CH686742A5 - Method and apparatus for recovering at least one metal contained in waste and scrap of industrial products. - Google Patents
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Description
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CH 686 742 A5 CH 686 742 A5
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Description Description
La présente invention a pour objet un procédé et une installation pour la récupération d'au moins un métal contenu dans des déchets et rebuts de produits industriels. The present invention relates to a method and an installation for the recovery of at least one metal contained in industrial waste products.
Les métaux contenus dans les déchets et rebuts de produits industriels sont pour la plupart amalgamés ou entourés de produits organiques, gaines de câbles, papiers gras des isolants, plaquettes d'ordinateurs et enrobages en matière plastique des profilés d'alliage d'aluminium, entre autres produits similaires. The metals contained in the waste and rejects of industrial products are for the most part amalgamated or surrounded by organic products, sheaths of cables, greasy papers of insulators, computer pads and plastic coatings of aluminum alloy profiles, between other similar products.
Ces produits organiques doivent être éliminés et le procédé le plus simple est la crémation dans des fours ou creusets à la sortie desquels les métaux fondus sont triés et récupérés par des méthodes connues dans le métier. These organic products must be eliminated and the simplest process is cremation in ovens or crucibles at the outlet of which the molten metals are sorted and recovered by methods known in the art.
Cependant, certains métaux récupérés par ce procédé connu, tel que par exemple le cuivre, n'ont plus de valeur marchande rentable, du fait de l'oxydation résultant de la crémation des produits organiques précités. However, certain metals recovered by this known process, such as for example copper, no longer have a profitable market value, due to the oxidation resulting from the cremation of the abovementioned organic products.
L'invention a pour but d'éviter cet inconvénient. The invention aims to avoid this drawback.
A cet effet, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on introduit les déchets et les rebuts de produits industriels contenant au moins un métal à récupérer dans un récipient de traitement rempli de gaz inerte, en ce qu'on les chauffe dans ce récipient de traitement à au moins une température de calcination par pyrolyse des produits organiques amalgamés au métal contenu dans ces déchets et rebuts, en ce que l'on évacue du récipient de traitement les fumées de calcination des produits organiques, et en ce que l'on récupère le métal à la sortie du récipient de traitement. To this end, the method according to the invention is characterized in that the waste and scrap of industrial products containing at least one metal to be recovered are introduced into a treatment container filled with inert gas, in that they are heats in this treatment container to at least one calcination temperature by pyrolysis of the organic products amalgamated with the metal contained in this waste and scrap, in that the fumes from calcination of the organic products are removed from the treatment container, and in this that the metal is recovered at the outlet of the treatment container.
De la sorte, le métal récupéré par ce procédé à la sortie du récipient de traitement est débarassé des produits organiques sans avoir subi d'oxydation. In this way, the metal recovered by this process at the outlet of the treatment container is rid of organic products without having undergone oxidation.
Selon la température de chauffe choisie du récipient de traitement au dessus de celle de la calcination par pyrolyse des produits organiques, le métal est récupéré soit sous sa forme originale, par exemple sous forme de câbles ou de profilés lorsque cette température est inférieure à celle de sa fusion, soit à l'état fondu lorsque cette température est au moins égale à celle de cette fusion. Depending on the chosen heating temperature of the treatment container above that of the calcination by pyrolysis of organic products, the metal is recovered either in its original form, for example in the form of cables or profiles when this temperature is lower than that of its melting, or in the molten state when this temperature is at least equal to that of this melting.
Lorsqu'au moins deux métaux différents sont contenus dans les déchets et rebuts traités, le choix est ainsi possible, par exemple, soit de les récupérer dans leurs formes originales soit de récupérer le métal au point de fusion le plus bas à l'état fondu et l'autre sous sa forme originale. When at least two different metals are contained in the treated waste and scrap, the choice is thus possible, for example, either to recover them in their original forms or to recover the metal at the lowest melting point in the molten state. and the other in its original form.
