CH688611A5 - Verfahren zur Aufbereitung von zink- und/oder bleibeladenem Sandstrahlgut zur Wiederverwendung. - Google Patents

Description

  
 



  Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von zink- und/oder bleibeladenem Sandstrahlgut zur Wiederverwendung. 



  Eine häufig verwendete Technik zum Entfernen alter Farbanstriche von Eisenkonstruktionen ist das Sandstrahlen. Als Sandstrahlgut findet dabei Strahlsand aus Hochofenschlacke oder aus Korund oder aus deren Mischung Anwendung. Nach dem Gebrauch fällt das gebrauchte, verunreinigte Sandstrahlgut in unterschiedlichen Korngrössen an. Die hauptsächlichen Verunreinigungen sind dabei Zink, Blei, Eisen, Farbpigmente und Bindemittelreste. Es ist ein Verfahren zum Trennen eines gebrauchten Sandstrahlgutes in zwei Gemischteile bekannt, von denen der eine Gemischteil zum grösseren Teil relativ gröberkörniges Strahlgut und der andere Gemischteil zum grösseren Teil nahezu puder- bzw. pulverförmiges Gut, insbesondere abgestrahltes Gut enthält. Bei diesem Verfahren erfolgt die Trennung des Gemisches in einer Klassierungseinrichtung.

  Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass das zur Wiederverwendung bestimmte, gröberkörnige Gut nach der Trennung eines z.B. zur Sandstrahlung eines mit Farbanstrich versehenen, verzinkten Gegenstandes verwendeten Sandstrahlgutes, zink- und/oder bleibehaftete Teilchen enthält. Zink und Blei belasten aber die Umwelt. Mit dem bekannten Trennverfahren kann man aus einem Sandstrahlgut die bleihaltigen Farbstoffe, das Bindemittel und den Zinkgehalt nicht heraustrennen. 



  Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu entwickeln, das die Trennung eines gebrauchten Sandstrahlgutes in eine wiederverwendbare, von Zink- und/oder Blei praktisch befreite Grobfraktion und in mindestens eine weiterzubehandelnde, andere Fraktion ermöglicht. 



  Die gestellte Aufgabe ist dadurch gelöst, dass nach einer Trocknung des Sandstrahlgutes zuerst eine Klassierung der Korngrösse in Gröbstfraktion, in Grobfraktion und in Feinfraktion durchgeführt wird, dann die Grobfraktion des Sandstrahlgutes einer thermischen Behandlung unter Luftausschluss unterworfen  wird, um die an der Oberfläche haftenden Zink- und/oder Bleipartikel von der Grobfraktion zu trennen, Bindemittelteilchen aufzuspalten und somit weitere Schwermetallpartikel freizusetzen und die bei dieser Behandlung entstehenden, gasförmigen Produkte aus dem Verfahren zu einer Abgasbehandlung auszuschleusen, und anschliessend das aus der thermisch behandelten Grobfraktion verbliebene Gut mechanisch behandelt wird, um die vorwiegend zink- und/oder bleihaltigen, verhältnismässig kleinen Teilchen vom wiederverwendbaren, gröberkörnigen Sandstrahlgut zu trennen.

  Durch dieses Verfahren ist es möglich, das gebrauchte, verunreinigte Sandstrahlgut in eine nicht verwertbare Gröbstfraktion in eine praktisch zink- und/oder bleifreie, wiederverwendbare Grobfraktion und in eine mit Zink und/oder Blei angereicherte Feinfraktion aufzuteilen. 



  Es ist vorteilhaft, wenn die Trocknung des Sandstrahlgutes in einem Temperaturbereich zwischen 105 DEG C und 120 DEG C durchgeführt wird. Dieser Temperaturbereich reicht aus, um den durch Feuchtigkeit zur Klumpenbildung neigenden Festanteil wieder in Pulverform überzuführen. Ausserdem löst sich ein grosser Teil der an der Kornoberfläche haftenden Schwermetallpartikel in Form von feinem Staub mit einer Korngrösse von unter 0,2 mm. 



  Bei der Klassierung der Korngrösse wird vorteilhafterweise die Gröbstfraktion mit einer Korngrösse von über 1,5 bis 2,0 mm und die Feinfraktion abhängig von der vorbestimmten Korngrössenverteilung der wiederverwendbaren Grobfraktion mit einer Korngrösse von unter 0,2 bis 0,5 mm aus dem getrockneten, weiterzubehandelnden Sandstrahlgut ausgeschieden. Die Gröbstfraktion besteht vor allem aus Verunreinigungen, wie Stein oder groben Metallteilen und wird aus dem Aufbereitungsverfahren ausgeschleust. Die Feinfraktion hat bereits nach der Trocknung eine erhöhte Konzentration von Zink- und/oder Bleirückständen, da diese in sehr kleinen Korngrössen anfallen. Die Feinfraktion wird zur Rückgewinnung von elementarem Zink und/oder Blei einem besonderen weiteren Verfahren zugeführt. Die Grobfraktion wird zur nächsten Verfahrensstufe weitergeführt. 



