DE19932480C1 - Trennanlage und Verfahren zur Auftrennung einer NE-Metalle enthaltenden Fraktion aus einer Elektrikschrottaufbereitung - Google Patents

Trennanlage und Verfahren zur Auftrennung einer NE-Metalle enthaltenden Fraktion aus einer Elektrikschrottaufbereitung

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trennanlage für eine NE-Metalle enthaltende Fraktion, insbesondere aus einer Elektronikschrottaufbereitung, mit einem Zerkleinerer, welchem ein Magnetscheider nachgeschaltet ist, die ein Herstellen qualitativ hochwertiger Wertstofffraktionen an NE-Metallen mit einfachen Mitteln auf kostengünstige Weise erlaubt, dadurch, daß dem Magnetscheider ein Transportband mit einem kopfseitig angeordneten Wirbelstromscheider und einer kopfseitig in den Bereich des Wirbelstromscheiders aufgebenden Zuführung nachgeordnet ist und die Rotation des Wirbelstromscheiders und die Förderrichtung des Transportbandes zum Ende des Transportbandes gerichtet sind. DOLLAR A Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Auftrennung einer NE-Metalle enthaltenden Fraktion einer Elektronikschrottaufbereitung, bei dem die Fraktion in einem Zerkleinerer auf eine Korngröße unter 30-40 mm zerkleinert und die zerkleinerte Fraktion mittels einer Magnetscheidung von Fe-Bestandteilen befreit wird, das ein Herstellen qualitativ hochwertiger Wertstofffraktionen an NE-Metallen mit einfachen Mitteln auf kostengünstige Weise erlaubt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trennanlage für und ein Verfahren zur Auftren­ nung eine(r) NE-Metalle enthaltende(n) Fraktion, insbesondere aus einer Elektronik­ schrottaufbereitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 12.
Bei der Aufbereitung von Elektronikschrott werden im allgemeinen einzelne Metallfrak­ tionen zurückgewonnen. Hierbei wird zumeist gestuft zerkleinert und werden mittels Magnet- und NE-Abscheidung Fraktionen von Fe- bzw. NE-Metallen gewonnen.
Aus der DE-A1 41 00 346 ist es bekannt, den Elektronikschrott in einer ersten Zerklei­ nerungsstufe auf eine Korngröße von kleiner 20 bis 40 mm vorzuzerkleinern und die nach einer Siebung und einer NE- und Fe-Scheidung verbleibende Fraktion in einer zweiten Zerkleinerungsstufe auf eine Korngröße unter 10 mm nachzuzerkleinern. Als weitere Aufbereitungsschritte sind nach der Nachzerkleinerung wiederum eine Fe- Scheidung und dann eine mehrstufige Sichtung mittels Luftherden sowie eine zwi­ schengeschaltete Siebung vorgesehen. Zur Aufbereitung des Grobguts aus der zweiten Siebung wird eine Mahlung auf eine Korngröße kleiner 100 µm und eine daran an­ schließende Trennung in einem Naßtrennverfahren vorgeschlagen.
Diese bekannte Trennanlage bzw. dieses bekannte Trennverfahren erfordert ein relativ hohes Investitionsvolumen und verursacht damit relativ hohe Betriebskosten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Trennanlage und ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 12 zu schaffen, die bzw. das ein Herstellen qualitativ hochwertiger Wertstofffraktionen an NE-Metallen mit einfachen Mitteln auf kostengünstige Weise erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch eine Trennanlage und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 14 gelöst.
Auf diese Weise kann mit einfachen Mitteln und kostengünstig eine Kupferreiche und eine Aluminiumreiche Wertstofffraktion hergestellt werden.
Durch die - entgegen der üblichen Ausbildung und Fahrweise - vorgesehene kopfseiti­ ge Aufgabe auf das Transportband mit dem kopfseitig angeordneten Wirbelstromschei­ der erfolgt gewissermaßen eine Sortierung der zerkleinerten und weitgehend Fe-freien Fraktion direkt nach der Formgebung der Teilchen und damit indirekt eine Erhöhung der Kupferkonzentration in der Flachteilfraktion und eine Erhöhung der Aluminiumkonzen­ tration in der Kugelteilfraktion, wobei dann sowohl von der Flachteil- als auch von der Kugelteilfraktion auf einfache Weise mittels einer Sichtung jeweils zumindest eine qua­ litativ hochwertige Wertstofffraktion abtrennbar ist.
Aus der Flachteilfraktion erhält man nach deren Sichtung eine überwiegend Kupfer ent­ haltende und eine überwiegend Platinenstücke enthaltende Wertstofffraktion. Aus der Kugelteilfraktion erhält man nach deren Sichtung eine über 90% Aluminium enthalten­ de und eine über 85% Schwermetalle (z. B. Cu, Pb, Ms, Zn; Dichte größer 4 kg/dm3) enthaltende Wertstofffraktion.
Die Zuführung, das Transportband, die Anordnung und Betriebsweise des Wirbelstrom­ scheiders wirken derart zusammen, daß die flächigen und kugeligen Teilchen zunächst in das magnetische Kraftfeld des rotierenden Magnetsystems des Wirbelstromscheiders fallen und aufgrund der wirkenden Kräfte zu einer Rotation um ihren jeweiligen Schwer­ punkt angeregt werden, wobei die flächigen Teilchen nach einer kurzen Flugphase eine stabile Gleichgewichtslage auf dem Transportband einnehmen und bis zum Abwurf weitertransportiert werden und die kugeligen Teilchen derart in Rotation versetzt wer­ den, daß deren Umfangsgeschwindigkeit höher als die Transportgeschwindigkeit und umgekehrt zu dieser gerichtet ist und daher - nach einem Kontakt mit dem Transport­ band - am kopfseitigen Ende ausgetragen werden.
Mit der vorliegenden Trennanlage bzw. dem vorliegenden Verfahren wird zudem der Aufwand für eine ansonsten aufwendige Entstaubung deutlich geringer, da eine Feinstzerkleinerung entfallen kann und die Anzahl der jeweils eine Entstaubung erfor­ dernden Sichtungen deutlich reduziert werden kann. Die abzusaugende und zu ent­ staubende Luftmenge läßt sich in etwa um die Hälfte reduzieren.
Wird vor die Zuführung ein NE-Scheider geschaltet, so läßt sich die Qualität der Wert­ stofffraktionen durch Abtrennung von störenden Reststoffen verbessern und ein weitge­ hend störungsfreier Betrieb der nachgeschalteten Stufen, z. B. durch ein Abscheiden, von ggf. durch Reststoffe gebildeten Gewöllen gewährleisten. Ist der NE-Scheider als Feinstpolscheider ausgebildet, kann eine besonders hoch an NE-Metallen aufkonzen­ trierte Fraktion über die Zuführung aufgegeben werden.
Bei einer besonders kostengünstigen und robusten Ausgestaltung ist der Wirbelstrom­ scheider als Grobpolscheider ausgebildet.
Wird zwischen den Magnetscheider und die Zuführung ein Sieb geschaltet, läßt sich eine Teilfraktion abspalten, von der ggf. bereits mittels einer Sichtung oder mittels einer NE-Scheidung auf einfache Weise eine weitere Wertstofffraktion abspaltbar ist.
Wird das Sieb als Vibrations- oder Trommelsieb ausgebildet, ist ein weitgehend stö­ rungsfreier Betrieb und gleichzeitig eine zuverlässige Auftrennung in eine Fein- und eine Grobfraktion gewährleistet.
Mittels der Siebung können relativ kleine Teilchen, die die nachfolgende Aufbereitungs­ schritte stören könnten und durch einen NE-Scheider nicht vollständig abtrennbar sind, vor der Aufgabe auf das Transportband zuverlässig abgeschieden und separat weiter aufgearbeitet werden.
Bei einem Sieblochdurchmesser im Bereich von etwa 1 bis 6 mm, bevorzugt von etwa 2 bis 5 mm zur Feinsiebung wird eine besonders hohe Ausbeute und Qualität an Wert­ stoffen erreicht.
Mittels der Siebung können auch relativ große Teilchen, die ggf. nicht ausreichend in Rotation versetzbar sind und daher die Sortierung in eine Kugelteil- und eine Flachteil­ fraktion beeinträchtigen würden, zuverlässig abgeschieden und separat weiter aufgear­ beitet werden.
Bei einem Sieblochdurchmesser im Bereich von etwa 12 bis 30 mm, bevorzugt von et­ wa 15 bis 25 mm zur Grobsiebung, wird eine besonders hohe Qualität an Wertstoffen erreicht.
Mündet die Zuführung in Scheitelpunktsnähe des Wirbelstromscheiders, lassen sich flächige und kugelige Teilchen besonders zuverlässig voneinander trennen.
Wird benachbart zu der Zuführung und beabstandet zum Transportband eine Prallplatte vorgesehen, läßt sich weitgehend verhindern, daß nach einem Aufprall auf das Trans­ portband ungünstig zurückspringende, kugelförmige Teilchen in die Flachteilfraktion gelangen.
Zur Sichtung der Flachteil- und der Kugelteilfraktion sind Setztische bzw. Luftherde be­ sonders geeignet.
Eine Ausbildung des Zerkleinerers als Mühle unterstützt die Bildung von flächigen und kugelförmigen Teilchen.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen und der nachfolgen­ den Beschreibung eines Ausführungsbeispiels entnehmbar.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel einer Trennanlage nä­ her erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Trennanlage.
Fig. 2 zeigt schematisch einen Ausschnitt der Trennanlage aus Fig. 1.
Die in Fig. 1 dargestellte Trennanlage umfaßt einen als Hammermühle 1 ausgebildeten Zerkleinerer, welchem ein als Magnetrolle 2 ausgebildeter Magnetscheider und ein als Vibrationssieb 3 ausgebildetes Sieb nachgeschaltet ist.
Dem Sieb 3 ist ein als Feinstpolscheider 4 ausgebildeter NE-Scheider nachgeordnet.
Dem NE-Scheider 4 ist eine Sortiereinrichtung 5 nachgeschaltet, die ein Transportband 6, einen Wirbelstromscheider 7 und eine Zuführung 8 umfaßt.
Der Sortiereinrichtung 5 sind ausgangsseitig ein erster Setztisch 10 und ein zweiter Setztisch 9 nachgeordnet.
Dem Sieb 3 ist unterlaufseitig ein dritter Setztisch 11 nachgeschaltet.
Wie in Fig. 2 näher dargestellt, ist die Zuführung 8 oberhalb des Transportbands 6 am kopfseitigen Ende (rechts) angeordnet.
Das Transportband 6 ist von zwei Umlenkrollen 12, 13 aufgenommen, von welchen eine drehantreibbar vorgesehen ist. In der am kopfseitigen Ende des Transportbands 6 vor­ gesehenen Umlenkrolle 13 ist der Wirbelstromscheider 7 exzentrisch in Bezug auf die Achse der Umlenkrolle 13 in Transportrichtung des Transportbandes 6 drehantreibbar angeordnet.
Oberhalb des Transportbandes 6 ist eine zu dem Ende der Zuführung 8 benachbarte Prallplatte 14 derart angeordnet, daß ggf. von dem Transportband 6 ungünstig - in Transportrichtung des Transportbandes - zurückspringende kugelförmige Teilchen dort abprallen und zum kopfseitigen Ende zurückgeworfen werden.
Zur Auftrennung einer NE-Metalle enthaltenden Fraktion einer Elektronikschrottaufbe­ reitung wird die Fraktion im vorliegenden Ausführungsbeispiel in der Hammermühle 1 unter Mahleinwirkung auf eine Korngröße kleiner 30 mm zerkleinert, so daß das Korn­ spektrum im Bereich von ungefähr 0 bis in etwa 30 mm liegt. Die zerkleinerte Fraktion wird dem Magnetscheider 2 zugeführt, mit welchem Fe-haltige Teilchen abgetrennt werden. Die verbleibende Fraktion wird anschließend in dem Vibrationssieb 3 mit einem Sieblochdurchmesser von in etwa 4 mm gesiebt. Die danach anfallende Feinfraktion wird dem Setztisch 11 zur Sichtung zugeleitet und in ein vorwiegend Kupfer in Form verkugelter Drähte enthaltende Wertstofffraktion sowie in eine vorwiegend Störstoffe, wie Platinenstückchen, Holzsplitter, Kunststoffe u. a. enthaltende Restfraktion aufge­ spalten.
Die Grobfraktion aus Vibrationssieb 3 wird dem NE-Scheider 4 zugeführt und von grö­ ßeren Resten befreit und betreffend den Gehalt an NE-Metallen aufkonzentriert.
Die aufkonzentrierte Grobfraktion wird der Sortiereinrichtung 5 zugeleitet und in eine im wesentlichen flächige, plattige Teile umfassende Flachteilfraktion und in eine im we­ sentlichen kugelige, eher körperförmige Teilchen umfassende Kugelteilfraktion sortiert.
Hierbei fallen die Teilchen von der Zuführung 8, beispielsweise einer Aufgaberinne, herab auf das kopfseitige, mit dem Wirbelstromscheider 7 versehene, Ende des Trans­ portbandes 6.
Während die flächigen Teilchen nach kurzer Flugphase auf dem Transportband 6 lan­ den und in Richtung zur Umlenkrolle 12 ausgetragen werden, werden die kugeligen Teilchen derart in Rotation um ihre Schwerpunktsachsen durch die magnetischen Kräfte versetzt, daß sie sich nach Kontakt mit dem Transportband 6 entgegen der Förderrich­ tung des Transportbandes 6 bewegen und in Richtung der Umlenkrolle 13 ausgetragen werden.
Anschließend an die Sortierung wird die Flachteilfraktion dem Setztisch 9 zur Sichtung zugeleitet und dort in zwei Wertstofffraktionen aufgetrennt, wobei die eine im wesentli­ chen Kupfer und die andere überwiegend beschichtete Platinenstückchen enthält.
Die Kugelteilfraktion wird mittels Setztisch 10 gesichtet, wobei eine zu über 90% Alu­ minium enthaltende Wertstofffraktion und eine über 85% Schwermetalle enthaltende Wertstofffraktion erzeugt wird.
Durch das Zusammenwirken der vorgesehenen Sortierung in der Sortiereinrichtung 5 und der Sichtung mittels der Setztische 9, 10 kann eine effektive Trennung auf einfache Art und Weise erreicht werden. Ansonsten auftretende Schwierigkeiten bei einer Sich­ tung unterschiedlicher Teilchenformen, die dazu führen können, daß an sich leichtere Teilchen aufgrund ihrer Form in einer Schwergutfraktion landen, werden von vornherein vermieden.
In Abwandlung zu dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist in einem zweiten Ausführungsbeispiel der Trennanlage das Sieb 3 mit einem Sieblochdurchmes­ ser von in etwa 20 mm versehen und ein NE-Scheider 11 anstelle des dritten Setzti­ sches 11 aus dem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen. Diese Ausbildung der Trennanlage ist besonders geeignet für NE-Metalle enthaltende Fraktionen, wie Auto­ shredder und/oder Elektromotorenshredder. Von einer derartigen Fraktion kann das Material im Bereich des oberen Kornspektrums durch die Siebung auf einfache Weise abgespalten und mittels des NE-Scheiders 11 weiter in Wertstofffraktionen aufgetrennt werden. Die nach der Siebung verbleibende Feinfraktion wird dann ggf. nach NE- Anreicherung (bzw. Störstoffabreicherung) mittels NE-Scheider 4 der Sortiereinrichtung 5 zugeführt und wie im ersten Ausführungsbeispiel weiterbehandelt.
In Abwandlung zu den beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen entfällt das Sieb 3 bei einem dritten Ausführungsbeispiel der Trennanlage und wird die zerklei­ nerte und weitgehend Fe-freie NE-Fraktion ggf. nach einer NE-Anreicherung direkt der Sortiereinrichtung 5 zugeführt. Diese Ausgestaltung der Trennanlage ist besonders ge­ eignet für NE-Fraktionen, deren Bestandteile einen Korndurchmesser von in etwa unter 20 mm aufweisen.

