SE514379C2 - Förfarande och system för mekanisk separering av material från kasserade lysrör och liknande lampor som sönderdelas - Google Patents

Description

lO i* i 3.79: i 2 Ytterligare kvicksilver, i form av kvicksilveroxid och/eller amalgam, återfinns också såsom utfällda partiklar avsatta på insidan av glasrörsväggen framför allt nära katoderna vid lysrörets ändar.

Analys av olika delar av krossade eller söndermalda lysrör har dessutom visat, att den s.k. katodskärmen (vanligen ett järnmetalliskt band böjt omkring katoden) själv kan ha en relativt hög koncentration av kvicksilver, varför den bör bli föremål för särskild kvicksilveravskiljande behandling, exempelvis destillation.

Det är förut känt flera sätt att ta hand om det kvicksilver- haltiga lyspulvret från kasserade lysrör. Ett sådant känt förfaringssätt innebär att katoderna och de metalliska änd- hylsorna (de kontaktstiftförsedda ändsocklarna) omfattande ändsektionerna av lysröret skärs loss eller kapas av från röret i övrigt, så att detsamma blir öppet i ändarna. Där- efter kan lyspulvret sugas eller rakas ut ur röret med hjälp av någon lämplig typ av långskaftat kolvliknande skrapverktyg som dras eller skjuts genom det i ändarna öppna glasröret från den ena änden till den andra.

Härigenom kan man visserligen få ut merparten av det kvick- silverhaltiga lyspulvret ur det vid ändarna avkapade glas- röret, men det kvicksilverhaltiga lyspulvret och den kvick- silveroxid som återfinns i de avskurna ändsektionerna av lysröret kan inte tas om hand och återvinnas på detta sätt.

De avskurna ändsektionerna kan naturligtvis i och för sig efterbehandlas och destilleras.

När destruktionen av kasserade lysrör innebär att lysrören i sin helhet krossas (exempelvis i en skruvmatare), får detta också till följd att det blyoxidglas som används som glas- rörets ändförslutningar och katodhållare kommer att blandas med soda-kalk-glaset från de övriga delarna av lysrören.

Detta är en väsentlig nackdel då det innebär att det åter- vunna glasets användbarhet som råvara för tillverkning av nya glasprodukter därigenom begränsas- Det återvunna glasets i i i ~,¿ç:g}ypy¿@§jjki 3 värde som återvinningsråvara för tillverkning av nya glaspro- dukter försämras därigenom radikalt.

Uppfinningens ändamål Uppfinningen har till ändamål att åstadkomma ett nytt för- farande och system för mekanisk separering av olika ingående material/ämnen, och då i synnerhet allt kvicksilver, från alla delar av ett kasserat lysrör som sönderdelas. Ändamålet med uppfinningen är närmare bestämt att åstadkomma en mekanisk behandling och separering av lysrör på så sätt att man helt allmänt åstadkommer en separering och uppdelning av lysrörens beståndsdelar i fyra fraktioner, nämligen omagnetiskt respektive magnetiskt ändhylsmaterial (ändsockel- material), glas och lyspulver. När det gäller glaset som återvinns är det synnerligen önskvärt att undvika att blyglas från ändhylsorna blandas med soda-kalk-glaset från lysrören i övrigt.

Redogörelse för uppfinningen Ovannämnda ändamål uppnås enligt uppfinningen därigenom att förfarandet uppvisar de i kravets 1 kännetecknande del an- givna åtgärderna, medan motsvarande system, som kan användas för genomförande av förfarandet, uppvisar de i kravets 6 kännetecknande del angivna särdragen.

Enligt uppfinningens förfarande inmatas kasserade lysrör i en kvarn (företrädesvis hammarkvarn) där de sönderdelas till rätt stora bitar eller materialstycken. Med hjälp av en luft- ström med relativt hög hastighet (exempelvis 20 m/s) trans- porteras materialstyckena sedan från kvarnen och in genom inloppet till ett första separeringstorn där större material- stycken, av glas och metall, avskiljes från luftströmmen och matas ut från tornet (företrädesvis genom ett grovfraktions- utlopp vid tornets nedre ände), medan mindre materialstycken och partiklar, såsom lyspulver, av luftströmmen förs vidare , j 1s1kf4 :if r igzrv isd i i i; Ü* 4 ut genom tornets luftutlopp som fungerar som finfraktions- utlopp.

