DE9321178U1 - Vorrichtung zur Aufbereitung von Sekundärrohstoffen - Google Patents

Vorrichtung zur Aufbereitung von Sekundärrohstoffen

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Description

1775Gm
Vorrichtung zur Aufbereitung von Sekundärrohstoffen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Sekundärrohstoffen, insbesondere zur Aufbereitung von Elektronikschrott.
Vorrichtungen zur Aufbereitung von Sekundärstoffen haben die Aufgabe, die enthaltenen Stoffe nach festgelegten Kriterien möglichst sortenrein darzustellen.
Eine Vorrichtung, die mit den konventionellen Aufbereitungsverfahren diese Aufgabe löst, ist z.B. in DE 41 00 346.2 beschrieben. Die Auftrennung in die gewünschten Bestandteile erfolgt hier nach verschiedenen physikalischen Prinzipien, z.B. nach magnetischen Eigenschaften (Magnetscheidung, Wirbelstromscheidung) oder auch nach mechanischen Eigenschaften (selektive Zerkleinerung mit nachfolgender Klassierung). Hierbei entstehen magnetische und nichtmagnetische Fraktionen. Die nichtmagnetischen Fraktionen können aufgetrennt werden in metallische Fraktionen und eine Kunststofffraktion. Diese Fraktionen sind mit den konventionellen Verfahren im Hinblick auf gestiegene Anforderungen an Sorten reinheit nur begrenzt sortierbar.
Darüberhinaus kommt es gelegentlich bei der Demontage von Kompiettgeräten zu Fehlern. Die Demontage erfolgt notwendigerweise manuell an Bandarbeitsplätzen. Diese sind auf Grund der monotonen Arbeitsanforderungen durch eine nicht unerhebliche Fehlerquote belastet. Daher treten häufig Fehlwürfe bei der Farbsortierung der Kunststoffe auf. Häufig enthalten die Kunststoffgehäuse noch Restmetalle. Auch die Sortierung nach Kunststoffarten ist häufig fehlerhaft.
Außerdem werfen bei den konventionellen Aufbereitungstechniken die gemäß eines Grundprinzips in der Aufbereitungstechnik angewendeten Zerkleinerungs- und Klassierkreisläufe zur Erreichung eines bestimmten Aufschlußgrades, besonders bei der Elektronikschrottaufbereitung, Probleme auf. Bei der Zerkleinerung kann eine starke Erwärmung des Sekundärrohstoffs auftreten. Hierdurch kommt es entgegen der Zielrichtung
eines verbesserten Aufschlusses zu verstärkten Verwachsungen zwischen Kunststoffen und übrigen Bestandteilen. Die Gefahr hierfür ist umso größer, je häufiger das grobe Material nach einer Klassiereinrichtung in die Zerkleinerungsstufe zurückgeführt wird. Zudem können diese Rücklaufströme ein beträchtliches Ausmaß annehmen, wodurch die Gesamtkapazität der Anlage verringert wird.
Aufgabe der Erfindung war es daher, die dargestellten Nachteile im Stand der Technik zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung nach Anspruch 1. Die Unteransprüche 2 bis 6 geben weitere Gestaltungen zur Vorrichtung an.
Nach dem Verfahren zur Aufbereitung von Sekundärrohstoffen, insbesondere Elektronikschrott, wird nach einer Vordemontage und/oder im Rücklauf einer Zerkleinerungs- und Klassiereinrichtung eine Sortierung mittels Sensoren und Abwurfeinrichtungen durchgeführt. Dies hat den Vorteil, daß einerseits bereits Fehlsortierungen bei der Vordemontage korrigiert werden. Andererseits wird der Rücklaufstrom von der Klassiereinrichtung zur Zerkleinerungseinrichtung verringert. Die Sortierung ist bevorzugt bereits nach der ersten Grobzerkleinerung eingesetzt, kann günstigerweise aber auch nach jeder weiteren Zerkleinerungsstufe vorgesehen sein.
Bevorzugt werden bei der Sortierung Metallteile und/oder metallhaltige Kunststoffteile aussortiert. Dies hat den Vorteil, daß sehr frühzeitig der Kunststoff als Reststoff aussortiert wird.
Bevorzugt wird der aussortierte Kunststoff mit einer weiteren Sortiereinrichtung nach unterschiedlichen Kunststoffarten sortiert. Diese Sortierung erfolgt bevorzugt vor einer Zerkleinerung bzw. vor dem Rücklauf in die Zerkleinerungseinrichtung, da hierdurch in der Zerkleinerungseinrichtung durch mehrfache Zirkulation entstehende Verwachsungen vermieden werden.
Bevorzugt werden die unterschiedlichen Kunststoffarten mittels Sensoren nach Farben sortiert. Hierdurch ergibt sich ein für die Wiederverwendung höherwertiger Rohstoff.
