本发明已经被研究出来以解决上面所提到的问题，本发明的目的是提供将建筑废弃物分离成可重复利用的混凝料和诸如沥青混凝土、红砖、瓦片、木屑和水泥浆块等杂质的方法，其中，在预处理步骤中根据比重将粉碎成预定尺寸的建筑废弃物分离成各种组分，使得只有优质的可重复利用的混凝料才被回收。

[0013] [技术方案]

[0014] 为了达到上述目的，本发明提供分离建筑废弃物的方法，其中将粉碎成预定尺寸的建筑废弃物加入到沉淀槽的液体中，并且根据比重在槽中将其分离成各种组分，其中所述液体具有比要回收的组分的比重低但比剩余组分的比重高的参考比重，使得只有要回收的组分通过沉淀到所述沉淀槽的底部而得到分离。

[0015] 优选地，所述液体通过将重质试剂在稀释剂中稀释到参考比重而获得，所述试剂为四溴乙烷，并且所述稀释剂为醇。

[0016] 优选地，所述液体是通过将重质介质稀释于水中使其具有参考比重而获得的悬浮液，其中所述介质选自磁铁矿粉末、硅铁粉末、赤铁矿粉末、方铅矿粉末及其混合物。

[0017] 优选地，要回收的组分为可重复利用的混凝料，并且剩余组分为比重低于所述混凝料的杂质。

[0018] 优选地，建筑废弃物各组分的比重被用以确定所述液体的参考比重，所述各组分的比重基于对含有足量水分的状态下的各组分所测得的表面干燥密度。此外，所述液体的参考比重优选为2.35～2.5。

[0019] 优选地，加入到沉淀槽液体中的建筑废弃物的各组分已经被粉碎到10mm～50mm的颗粒大小。

[0020] 优选地，本发明的方法进一步包括搅拌沉淀槽的步骤，从而使液体保持均一的比重。

[0021] 优选地，本发明的方法进一步包括以下步骤：测量沉淀槽中液体的比重；如果所测得的比重低于参考比重，则向沉淀槽中加入所述介质，或者，如果所测得的比重高于参考比重，则向槽中加水。

[0022] 优选地，本发明的方法包括以下步骤：利用驱动单元的旋转来对圆筒形沉淀槽进行搅拌，从而使槽中分散的所述介质保持为稳定的悬浮液；将粉碎到预定尺寸的建筑废弃物导入到沉淀槽中；利用连接到沉淀槽内壁上的旋转板提升沉淀到沉淀槽底部的组分，并使所提升的组分落入到位于中心部分的回收单元，从而对该组分进行回收；通过导板的推动，收集浮在位于中心部分的悬浮液上的剩余组分，并将收集到的组分从沉淀槽中卸出。

[0023] 本文所用的术语“建筑废弃物”是指一种混合物，该混合物除了混凝料组分之外还包括诸如沥青混凝土、红砖、水泥浆块和瓦片等杂质。术语“可重复利用的混凝料”是指包含在建筑废弃物中的优质混凝料，并且是希望加以回收的组分。

[0024] [有益效果]

[0025] 如上所述，根据本发明，通过简单的步骤就可以容易地从其它杂质中分离出包含在建筑废弃物中的优质的可重复利用的混凝料。具体地，通过适当地调整分离液体的参考比重，甚至可以容易地将比水重的杂质(瓦片、红砖、沥青混凝土，水泥浆块等)与优质的可重复利用的混凝料分离，这不同于现有技术中利用充气水槽的分离步骤。

[0026] 同时，使用悬浮液作为分离液体，可以以相对较低的成本获得大量可重复利用的混凝料，因而对经济效益方面产生良好的效果。结果，根据本发明，可以以低成本从建筑废弃物中获得可用作一般建筑物混凝料的可重复利用的混凝料。

附图说明

[0027] 图1是显示本发明一个实施方式的分离方法中的分离过程的流程图。

[0028] 图2是分离设备的示意图，所述设备用于实施根据本发明实施方式的分离方法。

具体实施方式

[0029] 在下文中，将参照附图来详细描述本发明的优选实施方式。

[0030] 图1是显示本发明一个实施方式的分离方法中的分离过程的流程图。

[0031] 如图1所示，为了从一般的建筑废弃物中获得可重复利用的混凝料，利用颚式破碎机对建筑废弃物进行第一道粉碎步骤以及利用锥形轧碎机进行第二道粉碎步骤。然后，对所粉碎的材料进行磁选，去除钢铁加固部件等，并根据颗粒大小分为各种组分。此外，对所粉碎的材料进行风选，去除杂质(如乙烯基树脂、纸张、苯乙烯泡沫、木屑等)。然后，将所粉碎的材料置于装有水的充气槽中，去除浮在水中的杂质。

[0032] 经过这些步骤之后，最后获得所包含的颗粒大小为10mm～50mm的可重复利用的混凝料，该混凝料除了包含混凝料的组分外，还包含诸如沥青混凝土、红砖、水泥浆块和瓦片等各种杂质。

[0033] 本发明人分析了包含在建筑废弃物中的可重复利用的混凝料、水泥浆块、红砖、沥青混凝土和瓦片的一般物理特性，结果列于下表1中。

[0034] [表1]

[0035]表面干燥密度 绝对干燥密度 真密度
可重复利用的混凝料 2.61 2.55 2.72
水泥浆块 2.22 2.01 2.53
红砖 2.17 1.92 2.58
沥青混凝土 2.32 2.27 2.39
瓦片 2.12 1.89 2.45

[0036] 表1显示了以下特性：通过测量建筑废弃物所含的各种组分的真比重而得到的真密度；在干燥机中完全干燥可重复利用的混凝料和各种杂质组分(水泥浆块、红砖、沥青混凝土、瓦片等)后所测得的绝对干燥密度；以及由含有足量水分的状态的各组分所测得的表面干燥密度。

[0037] 混凝料的比重并不代表实际比重，而是代表包含内部细小裂缝和表面细小沟槽的表观比重。因此，混凝料的比重会因其含水量的不同而不同。

[0038] 表面干燥状态是指混凝料的内部裂缝和表面沟槽都充满水而混凝料表面不湿的状态。将表面干燥状态用作参比状态，特别是在混凝土混合料的设计中。表面干燥密度表示该表面干燥状态下的密度。

[0039] 如表1中所见到的，建筑废弃物所含的杂质组分的比重大于水的比重。因此，在现有技术中，通过风选技术或利用充气水槽均无法将可重复利用的混凝料与这些杂质组分完全分离开来。

[0040] 在这一实施方式中，利用比重的差异使建筑废弃物中的可重复利用的混凝料和各种杂质组分相互分离，其中，用于分离的液体的参考比重可参照上表1中的表面干燥密度数值加以确定。同时，作为具有参考比重的分离液体，大于2.5的高比重的重质液体可经稀释而使用。也就是说，通过使用约为2.45的高比重的分离液体，使可重复利用的混凝料沉淀，而各种杂质例如沥青混凝土、瓦片、红砖、木屑和水泥浆块则通过浮选法加以分离。

[0041] 基于这一目的，在这一实施方式中，将四溴乙烷(比重：2.964)作为重质试剂并用醇加以稀释来制备比重约为2.45的分离液体。在包括分离槽的沉淀槽中导入建筑废弃物，从而使比重大于分离液体的可重复利用的混凝料沉淀，而比重小于分离液体的各种杂质(例如沥青混凝土、瓦片、红砖和水泥浆块)则通过浮选进行分离。

[0042] 在下文中，将描述本发明的另一个实施方式。以类似于上述实施方式的方式进行预处理步骤，以得到颗粒大小为10mm～50mm的建筑废弃物(可重复利用的混凝料和杂质的混合物)。在这一实施方式中，将通过向水中分散重质介质以增加水的表观比重而获得的悬浮液用作所述的悬浮液。

[0043] 也就是说，将重质介质分散在沉淀槽的水中，使悬浮液具有约2.45的表观比重。然后，将建筑废弃物导入装有所述悬浮液的沉淀槽中，从而通过沉淀分离可重复利用的混凝料，对于沥青混凝土、瓦片、红砖、水泥浆块等，则通过浮选进行分离。

[0044] 通常，如果将重质介质分散在水中，水的实际比重不会增加，但是，分散有重质介质的悬浮液可以作为具有高比重的重质液体。这种悬浮液的比重表示为表观比重。

[0045] 优选使用磁铁矿粉末、硅铁粉末、赤铁矿粉末或方铅矿粉末等作为分散到水中的重质介质。并且，还可以使用所述粉末的混合物。

[0046] 图2是用以实施本发明制备方法的分离设备的示意图。根据这一实施方式的分离方法可以使用例如图2所示的设备进行。

[0047] 将重质介质(例如磁铁矿粉末或硅铁粉末)分散在水中以制备表观比重约为2.45的悬浮液(S)。然后，通过驱动单元200的旋转而对圆筒形沉淀槽100进行搅拌，从而使分散介质保持为没有沉淀的稳定悬浮液(S)。

[0048] 在这一步骤中，悬浮液(S)还可以作为加压水或与加压空气一起连续供给到沉淀槽100的下部。优选地，使用比重测量装置(未显示)测量悬浮液(S)的表观比重，如果测量值低于参考比重，则向悬浮液中加入所述介质粉末，如果测量值高于参考比重，则向悬浮液中加水。

[0049] 用作悬浮液中的介质的各种材料的物理特性列于下表2中。

[0050] [表2]

[0051]介质 比重
磁铁矿粉末 5.18
介质 比重
硅铁粉末 7.0(10％Si)
赤铁矿粉末 5.18
方铅矿粉末 7.5

[0052] 具有表2所示的物理特性的介质以尺寸约为100目的颗粒形式分散在水中以制备悬浮液(S)。

[0053] 同时，采用以下公式1将悬浮液的表观比重调整到所需的参考比重(在本实施方式中为2.45)。

[0054] [数学公式1]

[0055]

[0056] 其中，W＝100g悬浮液中介质的重量(g)，M＝介质的比重，L＝悬浮液的表观比重。

[0057] 当将粉碎到尺寸为10mm～50mm的建筑废弃物(可重复利用的混凝料和杂质组分的混合物)导入到沉淀槽100中后，使可重复利用的混凝料10沉淀到底部，然后通过连接到沉淀槽内壁的旋转板110进行提升，从而使可重复利用的混凝料10落入可重复利用的混凝料回收单元120。通过诸如传送带等传送装置(未显示)将落下的可重复利用的混凝料10从沉淀槽中卸出。所述可重复利用的混凝料10的表观比重高于悬浮液(S)，而且含有极少或不含水泥浆块。

[0058] 同时，杂质组分20(沥青混凝土、瓦片、红砖、水泥浆块、木屑等)的表观比重低于悬浮液(S)，因而浮在悬浮液(S)上，利用导板130的引导，通过推动杂质组分20而在中心位置收集，通过独立的卸料装置(未显示)将其卸出沉淀槽。

[0059] 当将这一实施方式中所描述的悬浮液用作分离液体以将杂质组分与可重复利用的混凝料分离时，由于介质相对便宜，因此在经济上是有利的。

[0060] 在以上实施方式中，可重复利用的混凝料和杂质在分离液体(稀释液或悬浮液)中相互分离。因此，建筑废弃物中各组分的比重被用以确定所述分离液体的参考比重，所述各组分的比重基于对含有足量水分的状态下的各组分所测得的表面干燥密度。

[0061] 而且，在以上实施方式中，将分离液体的参考比重设定为2.45。然而，考虑到如表1所示的建筑废弃物中各组分的比重，可以在2.35～2.5的范围内适当调整分离液的参考比重。

[0062] 同时，考虑到比重差异或整个过程的操作对分离的影响，优选在预处理步骤中将导入到沉淀槽液体中的建筑废弃物的各组分粉碎到10mm～50mm的颗粒大小。

[0063] 另外，所说明的分离装置不仅可以用于使用悬浮液的情况，而且还可以用于使用重质液体的情况。

[0064] 在不违背其技术思想或主要特征的前提下，如上所述的本发明可以以其它各种形式进行实施。因此，应该理解，本文所公开的实施方式完全是以示例的方式而不是限定的方式来说明的。

[0065] 例如，在以上的实施方式中，具有最高比重的可重复利用的混凝料被认为是要回收的组分，而剩余组分则认为是将被丢弃的杂质。然而，如果要分离和回收的是低比重的特定组分，所述方法就要将以上实施方式反过来进行，在这一情况下，所需的组分将采用数种比重值的分离液体通过多阶段进行分离。