De från tornet utmatade större materialstyckena uppdelas sedan genom siktning/sållning i glasstycken respektive me- tallstycken, och glasstyckena förs vidare förbi en magnetisk separator, medan metallstyckena inmatas i en kross där de krossas och sedan medelst en luftström införes genom inloppet till ett andra separeringstorn. De från detta andra torns grovfraktionsutlopp utmatade metallstyckena förs sedan också de förbi den magnetiska separatorn. De medelst denna separa- tor avskilda magnetiska materialstyckena uppsamlas därefter i ett kärl för eventuell vidarebehandling, t.ex. destillering.

Glasstyckena som har passerat den magnetiska separatorn inmatas sedan i en glaskross där de undergår en ytterligare storleksreduktion och därefter medelst en ny luftström in- föres genom inloppet till ett tredje separeringstorn. De från detta torns grovfraktionsutlopp utmatade glasstyckena får sedan undergå en efterbehandling för att slutligen uppsamlas i en avfallsbehållare. Det lyspulver som medföljer i från- luftströmmarna från de tre separeringstornens utlopp avskil- jes från denna frånluft först medelst en cyklon, och därefter medelst dammfilter. Den kvicksilverånga som eventuellt kan finnas kvar i den sålunda filtrerade frånluften frånskiljes slutligen medelst kolfilter för att förhindra att kvicksil- verånga kommer ut i atmosfären.

Förfarandet enligt uppfinningen kan också kännetecknas av de i kraven 2-5 angivna ytterligare åtgärderna.

De i separeringstornen från den transporterande luftströmmen avskilda, större materialstyckena kan exempelvis utmatas från tornen genom dessas grovfraktionsutlopp vid tornens nedre ändar, med hjälp av en där anordnad vridventil.

De genom siktningen/sållningen efter det första separerings- tornet avskilda glasstyckena samt de i det andra tornet från- skilda metallstyckena kan transporteras förbi den magnetiska ' separatorn på en gemensam transportbana, exempelvis i form av en bandtransportör.

Efterbehandlingen av de från det tredje separeringstornets grovfraktionsutlopp utmatade glasstvckena kan exempelvis ske_ under några minuter i en företrädesvis ventilerad, roterande trummatare eller trumlare varifrån glaset sedan medelst en utmatningstransportör transporteras vidare till glasavfalls- behållaren.

För genomförandet av ovannämnda förfarande kan företrädesvis användas ett system med de i patentkravets 6 kännetecknande del angivna särdragen. Ett grundläggande särdrag för systemet enligt uppfinningen är att det omfattar ett för transport och separering av materialstycken och partiklar inrättat, fläkt- drivet frånluftsystem vari ingår en cyklon med efterföljande frånluftsfilter. Frànluftsystemet tillförs luft från tre se- pareringstorn som vartera har ett materialinlopp, ett grov- fraktionsutlopp och ett såsom finfraktionsutlopp fungerande luftutlopp i tornets översta del. Den kvarn som svarar för den inledande sönderdelningen av de tillförda, kasserade lys- rören kan företrädesvis vara en hammarkvarn, vars materialut- lopp är anslutet till det första tornets materialinlopp.

Användningen av en hammarkvarn för den inledande sönderdel- ningen av lysrören är att föredra eftersom en sådan kvarn slår sönder eller bräcker lysrören i större bitar innebärande att metalländhylsorna med däri befintligt blyoxidglas förblir ganska intakta. Större delen av blyglaset blir då kvar i änd- hylsorna och blandas således inte med övrigt glas.

