DK153667B - Fremgangsmaade ved frembringelse af genbrugsglasmateriale paa basis af genbrugsglas. - Google Patents

Description

Opfindelsen angår en fremgangsmåde ved frembringelse af genbrugsgiasmateriale ved knusning, tørsigt-ning, magnetisk frasortering og optisk frasortering af råmateriale på basis af genbrugsglas.

Der er mange grene af industrien, som nutildags søger at genbruge de producerede brugte genstande. Navnlig indenfor glasindustrien forsøger man i glassmelten at indføre en vis mængde genbrugsglas, der opnås ved indsamling og knusning af flasker og andre glasbeholdere.

Ved en sådan operation er der altid risiko for forringelse af produktionskvaliteten. Når det drejer sig om glasindustrien, indebærer det forhold, at genbrugsglasset ikke har ensartet beskaffenhed, ingen reel begrænsning af den mængde glasskår, der kan indsættes i glassmelten. Den store vanskelighed ligger i, at genbrugsglasset indeholder en ikke ubetydelig mængde fremmedlegemer, f.eks. usmeltelige sten eller potteskår, der hidrører fra operationerne til indsamling og især successive håndteringer, og som kan indebære en uacceptabel fejlprocent i glassmelten. Det er derfor nødvendigt at foretage sortering.

Endvidere er genbrug kun mulig ved rimelige omkostninger. Det er derfor helt umuligt at genvinde glasset ved sortering af husholdningsaffald fra en almindelig indsamling. Endvidere kan glasindustrien kun i ganske få undtagelsestilfælde foranstalte særindsamlinger. For at kunne opsamle en tilstrækkelig mængde er man nødt til at lade de foretagender, der tager sig af almindelig indsamling, sørge for speciel indsamling med de sædvanlige midler, hvorpå det opsamlede materiale opbevares og med mellemrum leveres til glasfabrikkerne.

På grund af de mange manipulationer under ikke særligt rene forhold er der i det opsamlede glas kun ganske få intakte genstande, idet materialet i hovedsagen består af glasskår blandet med en ikke ubetydelig mængde let materiale, såsom stumper af emballage, etiketter, diverse papirstykker, kapsler af plastmateriale, dele af andre metaller end jern, f.eks. bly, tin, aluminium, der især hidrører fra kapsellukker, samt andre urenheder, der i hovedsagen indføres under de andre opbevaringsmellemtrin, f.eks. dele eller stykker af metal andet end jern, sten eller endog diverse større genstande.

Selv om der foretages direkte indsamling under de bedste renlighedsforhold, er det umuligt at undgå tilstedeværelsen af fremmedlegemer, om ikke andet fordi selve glasgenstanden oprindeligt var forsynet med sin egen emballage. Man kan derfor ikke nøjes med blot at knuse dette rå materiale, og det er nødvendigt at sørge for rensning.

Fra det tyske offentliggørelsesskrift DE-A-2.638.608 er det kendt at bearbejde glasaffald ved knusning og derefter at fjerne metalliske urenheder ved magnetisk frasortering og efterfølgende sigtning. Med mindre glasaffaldet indsamles under helt usædvanlige renlighedsforhold, kan denne kendte teknik kun være effektiv, for så vidt den oprindelige frasortering, der foretages optisk, visuelt og manuelt,også er tilstrækkeligt effektiv.Det drejer sig dog her om en operation, der har tilfældighedens karakter på grund af risikoen for fejltagelser hos operatøren, og den er ret kostbar, fordi det er nødvendigt for at opnå en accepterbar renhedsprocent at foretage flere successive sorteringer, der har nogenlunde konstant virkningsgrad hvad angår de produkter, der skal fjernes, men som har i sig selv aftagende effektivitet.

Fra beskrivelsen til US patent nr. 3.650.396 kender man en metode, hvor der foretages knusning af affaldsmaterialet og hvor der derefter ved sigtning separeres den fraktil, der indeholder partikelstørrelser fra ca.

6 til ca. 18 mm, hvorpå der i en opadgående luftstrøm foretages vindsigtning for at adskille glasmaterialet fra sten og metalpartikler. En efterfølgende optisk frasortering adskiller hvidt glas fra farvet glas.

