DE19825235A1

DE19825235A1 - Verfahren zum Trennen metallhaltiger Kunststoff- oder Papiermischungen

Info

Publication number: DE19825235A1
Application number: DE1998125235
Authority: DE
Inventors: Lothar Weber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-06-05
Filing date: 1998-06-05
Publication date: 1999-12-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen metallhaltiger Kunststoff- oder Papiermischungen. DOLLAR A Aufgabe der Erfindung ist es, die Komponenten Metall und Kunststoff oder Papier voneinander zu trennen, um sie einer Wiederverwendung zuführen zu können. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die metallhaltigen Kunststoff- oder Papiermischungen durch mechanische Zerkleinerung auf eine Korngröße kleiner < 1,5 mm gebracht werden und anschließend mittels Schwimm-Sink-Sortierung in ihre Bestandteile getrennt werden und daß als Trennmedium anorganische Stoffe, wie Wasser oder Salzlösungen, insbesondere übersättigte anorganische Salzlösungen aus Natriumchlorid, Kaliumchlorid oder Kalziumchlorid, zur Anwendung gelangen, wobei je nach Bindungsstärke zwischen Metall und Kunststoff beziehungsweise Metall und Papier die Korngröße so klein gewählt wird, daß durch das Zusammenwirken von mechanischer Zerkleinerung und Trennmedium bei Schwimm-Sink-Sortierung eine vollständige Trennung des Metalls vom Kunststoff beziehungsweise vom Papier erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen metallhaltiger Kunststoff- oder Papiermischungen.

Die Erfindung ist anwendbar in Betrieben, in denen metallhaltige Kunststoff- oder Papiermischungen anfallen, beziehungsweise in Betrieben, die solche Stoffe aus der Bevölkerung sammeln und einer Entsorgung zuführen.

In DD 249 370 A3 wird ein Verfahren beschrieben, bei welchen metallbeschichtete Kunststoffe beziehungsweise Papiere zunächst auf eine mittlere Korngröße < 1,5 mm gebracht werden, wobei eine weitgehende Abtrennung der Metalle von den Kunststoffen beziehungsweise Papieren erfolgt. Die anschließende örtliche Trennung der Kunststoffe beziehungsweise Papiere von den Metallen erfolgt mittels Schwimm- Sink-Sortierung. Als Trennmedium wird Tetrachloräthen, Trichloräthen, Tetrachlormethan, Freon 113 oder ähnliches verwendet. Nachteilig an diesen Verfahren ist die Verwendung dieser organischen Trennmedien, welche stark giftig, seitens des Arbeitsschutzes äußerst bedenklich und schließlich bekanntermaßen Ozonkiller sind, weshalb diese Stoffe beispielsweise in Kühlschränken als Kühlflüssigkeit nicht mehr verwendet werden dürfen.

Im NET-Journal, Jahrgang Nr. 3, Heft-Nr. 4/5 wird ein Verfahren beschrieben, bei welchem das Trenngut ebenfalls auf eine möglichst kleine Korngröße gebracht wird, wobei eine weitgehende Abtrennung des Metalls vom Kunststoff erfolgt. Die anschließende örtliche Trennung des Metalls vom Kunststoff geschieht im Wirbelschichtverfahren bei gleichzeitiger magnetischer Abscheidung. Der wesentliche Nachteil dieses Verfahrens sind der sehr hohe energetische Aufwand und die verhältnismäßig geringen erreichbaren Durchsätze.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Komponenten Metall und Kunststoff oder Papier mit möglichst geringem energetischen Aufwand bei einfacher Handhabung voneinander zu trennen, um sie einer Wiederverwendung zu führen zu können.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die metallhaltigen Kunststoffe oder Papiere zuerst auf eine Korngröße < 1,5 mm mittels herkömmlicher Zerkleinerungsverfahren gebracht werden. Hierbei wird entsprechend der Festigkeit der Bindung zwischen Metall und Kunststoff, beziehungsweise Metall und Papier, die Korngröße gewählt. In diesem ersten Schritt erfolgt eine weitgehende Abtrennung der Metalle vom Kunststoff oder den Papieren. Zur weiteren vollständigen örtlichen Trennung der Komponenten Metall, Kunststoff oder Papier kommt das Verfahren der Schwimm-Sink-Sortierung mittels anorganischer Flüssigkeiten zur Anwendung. Dabei werden beispielsweise Wasser oder Salzlösungen, insbesondere übersättigte anorganische Salzlösungen aus Natriumchlorid, Kaliumchlorid vorrangig Kalziumchlorid eingesetzt.

Um ein Auskristallisieren zu verhindern und die optimale Dichte einstellen zu können wird die Trennflüssigkeit auf eine Temperatur < 25°C erwärmt. Dabei wird die zum Erwärmen benötigte Energie vorzugsweise durch Wärmekraftkopplung gewonnen.

Im Ergebnis der Schwimm-Sink-Sortierung kommt es zur vollständigen Trennung in die Komponenten Metall, Kunststoff bzw. Papier. Dabei werden Durchsätze von 100 bis 150 Tonnen Ausgangsmaterial pro Stunde und Trennschärfen von 99,9% Masseprozent (Ma.Prozent) problemlos realisiert.

Die Vorteile der Erfindung liegen weiterhin im geringen technischen, ökonomischen und energetischen Aufwand und der einfachen Handhabung. Die vollständige Trennung metallhaltiger Kunststoff- oder Papiermischungen in die Komponenten Metall und Kunststoff beziehungsweise Papier ermöglicht, die wertvollen Materialien und Rohstoffe zurückzugewinnen und damit einen wesentlichen Beitrag zur Umweltentlastung zu leisten.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.

Das Verfahren soll an 3 Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

1. Bei der Aufarbeitung von Elektronikschrott, der vorwiegend aus alten nicht mehr gebrauchten Fernsehgeräten und Radios besteht, wird das Trenngut zunächst wie üblich geschreddert und anschließend mit einer Stiftmühle auf eine Korngröße < 0,6 mm gebracht. Hierbei erfolgt die weitgehende Abtrennung sämtlicher Kunststoff-Metallverbunde in die Komponenten Metall und Kunststoff. Die endgültige örtliche Trennung in die Bestandteile Metall und Kunststoff geschieht mittels Schwimm-Sink-Sortierung. Hierbei wird zunächst, um Holz und Polyäthylen abzuscheiden, eine Trennung mittels Wasser vorgeschaltet.
Anschließend erfolgt die Trennung des Sinkgutes in die Komponenten Metall und Kunststoff in einer übersättigten Kalziumchloridlösung, welche auf eine Temperatur von 27°C gebracht wurde. Hierzu wird das Trenngut in einen separaten Behälter gegeben, welcher die Kalziumchloridlösung enthält. Ein Rührer bewirkt eine kräftige Durchmischung. Danach erfolgt die Entmischung, welche nach circa 2 Minuten abgeschlossen ist.
Nach dem Prinzip der Schwimm-Sink-Sortierung setzen sich die leichteren Kunststoffteilchen an der Oberfläche des Trennmediums ab, die schwereren Metallteilchen lagern sich am Boden des Behälters ab. Mittels bekannter Methoden können die Kunststoff- und Metallteilchen separat wiedergewonnen und einer Wiederverwendung zugeführt werden.
Durchsätze von 100 t pro Stunde wurden realisiert.
2. Im folgenden Ausführungsbeispiel sollen Getränkedosen, die aus der Sammlung "grüner Punkt" stammen, aufbereitet werden. Hierzu werden die Getränkedosen mit einem Schneidgranulator zunächst vorzerkleinert und anschließend in einem erneuten Zerkleinerungsschritt auf eine Korngröße <0,9 mm gebracht. Hierbei erfolgt die weitgehende Abtrennung des in den Getränkedosen enthaltenen Polyäthylens vom Metall. Die anschließende örtliche Trennung des Metalls vom Kunststoff geschieht wieder mittels Schwimm-Sink-Sortierung. Dazu wird das Trenngut unter starken Rühren in einen Behälter gegeben, welcher Wasser als Trennmedium enthält. Nach kurzer Zeit, circa 5 Minuten, ist die Trennung in die Komponenten Polyäthylen und Metall abgeschlossen. Das Polyäthylen schwimmt oben und kann abgeschöpft werden, während sich das Metall am Boden befindet und entnommen werden kann.
3. Weiterhin soll Kabelschrott aus der Sekundärrohstofferfassung aufbereitet werden. Hierzu wird das Trenngut auf eine Korngröße < 1,2 mm gebracht und anschließend mittels Schwimm-Sink-Sortierung einer übersättigten Kalziumchloridlösung, welche auf 27°C erwärmt wurde, unter starkem Rühren aufgegeben. Dabei wird die Dichte des Trennmediums so eingestellt, daß diese genau zwischen der des Metalls und des Kunststoffs liegt. Im Ergebnis schwimmen die leichteren Kunststoffteile oben, während sich die schwereren Metallteile unten absetzen. Jetzt können die Komponenten mittels üblicher Verfahren separiert werden. Das Verfahren ist insbesondere durch hohe spezifische Durchsätze, geringe Selbstkosten und besondere Umweltverträglichkeit gekennzeichnet.

Claims

1. Verfahren zum Trennen metallhaltiger Kunststoff- oder Papiermischungen, bei dem die metallhaltigen Kunststoff- oder Papiermischungen durch mechanische Zerkleinerung auf eine Korngröße < 1,5 mm gebracht werden und anschließend mittels Schwimm-Sink-Sortierung in ihre Bestandteile getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Trennmedium anorganische Stoffe, wie Wasser oder Salzlösungen, insbesondere übersättigte anorganische Salzlösungen aus Natriumchlorid, Kaliumchlorid vorzugsweise Kalziumchlorid zur Anwendung gelangen, wobei je nach Bindungsstärke zwischen Metall und Kunststoff oder Metall und Papier die Korngröße so klein gewählt wird, daß durch das Zusammenwirken von mechanischer Zerkleinerung und Trennmedium bei Schwimm-Sink-Sortierung eine vollständige Trennung des Metalls vom Kunststoff beziehungsweise vom Papier erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennmedien auch nacheinander angewendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung der Trennmedien angewendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennmedium auf eine Temperatur über 25°C erwärmt wird, wobei die hierzu erforderliche Wärmeenergie vorrangig durch Wärmekraftkopplung gewonnen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die mittels mechanischer Zerkleinerung erreichte Korngröße im Bereich von 0,6 bis 1,2 mm liegt.