Die für die Sortierung in Frage kommenden Einrichtungen werden im Zusammenhang mit der Beschreibung der Vorrichtung näher erläutert. Für das Verfahren wird auf die Beschreibung der Vorrichtung insoweit vollständig Bezug genommen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufbereitung von Sekundärrohstoffen, insbesondere Elektronikschrott, weist wenigstens eine Sortiereinrichtung auf, die aus wenigstens einem Sensor und wenigstens einer Abwurfeinrichtung besteht. Die Sortiereinrichtung ist bevorzugt bereits in der Vordemontage angeordnet. Hier werden in der Regel Kunststoffgehäuse von den darin angeordneten Leiterplatten und den metallischen Befestigungselementen getrennt. Bei der Trennung der Kunststoffe muß sichergestellt werden, daß keine metallischen Bestandteile enthalten sind.
Es wird deshalb bevorzugt eine Sortierung angeordnet, bei der einer der Sensoren ein Metalisensor ist.
In einer bevorzugten Ausführung sind die Sensoren zur Selektierung metallischer Bestandteile als induktive oder kapazitive Einrichtungen ausgeführt. Als induktive Einrichtungen kommen insbesondere Ringsensoren bzw. Ringspulen, Schlitzspulen und zylinder- oder quaderförmige Sensoren zum Einsatz. Insbesondere kann bei einer Ausstattung mit Ringsensoren der Massenstrom des zu sortierenden Gutes durch den Ring geleitet werden. Je nach im Sensor detektierter Impulsform und -höhe kann die Abtrennung der Metalle durch eine entsprechend gesteuerte Abtrenneinrichtung, wie z.B. eine pneumatisch betätigte Klappe oder eine elektrisch gesteuerte Rohrweiche erfolgen. Als kapazitive Sensoren kommen insbesondere Sensoren aus zwei konzentrischen Metallelektroden in Frage, die im unbelasteten Zustand bei einem HF-Oszillator nicht schwingen. Durch vor den Metallelektroden vorbeigeführte
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Materialstücke werden Schwingungen erzeugt, die zu Schaltsignalen verarbeitet werden.
Zur weiteren Sortierung der Kunststoffteile, die keine metallischen Bestandteile enthalten, ist vorgesehen, wenigstens einen Sensor zur Erkennung der Kunststoffart anzuordnen.
Für die Trennung der verschiedenen Kunststoffarten werden als "Sensor" spektroskopische, elektrostatische oder kapazitive Einrichtungen angeordnet. Unter spektroskopischen Einrichtungen sollen hier Analyseeinrichtungen verstanden werden, die z.B. nach dem Prinzip der Röntgenfluoreszenzanalyse oder der Massenspektroskopie oder der NIR-Messungen oder der Neutronenaktivierungsanalyse oder thermo-optischen Erkennung funktionieren. Als elektrostatische Trennung wird die Trennung von aufgeladenen Partikeln im elektrostatischen Feld bezeichnet. Ais kapazitive Einrichtungen kommen die schon oben beschriebenen kapazitiven Sensoren in Frage, da bekanntlich auch Nichtleiter, weiche als Dielektrika wirken, die Kapazität des Sensors beeinflussen, wodurch ebenfalls Schwingungen im HF-Kreis entstehen. Als thermo-optische Erkennung wird die optische Analyse des Aufheiz- und/oder Abkühlverhaltens der Kunststoffteile z.B. mit einer Thermo-Kamera verstanden.
Nachdem die verschiedenen Kunststoffarten getrennt sind, kann vorteilhaft bei jeder Kunststoffart eine weitere Selektion nach unterschiedlichen Farbgebungen durchgeführt werden. Hierzu werden besonders optische "Sensoren" vorgesehen, bei denen der Kunststoff nacheinander mit Licht unterschiedlicher Farbe beleuchtet werden. Hierdurch lassen sich die verschiedenen Farben selektieren, weil sich bei Bestrahlung mit der Komplementärfarbe zu der jeweiligen Farbe der Teile ein besonders hoher Kontrast ergibt (kontrastselektives Verfahren). Vorteilhaft kann bei diesem Verfahren ein Bildverarbeitungssystem eingesetzt werden, bei dem die bei den verschiedenen Belichtungen erzeugten Bilder gespeichert und analysiert werden. Ein derartiges Bildverarbeitungssystem kann vorteilhaft auch mit einer Farbkamera als optischer Analyseeinrichtung verbunden werden.
Bevorzugt kann hierfür eine Videokamera, z.B. eine CCD-Matrixkamera zum Einsatz kommen.