Udover det forhold, at det kan være problematisk at opnå en effektiv sortering, når partiklerne tilnærmelsesvis h'ar samme vægtfylde, er denne kendte teknik forbundet med et stort energiforbrug og den fører til, at en ret stor mængde materiale, nemlig partiklerne større end ca. 18 mm og mindre end ca. 6 mm, ikke bliver genbrugt. Denne materialemængde kunne genvindes ved en flotationsproces af f.eks. den art, der kendes fra de franske patentskrifter nr. 2.149.493 eller nr. 2.320.783, men metoden er for kostbar og slutproduktet får alt for fin form til, at det uden vanskeligheder kan anvendes i større mængder i en glassmelteovn.

Opfindelsen adskiller sig fra den ovenfor nævnte kendte teknik ved, at der foretages frasortering af det fine materiale og de større stykker, og derefter opdeling af råmaterialets mellemste klasse i flere partikelstørrelsesklasser, at der på hver af disse partikelstørrelsesklasser separat foretages knusning og derefter sigtning, og at nævnte knusning styres således, at der ved sigtningen opnås: - en genanvendelig nedre fraktil, - en øvre fraktil, der bortkastes, og - en mellemfraktil, der føres til yderrligere behandling.

Opfindelsen beror på den erkendelse, at den her definerede mekaniske rensning, der i parallel foretages på flere partikelstørrelsesklasser, på hvilke der foretages knusning og. efterfølgende sigtning, virker meget effektivt og giver mulighed for at tilsætte en glassmelte store mængder af genvundet materiale, f.eks. op til 50% eller mere.

Detaljerne om den ovenfor beskrevne række af behandlinger fremgår af vedlagte tegninger.

Fig. 1 viser i forenklet form strukturen i et anlæg til knusning og sortering i overensstemmelse med opfindelsen, med procentangivelse af den relative vægt fordeling og promilleangivelse af indholdet af urenheder.

Fig. 2 viser et funktionsdiagram for dette anlæg.

Fig. 1 viser, at råmaterialet føres gennem en sigte 1, hvor der foretages en første sigtning til separering af flasker eller andre hele genstande eller glasskår af større dimensioner. Denne operation kan hensigtsmæssigt foretages på en sigte, der består af et gitter 2 med divergerende gitterstænger, der tilbageholder alle elementerne med minimale dimensioner større end ca. 40 mm.

Erfaringen viser, at de store stykker, der holdes tilbage på gitteret 2, maksimalt andrager 15% af den behandlede mængde. Efter en visuel kontrol til manuel frasortering af de større fremmedlegemer ved en sorteringsstation 3 kan disse store stykker genbruges efter selektiv knusning i en knusemaskine 4 og efterfølgende sigtning i en sigte 5 med henblik på opnåelse af to fraktiler, nemlig en genanvendelig fraktil F41 fra 0 til 25 mm og en kassérbar fraktil F42, 25 til 40 mm (hovedmængden er glas, der er ca. 5% metal og ca. 2% letmateriale).

Knusningen foretages hensigtsmæssigt ved hjælp af en kæbeknuser, medens sorteringen foretages på en vibrations s igte.

Det materiale, som passerer gitteret 2, transporteres på et magnetisk transportbånd 6·, som fjerner næsten alle jernmetaldele, hvorpå materialet tilføres en sigte 7 med et sigtegitter 7a med 10 mm store åbninger og et sigtegitter 7b med ca. 5 mm store åbninger .

Det fine materiale T1, der har en partikelstørrelse mindre end 10 mm, og som derfor passerer gennem gitteret 7a, andrager lidt mindre end 10% af totalmængden med et glasindhold i hvert fald lig med glas-indholdet i råmaterialet. På gitteret 7b separeres det fine materiale i to fraktiler, nemlig F11, 0 til 5 mm, og F12, 5 til 10 mm, hvilke fraktiler nemt kan genanvendes og opbevares i sigtebeholderne 8 og 9 og derefter behandles periodisk.

