DE3023280A1 - Verfahren und anlage zur gewinnung von speziellen kunststoffen aus dem bei der aufbereitung von altakkumulatoren als produkt anfallenden abfallmaterial - Google Patents

Verfahren und anlage zur gewinnung von speziellen kunststoffen aus dem bei der aufbereitung von altakkumulatoren als produkt anfallenden abfallmaterial

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DE3023280A1
DE3023280A1 DE19803023280 DE3023280A DE3023280A1 DE 3023280 A1 DE3023280 A1 DE 3023280A1 DE 19803023280 DE19803023280 DE 19803023280 DE 3023280 A DE3023280 A DE 3023280A DE 3023280 A1 DE3023280 A1 DE 3023280A1
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Description

Anlage zum Patentgesuch der H 80/31
Klöckner-Humboldt-Deutz Chr/Bk
Aktiengesellschaft
vom 10.06.1980
Verfahren und Anlage zur Gewinnung von speziellen Kunststoffen aus dem bei der Aufbereitung von Altakkumulatoren als Produkt anfallenden Abfallmaterial
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von speziellen Kunststoffen, insbesondere Polyäthylen und Polypropylen, aus dem bei der Aufbereitung von Altakkumulatoren als Produkt anfallenden Abfallmaterial. Außerdem betrifft die Erfindung eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.
Bei der Verarbeitung von Altakkumulatoren werden die bleihaltigen Komponenten wie metallisches Blei, Bleioxid und Bleisulfat als Wertprodukte· gewonnen, während das Akkumulatoren-Gehäusematerial sowie die innerhalb der Akkumulatoren befindlichen Separatoren als Abfallprodukt anfällt, das deponiert werden muß (DE-AS 1224935). Das Akkumulatoren-Gehäusematerial besteht häufig aus Hartgummi (bekannt unter dem Warenzeichen Ebonit) oder aus Polystyrol oder aus Polyäthylen oder Polypropylen. Die Separatoren bestehen im wesentlichen aus PVC (Polyvinylchlorid), daneben gibt es auch Separatoren aus Plartpapier.
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KHD - 5 - H 80/31
Neben diesen Stoffen befinden sich in dem bei der Akkuschrottaufbereitung anfallenden Abfallprodukt auch Stücke aus der positiven Platte einiger Akkumulatoren, die aus Glasfaser bzw. Kunststoffaser bestehen und zum Teil mit Bleioxid gefüllt sind. Wegen der niedrigen Dichte, der Zähigkeit sowie der Beständigkeit von Polyäthylen (PE) und Polypropylen (PP) gegen Schwefelsäure werden diese beiden Stoffe immer mehr als Gehäusematerial für Akkumulatoren eingesetzt. Die erwähnten Kunststoffe PE und PP gehören chemisch zur Gruppe der Polyolefine und werden aus Erdöl gewonnen. Durch den Anstieg des Erdölpreises hat die Rückgewinnung von PE und PP aus Abfallprodukten erheblich an Bedeutung gewonnen.:Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Anlage zu schaffen, mit dem bzw.mit der man aus dem bisher deponierten Abfallmaterial, das bei der Verarbeitung von Altakkumulatoren anfällt, speziell die beiden wertvollen Kunststoffe PE und PP wirtschaftlich zurückgewinnen kann.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Abfallmaterial im Schwimm-Sinkverfahren nach dem spezifischen Gewicht in aus Polyäthylen (PE) und Polypropylen (PP) bestehendes Schwimmgut und in-aus Hartgummi, Polystyrol, PVC, Glas, Glasfaser, Bleibestandteile und dergleichen bestehendes Sinkgut getrennt wird.
