DE4437852A1 - Verfahren zum Aufbereiten von Shredderrückständen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten von Shredderrückständen, die insbesondere beim Zerkleinern von Alt­ autos in Shredderanlagen anfallen. Diese Shredderrückstände, die auch als Shredder-Leichtfraktion bezeichnet werden, sind aufgrund ihrer stofflichen Zusammensetzung nicht ohne weiteres verwertbar, so daß sie zumindest teilweise deponiert werden.

Da diese Shredderrückstände einen hohen Kunststoffanteil auf­ weisen, ist bereits vorgeschlagen worden, sie über die Windfor­ men in das Gestell eines metallurgischen Schachtofens, beispielsweise eines Hochofens für die Roheisenerzeugung, einzublasen, um sie so entsorgen und dabei gleichzeitig ihren Energie- und Stoffinhalt zu verwerten. In der Praxis haben sich jedoch erhebliche Schwierigkeiten dadurch ergeben, daß zu­ mindest ein sehr großer Teil der Shredderrückstände Materalien enthält, die die Qualität des beispielsweise in einem Hochofen erzeugten Roheisens so stark mindern würden, daß einer weiteren Verwendung des Roheisens erhebliche Schwierigkeiten entgegen­ stünden. Bei den Bestandteilen, die diese Probleme verursachen, handelt es sich insbesondere um Kupfer und anorganisches Glas (SiO₂).

Die Shredderrückstände liegen im allgemeinen als ein Gemenge vor, das Partikel aus Kunststoff, Gummi, Holz, Glas, Eisen und NE-Metall sowie Textilreste, Plastikfäden und andere Materia­ lien enthält. Die Körnung liegt im allgemeinen unter 8 mm. Auf­ grund des Vorhandenseins insbesondere der Plastikfäden, die zu einem großen Teil aus den Textilbestandteilen der Kraftfahr­ zeuge stammen und überwiegend eine Länge < 1 mm bis einige mm aufweisen, enthalten die Shredderrückstände lockere Agglomerate aus diesen feinfädigen Bestandteilen, die kleinere Partikel umschließen. Diese Agglomerate können eine Größe von weniger als 1 mm bis zu 8 mm aufweisen. Wenngleich die NE-Metallparti­ kel zu einem großen Teil verhältnismäßig klein sind, ist ein Sortieren der Shredderrückstände zwecks Erzielung eines gerin­ geren Gehaltes an unerwünschten Bestandteilen, insbesondere an Cu-Partikeln, nicht ohne weiteres möglich, da letztere, aber auch Glaspartikel und andere unerwünschte Bestandteile, von den Aggglomeraten, die teilweise die Form von Textilknäueln auf­ weisen, eingeschlossen sind. Im übrigen liegen diese Agglome­ rate auch in sehr unregelmäßigen Formen vor. Sie können beispielsweise kugel- aber auch stabförmig ausgebildet sein oder die Form etwa eines Würfels aufweisen. Zwar liegt ein Teil der unerwünschten Bestandteile, also insbesondere der NE-Me­ talle, auch frei, also ohne Einschließung in den vorgenannten Agglomeraten in dem Shredderrückstand vor, jedoch würde ein Sortieren durch Klassieren zu keinem wirtschaftlich brauchbaren Ergebnis führen, da in jedem Fall große Mengen anderer Bestand­ teile im Siebdurchgang und im Siebrückstand verblieben, so daß eine Trennung nach unterschiedlichen Materialien auf diese Weise nicht durchführbar wäre.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren zum Aufbereiten von Shredderrückständen verfügbar zu ma­ chen, das es mit verhältnismäßig einfachen Mitteln ermöglicht, bestimmte Bestandteile der Shredderrückstände, die deren Ver­ wertung erschweren, wenn nicht sogar unmöglich machen, zumin­ dest in einem solchen Ausmaß zu entfernen, daß die Shredder­ rückstände zumindest teilweise verwertet werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die Shredderrückstände vorzugsweise in einem Zwangsmischer homogenisiert und mit einem fein- bis feinstkörnigen, eine magnetisierbare Komponente enthaltenden Material vermischt wer­ den und das resultierende Gemisch über einen Magnetscheider ge­ führt wird. Dabei wird zweckmäßigerweise so vorgegangen, daß das Homogenisieren der Shredderrückstände und deren Vermischen mit dem die magnetisierbare Komponente enthaltenden Material in getrennten Verfahrenschritten durchgefüht werden derart, daß zunächst der Shredderrückstand beispielsweise in einem Zwangs­ mischer behandelt wird, um zumindest einen Teil der Agglomerate aufzubrechen und zu zerkleinern, wodurch die in diesen Agglome­ raten enthaltenen Metallteilchen, insbesondere auch Cu-Parti­ kel, freigelegt werden. Normalerweise werden die als Ausgangs­ material benutzten Shredderrückstände einen gewissen Feuchtig­ keitsgehalt aufweisen, der, z. B. auch über Rostbildung an Fe- Teilchen, zur Agglomeratbildung beiträgt.