Pour assurer la mise en oeuvre du procédé, l'invention propose une installation caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une unité de récupération comportant un récipient de traitement étanche à l'air présentant une entrée constituée par une écluse formant un sas étanche à l'air compris entre deux portes ouvrables, une source de gaz inerte réglable à une pression choisie reliée par un premier conduit au sas, un second conduit reliant la source de gaz inerte au récipient de traitement, un moyen de chauffage du récipient de traitement à To ensure the implementation of the method, the invention provides an installation characterized in that it comprises at least one recovery unit comprising an airtight treatment container having an inlet formed by a lock forming an airlock the air between two opening doors, a source of inert gas adjustable to a selected pressure connected by a first conduit to the airlock, a second conduit connecting the source of inert gas to the treatment container, a means of heating the treatment container to
une température au moins égale à celle de la calcination par pyrolyse de produits organiques amalgamés au métal à récupérer, et un conduit d'évacuation des fumées de calcination des produits organiques relié au récipient de traitement. a temperature at least equal to that of the calcination by pyrolysis of organic products amalgamated with the metal to be recovered, and a duct for discharging the fumes of calcination of organic products connected to the treatment container.
Le moyen de chauffage du récipient de traitement peut être par exemple un four électrique ou à brûleur de combustibles. The heating means of the treatment container can be for example an electric or fuel burner oven.
Lorsque le moyen de chauffage choisi est constitué par un four à brûleur de combustibles, le conduit d'évacuation des fumées de calcination par pyrolyse des produits organiques en provenance du récipient de traitement peut être avantageusement raccordé au four pour assurer la combustion complète de ces fumées, et un conduit d'évacuation des gaz de cheminée peut être raccordé depuis le four jusqu'à une unité de nettoyage de ces gaz avant de les libérer dans l'atmosphère. When the heating means chosen consists of a fuel burner oven, the duct for evacuating the calcination fumes by pyrolysis of the organic products coming from the treatment container can advantageously be connected to the oven to ensure the complete combustion of these fumes. , and a flue gas evacuation duct can be connected from the oven to a unit for cleaning these gases before releasing them into the atmosphere.
Dans une forme préférée de l'invention tenant particulièrement compte de critères économiques et écologiques, l'unité de récupération comporte un moyen de chauffage du récipient de traitement constitué par une portion d'un conduit de canalisation des gaz de cheminée résultant du brûlage, dans un four à brûleur d'une unité d'incinération de déchets solides, de la partie combustible des déchets non métalliques résultant du triage des déchets et rebuts de produits industriels, le conduit d'évacuation des fumées de calcination en provenance du récipient de traitement étant relié au four de l'unité d'incinération, et le conduit de canalisation des gaz de cette unité étant relié à la suite du récipient de traitement à une unité de nettoyage de ces gaz dans laquelle ils sont purifiés avant d'être libérés dans l'atmosphère. In a preferred form of the invention taking particular account of economic and ecological criteria, the recovery unit comprises a means of heating the treatment container constituted by a portion of a pipe for channeling the stack gases resulting from the burning, in a burner oven of a solid waste incineration unit, of the combustible part of non-metallic waste resulting from the sorting of waste and scrap of industrial products, the duct for evacuating the calcination fumes coming from the treatment container being connected to the furnace of the incineration unit, and the conduit for channeling the gases of this unit being connected following the treatment container to a unit for cleaning these gases in which they are purified before being released into the 'atmosphere.
Dans toutes les formes d'exécution de l'invention, un ventilateur de tirage peut être branché sur le circuit d'évacuation des fumées de calcination par pyrolyse des produits organiques pour faciliter et accélérer cette évacuation. In all of the embodiments of the invention, a draft fan can be connected to the circuit for discharging the calcination fumes by pyrolysis of the organic products to facilitate and accelerate this evacuation.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'installation selon l'invention. The accompanying drawing shows, by way of example, an embodiment of the installation according to the invention.