Den sikt eller det såll som mottar det utmatade materialet från det första separeringstornets grovfraktionsutlopp tjänar till att genom siktning/sållning dela upp de sålunda utmatade materialstyckena i dels glasstycken, dels metallstycken. För den ytterligare sönderdelningen av dessa metallstycken an- vänds en metallkross vars materialutlopp är anslutet till det andra separeringstornets inlopp. Såväl metallkrossen som glaskrossen och de tre separeringstornen kan vara av i 3 rzgvfsr _ 6 och för sig förut känd typ. Även den mellan separeringstor- nens luftutlopp och frånluftsystemets sugande fläkt inkopp- lade cyklonen med efterföljande frånluftfilter kan vara av någon förut känd lämplig typ. Det i cyklonen från luften avskilda lyspulvret avtappas lämpligen via ett bottenutlopp i cyklonen rakt ner i en lyspulverbehållare.

Vidareutvecklingar av systemet enligt uppfinningen kan också uppvisa de i kraven 7-ll angivna särdragen.

AVid ett ur miljöskyddssynpunkt särskilt lämpligt utförande av systemet är detsamma i sin helhet inrymt i ett slutet hus, företrädesvis i form av en sluten standardcontainer, inuti vilken upprätthålles ett visst undertryck i förhållande till omgivande atmosfärstryck i det utrymme eller på den plats där det slutna huset/containern har uppställts. Härigenom undviks effektivt risken av att kvicksilver eller kvicksilverånga kan läcka ut till omgivningen utanför huset.

Kort beskrivning av ritningsfigurerna Uppfinningen skall nu beskrivas och förklaras ytterligare nedan, under hänvisning till de bifogade ritningarna som visar dels den principiella uppbyggnaden av ett system enligt uppfinningen och flödet av olika lysrörsmaterial genom syste- met, dels ett exempel på hur de i systemet ingående enheterna kan vara placerade och grupperade i ett container-hus som inrymmer systemet.

För ritningsfigurerna gäller att: fig. 1 schematiskt visar ett system enligt uppfinningen, närmare bestämt hur de i systemet ingående enheterna är anordnade att samverka inbördes, varvid “flödespilar" visar lysrörsmaterialets transportvägar i systemet samt hur luften i systemets fläktdrivna frånluftsystem strömmar; fig. 2 visar i horisontalprojektion det inre av ett contai- ner-hus inrymmande ett kommersiellt utförande av ett system enligt uppfinningen; ra 7 fig. 3 visar i vertikalprojektion systemuppbyggnaden inuti container-huset enligt fig. 2.

Beskrivning av utföringsexempel Hänvisning sker nu först till systemlösningsschemat i fig. 1 där de kasserade lysrör som skall behandlas i systemet inma- tas, se pilen A, i en hammarkvarn 2, företrädesvis med hjälp av en här icke visad inmatningstransportör. I kvarnen 2 sön- derdelas de tillförda lysrören i stycken, som sedan sugs bort från kvarnen medelst en luftström 4 åstadkommen av systemets fläktdrivna frånluftsystem, som kommer att framgå närmare av den fortsatta beskrivningen. De från kvarnen 2 sålunda ut- sugna lysrörsstyckena införs genom ett inlopp 6 till ett första vertikalt anordnat separeringstorn 8. Detta torn har nertill ett grovfraktionsutlopp 10 med en vridventil 12 för utmatning av större materialstycken, av glas och metall, från tornet. I sepereringstornet avskiljes dessa större material- stycken från luftströmmen, medan mindre materialstycken och partiklar, såsom lyspulver, förs vidare av luftströmmen och lämnar tornet genom dettas upptill belägna, såsom finfrak- tionsutlopp fungerande, luftutlopp 14. Såsom framgår av fig. 1 omfattar systemet ytterligare två separeringstorn 8' och 8" som också ingår i systemet och är anslutna till det gemensamma av en sugfläkt 16 drivna frånluftsystemet. Sepa- reringstornens 8, 8', 8" respektive luftutlopp 14 är in- bördes förbundna genom luftkanaler 18 och 20.

