EP1598114B1 - Verfahren zum Trennen von Silicium und Olivin aus einer diese Substanzen enthaltende Mischung und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Trennen von Silicium und Olivin aus einer diese Substanzen enthaltende Mischung und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens Download PDF

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EP1598114B1
EP1598114B1 EP05290795A EP05290795A EP1598114B1 EP 1598114 B1 EP1598114 B1 EP 1598114B1 EP 05290795 A EP05290795 A EP 05290795A EP 05290795 A EP05290795 A EP 05290795A EP 1598114 B1 EP1598114 B1 EP 1598114B1
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silica
olivine
magnetic
magnetic particles
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/28—Plant or installations without electricity supply, e.g. using electrets
    • B03C3/30—Plant or installations without electricity supply, e.g. using electrets in which electrostatic charge is generated by passage of the gases, i.e. tribo-electricity

Definitions

  • the present invention also relates to a device for implementing this method.
  • the invention relates to a process for recycling a mixture containing silica and olivine from the manufacture of metal parts by molding.
  • the resulting part is extracted from the mold by a shake operation of separating the particles from the metal part obtained.
  • chromite and olivine can be used as sand in contact with steel, said contact sand, the sand to fill the rest of the mold, said sand fill, which can be constituted of silica.
  • olivine For the manufacture of this type of metal parts, the use of olivine as contact sand has certain advantages since its cost is lower than that of chromite, olivine does not have any constraints on the rejects contrary to chromite which can lead to the formation of Cr VI , and the fineness of the grain of olivine makes it possible to manufacture parts with properties of improved surfaces.
  • WO 02/48036 discloses a chemical and thermal process for the separation of silica / magnesium and olivine.
  • the main subject of the invention is therefore a process for separating olivine and silica in a mixture containing them for the purpose of recycling them.
  • the heat treatment chamber 25 is constituted by a fluidized bed furnace in which the equilibrium mixture of olivine and silica 4 progresses in the furnace by fluidization at a temperature of about 650 ° C.
  • This heat treatment step 6 notably makes it possible to obtain a physical dissociation of the grains silica and olivine which may be agglomerated by the presence of the chemical components used in the molding operation such as resins for example.
  • the rebalanced olivine and silica mixture 7 obtained at the end of the heat treatment step 6 then undergoes a second magnetic sorting step 8 at the end of which a regenerated silica 11 mixture containing more than 70% is separated.
  • silica which is directed to a storage silo for reuse as anchor sand
  • strongly magnetic particles 12 which are removed from the circuit and a mixture of olivine and silica 10 which again undergoes the second magnetic sorting step 8.
  • the presence of the first drum 16 is preferable to prevent fouling of the second drum 21 and thus obtain optimum separation at the second drum 21.

Landscapes

  • Silicon Compounds (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Claims (28)