L'unique figure de ce dessin en est une représentation schématique. The only figure in this drawing is a schematic representation.
L'installation représentée comporte une unité de récupération 1...11 d'un métal tel que le cuivre contenu dans des déchets et rebuts de produits industriels que l'on peut considérer constitués ici pour l'exemple par des câbles électriques, préalablement triés parmi d'autres déchets et rebuts et ensuite coupés en tronçons, schématisés par la flèche 7. The installation shown comprises a recovery unit 1 ... 11 of a metal such as copper contained in waste and scrap of industrial products which can be considered constituted here for example by electric cables, previously sorted among other waste and scrap and then cut into sections, shown schematically by arrow 7.
L'unité de récupération comporte en soi: The recovery unit itself contains:
- un récipient de traitement 1, étanche à l'air, comportant une entrée constituée par une écluse 2 formant un sas 3 également étanche à l'air et compris entre deux portes 4 et 5 ouvrables. Cette écluse 2 est surmontée d'une trémie 6 de chargement des tronçons de câbles 7. - A treatment container 1, airtight, comprising an inlet constituted by a lock 2 forming an airlock 3 also airtight and between two doors 4 and 5 openable. This lock 2 is surmounted by a hopper 6 for loading the cable sections 7.
- Une source de gaz inerte 8, par exemple de l'azote, réglable à une pression choisie, reliée par un premier conduit 9 au sas 3 et par un second conduit 10 au récipient de traitement 1. - A source of inert gas 8, for example nitrogen, adjustable to a selected pressure, connected by a first conduit 9 to the airlock 3 and by a second conduit 10 to the treatment container 1.
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- Un moyen de chauffage du récipient de traitement 1 constitué ici par une portion en anneau 11 d'un conduit 12 de canalisation des gaz de cheminée résultant du brûlage, dans un four 13 à brûleur 14 de combustibles d'une unité d'incinération de déchets solides, de la partie combustible 15 des déchets non métalliques résultant du triage des déchets et rebuts de produits industriels, partie combustible dénommée «kapok» en langage de métier. La distance entre l'anneau 11 du conduit 12 destiné au chauffage du récipient de traitement 1 et le four 13 est déterminée, en fonction des déperditions de chaleur le long du conduit 12, pour obtenir une température de chauffe suffisante pour fondre le cuivre contenu dans les tronçons de câble dans le récipient de traitement 1, en atmosphère de gaz inerte. - A means of heating the treatment container 1 here constituted by a ring portion 11 of a duct 12 for channeling the stack gases resulting from the burning, in a furnace 13 with a burner 14 of fuels from an incineration unit of solid waste, of the combustible part 15 of non-metallic waste resulting from the sorting of waste and scrap of industrial products, combustible part called “kapok” in professional language. The distance between the ring 11 of the duct 12 intended for heating the treatment container 1 and the furnace 13 is determined, as a function of the heat losses along the duct 12, to obtain a heating temperature sufficient to melt the copper contained in the cable sections in the treatment container 1, in an inert gas atmosphere.
- Un conduit 16 d'évacuation des fumées de calcination par pyrolyse des produits organiques des gaines des tronçons de câble reliant le récipient de traitement 1 au four 13, pour assurer la combustion complète de ces fumées. - A duct 16 for evacuating the calcination fumes by pyrolysis of the organic products from the sheaths of the cable sections connecting the treatment container 1 to the oven 13, to ensure complete combustion of these fumes.
- Un ventilateur 17 de tirage branché sur le conduit 16 d'évacuation des fumées de calcination précitées pour faciliter à la fois l'évacuation de l'air et son remplacement par le gaz inerte dans le sas et le récipient de traitement et pour ensuite faciliter et accélérer l'évacuation des fumées de calcination. - A draft fan 17 connected to the duct 16 for evacuating the aforementioned calcination fumes to facilitate both the evacuation of the air and its replacement by the inert gas in the airlock and the treatment container and then to facilitate and accelerate the evacuation of calcination fumes.