De från tornet 8 utmatade större materialstyckena får sedan passera en sikt eller ett såll 22 som delar upp dem i glas- stycken som förs vidare enligt pilen 24, och metallstycken som förs vidare enligt pilen 26 till en metallkross 28. Med uttrycket "sikt" skall i det följande förstås såväl "sikt" som "såll", men för enkelhets skull används endast begreppet "sikt". På samma sätt skall med "siktning" förstås såväl siktning som sållning. I krossen 28 krossas och sönderdelas de tillförda metallstyckena till ännu mindre delar som sedan medelst en luftström 30 införs genom inloppet 6 till det andra separeringstornet 8'. De i detta andra torn från luft- « « . . f _ 'fi5âÜt¿š$7!ih 8 strömmen avskilda metallstyckena utmatas sedan genom tornets vridventil 12 och överförs till ena halvan av en bandtrans- portör 32 på vars andra halva glasstyckena från sikten 22 påföres, se pilen 24. Strax ovanför bandtransportörens 32 materialtransporterande ovansida är en magnetisk separator 34 anordnad på tvären över transportören 32. De medelst den magnetiska separatorn 34 från bandtransportörens 32 ovansida avskilda magnetiska partiklarna från glas- och metallbanorna på transportören uppsamlas i en behållare (destillatortunna) 36 för eventuell vidare behandling, t.ex. destillering. De metall-, plast-, elektrod- och blyglas-stycken som har pas- serat under den magnetiska separatorn 34 utan att avskiljas uppsamlas i en avfallsbehållare 38 vid änden av bandtrans- portören 32.

Glasstyckena som har passerat förbi separatorn 34 inmatas sedan, se pilen 40, i en glaskross 42 där de undergår en ytterligare storleksreduktion. Från glaskrossen 42 transpor- teras sedan det nu mer finfördelade glaset vidare medelst en luftström 44 in genom inloppet 6 till det tredje separerings- tornet 8". Det glas som avskiljes från luftströmmen i sepa- reringstornet 8" och utmatas från tornet via vridventilen 12 överförs därefter till en transportör 46 som matar glaset, se pilen 48, till inloppsänden av en rotationstrummatare 50 inuti vilken glaset under några minuter undergår en sista efterbehandling. Från trummatarens 50 utloppsände överförs glaset till en bandtransportör 52 varifrån glaset slutligen avges, se pilen B, till en avfallsbehållare 54.

Det från separeringstornens 8, 8' och 8" utlopp 14 genom luftkanalen 56 avgivna luftburna materialet, som i huvudsak utgörs av lyspulver, leds vidare in i övre änden av en cyklon 58 där merparten av lyspulvret avskiljes från den strömmande luften och via ett nedre utlopp 60 utmatas, se pilen C, till en avfallsbehâllare 62 för lyspulver. Den i cyklonen 58 renade luften fortsätter sedan genom kanalen 64 till ett dammfilter 66 där också de finare partiklarna i luften av- skiljes och avges till en behållare (destillatortunna). Från dammfiltret 66 leds frånluften vidare genom kanalen 68 till p çzw 9 ett batteri av kolfilter 70. I dessa kolfilter avskiljes slutligen eventuellt kvarvarande kvicksilverånga från den strömmande luften som från kolfiltren via en kanal 72 leds till sugsidan av fläkten 16. Den renade luften som nu nått fläkten 16 kan sedan, vid ett helt slutet frånluftsystem, från fläktens trycksidautlopp (ej visat) ledas åter till strömningsbanan 4 efter hammarkvarnen 2.

Såsom påpekats ovan visar fig. 1 den principiella upbyggnaden av ett system enligt uppfinningen, d.v.s. hur de i systemet ingående enheterna är inrättade att samverka inbördes. I praktiken är systemet självfallet så utfört att såväl luft- transportvägarna som transportbanorna på de olika bandtrans- portörerna inte blir onödigt långa eller utrymmeskrävande.

Det är alltså önskvärt att hela systemet är så utfört att de ingående enheterna (kvarn, separeringstorn, krossar, sikt, transportbanor, magnetisk separator, trummatare, cyklon, filter och fläkt) grupperas på optimalt sätt ur systemupp- byggnadssynpunkt och dessutom så att de blir åtkomliga för inspektion och underhåll.