Fraktilen F11, som andrager lidt mindre end 3% af det indsamlede materiale, gøres anvendelig ved almindelig knusning til en størrelse mindre end 2 mm i en knusemaskine 10. Fraktilen F12 andrager ca. 7% af det indsamlede materiale. Denne størrelsesmæssigt snævre fraktil og den relativt lille mængde, der skal behandles, bevirker, at der kan foretages optisk sortering ved en station 11 ved hjælp af et automatisk sorteringsapparat, der fjerner næsten alle sten og en ikke ubetydelig mængde glas. Såfremt arbejdsplanet gør det muligt, kan ca. 90% af dette glas senere genvindes ved recirkulation i apparatet, uden at der herved genindføres betydelige mængder sten i genbrugsglasset.

Det materiale, som ikke passerer gennem gitteret 7a, og som består af partikler af en størrelse fra 10 til 40 mm eller mere, kan andrage op til 80% af totalmængden. Dets indhold af fremmedlegemer, navnlig sten og andre usmeltelige produkter, der er meget skadelige for smelteprocessen, er lidt mindre end den oprindelige procentdel. Ved hjælp af en sigte 12 foretages der sigtning af denne klasse til flere separate, parallelle klasser. I praksis viser det sig at være mest hensigtsmæssigt at foretage sigtning i to medianklasser T2 og T3, således at grænseværdierne for partikelstørrelse danner en geometrisk progression med forhold omtrent lig med 2, nemlig dels 10-20 mm, dels 20-40 mm.

I princippet foretages der på begge disse klasser, den ene i stationen 13, den anden i stationen 14, en visuel kontrol med manuel sortering begrænset til fjernelse af de usmeltelige legemer, hvorved udbyttet ved den pågældende station forbedres. Den nedre medianklasse T2 andrager ca. 20% af den oprindelige mængde. Den øvre medianklasse T3, der har et større indhold af urenheder og navnlig usmeltelige legemer, andrager mindre end 60% af den oprindelige mængde, men på grund af størrelsen af partiklerne i denne klasse er arbejdet for de operatører, der sørger for den visuelle kontrol og den manuelle sortering af de fundne usmeltelige legemer, nogenlunde den samme for begge disse klasser. Under disse forhold vil sorteringen, begrænset til disse sten og de usmeltelige legemer, give en teoretisk effektivitet større end 70%.

Hver enkelt af disse medianklasser opbevares derefter i hver sin beholder 15 og 16 med henblik på regulering af ydelse, inden de udsættes for knus-ning, med konstant strømningsmængde i to knusemaskiner henholdsvis 17 og 18. Det drejer sig om stødknusemaski-ner, der har en rotor, hvis vinger kaster materialepartiklerne mod et antal tværgående blade i det indre af rotorhuset.

Knusningen foregår med moderat rotationshastighed og med en rotorspalte af omtrent samme størrelse som de partikler, der skal knuses, og.den tilførte materialemængde bør være noget mindre end den nomi?* nelle mængde, som fabrikanten angiver for knusemaskinen til normalt brug, nemlig knusning af mineraler.

De to medianklasser sigtes derefter i tre respektive klasser ved hjælp af sigter 19 og 20.

Hvad angår den Øvre klasse T3 af nævnte to klasser kan sigtningen foregå således, at man får tre fraktiler, hvis grænseværdier igen danner en geometrisk progression med forhold omtrent lig med 2, nemlig - en fraktil F31, 0 til 10 mm, der andrager godt og vel en trediedel af den oprindelige mængde, og som er direkte genanvendelig, - en fraktil F32, 10 til 25 mm, der andrager lidt mere end 20% af mængden, og hvor partikelstørrelsen og beskaffenheden i hovedsagen er som i den nederste del af medianklassen T2, og - en fraktil F33, 25 til 40 mm, der kun andrager 1% af den oprindelige mængde, men som indeholder op til 35% urenheder og derfor skal smides væk.

På grund af sine karakteristika skal fraktilen F32, 10 til 25 mm, igen sorteres. Den kan hensigtsmæssigt blandes med den nedre medianklasse T2, hvorpå blandingen underkastes en selektiv knusning efterfulgt af sigtning i tre fraktiler. Den mængde, der skal behandles under denne anden knusning, er derfor lidt mindre end den mængde, der blev behandlet ved den forudgående knusning, hvilket giver mulighed for at anvende to knusemaskiner af nogenlunde samme kapacitet.

Grænseværdierne for de valgte fraktiler kan hensigtsmæssigt danne en geometrisk progression med forhold på ca. 1,5: - fraktilen F21, 0 til 10 mm, andrager ca. 40% af den oprindelige mængde og er tilstrækkelig ren til direkte genbrug, - fraktilen F22, 10 til 15 mm, andrager kun ca. 4% af den oprindelige mængde. På samme måde som for fraktilen F12 er der her tale om en snæver fraktil og da der kun er en lille mængde, der skal behandles, kan fraktilen optisk sorteres i stationen 21 ved hjælp af et automatisk sorteringsapparat på samme måde som for stationen 11, - fraktilen F23, 15 til 25 mm, andrager ca.. 1% af den oprindelige mængde og indeholder op til 15% fremmedlegemer, hvorfor den også skal smides vask.

-I den afsluttende del af behandlingen grupperes de genvundne frafctiler, der føres til et magnetisk sorteringsapparat 22, som fjerner de metalpartikler, der kan skyldes slitagen i knusemaskinerne.

Man har tidligere sagt, at selektiviteten i sigtningen og valget af fraktilinddelingen til opnåelse af denne selektivitet afhænger af knusningskvaliteten, dvs. af de valgte driftsparametre.

Den efterfølgende Tabel I giver for hver af de to klasser T2 (10-20 mm) og T3 (20-40 mm) tre eksempler på partikelstørrelsesfordeling som funktion af periferihastigheden i m/s for de anvendte rotorer i knusemaskiner af typen APq fra firmaet HAZEMAG, hvilke maskiner arbejder med en ydeevne på 2,5 ton pr. time og af ro tor spalten (der angives i can og her er et underordnet kriterium). For hver af disse klasser svarer de driftsbetingelser, man har valgt i det ovenfor angivne eksempel til forsøgene henholdsvis nr. 22 og nr. 32.

Der kan vælges andre sigteklasser end de ovenfor angivne, men for almindelige materialer viser det sig, at disse klasser svarer til det bedste kompromis mellem fordeling og effektivitet i den mekaniske sortering.

Fig. 2 viser den måde, hvorpå de forskellige bestanddele i det oprindelige råmateriale i det netop givne eksempel fordeler sig mellem de forskellige fraktiler, der kan genbruges eller skal smides væk.

I overensstemmelse med den ovenfor givne forklaring inddeles bestanddelene i fem kategorier: 1 - glas, 2 - usmeltelige legemer, 3 - ikke-jernmetaller, 4 - lette produkter, 5 - jemmetaller.

Fordelingen af den totale mængde og dens inddeling i kategorier er angivet i de forskellige blokke i diagrammet, i successive søjler, 0 til 5, i en og sårerne rækkefølge, hvilke søjler gengives nedenfor i tabellen. De jernholdige materialer, der fjernes ved den magnetiske frasortering i begyndelsen af operationen, ses kun i den øvre del af diagrammet.

De angivne vægtmængder svarer til behandlingen af 25 ton genbrugsmateriale med glasindhold. Tallene er opnået på basis af målinger, der er foretaget i et prøveanlæg på‘ forsøgsprøver, der svarer til behandlingen af 2 ton produkt under anvendelse af ovennævnte knusemaskiner af typen APq fra firmaet HAZEMAG. Glasindholdene bestemmes ved subtraktion.

Den nedenfor givne tabel angiver de opnåede resultater :

Det vil således ses, at opfindelsen giver anvisning på en metode til mekanisk sortering med en sikkerhed og effektivitet, som man ved en manuel sortering i flere trin kun kunne opnå på bekostning af et besværligt arbejde med stort mandskab. Denne metode, hvadenteniman anvender den alene eller i kombination med en manuel sortering, alt efter hvor forurenet det opsamlede materiale kan være, dvs. afhængigt af den måde, hvorpå materialet samles, gør det muligt i en glas smelte at indføre genbrugsglas i en mængde på op til 50% eller mere af smeltemængden.