- Une unité de nettoyage 18 des gaz de cheminée reliée au conduit 12 d'évacuation de ces gaz à la suite du récipient de traitement 1. - A cleaning unit 18 for the stack gases connected to the duct 12 for evacuating these gases following the treatment container 1.
Après calcination par pyrolyse des gaines de câbles et évacuation des fumées résultant de cette calcination, les tronçons de câbles ainsi débarassés des produits organiques constituant leurs gaines, le cuivre est récupéré à l'état fondu sans avoir subi d'oxydation à la sortie 19 du récipient de traitement. After calcination by pyrolysis of the cable sheaths and evacuation of the fumes resulting from this calcination, the cable sections thus rid of the organic products constituting their sheaths, the copper is recovered in the molten state without having undergone oxidation at the outlet 19 of the treatment container.
Dans cet ensemble de moyens constituant l'installation, et dans le but d'obtenir une homogénéité maximale de la combustion du kapok et des fumées de calcination par pyrolyse des produits organiques des gaines des câbles traités, le four 13 de cette unité peut être du genre rotatif ayant à son entrée un élément de brûlage 14 à sifflet de Hartmann et une chambre de post-combustion 20, tels que décrits dans le brevet suisse N° 579 238. In this set of means constituting the installation, and in order to obtain maximum homogeneity of the combustion of the kapok and of the calcination fumes by pyrolysis of the organic products of the sheaths of the treated cables, the oven 13 of this unit can be of rotary type having at its inlet a burner element 14 with a Hartmann whistle and an afterburner chamber 20, as described in Swiss patent No. 579 238.
De même pour obtenir une propreté optimale des gaz de cheminée libérés dans l'atmosphère à la sortie de l'unité de nettoyage 18 et en même temps assurer un passage continu de ces gaz le long du conduit 12, cette unité de nettoyage peut être conçue comme décrit dans le brevet suisse N° 622 083 comportant entre autres éléments de filtrage la tour d'absorption 18 représentée reliée à une décharge 21 délivrant les particules de métal lourd, et un ventilateur 22 de mise en dépression du conduit 12 et de cette unité de nettoyage depuis le four 13 de l'unité d'incinération. Similarly, to obtain optimum cleanliness of the stack gases released into the atmosphere at the outlet of the cleaning unit 18 and at the same time ensuring a continuous passage of these gases along the duct 12, this cleaning unit can be designed as described in Swiss Patent No. 622,083 comprising, among other filtering elements, the absorption tower 18 shown connected to a discharge 21 delivering the heavy metal particles, and a fan 22 for depressurizing the duct 12 and this unit cleaning from the oven 13 of the incineration unit.
Le cuivre est ainsi récupéré à l'état fondu non oxydé dans des conditions optimales d'économie et de protection de l'environnement. The copper is thus recovered in the non-oxidized molten state under optimal conditions of economy and environmental protection.
Mais il est cependant évident que cette forme d'exécution n'est pas limitative. However, it is obvious that this form of execution is not limiting.
Comme l'enseigne le procédé selon l'invention, le métal choisi à récupérer, qui peut être autre que le cuivre, peut être également récupéré non fondu dans ses formes et structures originales en chauffant le récipient de traitement à une température inférieure à son point de fusion, mais cependant à une température au moins égale à celle nécessaire à la calcination par pyrolyse des produits organiques amalgamés au métal ou enrobant celui-ci. As taught by the process according to the invention, the metal chosen to recover, which may be other than copper, can also be recovered unmelted in its original shapes and structures by heating the treatment container to a temperature below its point. melting, but however at a temperature at least equal to that necessary for the calcination by pyrolysis of organic products amalgamated with the metal or coating it.