  1. Verfahren zum Trennen von Silicium und Olivin aus einer diese Substanzen enthaltenden Mischung (1), wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte umfasst:
    a. einen Schritt der magnetischen Sortierung (2, 8), und
    b. einen Schritt der thermischen Behandlung (6),
    aus denen vor allem eine im Hinblick auf Olivin regenerierte Mischung (9) und eine im Hinblick auf Silicium regenerierte Mischung (11) resultiert.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das mindestens die folgenden Schritte umfasst:
    a. einen ersten Schritt der magnetischen Sortierung (2) der Mischung (1), aus dem vor allem eine im Hinblick auf Olivin und Silicium wieder ausgewogene Mischung (4) und eine mit Silicium angereicherte Mischung (3) resultiert,
    b. einen Schritt der thermischen Behandlung (6) der im Hinblick auf Olivin und Silicium wieder ausgewogenen Mischung (4) aus Schritt (a), und
    c. einen zweiten Schritt der magnetischen Sortierung (8) der Mischung (7) aus Schritt (b), aus dem vor allem eine im Hinblick auf Olivin regenerierte Mischung (9) und eine im Hinblick auf Silicium regenerierte Mischung (11) resultiert.
  3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, das mindestens in der Reihenfolge die folgenden Schritte umfasst:
    a. den ersten Schritt der magnetischen Sortierung (2),
    b. den Schritt der thermischen Behandlung (6) der ersten im Hinblick auf Olivin und Silicium wieder ausgewogenen Mischung (4) aus Schritt (a), und
    c. den zweiten Schritt der magnetischen Sortierung (8) der Mischung (7) aus Schritt (b).
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die das Silicium und das Olivin enthaltende Mischung (1) aus der Entformung hervorgegangen ist, die bei der Herstellung von Metallteilen durch Formen durchgeführt wird und die zwischen 5 und 40 % Olivin, Silicium und stark magnetische Partikel enthält, wie Eisenoxidpartikel.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Schritt der magnetischen Sortierung (2) mindestens die folgenden Schritte umfasst:
    (a1) einen ersten Schritt der magnetischen Trennung (14), um die stark magnetischen Partikel (5) von der Olivin und Silicium enthaltenden Mischung (1) zu trennen, und
    (a2) einen zweiten Schritt der magnetischen Trennung (15) der von stark magnetischen Partikeln (19) abgereicherten Mischung aus Schritt (a1), um die restlichen stark magnetischen Partikel (5) zu entfernen und um zu erhalten:
    - die mit Silicium angereicherte Mischung (3), und
    - die im Hinblick auf Olivin und Silicium wieder ausgewogene Mischung (4).
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die mit Silicium angereicherte Mischung (3) recycelt und als Füllsand verwendet wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die im Hinblick auf Olivin und Silicium wieder ausgewogene Mischung (4) zirka 50 % Silicium und 50 % Olivin enthält.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schritt der thermischen Behandlung (6) darin besteht, die im Hinblick auf Olivin und Silicium wieder ausgewogene Mischung (4) einer Temperatur von über 400 °C auszusetzen.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schritt der thermischen Behandlung (6) darin besteht, die im Hinblick auf Olivin und Silicium wieder ausgewogene Mischung (4) in einem Wirbelbettofen (25) bei einer Temperatur von zirka 650 °C zu behandeln.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die im Hinblick auf Olivin und Silicium wieder ausgewogene Mischung (4) auf eine Temperatur von unter 50 °C abgekühlt wird.
  11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der zweite Schritt der magnetischen Sortierung (8) mindestens die folgenden Schritte umfasst:
    (c1) einen ersten Schritt der magnetischen Trennung (34), um die stark magnetischen Partikel (12) von der Mischung (7) zu trennen, die aus dem Schritt der thermischen Behandlung (6) hervorgegangen ist, und
    (c2) einen zweiten Schritt der magnetischen Trennung (35) der von stark magnetischen Partikeln abgereicherten Mischung (39) aus Schritt (c1), um die restlichen stark magnetischen Partikel (12) zu entfernen und um zu erhalten:
    - die im Hinblick auf Silicium regenerierte Mischung (11),
    - die im Hinblick auf Olivin regenerierte Mischung (9), und
    - die Olivin-Silicium-Mischung (10).
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die im Hinblick auf Silicium regenerierte Mischung (11) als Neusand verwendbar ist.
  13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Hinblick auf Olivin regenerierte Mischung (9) mehr als 90 % Olivin enthält und als Anlegesand verwendbar ist.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 und 13, wobei die Silicium-Olivin-Mischung (10) aus Schritt (c2) erneut dem zweiten Schritt der magnetischen Sortierung (8) unterzogen wird.
  15. Vorrichtung zum Trennen von Silicium von Olivin aus einer Mischung (1), die diese Substanzen enthält, die mindestens umfasst:
    - eine Maschine für die magnetische Sortierung (13, 33), und
    - einen Raum für die thermische Behandlung (25).
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, die mindestens umfasst:
    - eine erste Maschine für die magnetische Sortierung (13),
    - einen Raum für die thermische Behandlung (26) und
    - eine zweite Maschine für die magnetische Sortierung (33).
