DE10002368C2 - NE-Metall Sortierung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auftrennung einer NE-Metalle enthaltenden Fraktion in die jeweiligen NE-Metalle, worin die NE-Metalle enthal­ tende Fraktion mit mindestens einer Lösung von einem oder mehreren anorgani­ schen und/oder organischen Reagenzien behandelt wird, wodurch eine spezi­ fische Oberflächenfärbung der einzelnen NE-Metallfraktionsbestandteile in Abhängigkeit von dem jeweiligen NE-Metall bewirkt wird, und anschließend die einzelnen NE-Metallfraktionsbestandteile nach der jeweiligen spezifischen Ober­ flächenfärbung sortiert, insbesondere automatisch geklaubt werden.

Im Rahmen des Recyclings von Schrott und/oder metallhaltigen Abfällen werden unter anderem NE-Metall-Mischprodukte (NE = Nichteisen) erhalten, deren weitere Sortierung derzeit jedoch nur begrenzt möglich ist.

Im Stand der Technik ist die Abtrennung von Magnesium bzw. Aluminium durch eine Schwimm-Sink-Sortierung bekannt. Die dabei erhältlichen Magnesium- bzw. Aluminiumkonzentrate enthalten jedoch noch Nichtmetalle, wie z. B. Gummi, Keramik, Glas, Kunststoffe, etc., die durch die Anwendung einer Wirbelstromsor­ tierung abgetrennt werden können, was jedoch technisch und ökonomisch aufwendig ist.

Für die weitere Sortierung derartiger NE-Metall-Mischprodukte bzw. Schwer­ metallprodukte gibt es derzeit noch keine befriedigenden Lösungen bzw. allen­ falls nur Teillösungen. Es ist unter anderem versucht worden, die Schwermetalle bzw. NE-Metalle durch selektives Schmelzen, mittels Ferrofluiden (MHS-Sortie­ rung), durch die Aerostromsortierung (Sichtung) enger Korngrößenklassen und durch die Kombination von Siebklassierung, Stromklassierung und Wirbelstrom­ sortierung zu trennen.

Entweder waren jedoch in den vorgenannten Verfahrensvarianten die erzielten Trennergebnisse unzureichend (insbesondere infolge der sehr unterschiedlichen Stückformen der NE-Metalle) oder sie scheiterten letztlich aus ökonomischen Gründen.

Da sich schon seit geraumer Zeit abgezeichnet hat, daß durch die Prozesse der Massenstromsortierung keine neuen Ansätze für die Sortierung von NE-Metall- Mischprodukten bzw. Schwermetallprodukten zu erwarten sind, ist in jüngster Zeit versucht worden, die Einzelstücksortierung (automatische Klaubung) für das vorgenannte Problem einzuführen. Trotz umfangreicher Bemühungen konnten jedoch bislang kerne befriedigenden Ergebnisse dahingehend erzielt werden.

Da die Klaubung mittels Röntgenfluoreszenzanalyse und Atomemissionsspektral­ analyse eine linienförmige Vereinzelung bzw. Anordnung der Stücke erfordert, wodurch hohe Betriebskosten verursacht werden, haben sich Anlagen auf Basis eines solchen Detektionsprinzips nicht durchgesetzt. Mit dem Einsatz von CCD- Farbkameras ist zwar eine flächenförmige Vereinzelung und damit ein höherer Durchsatz (bis 10 t/h.m Arbeitsbreite) sowie auch die Sortierung kleinstückiger NE-Metallschrotte (bis ca. 5 mm) möglich, allerdings ist ein solches Detektions­ verfahren auf solche Metalltrennungen bzw. -sortierungen beschränkt, bei welchen ausreichende Farbunterschiede zwischen den zu trennenden Metallen vorliegen.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Auftrennung einer NE-Metalle enthaltenden Fraktion in die jeweiligen NE-Metalle bereitzustellen, das zum einen gegenüber den im Stand der Technik bekannten Trennverfahren ökonomisch überlegen sein soll, aber zum anderen auch eine zufriedenstellende Trennung der NE-Metalle mit hohem Durchsatz gewährleisten soll. Insbesondere soll ein solches Verfahren eine Einzelstücksortierung er­ möglichen.

Diese Aufgaben werden durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Aus­ führungsformen gelöst. Insbesondere wird ein Verfahren zur Auftrennung einer NE-Metalle enthaltenden Fraktion in die jeweiligen NE-Metalle bereitgestellt, welches die folgenden Schritte umfaßt:

• a) gegebenenfalls Zerkleinern der NE-Metalle enthaltenden Fraktion,
• b) Abtrennen der ferromagnetischen Bestandteile von der Fraktion,
• c) Behandeln der in Schritt (b) erhaltenen NE-Metallfraktion mit mindestens einer Lösung von einem oder mehreren anorganischen und/oder organi­ schen Reagenzien unter Erzeugung einer spezifischen Oberflächenfärbung der einzelnen NE-Metallfraktionsbestandteile in Abhängigkeit von dem jeweiligen NE-Metall und
• d) Sortieren der jeweiligen NE-Metallfraktionsbestandteile nach der jeweiligen spezifischen Oberflächenfärbung der einzelnen NE-Metallfraktionsbestand­ teile.

Durch die Vorbehandlung der in Schritt (b) erhaltenen NE-Metallfraktion in Schritt (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens mit mindestens einer Lösung von einem oder mehreren anorganischen und/oder organischen Reagenzien wird eine spezifische Oberflächenfärbung der einzelnen NE-Metallfraktionsbestandteile in Abhängigkeit von dem jeweiligen NE-Metall hervorgerufen, wodurch die Voraus­ setzungen für die eigentliche Sortierung der NE-Metalle geschaffen werden.

Mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren können mit einfachen Mitteln und in überaus kostengünstiger Weise einzelne Wertstoff-Fraktionen der jeweiligen NE- Metalle über eine Einzelstücksortierung hergestellt bzw. erhalten werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Schritt (d) des erfindungsgemäßen Verfahrens der Sortiervorgang mittels einer automatischen Klaubung durchgeführt. In einer besonders bevorzugten Aus­ führungsform wird die automatische Klaubung unter Einsatz von einer oder mehreren CCD-Farbkameras durchgeführt.

Dem erfindungsgemäßen Verfahren ist in Abhängigkeit der Art bzw. Zusammen­ setzung der aufzutrennenden, NE-Metalle enthaltenden Fraktion ein optionaler Zerkleinerungsschritt vorgeschaltet (Schritt (a)). Die NE-Metalle enthaltende Fraktion kann dabei beispielsweise in einer Hammermühle oder dergleichen zerkleinert werden. Das Abtrennen der ferromagnetischen Bestandteile in Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorzugsweise mittels Magnet­ abscheidung durchgeführt. Die gegebenfalls zerkleinerte Ausgangsfraktion kann dabei beispielsweise einem Magnetscheider zugeführt werden.

In Schritt (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die NE-Metallfraktion mit Lösungen von anorganischen und/oder organischen Reagenzien unter Erzeugung einer spezifischen Oberflächenfärbung der einzelnen NE-Metallfraktionsbestand­ teile in Abhängigkeit von dem jeweiligen NE-Metall behandelt. Beispielsweise ist die Lösung in Schritt (c) eine wässrige Kupfernitratlösung, deren Konzentration im Bereich von 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung, liegen kann. Die Behandlungsdauer bzw. Kontaktzeit in Schritt (c) kann dabei beispielsweise 1 bis 30 Minuten betragen.

Wird beispielsweise in Schritt (c) eine 1 Gew.-%ige wässrige Kupfernitratlösung eingesetzt, so zeigen in der NE-Metallfraktion enthaltene Zink- und Zinklegierun­ gen eine schwarze Oberflächenfärbung, Aluminium- und Aluminiumlegierungs­ oberflächen eine unveränderte Oberfläche und Magnesium und Magnesium- Legierungen eine bläuliche Oberflächenfärbung.

Die Durchführung der chemischen Vorbehandlung in Schritt (c) zur Erzeugung der jeweiligen spezifischen Oberflächenfärbung kann in Abhängigkeit von der Kinetik der Farbreaktion bzw. Färbung und der erforderlichen Kontaktzeit mit den in Schritt (c) eingesetzten Lösungen in gesonderten Behältnissen, bei der Lage­ rung auf ebenen Flächen oder auf herkömmlichen Fördereinrichtungen erfolgen.

Um eine weitestgehend einheitliche und gegebenenfalls stärkere bzw. kräftigere Oberflächenfärbung zu erzielen, kann es zweckmäßig sein, die NE-Metallfrak­ tionsbestandteile vor dem Schritt (c) einer mechanischen Beanspruchung, z. B. in einer Zerkleinerungsmaschine bei relativ geringer Beanspruchung, und/oder einem Waschvorgang zu unterziehen.

In Schritt (d) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorzugsweise eines oder mehrere NE-Metalle aus der Gruppe, bestehend aus Zink, Aluminium, Kupfer, Magnesium, Blei und deren Legierungen sowie unmagnetischem legierten Stahl, aussortiert. Die automatische Klaubung der Metallstücke kann dabei vorzugs­ weise im feuchten Zustand durchgeführt werden.

Die Abtrennung der jeweiligen NE-Metalle aus der NE-Metalle enthaltenden Fraktion in Schritt (d) kann insbesondere auch stufenweise durchgeführt werden, indem für die jeweiligen auszusortierenden NE-Metalle nacheinander eine spezi­ fische Oberflächenfärbung erzeugt wird.

Claims (8)

1. Verfahren zur Auftrennung einer NE-Metalle enthaltenden Fraktion in die jeweiligen NE-Metalle, umfassend die Schritte gegebenenfalls Zerkleinern der NE-Metalle enthal­ tenden Fraktion und Abtrennen der ferromagnetischen Bestandteile von der Fraktion, gekennzeichnet durch

• a) Behandeln der erhaltenen NE-Metallfraktion mit mindestens einer Lösung von einem oder mehreren anorganischen und/oder organischen Reagenzien unter Erzeugung einer spezifischen Oberflächenfärbung der einzelnen NE-Metallfrakti­ onsbestandteile in Abhängigkeit von dem jeweiligen NE-Metall und
• b) Sortieren der jeweiligen NE-Metallfraktionsbestandteile nach der jeweiligen spezifischen Oberflächenfärbung der einzelnen NE-Metallfraktionsbestandteile.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sortieren in Schritt b) mittels einer automatischen Klaubung durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Klaubung unter Einsatz von einer oder mehreren CCD-Farbkameras durchgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtrennen der ferromagnetischen Bestandteile mittels Magnetabscheidung durchgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung in Schritt a) eine wässrige Kupfernitratlösung ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungsdauer in Schritt a) 1 bis 30 Minuten beträgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die NE- Metallfraktion vor dem Schritt a) einer mechanischen Beanspruchung und/oder einem Waschvorgang unterzogen wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt b) eines oder mehrere der NE-Metalle aus der Gruppe, bestehend aus Zink, Aluminium, Kupfer, Magnesium, Blei und deren Legierungen sowie unmagnetischem legierten Stahl, aussortiert wird bzw. werden.