BE1028041B1

BE1028041B1 - Werkwijze en inrichting voor het scheiden van gemengd aluminium afval

Info

Publication number: BE1028041B1
Application number: BE20205075A
Authority: BE
Inventors: Gio Capiau; Wim Capiau
Original assignee: Capiau Recycling Nv
Priority date: 2020-02-10
Filing date: 2020-02-10
Publication date: 2021-09-06
Also published as: BE1028041A1

Abstract

De huidige uitvinding betreft werkwijze voor het verwerken en scheiden van gemengd aluminium afval, omvattende het voorzien van minstens twee productstromen van gemengd aluminium afval, waarbij een eerste productstroom afval omvat met een grootte tussen 5 en 20 cm en een tweede productstroom afval omvat van een grootte kleiner dan 5 cm, waarbij de productstromen separaat getransporteerd worden om verdere sorteerstappen te ondergaan, waarbij de sorteerstappen minstens het verwijderen van ijzerhoudende, inox houdende en RVS fracties uit de stromen omhelst middels gebruik van één of meerdere magneten en waarbij de tweede productstroom een zeefstap ondergaat, voor het verwijderen van stofdelen met een grootte kleinere dan 3 mm. In een ander aspect betreft de huidige uitvinding een inrichting voor het verwerken en scheiden van gemengd aluminium afval.

Description

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET SCHEIDEN VAN GEMENGD ALUMINIUM AFVAL

TECHNISCH DOMEIN De uitvinding heeft betrekking op sen werkwijze en inrichting voor het scheiden van gemengd aluminium afval.

STAND DER TECHNIEK Recycleren betekent het terugwinnen en hergebruiken van grondsioijen, Hel voorkomt uitputting van schaarse grondstoffen en bespaart energie. Voor de productie van nieuwe materialen is in veel gevallen meer energie nodig dan voor hel hergebruik van oude materialen. Het duidelijkste voorbeeld is de productie van aluminium: er is twintig keer zoveel energie nodig voor de productie, als voor het omsmelten van oud aluminium. Met een recyclagepercentage van meer dan 80 %, levert de metaalrecyclagebranche al vele jaren een belangrijke bijdrage aan de ontwikkeling van de samenleving. Om afval te kunnen verkopen, om het te herwaarderen en te kunnen hergebruiken, is het noodzakelijk om dit afval te vooraf te scheiden tol hoogwaardige fracties. Zo is het nodig om gemengd aluminium te schelden van andere afvalfracties. Gemengd aluminium afval als dusdanig is niet verkoopbaar aangezien er geen toepassingen voor bekend zijn, Wanneer gescheiden van de andere fracties, kan herwonnen aluminium omgesmolten worden. Indien er te veel onzuiverheden in de fracties aanwezig zijn, dan kan dit negatieve gevolgen hebben. In het geval van aluminium worden grote afvalonderdelen, zoals (onderdelen van) auio's, fietsen en bouwmaterialen, eerst versnipperd toi kleinere delen, Dit versnipperen resulteert ook in de vorming van stof, Deze stofdelen, zoals zandkorrels en glas, vervuilen de smeltovens, die hierdoor frequenter onderhoud, reparaties en vervanging vereisen. Dit alles brengt ook een verhoogde productiekost met zich mee. Er is dus nood aan een verbeterde scheidingsmethode en Inrichting voor de scheiding van gemengd aluminium afval die leidt tot zuivere fracties, die vervolgens kunnen worden hergebruikt. De huidige uitvinding beoogt een oplossing te vinden voor ienminsie enkele van bovenvermelde problemen.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING De uiivinding betreit een werkwijze volgens conclusie 1 en een inrichting volgens conclusie 9.

