DE2629399A1

DE2629399A1 - Verfahren zum kontinuierlichen entzinnen von verzinntem abfall

Info

Publication number: DE2629399A1
Application number: DE19762629399
Authority: DE
Inventors: George Lawrence Mccauslan; Donald Briggs Read
Original assignee: M&T Chemicals Inc
Current assignee: M&T Chemicals Inc
Priority date: 1975-06-30
Filing date: 1976-06-30
Publication date: 1977-02-03
Also published as: ES457767A1; CS207361B2; ES468880A1; US4056450A; JPS526335A; ZA763737B; GR60428B; SE7607422L; CA1093008A; BR7604249A; AU498856B2; NZ181705A; NL7607016A; JPS5930796B2; GB1533728A; GB1533727A; FR2316358A1; AU1539476A; IT1069771B; FR2316358B1

Description

"Verfahren zum kontinuierlichen Entzinnen von verzinntem Abfall"

Friorität: 30. Juni 1975 - V.St.A. Kr.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf neue und brauchbare Verbesserungen bei Apparaturen und Verfahren zum kontinuierlichen Entfernen von Zinn und zinnplattiertem Abfall und dergleichen, insbesondere von verzinnten Dosen.

Seit langem ist es üblich, Zinn von verzinntem Blechabfall durch verschiedene Verfahren zu entfernen, zum Zweck sowohl das Zinn als auch den Eisenabfall wieder zu gewinnen, 8uf dem das Zinn abgeschieden worden ist. Bei einem derartigen

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Verfahren wird ein Oxidationsmittel verwendet und dieses Verfahren wird v/eitgehend in der Praxis angewendet. Augenblicklich besteht das übliche Verfahren zum Entzinnen von verzinntem Abfall darin, dass dieser in grosse perforierte Trommeln eingefüllt wird, welche dann in eine Anzahl von Bottichen gesenkt werden, die verschiedene Lösungen enthalten. In jedem Bottich dieser Serien wird der Abfall einer entsprechenden Behandlung unterworfen und dies erfordert zunächst dass die Trommel in den Bottich gesenkt wird, worauf er nach einem ausreichenden Zeitablauf zur Vervollständigung der Umsetzung aus der Trommel wieder entfernt wird, um dann in dan nächsten Bottich der Reihe gesenkt zu werden. Die üblichen Anlagen zur Durchführung dieses Verfahrens sind gross, erfordern kostspielige Installierungen, um grosse Mengen Abfall verarbeiten zu können, wobei für eine wirtschaftliche Arbeitsweise eine sehr grosse Menge an Abfall erforderlich ist. Der Transport des Abfalls in die Entzinnungsanlage ist ein wesentlicher Kostenfaktor der Rohmaterialien und in vielen Gegenden, in denen der Abfall gesammelt wird, kann dieser Abfall in die Entzinnungsanlage nicht gebracht werden, weil diese örtlich zu weit entfernt ist und v/eil in der betreffenden Gegend nicht genügend Abfall gesammelt werden kann, um die Einrichtung einer neuen kostspieligen Anlage zu rechtfertigen.

Die vorliegende Erfindung schlägt nunmehr die Verwendung einer Apparatur vor, welche derart ausgebildet ist, dass sie in einem kontinuierlichen Verfahren verzinnten Abfall verarbeitet, wobei es nicht erforderlich ist, dass Trommeln von einem Bottich in einen ärmeren übergeführt werden. Bei dor Anlage gemäss der Erfindung werden auch die kostspieligen urrständlichen Einrichtungen vermieden, welche bei den üblichen Entzinnungr.anlagen erforderlich sind.

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Me Erfindung betrifft also die Wiedergev/innur.g von Zinn in Form von ZinnmetsU aus reit Zinn plattiertem Abfall in kontinuierlicher Weise, indem der zerkleinerte Abfall kontinuierlich durch eine elektrische, anodische umlaufende perforierte Trommel geführt wird, die teilweise, jedoch nicht vollständig in eine Ätzalkalilösung in Abwesenheit eines Oxidationsmittels eintaucht, wobei der Zinnanteil des verzinnten Abfalls auf einer Anzahl von Kathoden niedergeschlagen wird, welche umgekehrt und äusserlich zu der elektrischen anodischen umlaufenden Trommel in einer Längsreihe an der Innenwandung des Tanks.angebracht sind, welche die Ätzalkalilösung enthält.

Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung wird eine Apparatur zur Wiedergewinnung von Zinn als Zinnmetall aus mit Zinn plattiertem Abfall vorgeschlagen, welcher in Kombination folgende Teile aufweist: eine umlaufende anodische durchlöcherte Trommel mit einer Öffnung an einen Ende zum Einfüllen des Materials; Kontakteinrichtungen, um die Trommel als Anode zu schalten; eine zentrale Welle innerhalb dieser Trommel; Antriebsmittel, um diese Trommel in Umlauf zu versetzen; Schraubenanordnungen zwischen der Trommel und dem Zylinder, wodurch die ringförmige Z.öne zwischen der Trommel und dem Zylinder in einer Mehrzahl von Abteilungen geteilt wird, von denen jede eine gewisse Menge des Abfalls aufnimmt und wobei diese Schraubenanordnung derart ausgebildet ist, dass der Abfall von dem Einlassende der Trommel zum Auslassende desselben bewegt wird; einen Tank für die Ätzalkalilösung, in den die Trommel teilweise eintaucht; eine Anzahl von Kathodenplatten, die ausserhalb der elektrischen anodischen umlaufenden Trommel angeordnet sind, und zwar in einer Längsreihe an der Innenseite der Wandung des Tanks, der die Ätzalkalilösung enthält.