Dans ce cas, un portillon latéral, non représenté, peut être prévu dans la paroi latérale du récipient de traitement 1, pour faciliter l'extraction des éléments métalliques débarassés des produits organiques après calcination par pyrolyse de ces derniers et évacuation des fumées résultant de cette calcination par le conduit 16. In this case, a side door, not shown, can be provided in the side wall of the treatment container 1, to facilitate the extraction of metallic elements which have been freed of organic products after calcination by pyrolysis of the latter and evacuation of the fumes resulting from this calcination through the pipe 16.
Une combinaison des deux variantes de procédé peut aussi être appliquée lorsqu'au moins deux métaux différents sont à récupérer dans les déchets et rebuts préalablement triés et tronçonnés, en chauffant le récipient de traitement à la température de fusion du métal dont le point de fusion est le plus bas, ce qui permet de récupérer celui-ci à l'état fondu à la sortie 19 du récipient de traitement et le ou les autres dans leur forme originale dans le récipient de traitement 1, par exemple par le portillon précité. A combination of the two process variants can also be applied when at least two different metals are to be recovered from the waste and scrap previously sorted and sectioned, by heating the treatment container to the melting temperature of the metal whose melting point is the lowest, which makes it possible to recover the latter in the molten state at the outlet 19 from the treatment container and the other (s) in their original form in the treatment container 1, for example by the aforementioned door.
Il est aussi possible, dans la forme d'exécution décrite, d'installer le long du conduit 12 de canalisation des gaz de cheminée une pluralité d'unités de récupération 1 ... 11, chacune appropriée à la fonte d'un métal choisi à récupérer et dont les points de fusion sont dégressifs, en des endroits correspondants en fonction de la déperdition de chaleur le long de ce conduit 12 à partir de l'unité d'incinération 13-14-20. It is also possible, in the embodiment described, to install a plurality of recovery units 1 ... 11 along the duct 12 for channeling the stack gases, each suitable for melting a chosen metal to recover and whose melting points are decreasing, in corresponding places as a function of the heat loss along this conduit 12 from the incineration unit 13-14-20.
Pour assurer la mise en œuvre du procédé selon l'invention il est également évident que l'installation peut être différente de celle décrite selon le moyen de chauffage du récipient de traitement 1 utilisé. To ensure the implementation of the method according to the invention, it is also obvious that the installation can be different from that described according to the heating means of the treatment container 1 used.
Par exemple lorsque le moyen de chauffage du récipient de traitement 1 est choisi de type électrique, toute l'installation d'utilisation et de traitement des gaz de cheminée, depuis et y compris les unités d'incinération de déchets solides 13, 14, 15 et 20 et de nettoyage de ces gaz 18, 21 et 22, devient inutile, et le conduit 16 d'évacuation des fumées de calcination par pyrolyse des produits organiques amalgamés aux déchets et rebuts industriels traités peut être relié à un autre moyen d'épuration, par exemple à une unité de filtrage et de récupération des particules calcinées qui contiennent ces fumées. For example, when the heating means for the treatment container 1 is chosen to be of the electric type, the entire installation for using and treating the stack gases, from and including the solid waste incineration units 13, 14, 15 and 20 and for cleaning these gases 18, 21 and 22, becomes unnecessary, and the conduit 16 for evacuating the calcination fumes by pyrolysis of the organic products amalgamated with the treated industrial waste and scrap can be connected to another means of purification , for example to a unit for filtering and recovering calcined particles which contain this smoke.
De même le ventilateur de tirage 17 du conduit 16 peut être supprimé dans la mesure où la pression de gaz inerte choisie à partir de la source 8 suffit à l'évacuation des fumées de calcination par ce conduit 16. Likewise, the draft fan 17 of the duct 16 can be omitted insofar as the inert gas pressure chosen from the source 8 is sufficient for the evacuation of the calcination fumes by this duct 16.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased |