EP1695765A1 - separation process and apparatus - Google Patents
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- EP1695765A1 EP1695765A1 EP06001397A EP06001397A EP1695765A1 EP 1695765 A1 EP1695765 A1 EP 1695765A1 EP 06001397 A EP06001397 A EP 06001397A EP 06001397 A EP06001397 A EP 06001397A EP 1695765 A1 EP1695765 A1 EP 1695765A1
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Definitions
- the invention relates to a process for the separation of at least one metallic component from a mixture containing them in a liquid separation medium with the aid of a gaseous transport medium for enrichment of the metallic component in the separation medium, the use of the method for the treatment and recycling of metal waste, a separation device for the separation of at least one metallic component of a mixture containing them with a separating basin for receiving a liquid separating medium in or on which at least one discharge element for separating the separated metallic component is arranged, as well as the use of the separating device.
- DE 28 48 474 A describes a method and an apparatus for separating particulate materials, such as sand or copper grains.
- the mixture of particulate materials of different density or different specific gravity is introduced into a fluidized bed whose flow particles have an average density which is between the densities of the mixed, particulate materials.
- the river in the Fluidized bed is generated by an introduced gas, especially air.
- the apparatus used for this purpose comprises a device for discharging the separated, particulate materials, in particular a conveyor provided with projections, which dips into the fluidized bed and receives the separated particles by means of the projections.
- the object of the present invention is to provide a method and a device for carrying out the method, with which at least one metallic component can be separated from a mixture.
- it is a partial object of the present invention to separate a mixture of chips of aluminum and magnesium or their alloys from each other.
- the transport medium is formed by a chemical reaction of the metallic component or introduced into the separation medium impurities and / or the separation medium, as well as in the separation basin of the separation device according to the invention at least one distribution device for at least approximately uniform distribution of the particles of the mixture over the and / or the bottom of the separating basin is arranged.
- the advantage here is that the transport medium is made possible by the separation of the at least one metallic component from the rest of the mixture, within the separation medium only when needed, i. when a metallic component is introduced into the separation medium which initiates the chemical reaction, i. e. that no additional energy has to be expended in order to maintain a transport medium flow, as required by the prior art method in the form of the introduced air.
- the separation device is equipped with a distribution device for the uniform distribution of the particles in the separation basin, whereby a sufficient wetting of the at least one metallic component with the separation medium is made possible so that an increase in the efficiency of the separation can be achieved.
- agglomeration can be held back by this distribution device, whereby the degree of separation can be further improved, namely by preventing that other than the desired at least one metallic component is entrained by their floating in the separation medium.
- the gaseous transport medium may be hydrogen resulting from the reaction of a non-noble Metal or metal alloy is formed with an aqueous phase.
- the gaseous transport medium produced in the form of gas bubbles with an average bubble diameter, selected from a range with a lower limit of 0.2 mm, in particular 0.3 mm, preferably 0.35 mm, and an upper limit of 0.75 mm, in particular 0.65 mm, preferably 0.5 mm, since this allows a controlled procedure without too vigorous "foaming" within the separation medium, so that a targeted separation of the at least one metallic component, ie a targeted floating of the same, is made possible on the separation medium.
- the speed of the gaseous transport medium is maximally so high that at least a majority of the developed gas bubbles adhere to the surface of the metallic component, which in turn achieves or improves the separation effect by making these gas bubbles exactly the desired metallic component discharge from the mixture and no "foreign phases" from the mixture are entrained by the gas bubbles.
- Water can be used as separation medium, which on the one hand enables the already mentioned hydrogen evolution in the separation of base metals or metal alloys from the mixture and, on the other hand, an ecologically largely harmless separation medium is used.
- At least one additive can be added to the separation medium. It is advantageous if this additive adheres to the metallic component or the mixture lubricant, which in particular from the metalworking as there used cooling lubricant, so that these cooling lubricants can also be worked to a certain extent and beyond process costs are saved can, as already at the metalworking on the later separation process is taken into account when selecting the cooling lubricant.
- adjuvants can also be added as an additive, for example those which enhance the adhesion of the gaseous transport medium to the at least one metallic component, so that the gas bubbles produced by the reaction remain at the place of their formation and thus to a very high degree exclusively the floating of the desired , cause to be separated metallic component of the mixture.
- surfactants or adhesion aids such as e.g. Alkanesulfonates, alkane sulfates, or collectors are used.
- a foaming agent or foamer such as e.g. Polyglycols and their ethers, terpene alcohols, organic surfactants, alkylsulfonic acids, alkylbenzylsulfonic acids, silicone compounds, on the one hand the separation efficiency can be improved and on the other hand can be achieved that the separated metallic component remains floating over a longer period on the surface of the separation medium, so that the Discharge of this metallic component can be carried out batchwise.
- At least one viscosity regulator may also be used, e.g. Polyethylene glycols, diethylene glycol monoethyl ether, whereby the residence time of the at least one component within the separation medium before floating can be determined in advance, so that thus the duration of the reaction time available can be adjusted and thus the quality of the separation can be influenced.
- the separation is carried out at a temperature of the separation medium which is selected from a range with a lower limit of 4 ° C, in particular 40 ° C, preferably 55 ° C, and an upper limit of 180 ° C, in particular 155 ° C, preferably 135 ° C and / or if the separation is carried out under a pressure selected from a range with a lower limit of 1 mbar, in particular 2 bar, preferably 3.25 bar, and an upper limit of 10 bar, in particular 7.5 bar, preferably 5.75 bar and / or the separation is carried out at a pH of the separation medium selected from a range having a lower limit of 0, in particular 3, preferably 4.2 and an upper limit of 14, in particular 11.35, preferably 7.1, whereby a direct influence on the separation behavior is made possible, for example, on the concentration, the reaction rate and the shape of the gas bubbles. It may be advantageous if the separation medium is buffered, for example with citric acid, in order to level the pH to a certain level.
- the separation medium To increase the buoyancy of the separation medium, its density may be increased, e.g. by the addition of an aqueous sodium polytungstate solution and / or a zinc bromide solution. It can thus be achieved a greater security against the demolition of the gas bubbles.
- the mixture may be comminuted prior to introduction into the separation medium to an average particle size with a length selected from a range with a lower limit of 6 mm, in particular 7 mm, preferably 8 mm, and an upper limit of 15 mm, in particular 12 mm, preferably 10 mm, and a width selected from a range with a lower limit of 2 mm, in particular 2.5 mm, preferably 2.75 mm, and an upper limit of 5 mm, in particular 4 mm, preferably 3 mm , and an average height which is selected from a range with a lower limit of 0.1 mm, in particular 0.15 mm, preferably 0.2 mm, and an upper limit of 0.5 mm, in particular 0.4 mm, preferably 0.3 mm, whereby a larger surface area for the reaction and thus a higher separation speed can be achieved.
- the reaction is carried out with a controlled gas bubble formation, whereby a gas volume is generated, which is selected from a range with a lower limit of 0.21 / kg mixture, in particular 0.251 / kg mixture, preferably 0.3 1 / kg mixture, and an upper limit of 0.91 / kg mixture, in particular 0, 75 l / kg mixture, preferably 0.43 l / kg mixture, so preferably again only that amount of gas is generated, which for the separation of at least one metallic component is required from the mixture and thus can be prevented that other components are separated from the mixture unintentionally.
- a gas volume is generated, which is selected from a range with a lower limit of 0.21 / kg mixture, in particular 0.251 / kg mixture, preferably 0.3 1 / kg mixture, and an upper limit of 0.91 / kg mixture, in particular 0, 75 l / kg mixture, preferably 0.43 l / kg mixture, so preferably again only that amount of gas is generated, which for the separation of at least one metallic component is required from the mixture and thus can
- these chips preferably made of aluminum and magnesium or their alloys, ie alloys of aluminum or alloys of magnesium, are used, or according to a further embodiment used as a mixture of one of metallic composite materials, it being particularly advantageous if at least one of the metals or metal alloys with a liquid medium , in particular the separation medium, reacts such that gas bubble formation occurs and thus the at least one metallic component is separated off.
- the at least one metallic component of the mixture is cleaned before use, in particular degreased, so that in the event that these surface impurities, in particular fats, can not be used as an additive, a sufficient surface for the To provide reaction.
- a vertical flow in particular with the separating medium, can be generated with a predeterminable flow velocity, wherein, according to one embodiment variant, the flow velocity is just so great that the components of the mixture, in particular the metallic component, are held in suspension at least approximately completely also prevents agglomeration by uniform distribution of the mixture in the separating basin and subsequently a sufficiently large surface can be provided for the reaction.
- the flow rate is advantageously adjusted as a function of the density of the separation medium and / or the mean diameter of the particles, so that at best a floating state of the particles is achieved.
- the gaseous transport medium in particular Hydrogen
- a recovery for example, a thermal utilization
- the necessary for the temperature of the separation medium under certain circumstances required heat energy from the process is at least partially recovered.
- At least a volume of the separation medium is withdrawn continuously or discontinuously from the separating basin and fed to a treatment plant for the separation of metal ions contained in the separation medium, in order to be able to feed the separation medium to the renewed use and thus to a cycle within the process, and on the other hand, in some circumstances, in turn, raw materials, such as magnesium salts, such as Magnesium sulfate or magnesium chloride for further use.
- raw materials such as magnesium salts, such as Magnesium sulfate or magnesium chloride for further use.
- the distribution device is designed as a stirrer, thereby allowing a sufficient distribution of the mixture in particular circular or oval-shaped separating basin.
- this distribution device is designed as a screw conveyor, so that the use of angular, e.g. square separating basin is just as effective as the use of round separating basins.
- At least one of the screw conveyors is designed to be horizontally pivotable in order in turn to allow a more even distribution of the mixture in the separating basin.
- the distribution device may be formed as a fluidized bed in order to achieve as well as a uniform distribution of the mixture in the separating basin.
- the distribution device may have a feed pipe for the vertical supply of a fluid into the separation tank in order to achieve a turbulence of the individual particles of the mixture.
- the at least one discharge element may be a paddle roller in order to enable efficient discharge of the floated, at least one metallic component.
- a shredding device can be arranged in front of the separating basin, wherein according to a variant of the shredding device at least one sieve, in particular a grading curve, can be arranged in order to have a particle size of the mixture, in particular of the at least one metallic component, with a sufficiently large surface area for rapid reaction to provide.
- the at least one sieve may have an overflow, which is preferably connected to the comminution device in order to feed the oversized particles of the mixture again to the comminution device, so that the separation device can be operated at least in this area as far as possible without manual intervention.
- a cleaning step for the mixture may be arranged to remove, for example, impurities adhering to the mixture, e.g. Lubricating oils, etc., at least partially remove.
- This cleaning stage may comprise at least one device for supplying a cleaning fluid, in particular a spray nozzle, whereby the cleaning itself can be designed more efficiently with little use of cleaning fluid.
- the bottom of the separating basin at least partially bevelled in relation to a footprint of the separating basin, in particular conically formed is so that non-floating mixture components due to gravity in the lower portions of the separation sink sink, and it is according to a further embodiment of advantage, if in this area at least one discharge device, such as a slide, is arranged, with or with this other components can be removed from the separating basin.
- the separating basin in the upper region may have a gas collecting device, in particular an exhaust, in order to remove and collect the gaseous transport medium formed during the chemical reaction, in order, for example, to recover it, e.g. a thermal utilization to supply.
- a gas collecting device in particular an exhaust, in order to remove and collect the gaseous transport medium formed during the chemical reaction, in order, for example, to recover it, e.g. a thermal utilization to supply.
- the separating basin has at least one each inlet and outlet for the separation medium in order to produce a continuous flow in the separating basin or in order to renew the separation medium or to supply it to a regeneration.
- the invention further relates to the use of the method and the separation device for the recovery of metal waste, in particular a mixture of chips, aluminum and magnesium or chips of aluminum alloys and / or magnesium alloys.
- FIG. 1 shows a first output variant of a separating device 1 for separating at least one metallic component 2 from a mixture 3 containing same.
- the separation device 1 comprises in its simplest embodiment, a separation tank 4 by a separation medium 5 is presented.
- the separation medium 5 is formed by a liquid, preferably water or an aqueous solution or a solvent mixture, or the like .. Instead of water but all other suitable liquids, such as organic solvents, alcohols, etc., can be used.
- the inventive method for separating the at least one metallic component 2 from the mixture 3 is guided such that a transport medium 6 is formed by a chemical reaction of the metallic component 2 or with this introduced into the separation medium 5 impurities, preferably with the separation medium 5 ,
- the process according to the invention serves to separate magnesium turnings or chips from magnesium alloys of aluminum turnings or shavings from aluminum alloys. It is therefore possible, by reaction of the magnesium with water to produce hydrogen as the transport medium 6, wherein this transport medium 6 is preferably generated in the form of gas bubbles or bubbles, which is the floating of the magnesium chips, ie the at least one metallic component 2 in the direction a surface 7 of the separation medium 5, as shown in Fig. 1, causes.
- the method according to the invention is also suitable for other metallic components 2, in particular base metals or alloys, which react with corresponding separation media 5, this reaction leading to the formation of gas bubbles. It is thus achieved the advantage that due to the in-situ formation of the transport medium 6 on its additional introduction into the separation medium 5, as for example takes place in known flotation, can be omitted.
- the separating basin 4 is executed in its embodiment of FIG. 1 as a round separating basin.
- other cross-sections such as oval, polygonal, e.g. square, quadrangular, etc., can be used.
- a distribution device 8 in the case of the embodiment of FIG. 1 in the form of an agitator, is arranged, corresponding shaped distribution devices, as further below in Detail is explained to use, and thus to effect the even distribution.
- the distribution device 8 it is possible to largely avoid agglomeration within the mixture 3 and thus also a sufficient wetting of the at least one metallic component with the separation medium or a reactant contained therein, by reaction with the at least one metallic component 2, the corresponding gas formation causes to provide.
- the agitator i. the distribution device 8
- the distribution device 8 By the agitator, i. the distribution device 8, it is possible to simply pour the mixture 3 into the separating basin 4.
- the process is carried out such that the gas bubbles have a certain average bubble diameter selected from a range having a lower limit of 0.2 mm, in particular 0.3 mm, preferably 0.35 mm, and an upper limit of 0.75 mm , in particular 0.65 mm, preferably 0.5 mm.
- a certain average bubble diameter selected from a range having a lower limit of 0.2 mm, in particular 0.3 mm, preferably 0.35 mm, and an upper limit of 0.75 mm , in particular 0.65 mm, preferably 0.5 mm.
- the gas bubbles may also have an average diameter selected from a range having a lower limit of 0.5 mm and an upper limit of 5 mm.
- the volume is increased by more than 77% with a bubble diameter of around 200 ⁇ m, provided that bubbles adhere everywhere, so that with the method according to the invention sufficient separation performance is achieved.
- Mg About 0.047% by weight of Mg is reacted with Mg 2+ , whereby about 0.43 1 of H 2 per kg of Mg is produced, so that a certain degree of safety with respect to H 2 / Mg is achieved.
- Another advantage is that the amount of magnesium reacted is relatively low, so that a possible environmental impact or necessary landfill of the magnesium ionized separation medium can be kept within limits.
- the method is carried out in such a way that the gas bubbles or gas bubbles continue to grow on the particle or metal chip after their formation, so that the particle or the metal chip experiences an acceleration with respect to its or its on drive. If the particles have arrived at least in the region of the surface of the separation medium 5, it no longer interferes if the gas bubbles at least partially tear off the particle.
- the diameter of the gas bubbles can be adapted to the respective particle size, i. the adjustment is made by the appropriate reaction, which, however, the expert on his expertise without inventive step on the basis of representational doctrine to technical action readily choose itself accordingly.
- gas bubbles remain after their formation in an advantageous manner to those particles of the metallic component 2, where they are formed.
- these gas bubbles have a mean bubble diameter corresponding to the range described above, since too large gas bubbles tear off from the metallic particles under certain circumstances and thus do not bring about the desired buoyancy of the same.
- additives may be added to the separation medium 5, such as e.g. Alkanesulfonates, alkanesulfates.
- This rake is horizontally displaceable according to double arrow 10, in the direction of a discharge device 11, e.g. a chute.
- a discharge device 11 e.g. a chute.
- this horizontal movement of the discharge element 9 already floated particles of the metallic component 2 are moved in the direction of the discharge device 11 and from the separating basin 4 subsequently via this e.g. by gravity or by appropriate conveyors, e.g. Conveyor belts, etc., removed from the system and stored in the collection in a collection, not shown, for its further use, for example, melt metallurgical use.
- the residual component (s) of the mixture 3 remaining on a bottom 12 of the separating basin 4 can likewise be transported via a corresponding discharge element 9, for example once again a rake by horizontal displacement, to a further discharge device 11 and in this way removed from the system.
- At least one additional additive may be added to the separation medium 5.
- a cooling lubricant conventionally used in metal working such as e.g. an emulsion of a synthetic and / or mineral and / or vegetable oil, in particular esterbasierend.
- Such an addition is particularly advantageous if the transport medium 6 is formed by reaction of this additive alternatively or additionally, and if this adheres to an insufficient extent to the metallic component 2 and the mixture 3 of metal cutting machining, so that an unsatisfactory separation result would be achieved ,
- adjuvants to the separation medium 5 which, as already mentioned, enhance the adhesion of the gaseous transport medium 6 to the at least one metallic component 2, e.g. Alkanesulfonates, alkanesulfates.
- a so-called foaming agent may be added to the separation medium, such as polyglycols and their ethers, terpene alcohols, organic surfactants, alkylsulfonic acids, alkylbenzylsulfonic acids, silicone compounds.
- viscosity regulators e.g. Polyethylene glycols, diethylene glycol monoethyl ether
- a Aufschwimmumble 13 which essentially extends from the bottom 12 to the surface 7 of the separation medium 5, that is simplified about the filling level of the separation medium 5 in the separation tank 4 set.
- the separation medium 5 is tempered, this temperature may be selected from a range with a lower limit of 4 ° C, in particular 40 ° C, preferably 55 ° C, and an upper limit of 180 ° C, in particular 155 ° C, preferably 135 ° C.
- the rate of reaction i.e. the rate of reaction
- the emergence of the transport medium 6 are regulated in the form of the gas bubbles, in particular when the formation of the transport medium 6 is too low at room temperature.
- a temperature sensor 14 may be arranged in the separating basin 4, wherein this may be connected via a line 15 to a control and / or regulating device 16 in order to achieve a higher degree of automation.
- This control and / or regulating device 16 can be embodied, for example, in the form of a PC or the like.
- a cover (not shown in Fig. 1) may be provided to allow a corresponding pressure build-up.
- the overpressure may be selected from a range with a lower limit of 1 mbar, in particular 2 bar, preferably 3.25 bar, and an upper limit of 10 bar, in particular 7.5 bar, preferably 5.75 bar.
- a corresponding sensor can also be arranged in the separating basin 4 for this purpose, which in turn is preferably conductively connected to the control and / or regulating device 16.
- the milieu of the separation medium 5 itself is regulated, i. in that a pH value selected from a range having a lower limit of 0, in particular 3, preferably 4.2 and an upper limit of 14, in particular 11.35, preferably 7.1, is set, for example, for the formation of the gaseous transport medium 6, whereby it is also possible to influence the kinetics of the reaction.
- a probe 17 may also be arranged in the separating basin 4, which in turn is preferably conductively connected via a line 18 to the control and regulating device 16.
- the separation medium 5 is buffered, e.g. with citric acid.
- these measures it is advantageously possible to align the formation of the gas bubbles of the transport medium 6 with the particular requirements of the separation process, i. that just as much gas bubbles arise in order to achieve the most complete possible floating of the component 2, for example the magnesium chips or the magnesium particles, but not so much that in addition other components of the mixture are entrained. Furthermore, these measures can also be used to influence the size of the resulting gas bubbles, which in turn allows the separation efficiency to be optimized accordingly.
- a gas volume is generated, selected from a range with a lower limit of 0.2 1, in particular 0.25 1, preferably 0.3 1, and an upper limit of 0.9 1, in particular 0, 75 1, preferably 0.43 1.
- Fig. 2 shows a variant of the inventive separation device 1, wherein like parts are provided with the same reference numerals corresponding to the embodiment of FIG. 1.
- individual parts of the embodiment of the separating device 1 of Fig. 1 can be transferred to this embodiment of Fig. 2, such. the temperature sensor 14, the probe 17, etc., without this having to be referenced separately in FIG.
- a feed device 19 e.g. a hopper, which is connected for example via a conveyor belt 20 or directly to a reduction device 21, abandoned.
- the arrangement of a conveyor belt 20 offers, for example, the advantage that the task of the mixture 3 can take place flore-side.
- an average particle size can be selected from a range with a lower limit of 6 mm, in particular 7 mm, preferably 8 mm, and an upper limit of 15 mm, in particular 12 mm, preferably 10 mm, and a width which is selected from a range with a lower limit of 2 mm, in particular 2.5 mm, preferably 2.75 mm , and an upper limit of 5 mm, in particular 4 mm, preferably 3 mm, and an average height which is selected from a range with a lower limit of 0.1 mm, in particular 0.15 mm, preferably 0.2 mm, and an upper limit of 0.5 mm, in particular 0.4 mm, preferably 0.3 mm, so that in the separation tank 4, ie in the separation medium 5, a sufficient wetting of the metallic component 2, ie its particles for a sufficient Tren to achieve performance.
- the average height can be selected from a range with a lower limit of 6 mm, in particular 7 mm, preferably 8 mm, and an upper limit of 15 mm, in
- particles having a mean size between 0.1 mm and 12 mm - based on the mesh size of a screen - have.
- At least one sieve (not shown in FIG. 2), in particular a sieving line, with which the desired or the desired sieve fractions are screened, can be arranged downstream of the comminuting device 21.
- a grading curve is always advantageous if, for the separation itself, a specific composition of different grain sizes of the mixture 3 is desired.
- this at least one sieve or the uppermost sieve of the grading curve is connected to the shredding device 21 via a corresponding rinse slaughterer worn in the task area, for example with the feeder 19, again in this case the arrangement of the conveyor belt 20 and thus the hall level
- the task of the mixture 2 is advantageous because it does not require any additional energy for driving a conveyor to overcome the height of the backfraction of the grading curve or of the sieve into the inlet area of the comminuting device 21, so that this backfraction is again supplied to the comminution.
- the comminuting device 21 is alternatively arranged downstream of a cleaning stage 22.
- This cleaning stage 22 may comprise, for example, at least one spray nozzle 23, preferably several, with which a corresponding cleaning agent, e.g. a surfactant or the like. Is sprayed over the individual comminuted particles of the mixture 3 and these are thus cleaned of adhering impurities, for example by means of a solvent, so that a cleaned surface for the reaction in the separating basin 4 is available. It is advantageous if the particles of the mixture 3 are moved, for example on a perforated belt 24 or the like. Through the cleaning stage 22, so that the running cleaning agent, which is afflicted with the contaminants, run by gravity in a funnel-shaped outlet 25 and there appropriate collection, may be supplied for further processing if necessary.
- a corresponding cleaning agent e.g. a surfactant or the like.
- the particles of the mixture 3 can in turn be a feed device 19, for example said hopper, another conveyor belt 20 or be passed to another conveyor, with which they are supplied to the separating basin 4.
- a first distribution device 8 for example in the form of a stirrer, be arranged to best possible to separate the optionally moist particles of the mixture 3, if they were not previously subjected to drying and thus prevent agglomeration.
- these particles can be transferred to a further conveyor 26, with which the particles of the mixture 3 are finally introduced into the separation medium 5.
- This conveyor 26 is in Fig. 2 in the form of two screw conveyors, preferably with different conveying length, carried out so as to bring about the most uniform distribution of the particles of the mixture 3 through the bottom 12 of the separation tank 4.
- this further conveyor 26 is formed horizontally pivotable, so that wide areas of the bottom 12 of the separation tank 4 are swept by this conveyor 26 and thus a corresponding homogenization of the particles of the mixture 3 is achieved in the separation tank 4, whereby the wetting of the particles of the mixture 3 can be improved by the Trenmnedium 5.
- paddle rollers are shown as discharge elements 9, which generate by their rotational movement a flow in the direction of the discharge device 11 so that floated metal particles, ie, for example, magnesium turnings, fed through this flow of the discharge device 11 and are withdrawn through this system.
- floated metal particles ie, for example, magnesium turnings
- the bottom 12 of the separating basin 4 is conical in the embodiment according to FIG. 2, so that the downwardly sinking, non-floating particles can be fed by gravity to a slide-shaped discharge element 9 and withdrawn therefrom to the separating basin 4.
- the bottom 12 is bevelled only on one side.
- a gas collecting device 27 is indicated by dashed lines, for example a suction hood, with the ascending gas, so for example, the hydrogen collected and fed to a corresponding collection container.
- the hydrogen can be utilized thermally, for example, in order to obtain at least proportionately the energy required for the possibly necessary tempering of the separation medium 5.
- the distribution device 8 for the particles of the mixture 3 in the form of a fluidized bed, so that these particles can be kept in suspension for a long time.
- a sufficient wetting and appropriate responsiveness are available.
- the distribution device 8 has at least one inlet pipe for the vertical supply of a fluid in the separation tank 4, which in turn can be generated in the separation tank 4, a flow with which the particles of the mixture 3 can be held in suspension.
- Corresponding devices for controlling and controlling the flow velocity and generally the flow conditions in the separating basin 4 can - as they are known from the prior art - be arranged in this and be connected, for example, with previously described control and / or regulating device 16 line.
- the separating basin 4 has at least one inlet and one outlet for the separating medium 5, as a result of which it can be exchanged discontinuously or preferably continuously and optionally recycled, so that a content of metal ions in this separating basin 4 or separating medium 5 is achieved predeterminable level or predeterminable concentration does not exceed.
- the recycling of the precipitated separating medium 5 can take place, for example, in the form of a precipitation of these metal ions, for example, magnesium salts, e.g. Magnesium sulfate, magnesium chloride, etc. are precipitated and used as a secondary raw material, wherein the separation medium 5 itself can be fed to the separation tank 4 again.
- the inventive method and the device according to the invention is particularly suitable for the separation of mixtures 3 from the metal processing, in particular from the metal machining, so for example, metal shavings, the described Execution "separation of aluminum shavings and magnesium shavings or their alloys" only serves as an example and the method can of course be used for similarly behaving metals or metal mixtures. For example, it is also possible in this way to separate magnesium shavings from steel alloys, ie steel shavings.