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ORIGINAL INSPECTED
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Da die Kunststoffe PE und PP je nach der Erzeugungsart eine Dichte zwischen 0,91 und 0,96 g/cm aufweisen, können sie im Schwimm-Sinkverfahren, bei Anwendung von Wasser mit der Dichte 1,0 g/cm als Trennmedium, als Schwimmgut gewonnen werden, während Polystyrol mit der Dichte von 1,05 g/cm , Hartgummi (Ebonit) mit der Dichte von ca. 1,39 bis 1,^0 g/crn^ sowie die PVC-Separatoren mit der Dichte von ca. 1,30 g/cm als Schwergut zum Boden hin absinken. Das Sinkgut des Abfallmaterials, in dem zunächst ein Teil des PE und PP verhakt und eingeschlossen ist, wobei be^onete^s ~KriäjaeJ;_^s-JKuna^i___^ stoffasern das Aufschwimmen der spezifisch leichten Stoffe verhindern, wird im flüssigen Trennmedium, z.B. V/asser der Schwimm-Sinktrennung kontinuierlich umgewälzt und gleichzeitig transportiert, so daß die mitgerissenen Stoffe PE und PP frei werden und wieder zur Oberfläche hin aufschwimmen können und auch ermöglicht wird, daß die im Akkumulatoren-Gehäusematerial sowie in den Separatoren noch eingeschlossenen sowie verhakten Bleiteile frei kommen. Auf diese Weise läßt sich das aufgegebene Abfallmaterial sehr gut sortieren.
Die Anlage zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungs- · gemäß gekennzeichnet durch eine Zerkleinerungsvorrichtung, in der- das Abfallmaterial auf eine Korngröße kleiner 100 mm zerkleinert wird und deren Austrag mit einer Naßsortiervorrichtung in Verbindung steht,
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KHD - 7 - ' H 80/31
die einen Flüssigkeitsbehälter aufweist, in dessen Bodenbereich ein rotierendes Förderorgan zur Umwälzung und zum Transport des Sinkguts zu einer Austragsöffnung und in dessen oberem Randbereich ein Austragsorgan zum Austrag des Schwimmguts angeordnet sind.
Die Erfindung und deren weiteren Merkmale und Vorteile werden anhand des in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt: ■---
Figur 1 als Längsschnitt längs der Linie I-I der Figur 2 die erfindungsgemäße Schwimm-Sink-Sorteirvorrichtung als Kernstück des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Figur 2 den Schnitt längs der Linie II-II d.er Figur 1,
Figur 3 den Schnitt längs der Linie III-III der Figur 1 und
Figur k das Fließbild des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Das Kernstück des Verfahrens bildet die in Figur 1 dargestellte Naßsortiervorrichtung 10. Sie besteht aus einem Behälter 11, der am Boden zylinderartig geformt ist und der
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sich im Querschnitt nach oben hin erweitert. In dem zylincirischen Teil befindet sich eine Welle 12, an der einzelne schaufeiförmige Förderelemente 13, 1^, 15» 16 schraubenförmig versetzt angebracht sind. Die Förderelemente sind so schräg angeordnet, daß sie das in den Wasserspiegel. 17 eintauchende und zum Boden des Behälters 11 absinkende Sinkgut sowohl umwälzen, als auch gleichzeitig zu dem am Boden des Behälters befindlichen Austrag 18 hin transportieren, wenn die Welle 12 vom Antriebsmotor 19 gedreht wird. Die Austragsöffnung 18 für das Sinkgut steht mit einem syphonartig mit dem Wasserbehälter 11 verbundenen und außerhalb dieses liegenden Steigrohr 20 in Verbindung, in dem ein Förderorgan, z.B. eine vom Motor 21 angetriebene Förderschnecke 22 angeordnet ist, die im Steigerohr 20 das Sinkgut von unten nach oben zu einer Austragsöffnung 23 fördert, die etwa in Höhe des in der Sortiervorrichtung 11 stehenden Flüssigkeitsspiegels 17 mit überlauf 24 für das Schwimmgut angeordnet ist. Daher wird beim Austragen ' des Sinkguts mittels der Förderschnecke 22 zum einen der Auftrieb der Flüssigkeitssäule im Steigrohr 20 ausgenutzt und zum anderen geht mit dem austretenden Sinkgut 25 nicht viel Flüssigkeit verloren.
Das Austragen des Schwimmgutes 2Ä aus der Sortiervorrichtung 11 erfolgt mit einem durch einen Getriebemotor 26
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angetriebenen Paddel 27. Um das Schwimmgut PE und PP zum Paddel 27 zu führen, ist eine Brausevorriehtung 28 an der Wasseroberfläche 17 so angeordnet, daß das Brausewasser das Schwimmgut zum Paddel 27 hinführt. Diese Aufgabe könnte auch durch mehrere mit Keilriemen angetriebene. Paddeln 27 an der Oberfläche 17 des Behälters 11 gelöst v/erden.