Dieses System kann in ein Beschickungssystem, ein Entzinnungssystem und ein Abfüllsystem unterteilt werden. In dem Be-

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schickungssystem wird der Abfall in einem Schütteltrichter gesammelt, der den Abfall in ein Schüttelgefäss schüttet, von dem aus er mittels eines Förderbandes über einen Zufuhrtrichter in die Trommel gelangt.

Das Entzinnungssystem besteht aus einer Trommel, welche durch eine Mittelweile in Umlauf versetzt wird und diese Trommel taucht teilweise in einen Tank, welcher eine Lösung von 6 tigern Ätzalkali einer Temperatur von S2,2°C enthält. An der Innenseite der Trommel ist schraubenlinienförmig ein Blech angeschweisst, wodurch der Abfall durch die Trommel bewegt wird, wenn diese umläuft. An jedem Ende der Mittelwelle ist eine Kupferplatte vorgesehen, wodurch die Anodenverbindungen hergestellt werden. Entlang der ganzen Länge der Trommel sind an beiden Seiten derselben in die Flüssigkeit Eisenkathoden eingetaucht. Diese Kathoden sind an einer Kupferleitstange verbolzt, welche sich entlang des Tanks über die Lösung erstreckt. Das Zinn wird auf diesen Eisenplatten abgeschieden.

Das Abfüllsystem besteht aus einem Förderer, der innerhalb des Tanks und unter der Trommel angebracht ist, und zwar am Ende derselben. Der Förderer sammelt den ausgeworfenen Abfall und bewegt ihn ausserhalb der Lösung, wo er dann abgesprüht und gesammelt wird.

Im Mittel verbleibt der Abfall 18 bis 70 Minuten innerhalb der Trommel und wird dann ausgeworfen.

Beim Verfahren und der Vorrichtung gemäss der Erfindung wird der verzinnte Abfall ständig und heftig bewegt, so dass die Entzinnungslösung sämtliche mit dem Zinnbelag versehenen Oberflächen des Abfalls berührt und des gesamte Zinn von ihnen entfernt. Der sich ergebende Eisenabfall ist im wesentlichen zinnfrei, wodurch der Abfall wertvoller für Eisenwerk wird. Darüber hinaus ist die Wiedergewinnung an

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Zinn höher. Die hierbei verwendete Apparatur besteht aus einer einzigen umlaufenden durchlöcherten Trommel, welche entsprechend gelagert ist und in einen Tank umläuft, so dass die untere Hälfte der Trommel, welche den Abfall enthält, ständig in die Flüssigkeit eingetaucht ist. Innerhalb der durchlöcherten Trommel ist eine Anzahl von schraubenlinienförmigen Abteilungen vorgesehen. Der verzinnte Abfall wird an einem Ende der Trommel eingebracht und dann beim Umlauf derselben nach dem gegenüberliegenden Ende gefördert, wo die Flüssigkeit ablaufen kann und schliesslich in einem Trichter gesammelt wird.

Eine Ausfuhrungsform einer Apparatur gemäss der Erfindung ist auf den Zeichnungen dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Apparatur, die mehr oder weniger schematisch dargestellt ist;

Fig. 2 einen Grundriss derselben;

Fig. 3 eine Endansicht der Trommel vom Einlassende aus gesehen und

Fig. 4- eine Endansicht der Trommel vom Auslassende aus gesehen.

Die Apparatur gemäss der Erfindung zum ständigen Entzinnen von verzinntem Abfall besitzt einen vibrierenden Vorratstrichter zum Aufnehmen einer gewissen Menge an verzinntem Abfall, einen vibrierenden Trog 10.mit einer Kontrollvorrichtung, welcher einen Überschuss des verzinnten Abfalls aufnimmt, ein Förderband 9, um den Anfall an verzinntem Abfall aus dem vibrierenden Trog in eine Förderrutsche 11 zu bewegen, wobei diese Förderrutsche an ihrem unteren Ende eine Abfüllöffnung besitzt, um den Abfall in einen durch-

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löcherten Hohlzylinder 20 zu ffördern, welcher drehbar unterhalb der Rutsche 11 und in der Nähe derselben angeordnet ist, wobei die Wandung des Zylinders die Abfüllöffnung der Rutsche zeitweise abschliesst. Innerhalb des hohlen durchlöcherten Zylinders ist ein Mittelzylinder 41 vorgesehen, der sich mit beiden Enden über die Länge des Zylinders 20 hinaus erstreckt und dort auf isolierten Rollenlagern 42 ruht. Der Zylinder wird durch ein Kettenradantrieb 43 in Drehung versetzt. Zwischen dem hohlen durchlöcherten Zylinder 20 und der Mittelwelle 41 sind eine Anzahl von schraubenlinienförmigen Blechen 27 angebracht, wodurch schraubenlinienförmig ausgebildete Abteilungen gebildet werden, mittels deren der Abfall durch den hohlen durchlöcherten Zylinder 20 von der Einlasseite zur Auslasseite desselben gefördert wird. Der hohle durchlöcherte Zylinder 20 taucht teilweise in einen Flüssigkeitstank 24 ein*· In Längsrichtung sind an der Aussenseite des hohlen durchlöcherten Zylinders 20 eine Anzahl von Eisenplatten 16 angebracht, indem diese an eine Stromschiene 17 angehängt sind, welche kathodisch mit einer Stromquelle verbunden sind. An den Enden der Welle 41 sind Lokalisierungsringe 42 angebracht, welche von isolierten Rollenlagern 43 gehalten werden.

Wie bereits erwähnt, ist bei der erfindungsgemässen Apparatur eine langsam umlaufende durchlöcherte Trommel 20 vorgesehen, welche in einen Tank taucht, der eine chemische Lösung enthält. In die Trommel wird Weissblechabfall eingebracht, wobei unter "Weissblech." jeder mit einer Zinnplattierung versehene Abfall zu verstehen ist. Im Verlauf der Behandlung wird der Zinnbelag aufgelöst, so dass Eisenblech ohne Belag zurückbleibt. Dieser Blechabfall wird im folgenden als Schwarzblechabfall bezeichnet. Der Schwarzblechabfall wird aus der Trommel abgeschieden und kann Eisenhütten zur Weiterverarbeitung zugeführt werden. Im allgemeinen wird der Weissblechabfall von Wagen oder Loren

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der Anlage zugeführt und mittels eines Kranes in den Trichter 10 entladen, von wo er aus durch die Einfüllvorrichtung 11 in das Einfüllende der Trommel 20 gelangt. Jeder Trichter 10 wird mit einer Gewichtsmenge an Weissblechabfall beschickt, welche dem Gewicht des kompromierten Bündels an Schwarzblechabfall entspricht, der dann nach der Verarbeitung dem Eisenhüttenwerk zugeführt wird.

Die anodische Trommel 20 taucht in der Nähe des Einfüllendes der Anlage in einen Tank 24-, welcher auf einer entsprechenden Pundamentierung ruht. Die Anlage kann mit einem abschliessenden Deckel und umgebenden Seitenwandungen versehen sein, wobei durch diese Anlage der Luftzutritt ausgeschlossen wird und darüber hinaus eine Isolierung gegenüber Wärmeverlust geschaffen wird. Der Tank 24- kann einen durchlaufenden länglichen gebogenen Boden besitzen. Die Länge des Tanks 24- und der darin eingesetzten Trommel 20 kann beliebig variieren.

Die Trommel enthält einen inneren Zylinder 4-1 kleineren Durchmessers, der konzentrisch zur Umlaufachse der Trommel 20 angeordnet ist, die gewöhnlich zylindrisch ausgebildet ist. Beim Umlauf der Trommel wird der Abfall von einer Abteilung zur anderen gefördert, wobei er gegebenenfalls vollkommen umgewälzt wird. Durch diese Drehbewegung wird die Wirksamkeit des EntzinnungsVerfahrens wesentlich verbessert, weil der Abfall ständig in Bewegung ist und somit sichergestellt wird, dass sämtliche Oberflächen des Abfalls den chemischen Einwirkungen der Flüssigkeit in der Trommel ausgesetzt werden.

Zwischen dem inneren Zylinder 4-1 und der äusseren Trommel 20 sind eine Anzahl von schraubenlinienförmigen Separatoren 27 angebracht, wodurch die ringförmige Zone zwischen dem inneren Zylinder 4-1 und der äusseren Trommel 20 in eine

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entsprechende Anzahl von getrennten Abteilungen verteilt werden. Auf diese Weise wird der Abfall, welcher zwischen zwei der sich radial erstreckenden Separatorwände 27 abgelegt ist, getrennt gehalten von einer Berührung mit dem Abfall, der sich in den anderen Abteilungen befindet. Die Separatorenglieder 27 fördern infolge ihrer schraubenlinienförmigen Anordnung den Abfall von des Einlassende 43 zu dem Auslassende der Trommel 20. Durch die Bewegung des Abfalls in den Separatorabteilungen 27 wird die chemische Einwirkung der Flüssigkeit auf den verzinnten Abfall wesentlich verbessert. Während des Durchlaufes des Abfalls durch die Trommel wird dieser von dem Abfall getrennt gehalten, welcher in anderen Abteilungen abgelagert ist. so dass

trererts benanüeTten

keine Verwirrung oder Vermischung des/Abfalls eintritt.

Infolge der Durchlöcherung der äusseren Trommel 20 wird der Abfall weitgehend der Einwirkung der in dem Tank befindlichen Flüssigkeit unterworfen, in die die Trommel während der ganzen Zeit des Abfalldurchganges eingetaucht ist. Wenn der Abfall in das Abfüllende 4-5 gelangt, fällt dieser auf einen Förderer.

Der Tank, in den die Trommel eingetaucht ist, kann durch Dampfschlangen erhitzt werden und sind auch Einrichtungen vorgesehen, um frische Flüssigkeit in den Tank einzufüllen und die verbrauchte Flüssigkeit zu entfernen, wobei mit der Anlage Einrichtungen vorgesehen werden können, durch die die verbrauchte Flüssigkeit aufgearbeitet, wieder Aufkonzentriert, Filtriert und anderen Behandlungen unterworfen werden kann. Es ist darauf hinzuweisen, dass Wärmeverluste dadurch gering gehalten werden, dass es nicht erforderlich ist, einen Deckel zu entfernen, um eine Trommel aus dem Tank zu heben, wie es bei üblichen Verfahren der Fall ist.

Die umlaufende Trommel 20 wird durch neuartige Mittel ange-

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trieben und gelagert. Um den Umfang eines jeden Endes der Trommel ist ein Paar von Kanälen angebracht und unter jedem Kanal 4-3 befindet sich ein Räderpaar, welches das Gewicht der Trommel 20 abstützt. Die Trommel 20 wird von einem Elektromotor über ein Zahnradgetriebe angetrieben. Die Geschwindigkeit des Umlaufes der Trommel ändert sich mit der Art jeder Apparatur, die bei dem Verfahren angewendet wird.

Beispielsweise kann eine kleine Einheit aus einer perforierten Meta11trommel von etwa 1,50 m Durchmesser und 4,5 m Länge bestehen, welche auf einer Welle von 20 mm getragen wird, die durch die Achse der Trommel verläuft. Im Innern" der Trommel sind schraubenlinienförmige Bleche von 30 mm Höhe in einem Abstand von 4-5 mm angebracht, welche sich durch die ganze Länge der Trommel erstrecken, wobei Stützleisten an der Kante der V/ände und der Mittelwelle vorgesehen sind.

Die Trommel 20 läuft in einem Eisentank um, welcher eine maximale Breite von etwa 2,1 m besitzt.

Die Mittelwelle 41 der Trommel 20 erstreckt sich über beide Enden der Trommel hinaus und ruht in isolierten Rollenlagern, wobei an einem Ende Bürstenkontakte vorgesehen sind, welche für eine Stromaufnahme von 1000 bis 60 000 AMP bemessen sind. Am Abfüllende der Trommel ist ein Stahlbandförderer vorgesehen, um den entzinnten Abfall zu entfernen.

Parallel zu jeder Seite der Trommel verlaufen zwei Kupferleitstangen von 12,5 ram Stärke und 7»6 mm Breite. Jedes Ende dieser Leitstangen ruht auf den oberen Flanschen des Tanks, wobei Zwischenträger vorgesehen sind, um die Stengen waagerecht zu halten. Die Zwischenträger bestehen aus Holz oder einem anderen geeigneten Material, um sie gegenüber

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dem Tank zu isolieren.

Entlang der ganzen Länge der Trommel hängen an den Zuleitungsstangen 20 Eisenkathodenplatten.

Das Einfüllen des zu entzinnenden Abfalls in die Trommel erfolgt mittels einer Rutsche 11, welche derart angeordnet ist, dass sie in die offene halbe Öffnung an einem Ende der Trommel hineinragt. Diese Rutsche ist vorzugsweise an dem Tank angebracht und derart ausgebildet, dass sie leicht entfernt «"erden kann.

Die Apparatur ist mit einem veränderlichen Geschwindigkeitsantrieb, wie Rillenscheiben, Zahnrädern, gezähnten Bändern oder Ketten versehen. Die Antriebseinheit ist. gegenüber der Trommelwelle elektrisch isoliert.

Verzinnter Abfall, wie Weissblechschnitzel und dergleichen werden lose gepackt in Form von Zuschnitten und Stücken, in die Trommel eingebracht und mittels dieser bei Umlauf der Trommel durch das Entzinnungsbad bewegt. Während dieses Durchganges läuft Strom von der Anode zur Kathode, wobei der Abfall als bipolare Elektrode wirkt. Nach dem Prinzip der bipolaren Elektroden wirkt der Abfall, obwohl er nicht direkt in den elektrischen Strom eingeschaltet ist, als Stromleiter. Dies ist darauf zurückzuführen, weil der Widerstand des Stromes durch den Abfall geringer ist als der durch die Lösung, welche die Anode mit den Kathoden verbindet, so dass auf diese Weise mindestens ein Teil des Stromes durch den Abfall fliesst.

Wie schon ausgeführt, besteht das Bad aus einer wässrigen Lösung eines Ätzalkalis, wie Kaliumhydroxid und/oder Natriumhydroxid und diese Alkalilösung kann hinsichtlich ihrer Konzentration von etwa 1 % bis zu einer hohen Konzentration

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variieren, in der Natriumstannit im wesentlichen löslich ist. Eine bevorzugte Konzentration liegt innerhalb des Bereiches von 3 bis etwa 20 % Natriumhydroxid und etwa 1 bis etwa 40 % Kaliumhydroxid, wobei eine Konzentration von etwa 5 % für beide Alkalien besonders brauchbar ist. Es ist zu berücksichtigen, dass Natriumhydroxid das bevorzugte Ätzalkali ist, weil es weniger kostspielig ist. Ein gewisser Teil jedoch nicht sämtliche dieser Alkalien können durch Kaliumpyrophosphat und Natrxumpyrophosphat ersetzt werden.

Die zylindrische durchlöcherte drehbare Anode sollte naturgemäss in dem Bad unlöslich sein. Eisen ist das bevorzugte Material, obwohl auch andere Materialien, welche sich in dem Ätzalkali nicht auflösen, brauchbar sind, wie beispielsweise Nickel, nickelplattiertes Eisen, Kobalt, kobaltplattiertes Eisen, Eisen plattiert mit Nickel und Kobelt, Platin und andere Edelmetalle, Graphit, Silber und Eisenlegierungen, wie Duriron, rostfreier Stahl und dergleichen. Die Kathoden können aus irgendeinem geeigneten Metall bestehen und' gewöhnlich werden Eisen oder Nickel verwendet. Durch das vorliegende Verfahren lassen sich die verschiedenartigsten zinnplattierten Abfälle entzinnen.

In den folgenden Beispielen ist die Arbeitsweise des beschriebenen Verfahrens und der Apparatur näher erläutert.

Erfindungsgemäss lassen sich verzinnte Abfälle gleichzeitig mit einer hohen Stromwirksamkeit in verhältnismässig kurzer Zeit ohne wesentlichen Verbrauch an Chemikalien entzinnen. Die Ergebnisse zeigen, dass durch die beschriebene Einheit eine Entzinnung bis unter den maximal zulässigen Gehalt an Zinn üblich ist. Gewisse Proben an ntarK lackiertem Abfall ergeben etwas höhere Werte als. der annehmbare Wert, jedoch tritt dies nur in wenigen Fällen auf. Insgesamt ge-

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sehen ist der entzinnte Abfall gut und brauchbar für die V/iederverwendung in Eisenhütten.

Bei dem Versuch war die Trommel in einem Tank angeordnet, der eine 6 #ige Ätzalkalilösung enthielt, welche auf eine Temperatur von 82,2⁰C erhitzt war. Beim Umlauf der Trommel wurde der Abfall unter dem Niveau der Lösung gewälzt, wodurch verhindert wurde, dass die Zinnoberflächen sich ständig berührten, jedoch ein Kontakt mit der Trommel ermöglicht wurde, um so den Abfall anodisch zu machen und das Zinn zu Stannit zu oxidieren. Im Verlauf der Behandlung wurde das gerade gebildete Stannit an der Kathode zu Zinnmetall reduziert.

Einige Vorteile dieses Systems im Vergleich zu dem üblichen System sind folgende:

1. Die Erfordernisse, welche an das Rohmaterial gestellt werden, sind geringer. Das beim Auflösen des Zinns verwendete Ätzalkali lässt sich wiedergewinnen, wenn das Zinn vom Abfall abgeschieden ist. Es ist kein Oxidationsmittel erforderlich.

2. Die Apparatur arbeitet bei niedrigerer Temperatur als es bei anderen Entzinnungsverfahren der Fall ist.

3. Die Ausnutzung des elektrischen Stromes ist grosser, da das Zinn wirksamer abgeschieden wird aus zweiwertigem Zinnverbindungen gegenüber vierwertigen Zinnverbindungen, wobei sowohl die Anode eis auch die Kathode wesentliche Rollen spielen. Bei den üblichen Plattierungsverfahren besitzt die Anode keine eigentliche Funktion, ausser der, die Zelle zu vervollständigen.

4-, Die Behandlung wird in einem kontinuierlich arbeitenden

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System durchgeführt und es ist nicht erforderlich, Lösungen zu überführen.

5- Die Verweilzeit bei der Behandlung ist mit 18 Minuten wesentlich kürzer als es bei einem üblichen System der Fall ist.

Die erwartete Wirtschaftlichkeit wurde erreicht. Bei Arbeitsbeginn, d.h. wenn kein Zinn in der Lösung ist, näherte sich die Anodenstromleistung (Entzinnungsleistung) 100 % auf der Basis von Zinninetall zu Zinn (II) und die Kathodenstromleistung (Plattierungsleistung) war sehr gering. Nachdem der Zinngehalt sich bis zu 0,5 ^c/> aufgebaut hatte, waren die Anoden- und Kathodenstromleistungen gleich. Zu diesem Zeitpunkt lag die verwendete Arbeitsstromstärke (600 Ampere) oberhalb des theoretischen Wertes von 460 Ampere für Abfall mit 0,5^ % Zinn. Dies bedeutet, dass eine maximale Wirtschaftlichkeit von 77 % erreicht werden konnte. Der extraStromverbrauch wurde in dem Falle nötig, v/o der Zinngehalt des zu verarbeitenden Abfalls um 30 % höher anstieg.

Die Arbeitsparameter hängen von der jeweils verwendeten Einheit (Zufuhrgeschwindigkeit) und dem Chemismus des Systems (Temperatur, Verweilzzeit, Strom, % an Alkaligehalt) ab, beispielsweise bei einer minimalen Temperatur von 82,2 C, wobei eine minimale Alkalikonzentration von 6 % und eine Verweilzeit von 20 Minuten angenommen wird. Aus den in Tabelle 1 zusammengestellten Versuchen 2 und 3 ist ersichtlich, dass bei einer Alkalikonzentration von 5 % gute Entzinnungswerte erreicht werden und aus den Versuchen ^LV und 5> dass auch bei 8O⁰G eine gute Entzinnung stattfindet. Wenn jedoch mit 6 % Alkali und einer Temperatur von 82,2 C gearbeitet wird, so findet ein besserer Angriff auf die Anstrichmittel und Lacke statt, die im Abfall zugegen sind.

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600	5
400	5
400	6
400	6
400	6
800	6
600	6
600	6
6C0	6

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Tabelle I

Ver- Schwarz« Einsatz- Temp. Verweil- Strom- Alkalisuch blech geschw. O_n zeit dichte gehalt Hr. kg % Sn ( /Min.) ^υ (Hin.) (Amp) #

1 227 0,025 5,5 76,1 JO

2 272 0,045 8 74,4 28 5 556 0,055 6,2 76,6 23

4 204 0,023 11 80,0 19

5 218 0,050 10,7 92,2 18

6 245 0,087 15 79,4 10

7 156 0,056 10,7 86,6 19

8 265 0,012 12,5 35,0 19

9 218 0,044 10,7 83,5 19

Die erforderliche Verweilzeit lässt sich durch Vergleich der Versuche 5, 4 und 6 entnehmen. Die kürzeste Verweilzeit, bei der eine befriedigende Entzinnung stattfindet, beträgt Minuten.

Die zu verwendende Stromstärke hängt von folgenden Faktoren ab: Einsatzgeschwindigkeit, maximale Stromleistung und Prozentgehalt an Zinn auf dem Abfall. Da die Zuführungsgeschwindigkeit festliegt und maximale Stromleistung eine Konstante der Einheit ist,muss bei der verwendeten Stromstärke der höchste Zinngehalt des Abfalls in Betracht gezogen werden. Obwohl bei einer Stromstärke von nur 400 Amp und einer Verweilzeit von 18 Minuten eine befriedigende Entzinnung stattfand, wurde in den weiteren Versuchen eine Stromstärke von 600 Amp angewendet, um .jeden verzinnten Abfall zu berücksichtigen, der anfallen kann.

In der folgenden Tabelle II sind weitere Versuche zusammengestellt, die sämtlich unter den gleichen Bedingungen wie bei den vorangegangenen Versuchen durchgeführt wurden. Die

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beim Versuch 12 angewandte Abwandlung war ein Versuch, um einen besseren Lackangriff zu erzielen. Sämtliche übrigen Abwandlungen wurden durchgeführt, um die Haftung des Zinns an der Kathodenoberfläche zu verbessern.

	kg/ Ver such	1000 Ampere Std.	Tabelle II	Schwarz blech % Sn	Bemerkungen
Ver such Nr.	719O 4850	15,16 10,05	KWH	0,058 0,029	6 # freies NaOH bei allen Versuchen.
10 11	4890	10,52	25,64 16,75	0,020	0,1 % Butylcarbitol.
12	5700 5267	11,76 9,91	18,41	0,040 0,055	Die Hälfte der Kathoden entfernt.
15 14	8080 4268	15,66 10,58	25,50 25,75	0,048 0,046	750 Amp Die Hälfte der Kathoden entfernt.
15: 16⁺	5585 5220	55,54 28,75	44,45 26,45	0,058 0,056	1500 Amp Ί5ΟΟ Amp 98,8°G.
17t 18⁺	6765	51,98	151,0 122,0	0,057	1500 Amp
19⁺	50550	62,52	155,9	0,044
24⁺			124,6
Ins	88144			0.0447
ge samt

Gerade Kathoden verwendet.

Bei einer maximalen Leistung von 77 % wurde eine Wirtschaftlichkeit von 67 % erhalten. Dieser Wert wurde errechnet aus dem eingesetzten Zinn weniger dem Zinn das auf dem Abfall verblieb, geteilt durch die theoretische Zinnabscheidung (Ampere Std./205) auf der Basis von Zinn zu Zinn(II).

Die grundlegenden Vorteile der neuen kontinuierlich arbeiten-

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den elektrolytischen Entzinnungsanlage gegenüber eine üblichen Anlage sind folgende:

1. Geringer Chemikalienverbrauch.

2. Geringer Energieverbrauch.

3. Kleinere mechanische Anlage.

4. Geringere Entzinnungszeit.

Bei einem üblichen Entzinnungssystem werden bis zu etwa 8 9 kg ITaOH und 4 bis 4,5 kg NaNO, je Tonne Abfall verbraucht, wobei noch Verluste bei der Überführung und Ausfällen des Stannatkuchens auftreten. Im Augenblick können diese Verluste nicht wieder gutgemacht werden, nachdem das Zinn abgeschieden worden ist. Bei dem erfindungsgemässen elektrolytischen System wird das gesamte Ätzalkali beim Plattieren wiedergewonnen und kein Nitrat wird benötigt.

Die elektrolytische Einheit arbeitet bei einer niedrigeren Temperatur (82,2⁰C), als das übliche System (104,4⁰C). Darüber hinaus ist kein besonderes elektrolytisches Gewinnungsverfahren erforderlich. Der Elektrizitätsverbrauch ist bei einem solchen Elektrogewinnungsverfahren hoch bei geringer Leistung, während bei der elektrolytischen Einheit hohe Leistungen festzustellen sind, da die Plattierung des Zinns aus Zinn(II) und nicht aus Zinn(IV) erfolgt.

Patentansprüche:

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Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Entzinnung von verzinntem Abfall unter Wiedergewinnung des Zinns, dadurch
gekennzeichnet, dass der Abfall in ein Bad eingebracht wird, welches eine Lösung von Ätzalkali in Abwesenheit irgendeines Oxidationsmittels enthält, wobei sich eine durchlöcherte umlaufende zylindrische Anode in direkter Berührung mit dem Abfall befindet und eine Anzahl von Kathoden ausser Berührung mit dem Abfall vorgesehen sind und ein
elektrischer Strom durch die Anode über den Abfall den
Kathoden zugeleitet wird und dabei gleichzeitig das auf dem Abfall enthaltende Zinn aus der Losung auf der Anzahl von Kathoden abgeschieden wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweilzeit des Abfalls in der umlaufenden zylindrischen Anode 15 bis 80 Minuten beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zinn als zweiwertiges Zinn vorliegt.

4-, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bad eine Temperatur von 75 bis 100⁰C besitzt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bad aus einer 4- bis 10 % NaOH enthaltende Losung besteht.

6. Verfahren zum kontinuierlichen Entzinnen von Weissblechabfall unter Wiedergewinnung des Zinns, dadurch gekennzeichnet, dass der Weissblechabfall kontinuierlich in Berührung mit einer elektrischen anodischen umlaufenden
Trommel fortbewegt wird, welche teilweise, jedoch nicht
vollkommen in eine Lösung eines Ätzalkolibadcn eingetaucht

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ist, in das weiterhin in länglicher Anordnung ausserhalb von der elektrolytischen Anodentrommel eine Anzahl von Kathoden eingetaucht sind und ein elektrischer Strom durch die Trommel und durch den Abfall geleitet wird, wodurch Zinn aus dem Abfall und aus der Lösung auf den Kathoden abgeschieden wird.

7. Verfahren zum kontinuierlichen Wiedergewinnen von Zinn in Form von Zinnmetall als Weissblechabfall, dadurch gekennzeichnet, dass der zerkleinerte Weissblechabfall kontinuierlich durch eine elektrische anodische umlaufende perforierte Trommel geleitet wird, die teilweise, jedoch nicht vollkommen in eine Alkalilösung in Abwesenheit von Oxidationsmitteln eingetaucht ist, wobei die Abscheidung des Zinns des verzinnten Abfalls eine Anzahl von Kathoden erfolgt, die ausserhalb der elektrischen anodischen umlaufenden Trommel in einer Längsreihe an der Innenseite des Tanks angeordnet sind, der die Ätzalkalilösung enthält.

° Vorrichtung zur Wiedergewinnung von Zinn als Zinn-

metall aus zinnhaltigem Abfall, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: eine umlaufende anodisch geschaltete durchlöcherte Trommel mit einer Öffnung an einem Ende zur Aufnahme des zu verarbeitenden Materials, Kontaktvorrichtungen, um die Trommel anodisch zu schalten, einen Mittelzylinder im Inneren der Trommel, Antriebsmittel zum Drehen der Trommel, schraubenlinienförmig ausgebildete Bleche zwischen der Trommel und dem Mittelzylinder, wodurch die Ringzone zwischen der Trommel und dem Zylinder in eine Anzahl von Abteilungen unterteilt wird, die ,jede eine gewisse Menge an Abfall aufnimmt und die schraubenlinienförmigen Bleche derart angeordnet sind, dass der Abfall von dem Einlassende der Trommel zum Auslassende derselben bewegt wird, einen Tank für eine Ätzalkalilösung, in die die Trommel teilweise eintaucht, eine Anzahl von Kathodenplatten,

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die ausserhalb der elektrischen anodisch geschalteten umlaufenden Trommel in Längsrichtung an der Innenwandung des Tanks angeordnet sind, welche die Ätzalkalilösung enthält.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Entzinnungstank Heizplatten angebracht sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Kupferleitschienen, an denen die Kathoden angehängt sind und mit ihr in elektrischem Kontakt stehen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8,'gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Regeln des Flüssigkeitsstandes, um einen vorher bestimmten Flüssigkeitsstand an Ätzalkali in dem Tank aufrechtzuerhalten.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Wassertank und eine Pumpe, um den Flüssigkeitsstand in dem Tank gegenüber VerdampfungsVerlusten auszugleichen.

13· Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Versprühen von Wasser, um den entzinnten Abfall zu waschen.

Vorrichtung nech Anspruch 8, gekennzeichnet, durch Einrichtungen, in denen der entzinnte Abfall abgeladen wird.

15- Vorrichtung zum kontinuierlichen Entzinnen von verzinntem Abfall, gekennzeichnet durch folgende Kombination: einen vibrierenden Vorratstrichter zum Aufnehmen einer Menge des verzinnten Abfalls; ein vibrierendes Gefäss mit Kontrollvorrichtung, um den Zulauf des verzinnten Abfalls aufzunehmen, einer Fördervorrichtung zum überführen des Zulaufes an verzinntem Abfall aus dem vibrierenden Gefäss in einen Einfülltrichter, der an seinem unteren Ende eine

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Einfüllöffnung aufweist; einen durchlöcherten anodischen Zylinder, der drehbar unterhalb des Trichters in der Nähe desselben angeordnet ist, wobei die Wandung des Zylinders die Abfüllöffnung des Trichters abschliesst; einen mittleren Zylinder innerhalb des hohlen durchlöcherten Zylinders, der sich über beide Ende desselben erstreckt und in isolierten Rollenlagern gelagert ist und durch einen zeitlich gesteuerten Kettenantrieb angetrieben wird; eine Anzahl von schraubenlinienförmig ausgebildeten Teilen zwischen dem Hohlzylinder und dem mittleren Zylinder, wodurch eine Anzahl von schraubenlinienförmigen Abteilungen gebildet wird und diese schraubenlinienförmigen Anordnungen derart ausgebildet sind, dass sie den Abfall durch den hohlen durchlöcherten Zylinder von dem Einlassende an das Auslassende desselben fördern; einen 3?lüssigkeitstank, in den der hohle durchlöcherte Zylinder teilweise eintaucht, wobei ausserhalb des hohlen durchlöcherten Zylinders eine Anzahl von Stahlplatten in Längsrichtung angeordnet sind, die kathodisch mit einem Gleichrichter verbunden sind, welcher in einem Stromkreis mit dem durchlöcherten anodischen Zylinder liegt, mit Einrichtungen zum Entfernen des entzinnten Abfalls aus dem Tank, der von dem hohlen durchlöcherten Zylinder ausgeschieden wird.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen vorgesehen sind, durch die verzinnte Dosen dem vibrierenden Vorratstrichter zugeführt werden können.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, dass das Auslassende des durchlöcherten Zylinders derart angeordnet ist, dass es über einem Entladungsförderer endet, der den Abfall aus dem Auslassende des durchlöcherten Zylinders durch eine kontrollierte Wasserbesprühungsanlage einem ' Trichter zuführt, in dem der ausgeworfene entzinnte Abfall

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gesammelt wird.

18. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass Schabereinrichtungen vorgesehen sind, um das Zinnmetall von den Kathoden zu entfernen.

19· Vorrichtung nach Anspruch 15» gekennzeichnet durch einen beweglichen Behälter, um das abgeschiedene Zinnmetall zu sammeln.

20. Anlage zum kontinuierlichen Wiedergewinnen von Zinn als Zinnmetall aus mit Zinn plattiertem Abfall, gekennzeichnet durch folgende Kombination: in einer Aufeinanderfolge von Behandlungsstufen Einrichtungen zum Lagern des zinnplattierten Abfalls, Einrichtungen zum Fördern des zinnplattierten Abfalls, Einrichtungen zum Überführen des Abfalls in eine umlaufende anodische durchlöcherte Trommel mit einer Öffnung an einem Ende zum Aufnehmen des Materials, Kontaktvorrichtungen, um die Trommel anodisch zu schalten, einen mittleren Zylinder innerhalb der Trommel, Einrichtungen zum Drehen der Trommel, schraubenlinienförmige Einrichtungen zwischen der Trommel und dem Zylinder, wodurch der ringförmige Raum zwischen der Trommel und dem Zylinder in eine Mehrzahl von Abteilungen unterteilt wird, von denen jede eine gewisse Menge Abfall aufnimmt und die schraubenlinienförmigen Einrichtungen derart angeordnet sind, dass der Abfall von dem Einfüllende der Trommel an das Ausfüllende derselben gefördert wird, einen Tank zur Aufnahme einer Ätzalkalilösung, in die die Trommel teilweise eintaucht, eine Anzahl von Kathodenplatten, die ausserhalb der elektrischen anodischen umlaufenden Trommel in Längsrichtung an der Innenseite des Tanks, der die Ätzalkalilösunc enthält, angebracht sind, Fördervorrichtungen zum Abführen des entzinnten Abfalls und Lagervorrichtungen für dienen.

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21. Anlage zum kontinuierlichen Entzinnen von mit Zinn plattiertem Abfall, gekennzeichnet durch folgende Kombination: einen vibrierenden Vorratsbehälter zur Aufnahme einer gewissen Menge an verzinntem Abfalij ein vibrierendes Gefäss mit Kontrollvorrichtungen zur Aufnahme des zugeführten verzinnten Abfalls; einen Förderer zum Überfuhren des Zulaufes an verzinntem Abfall aus dem vibrierenden Gefäss in einen Zufuhrtrichter, welcher an seinem unteren Ende eine Ablassöffnung aufweist; einen hohlen durchlöcherten Zylinder, der drehbar unterhalb des Trichters dicht in der Nähe desselben angeordnet ist, wobei die Wandung des Zylinders die Abfüllöffnung des Trichters abschliesst; einen zentralen Zylinder innerhalb des hohlen durchlöcherten Zylinders, der sich über beide Enden desselben in Form von isolierten Rollenlagern erstreckt und einem zeitlich gesteuerten Kettenantrieb; eine Anzahl von schraubenlinienförmigen Teilen zwischen dem Hohlzylinder und den zentralen Zylinder, die eine Anzahl von schraubenlinienf örmigen Abteilungen bildet, die derart angeordnet sind, dass der Abfall durch den hohlen durchlöcherten Zylinder von dem Einlassende desselben an das Auslassende gefördert wird; einen Tank zur Aufnehme einer Ätzalkalilösung in Abwesenheit von Oxidationsmitteln, in den ein hohler durchlöcherter Zylinder teilweise eintaucht; eine Anzahl von Stahlplattenkathoden, die reihenförmig ausserhalb des hohlen durchlöcherten Zylinders angeordnet sind, und zwar im wesentlichen konzentrisch zu dem hohlen durchlöcherten Zylinder und dem zentralen Zylinder, wobei der Tank Heizvorrichtungen enthält und in der Nähe des Auslassendes des hohlen durchlöcherten Zylinders einen kontinuierlich arbeitenden Förderer aufweist, um den entzinnten Abfall in dor Längsrichtung und nach oben aus dem Tank unter einem Winkel zur Senkrechten des Tanks abzuführen, wobei sich der Föz"-derer über das Ende des Tanks hinaus erstreckt; Einrichtungen zum Besprühen und V/aschen dieses Teiles des Förderers

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und des entzinnten Abfalls, die sich über das Ende des Tanks hinaus erstrecken sowie Trichter, um den entsinnten Abfall von dem Förderer abzuführen.

22. Kontinuierliche Entzinnungsanlage zur direkten Wiedergewinnung von Zinn in Form von Zinnmetall aus Weissblechdosenabfall, gekennzeichnet durch die Kombination von Einrichtungen zum Einführen des entzinnten Abfalls in das Einlassende eines einzigen Entzinnungstanks, Einrichtungen zum Abführen des entzinnten Abfalls von dem Auslassende des einzigen Entzinnungstanks, elektrische Einrichtungen zum Entzinnen des Abfalls, indem der zerstückelte Abfall durch eine einzige elektrisch anodische umlaufende perforierte Trommel geführt wird, und dabei teilweise, jedoch nicht vollkommen in eine Ätzalkalilösung in Abwesenheit von Oxidationsmitteln eintaucht, wobei der Zinngehalt der verzinnten Abfalls auf mindestens sechs Stahlplattenkathoden abgeschieden wird, die ausserhalb der elektrisch anodischen umlaufenden Trommel senkrecht in einer Reihe an beiden Seiten der Längswände des :die Ätzalkalilösung enthaltenden Tanks angeordnet sind, wobei ein elektrischer Strom von der Anode zu der Kathode durch die Ätzalkalilösung fliesst.

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