Ur miljöskyddssynpunkt är det dessutom önskvärt att hela systemet kan inrymmas i ett tätt slutet hus vari kan upp- rätthållas ett visst undertryck som hindrar att kvicksilver eller kvicksilverånga kan läcka ut från systemet till den omgivande atmosfären.

Av ovannämnda skäl är det lämpligt att systemet ges ett kom- mersiellt utförande som är mera kompakt än vad som visas i fig. 1.

Ett sådant kommersiellt utförande där systemet är inrymt i en sluten husenhet, exempelvis en 20-fots standardcontainer 74, visas i fig. 2 och 3. Denna kommersiella uppbyggnad av syste- met överensstämmer helt med den principiella uppbyggnaden som framgår av fig. 1, och enda skillnaden är att de i systemet ingående enheterna placerats på ett ur funktions- och system- uppbyggnadssynpunkt optimalt sätt. Eftersom det alltså i fig. 2 och 3 är fråga om samma i systemet ingående enheter som .-: . . ,- 1- ~ ff' *. 'i « _ I ~ __ . ' < . . ( .. enligt principutförandet i fig. 1, erfordras här inte någon förnyad genomgång av systemets uppbyggnad och funktion, utan hänvisning sker helt enkelt till fig. 2 och 3 där enheterna har försetts med samma hänvisningsbeteckningar som i fig. 1.

Claims (11)

_. _ e. ll Patentkrav

1. Förfarande för mekanisk separering av olika ingående material/ämnen från kasserade lysrör och liknande lågtrycksurladdningslampor som sönderdelas, kännetecknat av att: a) kasserade lysrör inmatas i en kvarn (2) där de sönderdelas till materialstycken som medelst en luftström (4) införs i ett första separeringstorn (8) där större materialstycken, av glas och metall, avskíljes från luftströmmen och matas ut från tornet, medan mindre materialstycken och partiklar, såsom lyspulver, förs vidare av luftströmmen, b) de från tornet (8) utmatade materialstyckena uppdelas genom siktning/sållning i glasstycken respektive metallstycken, c) glasstyckena förs vidare förbi en magnetisk separator (34), medan metallstyckena inmatas i en kross (28) där de krossas och sedan medelst en luftström (30) införes i ett andra separeringstorn (8') varifrån de transporteras vidare förbi den magnetiska separatorn, d) de medelst den magnetiska separatorn (34) avskilda magnetiska materialstyckena uppsamlas i en behållare (36) för eventuell vidarebehandling, exempelvis destillering, e) glasstyckena som passerat den magnetiska separatorn inmatas i en glaskross (42) där de undergår ytterligare storleksreduktion och sedan medelst en luftström (44) införes i ett tredje separeringstorn (8") varifrån de _utmatas och sedan eventuellt undergår efterbehandling för att slutligen uppsamlas i en glasavfallsbehållare (54), f) lyspulver som medföljer i frånluftströmmarna från separeringstomen (8, 8', 8") avskilj es från denna luft först medelst en cyklon (58) och därefter medelst dammfilter (66), varefter eventuellt kvarvarande kvicksilverånga i luften firånskiljes medelst kolfilter (70). 12

2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att utmatningen från respektive separe- ringstorn (8, 8', 8") av de fiån tomets inkommande luftström avskilda, större materialstyckena sker vid tornets nedre ände medelst en där anordnad vridventil (12).

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att åtminstone merparten av det luftburna partikelformiga material, i synnerhet lyspulvret, som medelst luftströmmen införes i respektive separeringstom (8, 8', 8") förs vidare uppåt genom tornet av luftströmmen och lämnar tornets övre ände tillsammans med den utgående luftströmmen från tomet.

4. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att de genom siktning/sållning efter det första separeringstornet (8) avskilda glasstyckena och dei det andra tornet (8') frånskilda metallstyckena transporteras förbi den magnetiska separatom (34) på en gemensam transportbana (32).

5. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att de från det tredje separeringstornet (8") utmatade glasstyckena efterbehandlas några minuter i en roterande, företrädesvis ventilerad trummatare eller trumlare (50) varifrån de sedan transporteras till glasavfallsbehållaren (54) medelst en utmatningstransportör (52).

6. System för mekanisk separering av olika ingående material/ämnen från kasserade lysrör och liknande lågtrycksurladdningslampor som sönderdelas, exempelvis för genomförande av förfarandet enligt krav 1, vilket separeringssystem omfattar ett för transport och separering av materialstycken och partiklar inrättat fläktdrivet från- luftsystem, vari ingår en cyklon med efterföljande frånluftfilter, kännetecknat av att frånluftsystemet tillförs luft från tre med inlopp (6), grovfraktionsutlopp (10) och såsom finfraktionsutlopp fungerande luftutlopp (14) försedda separeringstorn (8, 8', 8"); och att separeringssystemet vidare omfattar: en för sönderdelning av tillförda kasserade lysrör inrättad kvarn (2), vars utlopp är anslutet till ett första separeringstom (8), vari större materialstycken avskiljes från den luftström som i 1 > ,le5,~,1, ~4,;;:37196i _ 13 transporterar det sönderdelade materialet fiån kvarnen till tornet, medan mindre materialstycken och partiklar bortförs från tomets luftutlopp (14) med luftströmmen till frånluftsystemet; en sikt eller ett såll (22) inrättad att dela upp från tomets (8) grovfraktionsutlopp (10) utmatade materialstycken i glas- respektive metallstycken; en mellan sikten (22) och ett andra separeringstorn (8') anordnad metallkross (28) för ytterligare sönderdelning av de från sikten tillförda metallstyckena; ett till metallkrossens utlopp anslutet andra separeringstorn (8'), en magnetisk separator (34) anordnad mellan å ena sidan sikten (22) och det andra tomets (8') grovfraktions- 'utlopp (10), och å andra sidan, en glaskross (42) vars utlopp är anslutet till ett tredje separeringstorn (8"); en glasavfallsbehållare (54) anordnad för mottagande av glasstycken från det tredje tomets (8") grovfraktionsutlopp (10); och där cyklonen (58) med efterföljande frånluftfilter (66, 70) är inkopplade mellan tomens luftutlopp (56) och frånluftsystemets sugande fläkt (16).

7. System enligt krav 6, kännetecknat av att en, glasstycken från sikten (22) och metallstycken från det andra tomets (8') grovfraktionsutlopp (10) mottagande bandtransportör (32) sträcker sig förbi den magnetiska separatorn (34), så att magnetiskt material på transportörens rörliga bandyta avlägsnas av separatorn när materialet befinner sig närmast densamma, och att transportörens (32) nedströmsände är anordnad att avge (40) glasstycken till glaskrossen (42) och plåtstycken till en plåtavfallsbehållare (3 8).

8. System enligt krav 6 eller 7, kännetecknat av att för transporten av glasstycken från det tredje separeringstomets (8") grovfraktionsutlopp (10) till glasavfallsbehållaren (54) är anordnad en transportbana omfattande, i följd efter varandra, en bandtransportör (46), en material från dennas utmatningsände mottagande trummatare eller trumlare (50) samt en materialet från trummatarens utmatningsände mottagande utmatningstransportör (52), som avger materialet till av- fallsbehållaren (54). f i _. z l 4

9. System enligt något av kraven 6-8, kännetecknat av att varje separeringstorn har såsom grovfraktionsutlopp (10) en i tornets nedersta del anordnad vridventil (12) för utmatningen av de fiän tornets inkommande luftström avskilda, större materialstyckena. -

10. System enligt något av kraven 6-9, kännetecknat av att kvarnen är en hammarkvarn (2), som slår eller bräcker sönder tillfórda lysrör i rätt stora bitar.

11. ll. System enligt något av kraven 6-10, kännetecknat av att hela systemet är inrymt i ett slutet hus (74), företrädesvis i form av en sluten ZO-fots-container, vari upprätthålles ett visst undertryck i förhållande till omgivande atmosfárstryck i det utrymme eller på den plats där huset är uppställt.