Uden at afvige fra det beskrevne princip kan der foretages diverse ændringer i den beskrevne proces, og efter fjernelse af det fine materiale og de store stykker kan man dele medianparten af materialet op i to klasser, der efter knusning delvis recirkuleres til lavere frakti-ler. I de gunstige tilfælde er det navnlig muligt at afskaffe den manuelle sortering forud for den selektive knusning. Dette er for eksempel tilfældet, hvis den mængde genbrugsglas, der skal tilsættes smelten, er relativ lille, eller hvis man starter fra et råmateriale, der stammer fra en direkte og omhyggelig opsamling. I andre tilfælde kan nogle af disse sorteringsoperationer placeres foran knuseoperationerne. Man kan også komplettere den magnetiske sortering, der foretages ved stationen 6 eller behandlingen af det fine materiale, med en opsugning af de lette produkter, hvilket er en fordelagtig mulighed, selv om den ikke er taget med i de ovenfor givne opgørelser, for eventuelt at behandle de to fraktiler F12 og F22 i ét og samme automatiske apparat til optisk sortering eller lade fraktiien F42 recirkulere til klassen i sigten 16.

Det skal også bemærkes, at en mere selektiv sigtning af fraktiien F23 kan opnås på det øvre sigtegitter 19, hvis dette gitter har sine sigtehuller formet som spalter, der løber på tværs af gitterhældningen, f.'eks. spalter af størrelse 10 x 25 mm.

TABEL I - KNUSNINGSBETINGELSER

Partikélstørrélsésfordéliiig j akkum. % (afrundede værdier)

Claims (7)

1. Fremgangsmåde ved frembringelse af genbrugsglasmateriale ved knusning, tørsigtning, magnetisk frasortering og optisk frasortering af råmateriale på basis af genbrugsglas, kendetegnet ved, at der foretages frasortering af det fine materiale og de større stykker, og derefter opdeling af råmaterialets mellemste klasse i flere partikelstørrelsesklasser, at der på hver af disse partikelstørrelsesklasser separat foretages knusning (17,18) og derefter sigtning (19,20), og at nævnte knusning styres således, at der ved sigtningen opnås: - en genanvendelig nedre fraktil (F21,F31,...), - en øvre fraktil (F23,F33,...) , der bortkasteå,-og - en mellemfraktil (F22,F32,...), der føres til yderligere behandling.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1,kendetegnet ved, at der for partikelstørrelsesklasserne vælges sådanne grænseværdier, at de danner en geometrisk progression med forhold omtrent lig med 2, at mellem-fraktilen sorteres.i to medianklasser (T2,T3),og at der på hver af disse medianklasser foretages en manuel, optisk frasortering (13,14) af de usmeltelige legemer forud for knusningen og sigtningen.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at den øvre medianklasse (T3) efter knusning sigtes i tre fraktiler med respektive partikelstørrelser 0-10 mm (F31), 10-25 mm (F32) og 25-40 mm (F33), og at den nedre medianklasse (T2) sigtes i tre fraktiler med respektive partikelstørrelser 0-10 mm (F21), 10-15 mm (F22) og 15-25 mm (F23).

4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved, at der mellem den optiske frasortering (13) og knusningen (17) foretages genblanding af den øvre medianklasses (T3) mellemfraktil (F32) med den nedre medianklasse (T2) , og efterfølgende sigtning (19).

5. Fremgangsmåde ifølge krav 3 og 4, kend e-tegnet ved, at den nedre medianklasses (T2) mel-lemfraktil (F22) renses ved optisk frasortering (21).

6. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at de større stykker underkastes en styret knusning (4) og en efterfølgende sigtning (5) til opnåelse af en genanvendbår nedre fraktil (F41) og en øvre fraktil (F42), der smides væk.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 6, kendetegne t ved, at det fine materiale (T1) deles op i to fraktiler, nemlig en nedre fraktil (F11), der underkastes knusning (10) til partikelstørrelse mindre end 2 mm, og en øvre fraktil (F12), der renses ved optisk frasortering (11).