Meer in het bijzonder betreft de uitvinding een werkwijze voor het verwerken en scheiden van gemengd aluminium afval, omvallende hel voorzien van minslens lwee producetstromen van gemengd aluminium afval, waarbij een eerste productstroom afval omvat met een grootte lussen 5 en 20 cm en sen tweede producisiroom afval omvat van een grootte kleiner dan 5 cm, waarbij de productstromen separaat getransporteerd worden om verdere sorteerstappen te ondergaan, waarbij de sorteerstappen minstens het verwijderen van ijzerhoudende, inox houdende en RVS fracties uit de stromen omhelst middels gebruik van één of meerdere magneten en waarbij de iweede productstroom een zeefstap ondergaat, voor het verwijderen van stofdelen met een grootte kleinere dan 3 mm. Hierbij zorgt het verwijderen van niet-aluminium stromen uit gemengd aluminium afval voor een finaal zeer gezuiverde siroom van aluminium die verkocht kan worden, en klaar is om zo omgesmoiten te worden. Dit verhoog! de verhandelbaarheid van hel aluminium. Daarenboven zorgt het verwijderen van stofdelen ervoor dal de smeliovens niet meer zo snel zullen vervuilen, wat leidt toi een vermindering aan herstel en onderhoudskosten, en een verlenging van de levensduur van deze ovens. In een twesde aspect betreft de uitvinding sen inrichting voor het scheiden en verwerken van gemengd aluminium afval, omvattende een versnipperaar voor het versnipperen van gemengd aluminium afval, een dubbeldek zeef gepositioneerd na de versnipperaar, transporibanden voor het separaat transporteren van minstens twee productstromen, voor elks productstroom een magneet gepositioneerd na de dubbeldek zeef, een koproimagnset bij voorkeur van 9000 Gauss gepositionserd na de magneet, een Eddy Current schelder gepositioneerd na de koprolmagneel voor het verwijderen van grof vuil, en een zeef gepositioneerd tussen de magneet en koprolmagnset voor het verwijderen van stofdelen met sen grootte kleinere dan 3 mm. Het voordeel van deze inrichting is dat gemengd aluminium afval dat hiermee gescheiden en verwerkt wordt, resulteert in een zeer zuwers finale aluminiumsiroom. Deze kan zo verkocht en onmiddellijk omgesmolten worden, zonder dat stofdelen de ovens vervuilen. Dit verhoogt de verhandsibaarheid van het aluminium, verlaagt herstel- en onderhoudskosten van de ovens, en verlengt ook de levensduur van deze ovens.

BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN Figuur 1 is een schematische voorstelling van een inrichting en werkwijze voor het scheiden en verwerken van gemengd aluminium afval, volgens sen uilvoeringsvorm van de huidige uitvinding.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING De uitvinding betreft een werkwijze voor en inrichting voor het scheiden van gemengd aluminium afval.

Tenzij anders gedefinieerd hebben alle termen die gebruikt worden in de beschrijving van de uitvinding, ook technische en welenschappelijke termen, de betekenis zoals ze algemeen begrepen worden door de vakman in het technisch veld van de uitvinding. Voor sen betere beoordeling van de beschrijving van de uitvinding, worden de volgende iermen expliciet uitgelegd.

“Een”, ’de” en “het” refereren in dit document aan zowel het enkelvoud als hel meervoud tenzij de context duidelijk anders veronderstelt. Bijvoorbeeld, ‘een segment” betekent een of meer dan een segment.

Wanneer “ongeveer” of “rond” in dit document gebruikt wordt bij een meetbare grootheid, een parameter, een tijdsduur of moment, en dergelijke, dan worden variaties bedoeld van +/-20% of minder, bij voorkeur +/-10% of minder, meer bij voorkeur +/- 5% of minder, nog meer bij voorkeur +/-1% of minder, en zelfs nog meer bij voorkeur +/-0.1% of minder dan en van de geciteerde waarde, voor zoverre zulke variaties van toepassing zijn in de beschreven uitvinding. Hier moet echter wel onder verstaan worden dat de waarde van de grootheid waarbij de term “ongeveer” of “rond” gebruikt wordt, zelf specifiek wordt bekendgemaakt.

De termen “omvatten”, “omvattende”, “bestaan uit”, “bestaande uit”, “voorzien van”, “bevallen”, “bevattende”, “behelzen”, “behelzende”’, “inhouden”, “inhoudende” zijn synoniemen en zijn inclusieve of open termen die de aanwezigheid van wat volgt aanduiden, en die de aanwezigheid niet uitsluiten of beletten van andere componenten,

kenmerken, elementen, leden, stappen, gekend uit of beschreven in de stand der techniek.

Het citeren van numerieke intervallen door de eindpunten omvat alle gehele getallen, breuken en/of reële getallen tussen de eindpunten, deze eindpunten inbegrepen. In een eersie aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het verwerken en schelden van gemengd aluminium afval, omvallende hei voorzien van minsiens iwee productstromen van gemengd aluminium afval, waarbij een eerste producistroom afval omval met een groolie tussen 5 en 20 cm en sen tweede productsiroom afval omvai van een grootte kleiner dan 5 cm, waarbij de producisiromen separaat getransporteerd worden om verdere sorteerstappen te ondergaan, waarbij de sorteerstappen minstens het verwijderen van ijzerhoudende, inox houdende en RVS fracties uit de stromen omhelst middels gebruik van één of meerdere magnelen en waarbij de tweede producistroom een zeeistap ondergaat, voor het verwijderen van stofdelen met een grootte kleinere dan 3 mm. Met de term ‘gemengd aluminium afval” wordt in deze context bedoeld aluminium afval van verschillende oorsprongen gemengd met verdere soorten afval, waaronder melalen zoals ijzer, inox, RVS of kunststoffen, plastiek, aarde, voedselresten, hout, en andere soorten afval. De term “groottes” van het afval of van het stofdeel verwijst naar de diameter van de grootsi mogelijke buitencirkel rondom het stuk afval.

Om gemengd aluminium afval, en breder alle metaalafval of schroot, te kunnen verkopen, om het te herwaarderen en te kunnen hergebruiken, is het noodzakelijk om dit afval te vooraf te schelden tot hoogwaardige fracties, in dit geval tot een zeer gezuiverde siroom van aluminium.

Het verwijderen van stofdelen met een grootte kleiner dan 3 mm uit de tweede productsiroom wordt uitgevoerd middels een zeefstap. Met “stofdelen” worden alle fijne deeltjes van een vaste stof met een grootte kleiner dan 3 mm bedoeld. Voorbeelden van stofdelen zijn glaskorrels, zandkorrels, kleine kunststof korrels, houtzaagsel, textielvezels, papiervezels, enzovoort. Het verwijderen van deze stofdelen heeft als voordeel dat ze de smeltovens niet meer zullen vervuilen, wat leidt tot een vermindering aan herstel- en onderhoudskosten, en een verlenging van de levensduur van deze

> BE2020/5075 ovens. Hierdoor verhoogt deze stap ook de verhandelbaarheid van het finale zuivere aluminium. De gescheiden producistromen worden separaat getransporteerd. Dit transport kan verlopen over transportbanden, zoais over bandtransportsysiemen gekend in de recyclage industrie. Het gebruik van transportbanden vermindert de nood aan menselijke tussenkomst, en vermindert zo ook de tijd en kost nodig voor het transport. Het voordeel van deze werkwijze is dat verwijderen van niet-aluminium stromen uil gemengd aluminium afval leid tot een finaal zeer gezuiverde siroom van aluminium, die klaar is om omgesmolten te worden, Zoals hierboven aangehaald, zorgt het verwijderen van stofdelen ervoor dal de smellovens niel meer zo snel zullen vervuilen, wat leidt tot een vermindering aan herstel- en onderhoudskosten, en een verlenging van de levensduur van deze ovens.

In een Uitvoeringsvorm van deze werkwijze wordt het inkomend gemengd aluminium afval versnipperd middels een versnipperaar, voorafgaand aan het verkrijgen van de productsiromen. Deze versnipperaar, ook wel vernietiger of shredder genoemd, kan bijvoorbeeld een metaalschrootvernietiger zijn, en wordt gebruikt voor het verkleinen van de stukken inkomend gemengd aluminium afval, bijvoorbeeld tot stukken met een groolie van maximum rond de 20 cm, Deze versnipperaar kan uitgerust zijn met verschillende soorten snijsystemen: met een horizontale as, een verticale as, één- assige, iwee-assige, drie-assige of vier-assige snijsystemen. Deze versnipperaars kunnen hoge snelheid, gemiddelde snelheid en soms langzame snelheid systemen zijn, omvatten namermolens met een verticale en horizontale as, en kunnen ook langzame- snelheid technologie omvalien die ook worden gebruikt voor het verwerken of versnipperen van melaal en kunststof en andere afvalstoffen die worden aangetroffen in de schrootindustrie.

In een uiivoeringsvorm is na de versnipperaar een dubbeldek zeef gepositioneerd voor het verkrijgen van de productstromen. Deze dubbeldek zeef scheidt versnipperde stukken gemengd aluminium afval in twee productstromen, namelijk een eerste producistroom afval met grootte tussen 5 en 20 cm, en een twsede nproductstroom afval met grootte kleiner dan 5 cm.

In een verdere uitvoeringsvorm zal versnipperd inkomend aluminium afval met een grootte groter dan 20 cm teruggeleid worden naar de versnipperaar, dewelke opnieuw zal trachien dit afval te versnipperen tot sen grootte kleiner of gelijk aan 20 cm.

In een ultvoeringsvorm worden ijzerhoudende fracties uit beide productstromen verwijderd middels een magneet. Deze magneet kan een elektromagneet zijn. Hierdoor is het mogelijk om de ijzerhoudende ractie weer los te lalen van de magneel. Metaalafval dat voornamelijk uit ijzer bestaat, hier de ijzerhoudende fractie genoemd, wordt door een vakman “ferroschroot” genoemd. “Non-ferroschroot” verwijst daareniegen naar het melaalafval dat uit andere metalen bestaat, zoals koper, aluminium, zink, lood en tin, maar ook RVS, messing en vele andere legeringen.

In een uitvoeringsvorm worden de inox houdende en ASV fracties uit beide productstromen verwijderd middels en koproilmagneet. Deze koproimagneel kan een Gauss getal van 9000 hebben, overeenkomstig met een magnetische fluxdichtheid van 0,9 tesla (T). Een koprolmagneet, bij voorkeur van 9000 G, scheidt zwakmagnetische delen, zoals RSV en inox, en voert deze continu af. Koproimagneten zijn geschikt voor inbouw in gekende bandtransportsysiemen, waeronder de bandtransporisystemen in de recyclage industrie.

In een uitvosringsvorm wordt grof vuil uit beide productstromen verwijderd middels Eddy Current schelding, ook wervelstroomscheiding genoemd. Eddy Current scheiding kan uitgevoerd worden middels een Eddy Current scheider. Een Eddy Curent scheider bestaat uit een snel draaiende rotor waarop magnelen bevestigd zijn die steeds om en om gemonteerd zitten, Bond deze snel draaiende rotor zit een langzaamdraaiende niel- metalen transportband. In geleidende (metallische) deeltjes op de transportband wordt een inductiestroom opgewekt zodra ze over de magneet rotor gaan. De stroom loopt rond, als een draaikolk of wervel, in het geleidende deellje. De rondlopende inductiestroom wekt een secundair magnetisch veld op waardoor het deeltje wordt afgestolen als het in hel magnetisch veld van de rotor komi, hierdoor springt het uit de materiaalstroom. Deze deeltjes kunnen vervolgens opgevangen worden. Niet-melalen, zoals grof vuil, vallen door de zwaartekracht van de band.

Bil voorkeur zijn de ijzerhoudende metalen al verwijderd voor deze Eddy Current sortering. Deze kunnen namelijk hevige trillingen veroorzaken op de Eddy Current scheider, wat slijtage veroorzaakt. Met nog meer voorkeur zijn de ijzerhoudende, inox houdende en RSV fracties al verwijderd voor deze sortering. In dit laaiste geval zal de overblijvende aluminium fractie door de Eddy Current afgestoten worden en uit de materiaalstroom verwijderd worden. Deze kan vervolgens opgevangen worden om te bewaren, terwijl het grof vuil van de band rolt.

In een uitvoeringsvorm worden de gescheiden fracties apart opgeslagen in bufferruimtes. In een ander aspect betreft de ultvinding een Inrichting voor het scheiden en verwerken van gemengd aluminium afval, omvallende een versnipperaar voor het versnipperen van gemengd aluminium afval, een dubbeldek zeef geposilioneerd na de versnipperaar, transportbanden voor het separaat transporteren van minstens twee producistromen, waarbij voor elke producistroom een magneet gepositioneerd na de dubbeidek zeef, een koproimagneet met een Gauss getal van 9000 gepositioneerd na de magneet, een Eddy Current scheider gepositioneerd na de koproimagneet voor het verwijderen van grof vuil, en een zeef gepositioneerd tussen de magneet en koproimagneet voor het verwijderen van stofdelen met sen grootie kleiner dan 3 mm.

Een vakman zai zien dat elementen uit het eerste aspect van de uitvinding, namelijk uit de werkwijze, en uit de uitvoeringsvormen van de uitvinding, terugkomen in het iweede aspect, de inrichting. Deze elementen zijn onder meer een versnipperaar voor hel versnipperen van gemengd aluminium afval, een dubbeldek zeef, een magneet, een koprolmagneet, een Eddy Current scheider en een zeef voor het verwijderen van stofdelen. Deze slementen kunnen in het tweede aspect, de inrichting, dezelfde kenmerken, functies en voordelen met zich meebrengen als aangehaald bij de werkwijze. Elk kenmerk hierboven beschreven kan dus betrekking hebben op elk van de aspecien, zelfs wanneer het kenmerk in conjunctie met één bepaald aspect wordt beschreven, Met meer duiding, kan de dubbeldek zeef gebruikt worden voor het verkrijgen van productsiromen, de magneet voor het verwijderen van ijzerhoudende fracties, de koprolmagneet voor het verwijderen van inox houdende en BVS fracties, de Eddy Current scheider voor het verwijderen van grof vuil en de zeet, gepositionserd tussen de magneet en koproimagneet, voor het verwijderen van stofdelen.

Het verwijderen van elk van deze fracties of stromen kan de voordelen met zich meebrengen zoals aangehaald in het eerste aspect van deze uitvinding.

In een uitvoeringsvorm kan deze inrichting dus gebruikt worden in de bovenstaand besproken werkwijze.

In wat volgt, wordt de uitvinding beschreven a.d.h.v. niet-limiterende figuren die de uitvinding illustreren, en die niet bedoeld zijn of geïnterpreteerd mogen worden om de omvang van de uitvinding te limiteren.

FIGUURBESCHRIJVING Figuur 1 toont een schematische voorstelling van sen inrichting en werkwijze voor hel scheiden en verwerken van gemengd aluminium afval, volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding. Hierin wordt gemengd aluminium afval 1 In een versnipperaar 2 gebracht, waarin het afval 1 versnipperd wordt tot stukken met een grootte van 20 cm. Deze stukken worden op een dubbeldek zeef 3 gebracht, die het versnipperde afval scheidi in producistromen 4 en 5. In dit geval wordt het afval door de dubbeldek zeelt 3 gescheiden in een eerste product stroom 4 die afval omvat met een grootte tussen 5 en 20 cm en sen twesde producistroom 5 die afval omvat van een grootte Kleiner dan 5 em. Afval groter dan 20 cm, dat met andere woorden niet voldoende versnipperd werd, wordt teruggevoerd naar de versnipperaar 2. Via transportbanden wordt het afval van belde separate productsiromen (4 en 5) verder getransporteerd naar een magneet & die de ijzerhoudende fracties 7 verwijdert uit het afval. De tweede producistroom 5 wordt vervolgens geïransporieerd naar een zeef 8 die stofdelen met een grootte kleiner dan 3 mm $ verwijdert uit het afval. Vervolgens worden belde productsiromen langs een koproimagneet 10 (Gauss getal 9000) geleid, die inox houdende en RVS fracties 11 uit het alval verwijdert. Finaal worden de productstromen op een iransporiband langs een Eddy Current scheider 12 gevoerd, die de geleidende deeltjes, in dit geval het aluminium 14, laat wegspringen, dewelke opgevangen worden, en die het grof vuil 13 van de band laat rollen. Finaal leidt dit tot een zeer gezuiverde aluminium stroom

14. Deze is klaar om omgesmolten te worden, voor hergebruik, Alle afgescheiden fracties kunnen opgeslagen worden in speciaal daarvoor voorziene bufferruimtes.

NUMMERING VAN DE FIQUUR

1. Gemengd aluminium afval

2. Versnipperaar

3. Dubbeldek zeef

4. Eerste productstroom

5. Twsede productstroom &. Magneet

7. IJzerhoudende fractie

8. Zeef

9. Fijne stofdelen

10. Koprolmagneet

11.fnox houdende en RVS fractie

12. Eddy Current scheider

13. Grof vul!

14. Gezuiverde aluminium stroom

Claims

CONCLUSIES

1. Werkwijze voor het verwerken en scheiden van gemengd aluminium afval 1, omvattende het voorzien van minstens twee producisiromen van gemengd aluminium afval, waarbij een eerste producistroom 4 afval omval met sen grooiîte lussen 5 en 20 cm en een tweede productsiroom 5 aival omvat van een grootte kleiner dan 5 cm, waarbij de productsiromen separaat getransporteerd worden om verdere sorteerstappen te ondergaan, waarbij de sorteerstappen minstens het verwijderen van ijzerhoudende 7, inox houdende en RVS fracties 11 uit de stromen omhelst middels gebruik van één of meerdere magneten 6, 10 en waarbij de twesde producistroom 5 sen zeeistap 8 ondergaat, voor hel verwijderen van stofdelen 9 met een grootte kleinere dan 3 mm.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met hei kenmerk dat voorafgaand aan het verkrijgen van de producisiromen 4, 5 het inkomend gemengd aluminium alva! 1 versnipperd wordt middels een versnipperaar 2.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk dat na de versnipperaar 2 een dubbeldek zeef 3 gepositioneerd is voor het verkrijgen van de producisiromen 4,5.

4. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 2-3, met het kenmerk dat versnipperd inkomend aluminium afval met een grootte groter dan 20 cm na de dubbeldek zeef 3 teruggeleid wordt naar de versnipperaar €.

5. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat ijzerhoudende fracties 7 uit beide producistromen 4, 5 verwijderd worden middels een magneet 6.

6. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat inox houdende en RSV fracties 11 uit beide productstromen 4, 5 verwijderd worden middels een koproimagneet 10, bij voorkeur met een Gauss getal van 9000.

7. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat grof vuil 13 uit beide productstiromen 4, 5 verwijderd wordt middels Eddy Current scheiding 12.

8. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dal de gescheiden fracties worden opgeslagen in bufferruimtes. 9, Inrichting voor het scheiden en verwerken van gemengd aluminium afval 1, omvattende een versnipperaar 2 voor het versnipperen van gemengd aluminium afval 1, een dubbeldek zoet 3 gepositionserd na de versnipperaar 2, transporibanden voor het separaat transporteren van minstens twee productstromen, waarbij voor elke productstroom een magneet 6 gepositioneerd na de dubbeldek zeef 3, een koprolmagneet 10 met een Gauss getal van 9000

U BE2020/5075 gepositioneerd na de magneet 6, een Eddy Current scheider 12 gepositioneerd na de koproimagneet 10 voor het verwijderen van grof vuil 13, en een zeef 8 gepositioneerd tussen de magneet 6 en koproimagneet 10 voor het verwijderen van stofdeien 9 met een grootte kleinere dan 3 mm.

10. Inrichting, voor het uitvoeren van een werkwijze volgens één der conclusies 1-

8.