- the gas formation can - as already mentioned - also be caused by possible, used during the manufacturing, processing and recycling process, adhering cooling lubricants, but also deliberately added by the solution additives by a chemical reaction. Due to the gas and bubble formation produced and, if appropriate, additional change in the density of the separation medium 5 with heavy solutions, such as Natriumpolywolframatassien, zinc bromide solutions, the separation of the at least one metallic component 2 takes place, of course, the density difference between the metallic components, e.g. of Al and Mg, plays a role.
- a flow for example by supplying a corresponding fluid in the region of the surface 7 of the separating basin 4, can generally be generated.
- the non-floating fraction can be withdrawn either continuously or discontinuously from the bottom 12 of the separating basin 4.
- the described pretreatment in the form of the cleaning stage 22 can also be used, in addition to cleaning the chips, to neutralize the adhering cooling lubricants or, if appropriate, trigger a chemical reaction in order to accelerate the subsequent separation process, for example to destroy adhering oxide layers at least to the extent that that the corresponding gas formation can take place by chemical reaction.
- further pretreatment may take place in such a way that over optionally added additives which adhere to the particles, in particular metal particles, of the mixture 3, a reduction in the surface tension of the separating medium 5, for example of the water, in the separating basin 4 can be achieved.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von zumindest einer metallischen Komponente aus einem diese enthaltenden Gemisch in einem flüssigen Trennmedium unter Zuhilfenahme eines gasförmigen Transportmediums zur Anreicherung der metallischen Komponente im Trennmedium, den Einsatz des Verfahrens zur Aufbereitung und Wiederverwertung von Metallabfällen, eine Trennvorrichtung zur Abtrennung von zumindest einer metallischen Komponente aus einem diese enthaltenden Gemisch mit einem Trennbecken zur Aufnahme eines flüssigen Trennmediums in bzw. an dem zumindest ein Austragelement zur Absonderung der abgetrennten metallischen Komponente angeordnet ist, sowie die Verwendung der Trennvorrichtung.The invention relates to a process for the separation of at least one metallic component from a mixture containing them in a liquid separation medium with the aid of a gaseous transport medium for enrichment of the metallic component in the separation medium, the use of the method for the treatment and recycling of metal waste, a separation device for the separation of at least one metallic component of a mixture containing them with a separating basin for receiving a liquid separating medium in or on which at least one discharge element for separating the separated metallic component is arranged, as well as the use of the separating device.
Die Wiederverwertung von Abfällen spielt mittlerweile in der gesamten Industriewelt nicht nur aus ökologischen sondern aus ökonomischen Gründen eine bedeutende Rolle. So z.B. auch in der Motorenindustrie, wo aufgrund der ständigen Versuche, das Gewicht von Fahrzeugen möglichst gering zu halten und damit Treibstoff einzusparen, vermehrt Leichtmetalle zum Einsatz kommen. Leichtmetalle als solche können jedoch wegen deren geringer mechanischen Festigkeit üblicherweise nicht direkt verwendet werden, sodass Legierungen oder Verbundwerkstoffe zum Einsatz kommen. So werden heute üblicherweise Motorblöcke aus verschiedensten Leichtmetalllegierungen hergestellt, wobei aufgrund der Verringerung der Produktionskosten und wegen der bereits angesprochenen Notwendigkeit der Erreichung der mechanischen Festigkeit diese Motorblöcke aus mehreren, verschiedenen Legierungen hergestellt werden. Üblicherweise werden diese Legierungen gemeinsam miteinander vergossen, sodass bei einer anschließenden spanabhebenden Bearbeitung ein Gemisch aus unterschiedlichen Metalllegierungen anfällt, welches nicht ohne weitere Behandlung als Sekundärrohstoff zur weiteren Verarbeitung wiederverwertet werden kann. Es ist daher vorab eine Trennung in möglichst reine Sekundärrohstoffe erforderlich.The recycling of waste is now playing a significant role in the entire industrial world not only for ecological but for economic reasons. For example, also in the engine industry, where due to the constant attempts to keep the weight of vehicles as low as possible and thus to save fuel, more light metals are used. However, light metals as such can not usually be used directly because of their low mechanical strength, so that alloys or composites are used. Today, engine blocks are usually made of a variety of light alloys, however, due to the reduction in production costs and because of the already mentioned need to achieve the mechanical strength of these engine blocks are made of several different alloys. Usually, these alloys are cast together, so that in a subsequent machining a mixture of different metal alloys is obtained, which can not be recycled without further treatment as a secondary raw material for further processing. It is therefore necessary in advance to separate as pure as possible secondary raw materials.
Die DE 28 48 474 A beschreibt dazu ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Trennen von partikelförmigen Materialien, wie beispielsweise Sand oder Kupferkörner. Dazu wird das Gemisch von partikelförmigen Materialien unterschiedler Dichte bzw. unterschiedlichen spezifischen Gewichts in ein Fließbett eingegeben, dessen Fließpartikel eine mittlere Dichte haben, die zwischen den Dichten der vermischten, partikelförmigen Materialien liegt. Der Fluss im Fließbett wird durch ein eingeleitetes Gas erzeugt, insbesondere Luft. Die hierzu verwendete Vorrichtung umfasst eine Einrichtung zum Ableiten der getrennten, partikelförmigen Materialien, insbesondere einen mit Vorsprüngen versehenen Förderer, welcher in das Fließbett eintaucht und mittels der Vorsprünge die getrennten Partikel aufnimmt.DE 28 48 474 A describes a method and an apparatus for separating particulate materials, such as sand or copper grains. For this purpose, the mixture of particulate materials of different density or different specific gravity is introduced into a fluidized bed whose flow particles have an average density which is between the densities of the mixed, particulate materials. The river in the Fluidized bed is generated by an introduced gas, especially air. The apparatus used for this purpose comprises a device for discharging the separated, particulate materials, in particular a conveyor provided with projections, which dips into the fluidized bed and receives the separated particles by means of the projections.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, mit der zumindest eine metallische Komponente aus einem Gemisch abgetrennt werden kann. Insbesondere ist es eine Teilaufgabe der vorliegenden Erfindung ein Gemisch aus Spänen aus Aluminium und Magnesium bzw. deren Legierungen voneinander zu trennen.The object of the present invention is to provide a method and a device for carrying out the method, with which at least one metallic component can be separated from a mixture. In particular, it is a partial object of the present invention to separate a mixture of chips of aluminum and magnesium or their alloys from each other.
Diese Aufgabe wird jeweils eigenständig dadurch gelöst, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Transportmedium durch eine chemische Reaktion der metallischen Komponente bzw. damit in das Trennmedium eingebrachte Verunreinigungen und/oder des Trennmediums gebildet wird, sowie das in den Trennbecken der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung zumindest eine Verteilungseinrichtung zur zumindest annähernd gleichmäßigen Verteilung der Partikel des Gemisches über den und/oder dem Boden des Trennbeckens angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Transportmedium über das eine Trennung der zumindest einen metallischen Komponente vom restlichen Gemisch ermöglicht wird, innerhalb des Trennmediums erst bei Bedarf, d.h. wenn eine metallische Komponente in das Trennmedium eingebracht wird, welches die chemische Reaktion auslöst, erzeugt wird, d.h. dass zur Aufrechterhaltung eines Transportmediumstroms, wie dies bei dem Verfahren nach dem Stand der Technik in Form der eingebrachten Luft erforderlich ist, keine zusätzliche Energie aufgewendet werden muss. Erfmdungsgemäß ist zur Durchführung des Verfahrens die Trennvorrichtung mit einer Verteilungseinrichtung zur gleichmäßigen Verteilung der Partikel im Trennbecken ausgestattet, wodurch eine ausreichende Benetzung der zumindest einen metallischen Komponente mit dem Trennmedium ermöglicht wird, sodass eine Effizienzsteigerung der Trennung erreicht werden kann. Gleichzeitig kann durch diese Verteilungseinrichtung eine Agglomeratbildung hintan gehalten werden, wodurch der Trenngrad weiter verbessert werden kann, indem nämlich verhindert wird, dass andere als die gewollte zumindest eine metallische Komponente durch deren Aufschwimmen im Trennmedium mitgerissen wird.This object is achieved independently that in the inventive method, the transport medium is formed by a chemical reaction of the metallic component or introduced into the separation medium impurities and / or the separation medium, as well as in the separation basin of the separation device according to the invention at least one distribution device for at least approximately uniform distribution of the particles of the mixture over the and / or the bottom of the separating basin is arranged. The advantage here is that the transport medium is made possible by the separation of the at least one metallic component from the rest of the mixture, within the separation medium only when needed, i. when a metallic component is introduced into the separation medium which initiates the chemical reaction, i. e. that no additional energy has to be expended in order to maintain a transport medium flow, as required by the prior art method in the form of the introduced air. According to the invention, the separation device is equipped with a distribution device for the uniform distribution of the particles in the separation basin, whereby a sufficient wetting of the at least one metallic component with the separation medium is made possible so that an increase in the efficiency of the separation can be achieved. At the same time agglomeration can be held back by this distribution device, whereby the degree of separation can be further improved, namely by preventing that other than the desired at least one metallic component is entrained by their floating in the separation medium.
