DE19955139A1 - Verfahren zum Zerkleinern von Elektronikschrott - Google Patents

Verfahren zum Zerkleinern von Elektronikschrott

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C15/00Disintegrating by milling members in the form of rollers or balls co-operating with rings or discs
    • B02C15/06Mills with rollers forced against the interior of a rotary ring, e.g. under spring action
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zerkleinern von Elektronikschrott z. B. bei bestückten Leiterplatinen als Mahlgut, in dem der Elektronikschrott in einem Ringwalzenmahlwerk 1 zerkleinert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zerkleinerung von so­ genannten Elektronikschrott.
Unter Elektronikschrott werden elektronische Bauteile verstanden, die als Bestandteile von größeren Geräten z. B. Computern, Radios, Fernseher usw. der Schrottverwertung zugeführt werden. In der Regel handelt es sich hierbei um bedruckte Leiterplatten, die mit elektrischen oder elektronischen Bautei­ len bestückt sind. Derartige, bestückte Leiterplatten umfassen den Leiterplat­ tengrund, d. h. ein Kunststoff (Pertinax), Stahl, Edelmetalle (bedruckte Lei­ terbahnen), Keramik sowie aufgelötete elektrische bzw. elektronische Bautei­ le (ICs, Widerstände usw.).
Bisher war es üblich, derartigen Elektronikschrott in sogenannten Hammer­ mühlen oder Schneidmühlen oder Wirbelstrommühlen zu zerkleinern. Bei Hammermühlen wird die Zerkleinerung in einem Hammermahlwerk vorge­ nommen. Aufgrund der geringen Arbeitsfläche ist der Durchsatz bei Ham­ mermühlen gering. Wird der Durchsatz erhöht, ist eine unverhältnismäßige Erhöhung des Energieeinsatzes erforderlich. Schneidmühlen weisen einen mit Messer versehenen Rotor auf. Der Nachteil des Einsatzes von Schneidmüh­ len besteht allerdings darin, daß aufgrund der Widerstandsfähigkeit der in den Leiterplatten verarbeiteten Materialien (Stahl, Messing, Kupfer, Keramik) ein besonders hoher Verschleiß vorherrscht, was erhöhte Betriebs-, insbesondere Wartungskosten mit sich bringt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein neuartiges Ver­ fahren zum Zerkleinern von Elektronikschrott zur Verfügung zu stellen, wel­ ches unter reduziertem Kosteneinsatz eine Erhöhung des Durchsatzes er­ möglicht.
Diese Aufgabe wird beim erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß der Elektronikschrott in einem Ringwalzenmahlwerk zerkleinert wird. Ein Ringwalzenmahlwerk hat im Vergleich zu Hammer- bzw. Schneidmühlen ge­ rade bei Elektronikschrott eine erhöhte Effektivität. Es ist herausgefunden worden, daß beim Mahlen des Elektronikschrotts in dem Ringwalzenmahl­ werk der Kunststoffanteil sich bis zu Staub mahlt, wohingegen Hartmetalle und Keramikbestandteile langsam und stetig vermahlen werden. Der Vorteil liegt hierbei darin, daß das Material selbst eine Zerkleinerungsfunktion über­ nimmt, d. h. die Hartbestandteile des Elektronikschrotts selbst wie Mahlpar­ tikel wirken. Darüber hinaus ist die Wartungsanfälligkeit des Ringwalzen­ mahlwerks im Vergleich zu den bisherigen Verfahren erheblich geringer und die Standzeiten wesentlich länger. Die Folge davon ist, daß das Vermahlen von Elektronikschrottteilen sehr viel günstiger durchgeführt werden kann als bisher. Schließlich wird auch eine bessere Auftrennung der Bestandteile von Elektronikschrott im Vergleich zu den bisher eingesetzten Mühlen erreicht.
Zweckmäßigerweise umfaßt das Ringwalzenmahlwerk einen äußeren Ring sowie mindestens eine, vorzugsweise eine Mehrzahl innerhalb des äußeren Rings angeordnete Walzen, die sich drehen und eine Zerkleinerung des Elektronikschrotts im Spalt zwischen dem äußeren Ring und den einzelnen Walzen stattfindet.
Die Drehung der Walzen sowie des äußeren Rings erfolgt zweckmäßigerwei­ se in der gleichen Richtung.
Bevor der Elektronikschrott dem Ringwalzenmahlwerk zugeführt wird, wird dieser vorab zerkleinert. Die Zerkleinerung erfolgt vorzugsweise auf eine Größe von 1,0-2,5 cm, vorzugsweise 1,5-2,0 cm.
Zweckmäßigerweise werden dem Elektronikschrott Mahlpartikel in dem Ringwalzenmahlwerk zugegeben. In vorteilhafter Weise sind dies die Hart­ bestandteile des Elektronikschrotts selbst.