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die erste Maschine für die magnetische Sortierung (13), der Raum für die thermische Behandlung (25) und die zweite Maschine für die thermische Sortierung (33) in dieser Reihenfolge und in Reihe angeordnet sind.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 und 17, wobei die erste Maschine für die magnetische Sortierung (13) einen ersten Magnetabscheider (16) umfasst, der eingestellt ist, um die stark magnetischen Partikel (12) von der Olivin und Silicium enthaltenden Mischung (1) zu trennen und einen zweiten Magnetabscheider (21), um von der von stark magnetischen Partikeln (12) abgereicherten Mischung die restlichen stark magnetischen Partikel (12) zu trennen und eine mit Silicium angereicherte Mischung (3) und eine im Hinblick auf Olivin und Silicium wieder ausgewogene Mischung (4) zu erhalten.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei der erste (16) und der zweite (21) Magnetabscheider von einer ersten (16) und einer zweiten (21) rotierenden magnetischen Metalltrommel gebildet werden, auf denen die zu trennende Mischung (1, 19) in einer geeigneten Geschwindigkeit zirkuliert und von einer oder mehreren einstellbaren schrägen Klappen (20, 23, 24), die nach den Trommeln (16, 21) derart angeordnet sind, um die verschiedenen Sandstrahlen, die von den Trommeln (16, 21) verschleudert werden und jeweils den stark magnetischen Partikeln (5), der mit Silicium angereicherter Mischung (3) und der im Hinblick auf Olivin und Silicium wieder ausgewogenen Mischung (4) entsprechen, zu trennen.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei eine Klappe (20) nach der ersten Magnettrommel (16) angeordnet ist und derart angeordnet ist, dass die stark magnetischen Partikel (5) von der Olivin und Silicium enthaltenden Mischung (1) getrennt werden.
  21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 und 20, wobei zwei Klappen nach der zweiten Magnettrommel (21) angeordnet sind und derart angeordnet sind, dass die restlichen stark magnetischen Partikel (5), die mit Silicium angereicherte Mischung (3) und die im Hinblick auf Olivin und Silicium wieder ausgewogene Mischung (4) von der von stark magnetischen Partikeln abgereicherten Mischung (19) getrennt werden.
  22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, wobei der Raum für die thermische Behandlung (25) von einem Wirbelbettofen gebildet wird, in dem die im Hinblick auf Olivin und Silicium wieder ausgewogene Mischung (4) im Ofen durch die Wirbelbettmethode auf eine Temperatur von zirka 650 °C ansteigt.
  23. Vorrichtung nach Anspruch 22, ein Kühlbett (32) umfassend, das nach dem Ofen angeordnet ist und gestattet, die im Hinblick auf Olivin und Silicium wieder ausgewogene Mischung (4) auf eine Temperatur von unter 50 °C zu bringen.
  24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 23, wobei die zweite Maschine für die magnetische Sortierung (33) einen ersten Magnetabscheider (36) umfasst, der eingestellt ist, um die stark magnetischen Partikel (12) von der Mischung zu trennen, die aus der thermischen Behandlung (7) hervorgegangen ist und einen zweiten Magnetabscheider (41), der eingestellt ist, um von dieser von stark magnetischen Partikeln abgereicherten Mischung (39) die restlichen stark magnetischen Partikel (12), die im Hinblick auf Silicium regenerierte Mischung (11), die im Hinblick auf Olivin regenerierte Mischung (9) und eine Olivin-Silicium-Mischung (10) zu trennen.
  25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 24, wobei der erste und zweite Magnetabscheider (36, 41) von einer ersten (36) und einer zweiten (41) rotierenden magnetischen Metalltrommel gebildet werden, auf denen die zu trennende Mischung (7, 39) in einer geeigneten Geschwindigkeit zirkuliert und von einer oder mehreren einstellbaren schrägen Klappen (40, 43, 44, 45), die nach den Trommeln (36, 41) derart angeordnet sind, um die verschiedenen Sandstrahlen, die von den Trommeln (36, 41) verschleudert werden und jeweils den stark magnetischen Partikeln (12), der im Hinblick auf Silicium regenerierten Mischung (11), der im Hinblick auf Olivin regenerierten Mischung (9) und der Olivin-Silicium-Mischung (10) entsprechen, zu trennen.
  26. Vorrichtung nach Anspruch 25, wobei eine Klappe (40) nach der ersten magnetischen Trommel (36) angeordnet ist und derart eingestellt ist, um von der Mischung, die aus der thermischen Behandlung (7) hervorgegangen ist und auf der ersten Trommel zirkuliert, die stark magnetischen Partikel (12) zu trennen.
  27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 und 26, wobei die drei Klappen (43, 44, 45) nach der zweiten Trommel (41) angeordnet sind und derart eingestellt sind, um von der von stark magnetischen Partikeln abgereicherten Mischung (39), die auf der zweiten Trommel (41) zirkuliert, die restlichen stark magnetischen Partikel (12), die im Hinblick auf Silicium regenerierte Mischung (11), die im Hinblick auf Olivin regenerierte Mischung (9) und die Olivin-Silicium-Mischung (10) selektiv zu trennen.
  28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 27, die Mittel umfasst, damit die Olivin-Silicium-Mischung (10) erneut in die zweite Maschine für die magnetische Sortierung (33) eingeführt wird.
EP05290795A 2004-05-18 2005-04-11 Verfahren zum Trennen von Silicium und Olivin aus einer diese Substanzen enthaltende Mischung und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens Not-in-force EP1598114B1 (de)

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