Die Vermischung der Shredderrückstände mit dem magnetisierbaren fein- bis feinstkörnigem Material kann dann in einem weiteren Verfahrensschritt erfolgen. Häufig wird das magnetisierbare Ma­ terial die Komponente eines Gemisches sein, welches auch andere Bestandteile, beispielsweise Wasser, enthält. Als besonders geeignetes Gemisch mit großen Anteilen an magnetisierbaren Materialien hat sich Walzzunderschlamm herausgestellt, der zu­ dem den Vorteil hat, daß er sich ebenfalls ein Abfallmaterial darstellt, das entsorgt werden muß. Walzzunderschlamm enthält im allgemeinen 10 bis 25% Wasser und darüberhinaus in vielen Fällen bis etwa 5% Schmierstoffe, beispielsweise Öl. Nach ei­ ner Durchmischung vorzugsweise in einem Zwangsmischer, die etwa 1 bis 2 min dauern kann, hat sich ein großer Teil der feintei­ ligen Bestandteile des Shredderrückstandes unter Bildung von Klein- und Kleinst-Agglomeraten mit den feinkörnigen Bestand­ teilen des Walzzunderschlammes vermischt. Zur Bildung dieser Agglomerate trägt der Feuchtigkeitsgehalt des Walzzunderschlam­ mes, ggf. auch dessen Ölgehalt, bei. In diesen Agglomeraten ist auch ein großer Teil der Plastikfädchen des Shredderrückstandes enthalten. Die Enden der Plastikfädchen ragen vielfach aus den Agglomeraten heraus.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß ein großer Teil der unerwünschten Bestandteile, insbesondere der Cu- und Glasteil­ chen freigelegt wird, ohne daß diese Teilchen bei der Vermi­ schung mit den magnetisierbaren Partikeln an diesen anhaften. Dies gilt auch, wenn z. B. Walzzunderschlamm verhältnismäßig große Anteile an Schmiermittel, insbesondere Ölen, enthält.

Derselbe Effekt tritt auch bei Vermischen der Shredderrück­ stände mit anderen Substanzen oder Gemischen, die magnetisier­ bares Material enthalten, ein. Dabei kann es sich z. B. um Fe- haltige Stäube oder Schlämme aus der Eisen- und Stahlindustrie handeln. Jedoch hat sich die Verwendung von Walzzunderschlamm auch deshalb als besonders vorteilhaft erwiesen, weil die klei­ nen Walzzunderpartikel durchweg scharfe Kanten aufweisen, die beim Vermischen zumindest einen Teil der im Ausgangsmaterial, also den Shredderrückständen, befindlichen, insbesondere durch die Plastikfäden gebildeten Agglomerate, soweit sie beim Homogenisieren noch nicht zerkleinert worden sind, aufgrund der beim Mischvorgang auftretenden Reibung zerreißen und aufbre­ chen, so daß weitere kleine Partikel, die in diesen Agglomera­ ten eingeschlossen waren, frei werden.