Zweckmäßigerweise werden mehrere Mahlfraktionen hergestellt, wobei nach der Zerkleinerung eine pneumatische Förderung des Mahlguts erfolgt.
Erfindungsgemäß erfolgt die Befüllung des Ringwalzenmahlwerks diskonti­ nuierlich, so daß ein Wechsel hinsichtlich der Art und Güte des Elektronik­ schrotts derzeit rasch vorgenommen werden kann. Vor der Befüllung der Ringwalzenmühle mit neuem Mahlgut wird diese vorher vollständig entleert.
Abhängig vom Edelmetallanteil werden die jeweiligen Befüllungen des Ringwalzenmahlwerks festgelegt.
Die Zerkleinerung in dem Ringwalzenmahlwerk ergibt einen hohen Zerklei­ nerungsgrad, vorzugsweise 0,12-1,2 mm.
Die vorliegende Erfindung beansprucht darüber hinaus nebengeordnet die Verwendung des Ringwalzenmahlwerks zur Zerkleinerung von Elektronik­ schrott.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den verfahrensgemäßen Ablauf des erfindungsgemäßen Zerkleinerungsverfahrens in stark vereinfachter schemati­ scher Darstellungsweise,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung des Ringwalzenmahlwerks zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie
Fig. 3 eine stark vereinfachte schematische Darstellungsweise der Förderung des Materials zwischen Ringwalzenmahlwerk (Mühle) und Siebanlage.
Fig. 1 zeigt den schematischen Ablauf bei der Aufbereitung von sogenann­ tem Elektronikschrott. Zunächst wird nach der Annahme der Elektronik­ schrott aus den einzelnen Geräten ausgebaut (Demontage 9) und anschlie­ ßend sortiert. Anschließend erfolgt hinsichtlich der Leiterplatten sowie Kleingeräte und Baugruppen zur Erzeugung einer Volumenreduzierung eine Vorzerkleinerung auf etwa 2-4 cm (Vorzerkleinerung/Volumentreduzierung 11). Anschließend erfolgt eine Zerkleinerung durch Lösen von Verbundstoffen, Verfahrensschritt 12 in Fig. 1. Über einen Magnetabscheider bzw. Wir­ belstromabscheider werden Eisenbestandteile, Aluminium sowie Edelstahl ausgesondert (Abscheidung 13). Die noch verbleibenden Bestandteile (Kunststoff, Ne-Gemisch) werden einer weiteren Vorzerkleinerung 14 für die Feinvermahlung zugeführt und auf eine Größe zwischen 1 und 2 cm zerklei­ nert (Vorzerkleinerung für Feinvermahlung 14).
Anschließend wird das vorzerkleinerte Material in der Ringwalzenmühle 1 auf eine Größe von 0-1,5 mm zerkleinert (Zerkleinerung Ringwalzenmühle 15).
Anschließend erfolgt eine Elektrostatiktrennung 16 in nichtedle Metalle (Ne- Metalle) sowie Edelmetalle einerseits und Nichtmetallbestandteile sowie Reststoffbestandteile andererseits.
Bezugsziffer 1 in Fig. 2 bezeichnet das Ringwalzenmahlwerk in seiner Ge­ samtheit. Es umfaßt einen äußeren Ring 8, insbesondere Manganring, inner­ halb dessen sich drei Walzen, nämlich eine obere Walze 2, eine erste untere Walze 3 sowie eine zweite untere Walze 4 jeweils in unmittelbarem Kontakt zum äußeren Ring 8 befinden. Jede der drei vorgenannten Walzen stehen mit einer Feder 7 zur Einstellung des Anpressdrucks an den äußeren Ring 8 in Verbindung. Die Walzen 2, 3 sowie 4 bestehen ebenfalls aus Mangan. Die obere Walze 2 ist durch einen (nicht dargestellten) Antrieb angetrieben und bewirkt im Betrieb, daß sich der äußere Ring 8 in entsprechende Richtung bewegt. Dies hat wiederum zur Folge, daß sich auch die beiden, nicht ange­ triebenen unteren Walzen 3, 4 entsprechend der Drehrichtung des äußeren Rings 8 drehen.