  Die thermische Behandlung der Grobfraktion des getrockneten Sandstrahlgutes unter Luftausschluss wird voteilhafterweise in einem Temperaturbereich zwischen 300 DEG C und 650 DEG C durchgeführt, wobei die Grobfraktion von organischen Bestandteilen befreit wird und die zink- und/oder bleihaltigen Partikel von den Sandstrahlkörnern getrennt und die Bindemittelteilchen aufgelöst werden. 



  In diesem Temperaturbereich entgasen die organischen Verbindungen und werden in einer anschliessenden Abgasbehandlung verbrannt. Im weiteren lösen sich bei diesem Verfahrensschritt in diesem Temperaturbereich die restlichen, haftenden Zink- und/oder Bleipartikel von der Oberfläche der Körner in Form von feinem Pulver mit einer Korngrösse von unter 0,2 mm. Zusätzlich zerfallen grössere, nicht separierbare, schwermetallhaltige Farb- und Bindemittelpartikel in kleinste, weniger als  0,2 mm aufweisende Teilchen oder entgasen auch vollständig, so dass eine anschliessende Klassifizierung möglich wird. 



  Die mechanische Behandlung des nach der thermischen Behandlung verbliebenen Gutes wird mit Vorteil nach einem Sieb-, Schicht- oder ähnlichen Verfahren durchgeführt, wobei die vorwiegend zink- und/oder bleihaltigen Teilchen mit einer Korngrösse von unter 0,2 mm aus dem Gut entfernt werden. Die bei der vorangegangenen thermischen Behandlung der Grobfraktion mit einer Korngrösse von unter 0,2 mm ausgefallenen Zink- und/oder Bleibestandteile werden bei dieser Verfahrensstufe von der verbliebenen Grobfraktion getrennt. Die zink- und/oder bleihaltigen Teilchen mit einer Korngrösse von unter 0,2 mm werden vorteilhafterweise der Feinfraktion aus der zweiten Verfahrensstufe zur gemeinsamen Weiterbehandlung zwecks Rückgewinnung von elementarem Zink und/oder Blei zugeführt. 



  Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. 



  Bei einem versuchsweise durchgeführten Verfahren zur Aufbereitung von Sandstrahlgut stammte das Sandstrahlgut aus dem Sandstrahlen eines verzinkten Eisengeländers. Vor dem Sandstrahlen wurde das Geländer mit Wasserdampf gereinigt. Als Strahlmittel wurde Korund eingesetzt. Das verunreinigte Sandstrahlgut bestand im wesentlichen aus 50-70% (Massenprozent) Al2O3, 20-30% Eisenoxyd, 5-10% SiO2 und 5-10% TiO2. Der Zinkgehalt des verunreinigten Sandstrahlgutes war ca. 10,0 g Zink/kg. 



   In der ersten Verfahrensstufe wurde das verunreinigte Sandstrahlgut in einem Kontakttrockner getrocknet. Der Kontakttrockner ist im Prinzip eine von aussen mit Heissgas geheizte Trommel. Die Ware war in diese mittels Förderschnecke gefördert. Die Verweilzeit betrug 6-10 min, die Temperatur 105-120 DEG C. 



  In der zweiten Verfahrensstufe erfolgte die Klassierung der Korngrösse durch Sieben. Dazu wurde eine Schüttel-Siebmaschine mit Luftabzug durch Filter  verwendet. Die Dauer dieses Verfahrensschritts war 30 Minuten für 100 kg. Die Masse (Sandstrahlgut) war am Eingang 100%. Durch Sieben ergaben sich die folgenden getrennten Güter: weniger als 1% Abgas; 37% Grobfraktion mit Korngrössen zwischen 0,3 und 1,6 mm; weniger als 0,2% Gröbstfraktion mit Korngrössen über 1,6 mm; und 62,5% Feinfraktion mit einer Korngrösse von unter       0,3 mm. 



  Der dritte Verfahrensschritt bestand aus der thermischen Behandlung der nach der vorangegangenen Klassierung verbliebenen Grobfraktion. Die thermische Behandlung erfolgte in einer von aussen beheizbaren Transportschnecke bei einer Temperatur um 400 DEG C. Die Verweilzeit betrug 30-35 Minuten. Bei der oben angegebenen Temperatur entgasten die organischen Verbindungen, die dann in einer nachfolgenden Abgasbehandlung verbrannt wurden. Die restlichen, haftenden Zinkpartikel lösten sich bei dieser Verfahrensstufe von den Kornoberflächen. Grössere schwermetallhaltige Farb- und Bindemittelpartikel zerfielen in kleinste Teile oder entgasten vollständig. Der restliche Zinkanteil entwich über die Gasphase und konnte kondensiert werden. 



  Zur Durchführung der letzten Verfahrensstufe wurde eine Schüttel-Siebmaschine verwendet. Aus dem nach der thermischen Behandlung verbliebenen Gut wurden die vorwiegend zinkhaltigen Teilchen mit einer Korngrösse von unter 0,3 mm entfernt. Für 60 kg Material wurde eine Verweilzeit von etwa 2 Stunden in der Siebmaschine gewählt. Die entfernten Teilchen mit einer Korngrösse von unter 0,3 mm wurden der Feinfraktion aus der zweiten Verfahrensstufe zur gemeinsamen Weiterbehandlung zugeführt. Ziel der hier nicht näher beschriebenen Weiterbehandlung war es, aus der Feinfraktion elementares Zink und/oder Blei zurückzugewlnnen. 



   Die Verteilung des Zinks auf die Produkte des beschriebenen Verfahrens war die folgende: Zinkmenge im zinkbeladenen Eingangsmaterial 100%, Zinkmenge der wiederverwendbaren Grobfraktion 7%, Zinkmenge in der Gröbstfraktion und in der Feinfraktion zusammen 68%. Das restliche Zink ist im Abgas und nach der entsprechenden Abgasbehandlung kondensiert als Staub zu finden. Die Masse der zur Wiederverwendung bestimmten Grobfraktion war 37% des zinkbeladenen Eingangsmaterials und enthielt nur noch 7% des total angefallenen Zinks. 



  Dieses Ausführungsbeispiel bezieht sich auf die beschriebene Anlagenkonfiguration und auf die gewählte Fahrweise. Bessere Zink- und/oder Bleiabscheide grade können durch höhere Prozesstemperaturen bei der thermischen Verfahrensstufe und durch effizientere Klassierungsverfahren erreicht werden. 

Claims (6)

1. Verfahren zur Aufbereitung von zink- und/oder bleibeladenem Sandstrahlgut zur Wiederverwendung, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Trocknung des Sandstrahlgutes zuerst eine Klassierung der Korngrösse in Gröbstfraktion, in Grobfraktion und in Feinfraktion durchgeführt wird, dann die Grobfraktion des Sandstrahlgutes einer thermischen Behandlung unter Luftausschluss unterworfen wird, um die an der Oberfläche haftenden Zink- und/oder Bleipartikel von der Grobfraktion zu trennen, Bindemittelteilchen aufzuspalten und somit weitere Schwermetallpartikel freizusetzen und die bei dieser Behandlung entstehenden, gasförmigen Produkte aus dem Verfahren zu einer Abgasbehandlung auszuschleusen, und anschliessend das aus der thermisch behandelten Grobfraktion verbliebene Gut mechanisch behandelt wird, um die vorwiegend zink- und/oder bleihaltigen,

verhältnismässig kleinen Teilchen vom wiederverwendbaren, gröberkörnigen Sandstrahlgut zu trennen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung des Sandstrahlgutes in einem Temperaturbereich zwischen 105 DEG C und 120 DEG C durchgeführt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Klassierung der Korngrösse die Gröbstfraktion mit eine Korngrösse von über 1,5 bis 2,0 mm und die Feinfraktion abhängig von der vorbestimmten Korngrössenverteilung der wiederverwendbaren Grobfraktion mit einer Korngrösse von unter 0,2 bis 0,5 mm aus dem getrockneten, weiterzubehandelnden Sandstrahlgut ausgeschieden wird.

4.

Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Behandlung der Grobfraktion des getrockneten Sandstrahlgutes unter Luftausschluss in einem Temperaturbereich zwischen 300 DEG C und 650 DEG C durchgeführt wird, wobei die Grobfraktion von organischen Bestandteilen befreit wird und die zink- und/oder bleihaltigen Partikel von den Sandstrahlkörnern getrennt und die Bindemittelteilchen aufgelöst werden.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Behandlung des nach der thermischen Behandlung verbliebenen Gutes nach einem Sieb-, Schicht- oder ähnlichen Verfahren durchgeführt wird, wobei die vorwiegend zink- und/oder bleihaltigen Teilchen mit einer Korngrösse von unter 0,2 mm aus dem Gut entfernt werden.

6.

Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen mit einer Korngrösse von unter 0,2 mm der Feinfraktion aus der zweiten Verfahrensstufe zur gemeinsamen Weiterbehandlung zwecks Rückgewinnung von elementarem Zink und/oder Blei zugeführt werden.