In Abhängigkeit von der Festigkeit der sich beim Mischvorgang bildenden kleinen Agglomerate kann es zweckmäßig sein, dem Ge­ misch aus Shredderrückstand und dem die magnetisierbare Kompo­ nente enthaltenden Material feinstkörnige Substanzen beizumi­ schen, die in Gegenwart von Wasser abbinden. Als besonders zweckmäßig hat sich die Verwendung von Filterasche mit puzzola­ nischen Eigenschaften herausgestellt, da es sich hierbei eben­ falls um ein Abfallprodukt handelt. Außerdem sind Filteraschen verfügbar, deren chemische Zusammensetzung es erlaubt, sie in beispielsweise das Gestell eines Hochofens einzublasen, ohne daß nachteilige Auswirkungen auf den Hochofengang bzw. die Eigenschaften des Roheisens zu befürchten wären. Die das Abbin­ den bewirkenden Substanzen, also beispielsweise die vorgenannte Asche, deren Korngröße beispielsweise überwiegend zwischen 70 und 90 µm liegen kann, können in einem besonderen Verfahrens­ schritt zugemischt werden, der nach dem Vermischen der Shredderrückstände mit dem eine magnetisierbare Komponente enthaltenden Material erfolgt. In der Praxis hat sich gezeigt, daß etwa 20 Gew.-% Filterasche aus einem Braunkohlenkraftwerk mit einem CaO-Gehalt von ca. 8% ausreicht, um den angestrebten Effekt zu erzielen. Die Mischdauer kann z. B. 2 min betragen. Dies führt dann überwiegend zu einer Beschichtung der bereits gebildeten Agglomerate mit der Elektrofilter-Asche, die im Er­ gebnis einen Mantel um die Agglomerate bildet.

Es ist aber auch möglich, diese in Gegenwart von Wasser abbin­ denden Substanzen, also beispielsweise die Elektrofilter-Asche, zunächst mit dem eine magnetisierbare Komponente enthaltenden Material zu vermischen und dieses Gemisch dann mit den Shred­ derrückständen zu vermischen. Ein Verfahren zum Herstellen ei­ nes Gemisches aus Walzzunderschlamm und Braunkohlenfilterasche ist in der DE-OS 42 00 533.7 beschrieben. Darin wird auch auf die Möglichkeit hingewiesen, durch den Abbindevorgang den entstehenden Agglomeraten eine gewisse Festigkeit zu geben. Ein Gemisch aus Walzzunderschlamm und Filterasche kann, nachdem es ggf. durch einen Klassiervorgang von irgendwelchen Verunreini­ gungen befreit worden ist, vor Beginn des Abbindens mit den Shredderrückständen vermischt werden, wobei sich dann die be­ reits erwähnten kleinen Agglomerate bilden.

In jedem Fall wird das resultierende Gemisch über einen Magnet­ scheider geführt, in welchem jene Bestandteile des Shredder­ rückstandes, an denen die magnetisierbaren Teilchen, also beispielsweise Partikel des Walzzunderschlammes oder auch an­ dere magnetisierbare Teilchen anhaften, aus dem Material herausgenommen werden, so daß ein Materialanteil aus den übri­ gen Partikeln verbleibt, die von den magnetisierbaren Teilchen ganz oder zumindest in einem solchen Ausmaß freigeblieben sind, daß sie vom Magnetfeld nicht erfaßt werden. Dabei handelt es sich überwiegend um Cu- und Glaspartikel, ggf. aber auch um Teilchen aus Edelstahl und/oder Aluminium.