Während des Betriebs wird Elektronikschrott über die Zufuhr 5 in die Mahl­ kammer des Ringwalzenmahlwerks 1 eingeführt und zwischen dem äußeren Ring 8 und der ersten unteren Walze 3 gemahlen. Der sich drehende äußere Ring 8 bewirkt, daß das Mahlgut auch zu den beiden anderen Walzen, d. h. zur unteren Walze 4 sowie zur oberen Walze 2 gelangt und dort zerkleinert wird. Kunststoffanteile aus dem Elektronikschrott (Leiterplattenmaterial Pertinex) werden relativ schnell zu feinem Staub vermahlen, wohingegen Hartmetallanteile wie z. B. Stahl, Messing aber auch Keramik länger im Ringwalzenmahlwerk 1 verbleiben und wie Mahlpartikel wirken, d. h. selbst eine Zerkleinerungsfunktion für weiteres Material entfalten. Hierdurch wird eine erheblich höhere Effizienz des Mahlvorgangs erzielt. Gleichzeitig sind die Standzeiten von Ringwalzenmahlwerken 1 wesentlich länger im Ver­ gleich zu Hammermühlen sowie Schneidmühlen. Der äußere Ring 8 sowie die inneren Walzen 2-4 sind vergleichsweise unanfällig gegenüber Beschä­ digungen aufgrund der Härte des Guts.
Der Elektronikschrott wird über die Materialeingabe 5 dem Ringwalzen­ mahlwerk 1 zugeführt, dort vermahlen und anschließend über eine pneumati­ sche Förderung 6 dem aus Fig. 3 ersichtlichen Mehrfachsieb 10 zugeführt. Siebrückstände werden pneumatisch zum Ringwalzenmahlwerk 1 zurückge­ fördert. Auch kann die Mühle kurzfristig vollständig leergefahren werden, sofern eine kurzfristige Umstellung von Elektronikschrott erfolgen soll, z. B. eine Umstellung von Elektronikschrott mit geringerem Edelmetallanteil auf Elektronikschrott mit einem höheren Edelmetallanteil. Das Mahlgut wird re­ gelmäßig in 3-4 Fraktionen aufgeteilt.
Der Betrieb des Ringwalzemahlwerks erfolgt diskontinuierlich. Hierdurch kann das Vermahlen von Elektronikschrott unterschiedlichen Edelmetallge­ halts rasch umgestellt werden.
Der durch das Ringwalzenmahlwerk 1 erzielbare Aufschluß liegt in einem Bereich von 0-3,5 mm, insbesondere 0-2 mm.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich Elektronikschrott im Ver­ gleich zu bisherigen Verfahren einerseits schneller andererseits kostengünsti­ ger zerkleinert. Die Erfindung stellt daher einen ganz besonderen Beitrag auf dem einschlägigen Gebiet dar.
BEZUGSZEICHEN
1
Ringwalzenmahlwerk
2
Obere Walze
3
Erste untere Walze
4
Zweite untere Walze
5
Materialeingabe
6
pneumatische Förderung
7
Feder
8
äußerer Ring
9
Demontage
10
Siebanlage
11
Vorzerkleinerung/Volumenreduzierung
12
Zerkleinerung
13
Abscheidung
14
Vorzerkleinerung für Feinvermahlung
15
Zerkleinerung Ringwalzenmühle

Claims (14)

1. Verfahren zum Zerkleinern von Elektronikschrott z. B. bestückten Leiterplatinen als Mahlgut, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronikschrott in einem Ringwalzenmahlwerk (1) zerkleinert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringwalzenmahlwerk (1) einen äußeren Ring (8) sowie mindestens eine, vorzugsweise eine Mehrzahl von innerhalb des äußeren Rings (8) vorgesehenen Walzen (2, 3 sowie 4) aufweist, die Walzen (2, 3 sowie 4) sich zum äußeren Ring (8) drehen und die Zerkleinerung des Elek­ tronikschrotts im Spalt zwischen dem äußeren Ring (8) und den einzel­ nen Walzen (2, 3 sowie 4) stattfindet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der äußere Ring (8) und die Walzen (2, 3 sowie 4) in der gleichen Drehrichtung drehen.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronikschrott vor der Zerkleinerung in dem Ringwalzenmahl­ werk (1) vorzerkleinert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorzerkleinerung auf eine Größe von 1,0-2,5 cm, vorzugsweise 1,5-2,0 cm erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer Zerkleinerung des Elektronikschrotts Mahlpartikel vorgesehen sind.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartbestandteile des Elektronikschrotts als Mahlpartikel vorgese­ hen sind.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedliche Mahlfraktionen hergestellt werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Zerkleinerung eine pneumatische Förderung des Mahlguts stattfindet.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befüllung des Ringwalzenmahlwerks (1) kontinuierlich erfolgt.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Befüllung das Ringwalzenmahlwerk (1) vollständig entleert wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Befüllungen des Ringwalzenmahlwerks in Abhängigkeit der Edelmetallanteile des Elektronikschrotts erfolgen.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auftrennung des Elektronikschrotts auf Teilchengrößen von 0- ca. 2 mm erfolgt.
14. Verwendung eines Ringwalzenmahlwerks zur Zerkleinerung von Elek­ tronikschrott.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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