Claims (21)

1. Trennanlage für eine NE-Metalle enthaltende Fraktion, insbesondere aus einer Elektronikschrottaufbereitung, mit einem Zerkleinerer (1), welchem ein Magnet­ scheider (2) nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Magnet­ scheider (2) ein Transportband (6) mit einem kopfseitig angeordneten Wirbelstrom­ scheider (7) und einer kopfseitig in den Bereich des Wirbelstromscheiders (7) aufgebenden Zuführung (8) nachgeordnet ist und die Rotation des Wirbelstrom­ scheiders (7) und die Förderrichtung des Transportbandes (6) zum Ende des Trans­ portbandes (6) gerichtet sind.
2. Trennanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Transportband (6) kopfseitig ein erster Setztisch (10) und endseitig ein zweiter Setztisch (9) nachgeschaltet ist.
3. Trennanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführung (8) ein NE-Scheider (4) vorgeschaltet ist.
4. Trennanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der NE-Scheider (4) als Feinstpolscheider ausgebildet ist.
5. Trennanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirbelstromscheider (7) als Grobpol- und/oder Feinpolscheider ausgebildet ist.
6. Trennanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Magnetscheider (2) ein Sieb (3) nachgeschaltet ist.
7. Trennanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (3) als Vibrations- oder als Trommelsieb ausgebildet ist.
8. Trennanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (3) einen Sieblochdurchmesser im Bereich von 1 bis 6 mm aufweist.
9. Trennanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (3) einen Sieblochdurchmesser im Bereich von 2 bis 5 mm aufweist.
10. Trennanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (3) einen Sieblochdurchmesser im Bereich von 12 bis 30 mm aufweist.
11. Trennanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (3) einen Sieblochdurchmesser im Bereich von 15 bis 25 mm aufweist.
12. Trennanlage nach Ansprüch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Zuführung (8) oberhalb des Transportbands (6) in Scheitelpunktnähe des Wirbelstromscheiders (7) angeordnet ist.
13. Trennanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß benachbart zum Ende der Zuführung (8) und beabstandet zu dem Transportband (6) eine Prallplatte (14) vorgesehen ist.
14. Verfahren zur Auftrennung einer NE-Metalle enthaltenden Fraktion, insbesondere aus einer Elektronikschrottaufbereitung, bei dem die Fraktion in einem Zerkleinerer auf eine Korngröße unter 30-40 mm zerkleinert und die zerkleinerte Fraktion mittels einer Magnetscheidung von Fe-Bestandteilen befreit wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zerkleinerte und weitgehend Fe-freie Fraktion zumindest teilweise mittels einer Wirbelstromscheidung in eine im wesentlichen flächige Teile umfassende Flachteilfraktion und in eine im wesentlichen kugelige Teile umfassende Kugelteilfraktion aufgespalten wird, wobei zumindest ein Teil der Fraktion kopfseitig auf ein kopfseitig mit einem Wirbelstromscheider (7) versehenes Transportband (6) aufgegeben, die Flachteilfraktion in Förderrichtung des Transportbandes (6) gefördert wird und der Wirbelstromscheider (7) in Förderrichtung des Transportbandes (6) rotiert.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß von der Flachteilfraktion sowie von der Kugelteilfraktion jeweils mittels Sichtung mindestens eine Wertstofffraktion abgespaltet wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zerkleinerte und weitgehend Fe-freie Fraktion nach der Magnetscheidung mittels Sieben in eine Grobfraktion und eine Feinfraktion aufgespaltet wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Siebloch­ durchmesser von 1 bis 6 mm gesiebt und die Grobfraktion auf das Transportband (6) aufgegeben wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Sieblochdurchmesser von 2 bis 5 mm gesiebt und die Grobfraktion auf das Transportband (6) aufgegeben wird.
19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Siebloch­ durchmesser von 12 bis 30 mm gesiebt und die Feinfraktion auf das Transportband (6) aufgegeben wird.
20. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Siebloch­ durchmesser von 15 bis 25 mm gesiebt und die Feinfraktion auf das Transportband (6) aufgegeben wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Fraktion vor Aufgabe auf das Transportband (6) mittels einer NE-Abscheidung von nichtmetallischen Bestandteilen befreit und an NE-Metallen angereichert wird.
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