Das gasförmige Transportmedium kann Wasserstoff sein, der aus der Reaktion eines unedlen Metalls bzw. Metalllegierung mit einer wässrigen Phase entsteht.The gaseous transport medium may be hydrogen resulting from the reaction of a non-noble Metal or metal alloy is formed with an aqueous phase.
Von Vorteil ist dabei, wenn das gasförmige Transportmedium in Form von Gasblasen erzeugt, mit einem mittlern Blasendurchmesser, ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,2 mm, insbesondere 0,3 mm, vorzugsweise 0,35 mm, und einer oberen Grenze von 0,75 mm, insbesondere 0,65 mm, vorzugsweise 0,5 mm, da damit eine kontrollierte Verfahrensweise ohne ein zu heftiges "Aufschäumen" innerhalb des Trennmediums ermöglicht wird, sodass einen gezielte Abtrennung der zumindest einen metallischen Komponente, d.h. ein gezieltes Aufschwimmen derselben, auf dem Trennmedium ermöglicht wird.It is advantageous if the gaseous transport medium produced in the form of gas bubbles, with an average bubble diameter, selected from a range with a lower limit of 0.2 mm, in particular 0.3 mm, preferably 0.35 mm, and an upper limit of 0.75 mm, in particular 0.65 mm, preferably 0.5 mm, since this allows a controlled procedure without too vigorous "foaming" within the separation medium, so that a targeted separation of the at least one metallic component, ie a targeted floating of the same, is made possible on the separation medium.
Dabei ist es von Vorteil, wenn die Geschwindigkeit des gasförmigen Transportmediums maximal so groß ist, dass zumindest ein Großteil der entwickelten Gasblasen an der Oberfläche der metallischen Komponente haften bleiben, wodurch wiederum die Trennwirkung erzielt oder verbessert wird, indem diese Gasblasen genau die gewünschte metallische Komponente aus dem Gemisch austragen und durch die entwickelten Gasblasen keine "Fremdphasen" aus dem Gemisch mitgerissen werden.It is advantageous if the speed of the gaseous transport medium is maximally so high that at least a majority of the developed gas bubbles adhere to the surface of the metallic component, which in turn achieves or improves the separation effect by making these gas bubbles exactly the desired metallic component discharge from the mixture and no "foreign phases" from the mixture are entrained by the gas bubbles.
Zudem wird durch die beiden voranstehenden Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens eine kurzfristige Überladung des Trennmediums mit Metallionen aus der Reaktion der metallischen Komponente vermieden, sodass erst ein langfristiger Austausch des Trennmediums erforderlich ist.In addition, a short-term overcharge of the separation medium with metal ions from the reaction of the metallic component is avoided by the two preceding embodiments of the method according to the invention, so that only a long-term replacement of the separation medium is required.
Als Trennmedium kann Wasser verwendet werden, wodurch einerseits die bereits angesprochene Wasserstoffentwicklung bei Abtrennung von unedlen Metallen bzw. Metalllegierungen aus dem Gemisch ermöglicht wird und zum anderen ein ökologisch weitestgehend unbedenkliches Trennmedium verwendet wird.Water can be used as separation medium, which on the one hand enables the already mentioned hydrogen evolution in the separation of base metals or metal alloys from the mixture and, on the other hand, an ecologically largely harmless separation medium is used.
Zur Verbesserung der Trennwirkung kann dem Trennmedium zumindest ein Additiv zugesetzt werden. Von Vorteil ist es dabei, wenn dieses Additiv das an der metallischen Komponente oder dem Gemisch anhaftende Schmiermittel, welches insbesondere aus der Metallbearbeitung als dort verwendetes Kühlschmiermittel stammt, sodass diese Kühlschmiermittel bereits ebenfalls zu einem gewissen Grad aufgearbeitet werden kann und darüber hinaus Verfahrenskosten insofern eingespart werden können, als bereits bei der Metallbearbeitung auf das spätere Trennverfahren bei der Auswahl des Kühlschmiermittels Rücksicht genommen wird.To improve the separation effect, at least one additive can be added to the separation medium. It is advantageous if this additive adheres to the metallic component or the mixture lubricant, which in particular from the metalworking as there used cooling lubricant, so that these cooling lubricants can also be worked to a certain extent and beyond process costs are saved can, as already at the metalworking on the later separation process is taken into account when selecting the cooling lubricant.
Als Additiv können aber auch Hilfsstoffe zugesetzt werden, beispielsweise solche, die die Adhäsion des gasförmigen Transportmediums an der zumindest einen metallischen Komponente verstärken, sodass die durch die Reaktion entstehenden Gasbläschen am Ort ihrer Entstehung verbleiben und somit zu einem sehr hohen Grad ausschließlich das Aufschwimmen der gewünschten, abzutrennenden metallischen Komponente des Gemisches bewirken. Beispielsweise können hierzu oberflächenaktive Stoffe bzw. Adhäsionshilfsstoffe, wie z.B. Alkansulfonate, Alkansulfate, bzw. Sammler verwendet werden.However, adjuvants can also be added as an additive, for example those which enhance the adhesion of the gaseous transport medium to the at least one metallic component, so that the gas bubbles produced by the reaction remain at the place of their formation and thus to a very high degree exclusively the floating of the desired , cause to be separated metallic component of the mixture. For example, surfactants or adhesion aids such as e.g. Alkanesulfonates, alkane sulfates, or collectors are used.
Es ist aber auch möglich, als Additiv einen Schaumbildner bzw. Schäumer zu verwenden, wie z.B. Polyglykole und deren Ether, Terpenalkohole, organische Tenside, Alkylsulfonsäuren, Alkylbenzylsulfonsäuren, Silikonverbindungen, wodurch zum einen die Trennleistung verbessert werden kann und zum anderen erreicht werden kann, dass die abgetrennte metallische Komponente über einen längeren Zeitraum an der Oberfläche des Trennmediums schwimmend verbleibt, sodass der Austrag dieser metallischen Komponente diskontinuierlich durchgeführt werden kann.However, it is also possible to use as additive a foaming agent or foamer, such as e.g. Polyglycols and their ethers, terpene alcohols, organic surfactants, alkylsulfonic acids, alkylbenzylsulfonic acids, silicone compounds, on the one hand the separation efficiency can be improved and on the other hand can be achieved that the separated metallic component remains floating over a longer period on the surface of the separation medium, so that the Discharge of this metallic component can be carried out batchwise.
Als Additiv kann auch zumindest ein Viskositätsregler verwendet werden, wie z.B. Polyethylenglykole, Diethylenglykolmonoethylether, wodurch die Verweilzeit der zumindest einen Komponente innerhalb des Trennmediums vor dem Aufschwimmen vorab bestimmt werden kann, sodass damit die Dauer der für Reaktion zur Verfügung stehenden Zeit eingestellt werden kann und damit auch die Güte der Trennung beeinflusst werden kann.As an additive, at least one viscosity regulator may also be used, e.g. Polyethylene glycols, diethylene glycol monoethyl ether, whereby the residence time of the at least one component within the separation medium before floating can be determined in advance, so that thus the duration of the reaction time available can be adjusted and thus the quality of the separation can be influenced.
Von Vorteil ist es, wenn die Trennung bei einer Temperatur des Trennmediums durchgeführt wird, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 4 °C, insbesondere 40 °C, vorzugsweise 55 °C, und einer oberen Grenze von 180 °C, insbesondere 155 °C, vorzugsweise 135 °C und/oder wenn die Trennung unter einem Druck durchgeführt wird, der ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 mbar, insbesondere 2 bar, vorzugsweise 3,25 bar, und einer oberen Grenze von 10 bar, insbesondere 7,5 bar, vorzugsweise 5,75 bar und/oder die Trennung bei einem pH-Wert des Trennmediums durchgeführt wird, der ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0, insbesondere 3, vorzugsweise 4,2 und einer oberen Grenze von 14, insbesondere 11,35, vorzugsweise 7,1, wodurch ein unmittelbarer Einfluss auf das Trennverhalten ermöglicht wird, beispielsweise auf die Konzentration, die Reaktionsgeschwindigkeit sowie die Form der Gasblasen. Es ist dabei gegebenenfalls von Vorteil, wenn das Trennmedium gepuffert ist, z.B. mit Citronensäure, um den pH-Wert auf ein bestimmtes Niveau zu nivellieren.It is advantageous if the separation is carried out at a temperature of the separation medium which is selected from a range with a lower limit of 4 ° C, in particular 40 ° C, preferably 55 ° C, and an upper limit of 180 ° C, in particular 155 ° C, preferably 135 ° C and / or if the separation is carried out under a pressure selected from a range with a lower limit of 1 mbar, in particular 2 bar, preferably 3.25 bar, and an upper limit of 10 bar, in particular 7.5 bar, preferably 5.75 bar and / or the separation is carried out at a pH of the separation medium selected from a range having a lower limit of 0, in particular 3, preferably 4.2 and an upper limit of 14, in particular 11.35, preferably 7.1, whereby a direct influence on the separation behavior is made possible, for example, on the concentration, the reaction rate and the shape of the gas bubbles. It may be advantageous if the separation medium is buffered, for example with citric acid, in order to level the pH to a certain level.