Bevorzugt wird die Sortiereinrichtung in Verbindung mit einer konventionellen Aufbereitungseinrichtung für Elektronikschrott verwendet. Hierbei soll die erfindungsgemäße Sortiereinrichtung im Rücklauf zwischen einer Klassier- und einer Zerkleinerungseinrichtung angeordnet sein. Dies ist deshalb besonders vorteilhaft, weil gerade der im Rücklauf geführte Kunststoffbestandteii zu Verwachsungen führt. Dies tritt besonders bei Thermoplasten auf, die schlecht zerkleinert werden und aus der Zerkleinerungseinrichtung in großer Form wieder ausgeworfen werden. Bei mehrmaligem Umlauf derartiger Kunststoffbestandteiie kann es vorkommen, daß metallische Bestandteile in ihnen gewissermaßen aggregiert werden bzw. die Verwachsung immer weiter zunimmt. Diese, aber auch andere Kunststoffmaterialien bleiben dann im Rücklauf und belasten die Zerkleinerung bzw. wirken sich negativ auf die Gesamtleistung der Anlage aus.
In der beigefügten Abbildung ist die Kombination der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer konventioneilen Aufbereitungsanlage für Elektronikschrott schematisch dargestellt.
a) manuelle Zerlegung der Geräte in ihre Hauptbestandteile und Sortierung der Hauptbestandteile nach geeigneten Fraktionen, z.B. nach der Werkstoffart sortierte Gehäuseteile, elektrische und elektronische Bauteile, Sonderteile wie Bildröhren, schadstoffhaitige Bauteile etc.,
b) Vorzerkleinerung des aus den elektrischen und elektronischen Bauteilen bestehenden Elektronikschrotts auf eine Teiiegröße kleiner bis 4 cm und Gewinnung der groben Metallanteile in zwei aufeinanderfolgenden Sortierstufen, einer Magnetscheidung zur Abtrennung der graben Eisenmetall-Anteile und einer Wirbelstromscheidung zur Abtrennung der groben Nicht-Eisenmetall-Anteile,
c) Nachzerkleinerung des vorzerkleinerten Restguts auf eine Korngröße unter 1 cm und Gewinnung eines Eisenmetall-Anteils durch Magnetabscheidung und eines Nicht-Eisenmetali-Anteils durch Sichtung und/oder elektrostatische Abscheidung,
d) Feinzerkleinerung des nachzerkleinerten Restguts auf eine Korngröße kleiner als 100 /u und anschließend Naßtrennung in eine Kunststofffraktion und eine Metallfraktion.
Die in der Verfahrensstufe a) gewonnen Gehäuseteile werden einer Sortiereinrichtung mit den oben beschriebenen "Sensoren" zugeführt. Hieraus wird eine reine Kunststofffraktion gewonnen. Die metallhaltige Kunststofffraktion wird der Elektronikschrottaufbereitung zugeführt.
In der Elektronikschrottaufbereitung selbst wird die erfindungsgemäße Sortiereinrichtung bevorzugt in der Verfahrensstufe b) nach der Wirbelstromscheidung eingesetzt.
Insbesondere wird die erfindungsgemäße Sortiereinrichtung in der Verfahrensstufe c) nach dem ersten Lufttrennherd angeordnet, weil gerade in diesem Material eine Anreicherung der Thermoplaste stattfindet.
Hinsichtlich der weiteren Beschreibung der Verfahrensstufen a) bis d) wird auf die offengelegte Patentanmeldung DE 41 00 346.2 verwiesen.

Claims (6)

Schutzansprüche
1. Vorrichtung zur Aufbereitung von Sekundärrohstoffen, insbesondere Elektronikschrott,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sortiereinrichtung aus wenigstens einem Sensor und wenigstens einer Abwurfeinrichtung besteht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, &iacgr;&ogr; dadurch gekennzeichnet, daß
einer der Sensoren ein Metailsensor ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Sensoren zur Erkennung der Kunststoffart ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Sensoren ein Farbsensor ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Sensoren und Abwurfeinrichtungen vor der ersten Zerkleinerungseinrichtung angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Sensoren und Abwurfeinrichtungen im Rücklauf zwischen einer Klassier- und einer Zerkleinerungseinrichtung angeordnet sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0826423A2 (de) * 1996-08-31 1998-03-04 Trienekens GmbH Verfahren und Einrichtung zur Aufbereitung eines metallhaltigen Gemenges von Altmaterialien
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