Das vorbeschriebene Verfahren erlaubt es, die Gehalte an insbe­ sondere Kupfer und Glas, aber auch an Edelstahl- und/oder Aluminiumpartikeln, im Shredderrückstand in einem solchen Aus­ maß zu reduzieren, z. B. auf 40% des Ausgangs-Cu-Anteils, daß das aufgrund seiner Verbindung mit den magnetisierbaren Teil­ chen im Magnetscheider abgeschiedene Material ohne weiteres beispielsweise in das Gestell eines Hochofens oder in einen anderen metallurgischen Ofen, beispielsweise einen Kupolofen oder in einen Elektrolichtbogenofen, eingeblasen werden kann, ohne daß das darin erzeugte Produkt eine ins Gewicht fallende nachteilige Beeinflussung seiner Qualität erfährt.

Es ist auch möglich und in vielen Fällen zweckmäßig, im Falle des Zumischens von Substanzen, die in Gegenwart von Wasser ab­ binden, nach Beendigung des Mischvorganges das resultierende Gemisch einige Tage zu lagern, um die bei dem dann einsetzenden Abbindevorgang entstehende Wärme zu nutzen, um wenigstens einen Teil der Feuchtigkeit des Gemisches zu verdampfen. Auf diese Weise kann, wenn dies zweckmäßig oder erforderlich ist, der Wassergehalt des Gemisches auf einen Wert gesenkt werden, der für die anschließende Verwertung des Gemisches beispielsweise in einem metallurgischen Ofen besonders günstig ist. Die Praxis hat gezeigt, daß aufgrund der Agglomeratbildung die Rieselfä­ higkeit des Gemisches trotz des Lagerns und des Abbindevorgan­ ges nicht beeinträchtigt wird, so daß das Gemisch als Schüttgut dem nachgeschalteten Magnetscheider ohne Klumpenbildung dosiert aufgegeben werden kann. Die Feuchtigkeit des Gemisches konnte durch die Wärmebildung beim Abbindevorgang auf weniger als 10% gesenkt werden.

Claims (12)

1. Verfahren zum Aufbereiten von Shredderrückständen zwecks Entfernen von unerwünschten Bestandteilen, insbesondere Kupfer und Glas, dadurch gekennzeichnet, daß die Shredderrückstände vorzugsweise in einem Zwangsmischer homogenisiert und mit einem fein- bis feinstkörnigen, eine magnetisierbare Komponente ent­ haltenden Material vermischt werden und das resultierende Ge­ misch über einen Magnetscheider geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Homogenisieren und das Vermischen mit dem die magnetisierbare Komponente enthaltenden Material in getrennten Verfahrens­ schritten durchgeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Shredderrückstand bei der Homogenisierung und/oder dem Vermischen in Abhängigkeit von dem Ausgangswassergehalt des Shredderrückstandes und/oder dem des hinzuzufügenden, die magnetisierbare Komponente enthaltenden Materials Wasser hinzu­ gefügt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Homogenisieren und/oder das Vermischen mit magnetisier­ barem Material in einem Zwangsmischer durchgeführt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Shredderrückstände mit einer Korngröße von 0-8 mm verwendet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Material mit magnetisierbaren Bestandteilen Walzzunderschlamm verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ölhaltiger Walzzunderschlamm verwendet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß Walzzunderschlamm mit einem Wassergehalt von 10-25% ver­ wendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Material, welches magnetisierbare Bestandteile enthält, Stäube und/oder Schlämme aus der eisen- und stahlerzeugenden Industrie verwendet werden.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch aus Shredderrückstand und dem eine magnetisierbare Kom­ ponente enthaltenden Material Substanzen beigemischt werden, die in Gegenwart von Wasser abbinden.

11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch aus Shredderrückstand und dem eine magnetisierbare Kom­ ponente enthaltenden Material Filterasche zugefügt wird, die puzzolanische Eigenschaften aufweist.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ein Abbinden bewirkenden Substanzen dem Gemisch aus Shredder­ rückständen und wenigstens einer magnetisierbaren Komponente enthaltenden Material in einem zusätzlichen Verfahrensschritt zugemischt werden.