Um den Auftrieb des Trennmediums zu verstärken bzw. einzustellen, kann deren Dichte erhöht werden, z.B. durch den Zusatz einer wässrigen Natriumpolywolframatlösung und/oder eine Zinkbromidlösung. Es kann damit auch eine größere Sicherheit gegen den Abriss der Gasblasen erreicht werden.To increase the buoyancy of the separation medium, its density may be increased, e.g. by the addition of an aqueous sodium polytungstate solution and / or a zinc bromide solution. It can thus be achieved a greater security against the demolition of the gas bubbles.
Das Gemisch kann vor dem Einbringen in das Trennmedium zerkleinert werden auf eine mittlere Partikelgröße mit einer Länge die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 6 mm, insbesondere 7 mm, vorzugsweise 8 mm, und einer oberen Grenze von 15 mm, insbesondere 12 mm, vorzugsweise 10 mm, und einer Breite die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2 mm, insbesondere 2,5 mm, vorzugsweise 2,75 mm, und einer oberen Grenze von 5 mm, insbesondere 4 mm, vorzugsweise 3 mm, und einer mittleren Höhe die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,1 mm, insbesondere 0,15 mm, vorzugsweise 0,2 mm, und einer oberen Grenze von 0,5 mm, insbesondere 0,4 mm, vorzugsweise 0,3 mm wodurch eine größere Oberfläche für die Reaktion und damit eine höhere Trenngeschwindigkeit erreicht werden kann.The mixture may be comminuted prior to introduction into the separation medium to an average particle size with a length selected from a range with a lower limit of 6 mm, in particular 7 mm, preferably 8 mm, and an upper limit of 15 mm, in particular 12 mm, preferably 10 mm, and a width selected from a range with a lower limit of 2 mm, in particular 2.5 mm, preferably 2.75 mm, and an upper limit of 5 mm, in particular 4 mm, preferably 3 mm , and an average height which is selected from a range with a lower limit of 0.1 mm, in particular 0.15 mm, preferably 0.2 mm, and an upper limit of 0.5 mm, in particular 0.4 mm, preferably 0.3 mm, whereby a larger surface area for the reaction and thus a higher separation speed can be achieved.
Weiters kann vorgesehen sein, dass die Reaktion mit einer kontrollierten Gasblasenbildung durchgeführt wird, wodurch ein Gasvolumen erzeugt wird, dass ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,21/kg Gemisch, insbesondere 0,251/kg Gemisch, vorzugsweise 0,3 1/kg Gemisch, und einer oberen Grenze von 0,91/kg Gemisch, insbesondere 0, 75 l/kg Gemisch, vorzugsweise 0,43 l/kg Gemisch, sodass vorzugsweise wiederum nur jene Gasmenge erzeugt wird, welche für die Abtrennung der zumindest einen metallischen Komponente aus dem Gemisch benötigt wird und damit verhindert werden kann, dass weitere Komponenten aus dem Gemisch ungewollt abgetrennt werden.Furthermore, it can be provided that the reaction is carried out with a controlled gas bubble formation, whereby a gas volume is generated, which is selected from a range with a lower limit of 0.21 / kg mixture, in particular 0.251 / kg mixture, preferably 0.3 1 / kg mixture, and an upper limit of 0.91 / kg mixture, in particular 0, 75 l / kg mixture, preferably 0.43 l / kg mixture, so preferably again only that amount of gas is generated, which for the separation of at least one metallic component is required from the mixture and thus can be prevented that other components are separated from the mixture unintentionally.
Als Gemisch kann insbesondere eines aus der Metallbearbeitung, beispielsweise in Form von Metallspänen, eingesetzt werden, wobei diese Späne vorzugsweise aus Aluminium und Magnesium bzw. deren Legierungen, d.h. Legierungen von Aluminium oder Legierungen von Magnesium, eingesetzt werden, bzw. gemäß einer weiteren Ausführungsvariante als Gemisch eines aus metallischen Verbundwerkstoffen verwendet wird, wobei es besonders vorteilhaft ist, wenn zumindest eines der Metalle bzw. Metalllegierungen mit einem flüssigen Medium, insbesondere dem Trennmedium, derart reagiert, dass eine Gasblasenbildung entsteht und damit die zumindest eine metallische Komponente abgetrennt wird.As a mixture can be used in particular one of the metalworking, for example in the form of metal shavings, these chips preferably made of aluminum and magnesium or their alloys, ie alloys of aluminum or alloys of magnesium, are used, or according to a further embodiment used as a mixture of one of metallic composite materials, it being particularly advantageous if at least one of the metals or metal alloys with a liquid medium , in particular the separation medium, reacts such that gas bubble formation occurs and thus the at least one metallic component is separated off.
Unter Umständen ist es von Vorteil, wenn die zumindest eine metallische Komponente des Gemisches vor dem Einsatz gereinigt, insbesondere entfettet, wird, um damit für den Fall, dass diese Oberflächenverunreinigungen, insbesondere Fette, nicht als Additiv verwendet werden können, eine ausreichende Oberfläche für die Reaktion zur Verfügung zu stellen.Under certain circumstances, it is advantageous if the at least one metallic component of the mixture is cleaned before use, in particular degreased, so that in the event that these surface impurities, in particular fats, can not be used as an additive, a sufficient surface for the To provide reaction.
Von Vorteil ist es auch, wenn die Zufuhr des Gemisches in das Trennmedium kontinuierlich mit einer Fördereinrichtung erfolgt, sodass ständig eine ausreichende Bildung des Transportmediums vorhanden ist.It is also advantageous if the supply of the mixture in the separation medium is carried out continuously with a conveyor, so that there is always sufficient formation of the transport medium.
Es ist weiters möglich, das Gemisch in einem Wirbelbett zu fluidisieren, um damit wiederum einer Agglomeratbildung innerhalb des Gemisches vorzubeugen und eine ausreichend große Oberfläche für die Reaktion zur Verfügung zu stellen.It is further possible to fluidize the mixture in a fluidized bed to prevent again agglomeration within the mixture and to provide a sufficiently large surface area for the reaction.
In dem Trennbecken kann eine vertikale Strömung, insbesondere mit dem Trennmedium, mit vorbestimmbarer Strömungsgeschwindigkeit erzeugt werden, wobei nach einer Ausführungsvariante die Strömungsgeschwindigkeit gerade so groß ist, dass die Bestandteile des Gemisches, insbesondere die metallische Komponente, zumindest annähernd vollständig in Schwebe gehalten werden, wodurch ebenso einer Agglomeratbildung durch gleichmäßige Verteilung des Gemisches im Trennbecken vorgebeugt und in weiterer Folge eine ausreichend große Oberfläche zur Reaktion zur Verfügung gestellt werden kann.In the separating basin, a vertical flow, in particular with the separating medium, can be generated with a predeterminable flow velocity, wherein, according to one embodiment variant, the flow velocity is just so great that the components of the mixture, in particular the metallic component, are held in suspension at least approximately completely also prevents agglomeration by uniform distribution of the mixture in the separating basin and subsequently a sufficiently large surface can be provided for the reaction.
Die Strömungsgeschwindigkeit wird vorteilhafter Weise in Abhängigkeit der Dichte des Trennmediums und/oder dem mittleren Durchmesser der Partikel angepasst, sodass günstigstenfalls ein Schwebezustand der Partikel erzielt wird.The flow rate is advantageously adjusted as a function of the density of the separation medium and / or the mean diameter of the particles, so that at best a floating state of the particles is achieved.
Gemäß einer Ausführungsvariante kann das gasförmige Transportmedium, insbesondere Wasserstoff, gesammelt und einer Verwertung, z.B. einer thermischen Verwertung, zugeführt werden, wodurch beispielsweise die für die Temperierung des Trennmediums unter Umständen erforderliche Wärmeenergie aus dem Prozesse zumindest teilweise gewonnen wird.According to one embodiment, the gaseous transport medium, in particular Hydrogen, collected and a recovery, for example, a thermal utilization, are supplied, whereby, for example, the necessary for the temperature of the separation medium under certain circumstances required heat energy from the process is at least partially recovered.
Es ist auch möglich, dass zumindest ein Volumenteil des Trennmediums kontinuierlich oder diskontinuierlich aus dem Trennbecken abgezogen und einer Aufbereitungsanlage zur Absonderung von im Trennmedium enthaltenen Metallionen zugeführt wird, um zum einen das Trennmedium dem erneuten Einsatz und damit einem Kreislauf innerhalb des Verfahrens zuführen zu können, und zum anderen unter Umständen wiederum Rohstoffe, beispielsweise Magnesiumsalze, wie z.B. Magnesiumsulfat oder Magnesiumchlorid, einer weiteren Verwendung zuzuführen.It is also possible that at least a volume of the separation medium is withdrawn continuously or discontinuously from the separating basin and fed to a treatment plant for the separation of metal ions contained in the separation medium, in order to be able to feed the separation medium to the renewed use and thus to a cycle within the process, and on the other hand, in some circumstances, in turn, raw materials, such as magnesium salts, such as Magnesium sulfate or magnesium chloride for further use.