Das aufgegebene Abfallmaterial 29, das bei der Aufbereitung der Altakkumulatoren als Produkt anfällt, wird durch einen hinter der Brausevorriehtung 28 angeordneten Trichter 30 der Sortiervorrichtung 11 zugeführt. Während das schwere Material absinkt, nimmt es einen Teil des PE und PP, die sich im Sinkgut eingeschlossen haben,' mit nach unten. Durch Umwälzen des Gutes am Boden des Behälters 11 können diese mitgerissenen Anteile des PE und PP frei werden und wieder zur Wasseroberfläche hin aufschwimmen.
Um einmal das Befördern des Sinkgutes in der Sortiervorrichtung 11 sowie im nachfolgenden Steigrohr 20 ohne Schwierigkeiten zu ermöglichen, zum anderen die zum Teil noch im Akkumulatoren-Gehäusematerial sowie in den Separatoren noch eingeschlossenen sowie verhakten Bleiteile frei zu bekommen, soll d_as zu behandelnde Abfallmaterial in einer Körnung von kleiner 100 mm, vorzugsweise kleiner 80 mm vorliegen.·
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Das aufgegebene Abfallmaterial 29 besteht aus einer Mischung von Metallteilen, verschiedenen Kunststoffen, Kunststoffasern, Glasteilchen und dergleichen. Das Zerkleinern dieser heterogenen Mischung in für Kunststoffe entwickelten Sclleidemaschinen ist deshalb mit Schwierigkeiten verbunden. Es hat sich gezeigt, daß sich diese Mischung in einer Hammermühle sehr gut zerkleinern läßt. Damit die Zerkleinerung der Kunststoffe »besser vonstatten geht, soll die Zerkleinerung naß durchgeführt werden, wobei Wasser als Kühlmedium zur Abfuhr der Zerkleinerungswärme und gleichzeitig als Trübemedium dient.
Figur 4 veranschaulicht schematisch das Verfahren zur Gewinnung von PE und PP aus dem bei der Aufbereitung von Altakkumulatoren als Produkt anfallenden Abfallmaterial 31, das über einen Gurtförderer 32 einer Hammermühle 33 zugeführt wird. In die Hammermühle 33 wird gleichzeitig Wasser eingeleitet, das über die Pumpe 34 und über die gestrichelt gezeichnete Leitung 35 zugeführt wird. Das zerkleinerte Abfallmaterial wird über ein Entwässerungssieb 36 in einen Zwischenbunker 37 geleitet, über eine Dosierbandwaage 38 und über einen Gurtförderer 39 wird das Abfallmaterial dosiert der in den Figuren 1 bis 3 näher dargestellten Sortiervorrichtung 11 zugeführt. Die gereinigte PE und PP-Mischung 24 sowie die als Sinkgut 25 gewonnenen Abfallprodukte werden in einem in der Mitte geteilten Sieb 40 entwässert, das mit einer mit &iae.r
- 11 -
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K II D - 11 - H 80/31
V/asser zuleitung 'Jl verbundenen Brauseeinrichtung JJ2 ausgestattet sein kann.
Die gereinigte PE- und PP-Mischung wird mittels eines Gurtförderers Hj> einer Schneidmühle HH zugeführt und dort bis auf eine Korngröße kleiner 7 mm zerkleinert. Das zerkleinerte Produkt H5 ist geeignet, zum Beispiel einem Extruder aufgegeben zu. werden, um aus dem Produkt Kunststoffgranulat zu erzeugen.
Das Abfallmaterial H6 des Verfahrens der Figur H kann in einer nicht dargestellten zweiten Schwimm-Sinktrennung mit einer Schwertrübe einer Dichte größer 1,0 weiter sortiert werden. Die Schwertrübe kann z.B. unter Verwendung von im Wasser suspendiertem Magnetit oder Schwerspat hergestellt werden.
Mit der Erfindung werden im wesentlichen die folgendeii Vorteile erreicht:
Einfache und saubere Abtrennung von PE und PP aus dem Abfallmaterial, das bei der Verarbeitung von Altakkumulatoren als Produkt anfällt. Als Trennmedium für die Sortiervorrichtung wird im normalen Fall Wasser verwendet.
- 12 -
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Die Schwimm-Sinktrennung erfolgt bei einer Korngröße des Abfallmaterials bis zu 100 mm. Durch die Portbewegung des Sinkguts mittels des mit schräggestellten Pörderelementen versehenen Förderorgans wird eine gute Umwälzung des Abfallmaterials ermöglicht. Der Wasserverbrauch, ist gering, weil das gesamte Prozesswasser über Leitung 47, Pufferbehälter 48 und Pumpe 34 rezirkuliert wird. Der Energieverbrauch ist ebenfalls gering. Als Trennmedium für den Sortiervorgang kann auch Brauchwasser verwendet werden. Sowohl das PE- und PP-Produkt 24 als auch das Abfallprodukt 25 können über dem Entwässerungssieb 40 nochmal gespült werden. Dadurch wird ein sauberes PE- und PP-Produkt zur Weiterverarbeitung und ein deponiefähiges Abfallprodukt ohne löslichen Bleianteil gewonnen. Die Sortiervorrichtung kann auch als eine Schwimm-Sink-Anlage zum Sortieren von Stoffen mit höherer Dichte Verwendung finden durch Anwendung einer Schwertrübe mit höherer Dichte, um ein Schwimmgut höherer Dichte abzutrennen, wobei das Trennmedium dann regeneriert und rezirkuliert werden müßte.
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ORIGINAL INSPECTED
Leerseite

Claims (1)

10.06.1980 / KHD
Chr/Bk - /Ct H 80/31
Patentansprüche
1. Verfahren zur Gewinnung von speziellen Kunststoffen, insbesondere Polyäthylen und Polypropylen, aus dem bei der Aufbereitung von Altakkumulatoren als.Produkt anfallenden Abfallmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfallmaterial im Schwimm-Sinkverfahren nach dem spezifischen Gewicht in aus Polyäthylen und Polypropylen bestehendes Schwimmgut und in aus Hartgummi, Polystyrol, PVC, Glas, Bleibestandteile und dergleichen bestehendes Sinkgut getrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sinkgut des Abfallmaterials im flüssigen Trennmedium des Schwimm- Sink-verfahrens kontinuierlich umgewälzt und gleichzeitig transportiert wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfallmaterial vor Einleitung in die Schwimm-Sinktrennung auf eine Korngröße kleiner 100 mm zerkleinert wird, vorzugsweise nass in einem Trübestrom in einer Hammermühle.
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ORIGINAL INSPECTED
KHD II 8O/31
l\. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vom aufgegebenen Abfallmaterial in einer ersten Schwimm-Sinktrennung mit V/asser als Trennmedium Polyäthylen und Polypropylen als Schwimmgut abgetrennt werden und daß vom Sinkgut der ersten Schwimm-Sinktrennung in einer zweiten Schwimm-Sinktrennung mit einer Schwertrübe einer Dichte größer 1, z.B. etwa 1,50 g/cnr als Trennmedium Hartgummi, Polystyrol und PVC als Schwimmgut abgetrennt werden.
5. Anlage zur Gewinnung von speziellen Kunststoffen, insbesondere Polyäthylen und Polypropylen, aus dem bei der Aufbereitung von Altakkumulatoren als Produkt anfallenden Abfallmaterial, gekennzeichnet durch eine Zerkleinerungsvorrichtung (33)> deren Austrag mit einer Naßsortiervorrichtung (11) in Verbindung steht, die einen Flüssigkeitsbehälter aufweist, in dessen Bodenbereich ein rotierendes Pörderorgan (12) zur Umwälzung und zum Transport des Sinkguts zu einer AustragsÖffnung (18) und in dessen oberem Randbereich ein Austragsorgan (27) zum Austrag des Schwimmgutes (24) angeordnet sind.
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KHD - 3 - H 80/31
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die am Boden der Naßsortiervorrichtung (11) befindliche Austragsöffnung (18) für das Sinkgut mit einem syphonartig mit der Sortiervorrichtung verbundenen und außerhalb dieser liegenden Steigrohr (20) in Verbindung steht, in dem ein Förderorgan, z.B. eine Förderschnecke (22) oder Becherwerk angeordnet ist, die bzw. das im Steigrohr (20) das Sinkgut von unten nach oben zu einer Austragsöffnung (23) fördert, die etwa in Höhe des in der Sortiervorrichtung (11) stehenden Flüssigkeitsspiegels (17) mit Überlauf für das Schwimmgut (24) angeordnet ist.
130062/0155
DE19803023280 1980-06-21 1980-06-21 Verfahren und anlage zur gewinnung von speziellen kunststoffen aus dem bei der aufbereitung von altakkumulatoren als produkt anfallenden abfallmaterial Withdrawn DE3023280A1 (de)

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