Gemäß einer Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung ist vorgesehen, dass die Verteilungseinrichtung als Rührwerk ausgeführt ist, um hierdurch eine ausreichende Verteilung des Gemisches in insbesondere kreis- oder ovalförmigen Trennbecken zu ermöglichen.According to one embodiment variant of the separating device according to the invention it is provided that the distribution device is designed as a stirrer, thereby allowing a sufficient distribution of the mixture in particular circular or oval-shaped separating basin.
Es kann aber auch vorgesehen sein, dass diese Verteilungseinrichtung als Schneckenförderer ausgebildet ist, sodass der Einsatz von eckigen, z.B. quadratischen Trennbecken ebenso wirkungsvoll möglich ist, wie der Einsatz von runden Trennbecken.However, it can also be provided that this distribution device is designed as a screw conveyor, so that the use of angular, e.g. square separating basin is just as effective as the use of round separating basins.
Von Vorteil ist es dabei, wenn zumindest zwei Schneckenförderer angeordnet sind, die jeweils eine unterschiedliche Förderlänge aufweisen, um damit das Gemisch gleichmäßiger im Trennbecken verteilen zu können.It is advantageous if at least two screw conveyors are arranged, each having a different conveying length in order to be able to distribute the mixture more uniformly in the separating basin.
Es kann auch von Vorteil sein, wenn zumindest einer der Schneckenförderer horizontal verschwenkbar ausgebildet ist, um wiederum eine gleichmäßigere Verteilung des Gemisches im Trennbecken zu ermöglichen.It may also be advantageous if at least one of the screw conveyors is designed to be horizontally pivotable in order in turn to allow a more even distribution of the mixture in the separating basin.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann die Verteilungseinrichtung als Wirbelbett ausgebildet sein, um damit ebenso eine gleichmäßige Verteilung des Gemisches im Trennbecken zu erreichen.According to a further embodiment, the distribution device may be formed as a fluidized bed in order to achieve as well as a uniform distribution of the mixture in the separating basin.
Die Verteilungseinrichtung kann ein Zulaufrohr zur vertikalen Zuführung eines Fluids in das Trennbecken aufweisen, um damit eine Durchwirbelung der einzelnen Partikel des Gemisches zu erreichen.The distribution device may have a feed pipe for the vertical supply of a fluid into the separation tank in order to achieve a turbulence of the individual particles of the mixture.
Weiters kann das zumindest eine Austragelement eine Paddelwalze sein, um damit einen effizienten Austrag der aufgeschwommenen, zumindest einen metallischen Komponente zu ermöglichen.Furthermore, the at least one discharge element may be a paddle roller in order to enable efficient discharge of the floated, at least one metallic component.
Vor dem Trennbecken kann eine Zerkleinerungseinrichtung angeordnet sein, wobei gemäß einer Ausführungsvariante der Zerkleinerungseinrichtung zumindest ein Sieb, insbesondere eine Sieblinie, nachgeordnet sein kann, um damit für eine rasche Reaktion eine Partikelgröße des Gemisches, insbesondere der zumindest einen metallischen Komponente, mit einer ausreichend großen Oberfläche zur Verfügung zu stellen.A shredding device can be arranged in front of the separating basin, wherein according to a variant of the shredding device at least one sieve, in particular a grading curve, can be arranged in order to have a particle size of the mixture, in particular of the at least one metallic component, with a sufficiently large surface area for rapid reaction to provide.
Das zumindest eine Sieb kann ein Überlaufen aufweisen, der vorzugsweise mit der Zerkleinerungseinrichtung verbunden ist, um die zu großen Partikel des Gemisches erneut der Zerkleinerungseinrichtung zuzuführen, sodass die Trennvorrichtung zumindest in diesem Bereich weitestgehend ohne manuelle Eingriffe betrieben werden kann.The at least one sieve may have an overflow, which is preferably connected to the comminution device in order to feed the oversized particles of the mixture again to the comminution device, so that the separation device can be operated at least in this area as far as possible without manual intervention.
Vor dem Trennbecken kann eine Reinigungsstufe für das Gemisch angeordnet sein, um beispielsweise an dem Gemisch anhaftende Verunreinigungen, wie z.B. Schmieröle etc., zumindest bereichsweise zu entfernen.In front of the separating basin, a cleaning step for the mixture may be arranged to remove, for example, impurities adhering to the mixture, e.g. Lubricating oils, etc., at least partially remove.
Diese Reinigungsstufe kann zumindest eine Einrichtung zur Zufuhr eines Reinigungsfluids, insbesondere eine Sprühdüse, umfassen, wodurch die Reinigung selbst effizienter bei geringem Reinigungsfluideinsatz gestaltet werden kann.This cleaning stage may comprise at least one device for supplying a cleaning fluid, in particular a spray nozzle, whereby the cleaning itself can be designed more efficiently with little use of cleaning fluid.
Es ist weiters von Vorteil, wenn im Trennbecken eine Fördereinrichtung angeordnet ist, mit der der Austrag der weiteren Komponenten des Gemisches aus dem Trennbecken ermöglicht wird.It is also advantageous if a conveyor is arranged in the separating basin, with which the discharge of the other components of the mixture is made possible from the separating basin.
Es ist aber auch möglich, dass der Boden des Trennbeckens zumindest bereichsweise in Bezug auf eine Aufstandsfläche des Trennbeckens abgeschrägt, insbesondere konisch ausgebildet ist, sodass nicht aufschwimmende Gemischkomponenten aufgrund der Schwerkraft in die unteren Bereiche des Trennbeckens absinken, wobei es nach einer weiteren Ausführungsvariante von Vorteil ist, wenn in diesem Bereich zumindest eine Austrageinrichtung, wie beispielsweise ein Schieber, angeordnet ist, mit dem bzw. mit der diese weiteren Komponenten aus dem Trennbecken entfernt werden können.But it is also possible that the bottom of the separating basin at least partially bevelled in relation to a footprint of the separating basin, in particular conically formed is so that non-floating mixture components due to gravity in the lower portions of the separation sink sink, and it is according to a further embodiment of advantage, if in this area at least one discharge device, such as a slide, is arranged, with or with this other components can be removed from the separating basin.
Weiters kann das Trennbecken im oberen Bereich, insbesondere oberhalb des Trennbeckens, eine Gassammeleinrichtung, insbesondere eine Absaugung, aufweisen, um damit das bei der chemischen Reaktion entstandene gasförmige Transportmedium zu entfernen und zu sammeln um dieses beispielsweise einer Verwertung, z.B. einer thermischen Verwertung, zuzuführen.Furthermore, the separating basin in the upper region, in particular above the separating basin, may have a gas collecting device, in particular an exhaust, in order to remove and collect the gaseous transport medium formed during the chemical reaction, in order, for example, to recover it, e.g. a thermal utilization to supply.
Schließlich ist es auch möglich, dass das Trennbecken zumindest je einen Zu- und Ablauf für das Trennmedium aufweist, um damit eine kontinuierliche Strömung im Trennbecken zu erzeugen bzw. um damit das Trennmedium zu erneuern bzw. einer Regeneration zuzuführen.Finally, it is also possible that the separating basin has at least one each inlet and outlet for the separation medium in order to produce a continuous flow in the separating basin or in order to renew the separation medium or to supply it to a regeneration.
Die Erfindung betrifft weiters die Verwendung des Verfahrens sowie der Trennvorrichtung zur Verwertung von Metallabfällen, insbesondere von einem Gemisch aus Spänen, aus Aluminium und Magnesium bzw. aus Spänen aus Aluminiumlegierungen und/oder Magnesiumlegierungen.The invention further relates to the use of the method and the separation device for the recovery of metal waste, in particular a mixture of chips, aluminum and magnesium or chips of aluminum alloys and / or magnesium alloys.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.For a better understanding of the invention, this will be explained in more detail with reference to the following figures.
- Fig. 1Fig. 1
- ein erfindungsgemäßes Trennbecken;an inventive separation basin;
- Fig. 2Fig. 2
- eine Ausführungsvariante des Trennbeckens als Teil einer Gesamtanlage.an embodiment of the separation basin as part of an overall system.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.By way of introduction, it should be noted that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference numerals or the same component names, wherein the disclosures contained in the entire description transmitted mutatis mutandis to the same parts with the same reference numerals or component names can be. Also, the position information selected in the description, such as top, bottom, side, etc. related to the immediately described and illustrated figure and are to be transferred to a new position analogous to the new situation. Furthermore, individual features or combinations of features from the different exemplary embodiments shown and described can also represent independent, inventive or inventive solutions.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausgangsvariante einer Trennvorrichtung 1 zur Abtrennung von zumindest einer metallischen Komponente 2 aus einem diese enthaltenden Gemisch 3.1 shows a first output variant of a
Die Trennvorrichtung 1 umfasst in ihrer einfachsten Ausführung ein Trennbecken 4, indem ein Trennmedium 5 vorgelegt ist. Das Trennmedium 5 wird durch eine Flüssigkeit gebildet, vorzugsweise Wasser bzw. einer wässrigen Lösung oder einem Lösungsmittelgemisch, oder dgl.. Anstelle von Wasser können aber sämtliche weiteren geeigneten Flüssigkeiten, wie beispielsweise organische Lösungsmittel, Alkohole, etc., verwendet werden.The
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Abtrennung der zumindest einen metallischen Komponente 2 aus dem Gemisch 3 wird derart geführt, dass ein Transportmedium 6 durch eine chemische Reaktion der metallischen Komponente 2 bzw. von mit dieser in das Trennmedium 5 eingebrachten Verunreinigungen, vorzugsweise mit dem Trennmedium 5 gebildet wird.The inventive method for separating the at least one
In seiner bevorzugten Ausführungsfbrm dient das erfindungsgemäße Verfahren zur Abtrennung von Magnesiumspänen bzw. Spänen aus Magnesiumlegierungen von Aluminiumspänen bzw. Spänen aus Aluminiumlegierungen. Es ist daher möglich, durch Reaktion des Magnesiums mit Wasser Wasserstoff als Transportmedium 6 zu erzeugen, wobei dieses Transportmedium 6 vorzugsweise in Form von Gasblasen bzw. -bläschen erzeugt wird, welches das Aufschwimmen der Magnesiumspäne, d.h. der zumindest einen metallischen Komponente 2 in Richtung auf eine Oberfläche 7 des Trennmediums 5, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, bewirkt. Selbstverständlich ist das erfindungsgemäße Verfahren auch für andere metallische Komponenten 2, insbesondere unedle Metalle bzw. Legierungen geeignet, die mit entsprechenden Trennmedien 5 eine Reaktion zeigen, wobei diese Reaktion zur Bildung von Gasblasen führt. Es wird damit der Vorteil erreicht, dass aufgrund der in-situ Bildung des Transportmediums 6 auf dessen zusätzliche Einbringung in das Trennmedium 5, wie dies beispielsweise bei bekannten Flotationsverfahren erfolgt, verzichtet werden kann.In its preferred embodiment, the process according to the invention serves to separate magnesium turnings or chips from magnesium alloys of aluminum turnings or shavings from aluminum alloys. It is therefore possible, by reaction of the magnesium with water to produce hydrogen as the
Das Trennbecken 4 ist in seiner Ausführungsvariante nach Fig. 1 als rundes Trennbecken ausgeführt. Es können aber auch andere Querschnitte, wie beispielsweise oval, polygonal, wie z.B. quadratisch, viereckig, etc., verwendet werden. In letzterem Fall ist es von Vorteil, da zur gleichmäßigen Verteilung der Partikel des Gemisches 3 im Trennbecken 4 eine Verteilungseinrichtung 8, im Fall der Ausführungsvariante der Fig. 1 in Form eines Rührwerkes, angeordnet ist, entsprechende geformte Verteilungseinrichtungen, wie dies weiter unten noch im Detail erläutert wird, zu verwenden und damit die gleichmäßige Verteilung zu bewirken.The separating basin 4 is executed in its embodiment of FIG. 1 as a round separating basin. However, other cross-sections, such as oval, polygonal, e.g. square, quadrangular, etc., can be used. In the latter case, it is advantageous, since for the uniform distribution of the particles of the
Durch die Verteilungseinrichtung 8 ist es möglich, Agglomeratbildungen innerhalb des Gemisches 3 weitestgehend zu vermeiden und damit auch eine ausreichende Benetzung der zumindest einen metallischen Komponente mit dem Trennmedium bzw. einem darin enthaltenen Reaktanten, der durch Reaktion mit der zumindest einen metallischen Komponente 2 die entsprechende Gasbildung bewirkt, zur Verfügung zu stellen.By the
Durch das Rührwerk, d.h. die Verteilungseinrichtung 8, ist es möglich, das Gemisch 3 einfach in das Trennbecken 4 zu schütten. Es ist jedoch von Vorteil, wenn bereits beim Einbringen des Gemisches 3 in das Trennbecken 4 auf eine gleichmäßige Verteilung desselben innerhalb des Trennbeckens 4 geachtet wird, wie dies weiter unten noch näher ausgeführt wird.By the agitator, i. the
Vorzugsweise wird das Verfahren derart ausgeführt, dass die Gasblasen einen gewissen mittleren Blasendurchmesser, ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,2 mm, insbesondere 0,3 mm, vorzugsweise 0,35 mm, und einer oberen Grenze von 0,75 mm, insbesondere 0,65 mm, vorzugsweise 0,5 mm aufweisen. Würden nämlich zu große Gasblasen entstehen, könnten unter Umständen größere Teilchen des Gemisches 3, insbesondere von zu der beabsichtigten, abzutrennenden Komponente unterschiedliche Teilchen, mitgerissen werden bzw. könnten damit auch Gemischbestandteile an sich, welche noch nicht getrennt worden sind, mit aufschwimmen, sodass der Wirkungsgrad der Trennvorrichtung 1 verschlechtert würde. Zu kleine Gasblasen bzw. Gasbläschen würden hingegen einen ungenügenden Auftrieb bewirken. Gegebenenfalls können die Gasblasen auch einen mittleren Durchmesser aufweisen ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,5 mm und einer oberen Grenze von 5 mm.Preferably, the process is carried out such that the gas bubbles have a certain average bubble diameter selected from a range having a lower limit of 0.2 mm, in particular 0.3 mm, preferably 0.35 mm, and an upper limit of 0.75 mm , in particular 0.65 mm, preferably 0.5 mm. If gas bubbles formed too large, larger particles of the
Betrachtet man einen Magnesiumspan mit den Dimensionen l=12mm, b=3,5mm und h=0,3mm wird bei einem Blasendurchmesser von rund 200µm das Volumen um mehr als 77% vergrößert, sofern wenn überall Blasen anhaften, sodass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine ausreichende Trennleistung erreicht wird.If one considers a magnesium chip with the dimensions l = 12 mm, b = 3.5 mm and h = 0.3 mm, the volume is increased by more than 77% with a bubble diameter of around 200 μm, provided that bubbles adhere everywhere, so that with the method according to the invention sufficient separation performance is achieved.
Weitere Versuche an Magnesiumspänen der folgenden Dimensionen zeigten folgende Ergebnisse:
Es werden dabei ca. 0,047 Gew.-% Mg zu Mg2+ reagiert, wobei ca. 0,43 1 H2 pro kg Mg entstehen, sodass damit auch noch eine gewisse Sicherheit in Bezug auf H2/Mg erreicht wird. Von Vorteil ist auch, dass die umgesetzte Magnesiummenge relativ gering ist, sodass eine mögliche Umweltbelastung bzw. notwendige Deponierung des mit Magnesiumionen versetzten Trennmediums in Grenzen gehalten werden kann.About 0.047% by weight of Mg is reacted with Mg 2+ , whereby about 0.43 1 of H 2 per kg of Mg is produced, so that a certain degree of safety with respect to H 2 / Mg is achieved. Another advantage is that the amount of magnesium reacted is relatively low, so that a possible environmental impact or necessary landfill of the magnesium ionized separation medium can be kept within limits.
Es wurde dabei auch gefunden, dass je größer die Bläschen sind, desto größer ist der Auftrieb bei einfacher Belegung der Spanoberfläche mit Bläschen.It was also found that the larger the bubbles are, the greater is the buoyancy with a simple occupancy of the chip surface with bubbles.
Bei "verbogenen" Spänen ist es von Vorteil, wenn das Verfahren derart gesteuert wird, dass sich im Mittelbereich des Spans größere und stabilere Bläschen bilden.In the case of "bent" chips, it is advantageous if the method is controlled in such a way that larger and more stable bubbles form in the middle area of the chip.
Es ist auch von Vorteil, wenn das Verfahren derart durchgeführt wird, dass die Gasblasen bzw. Gasbläschen am Partikel bzw. Metallspan nach ihrer Entstehung weiter wachsen, sodass das Partikel bzw. der Metallspan eine Beschleunigung hinsichtlich ihres bzw. seines Auf triebes erfährt. Sind die Partikel im zumindest im Bereich der Oberfläche des Trennmediums 5 angelangt, stört es nicht mehr, wenn die Gasblasen vom Partikel zumindest teilweise abreißen.It is also advantageous if the method is carried out in such a way that the gas bubbles or gas bubbles continue to grow on the particle or metal chip after their formation, so that the particle or the metal chip experiences an acceleration with respect to its or its on drive. If the particles have arrived at least in the region of the surface of the
Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass der Durchmesser der Gasbläschen an die jeweilige Partikelgröße angepasst werden kann, d.h. die Anpassung erfolgt durch die entsprechende Reaktionsführung, die jedoch der Fachmann aufgrund seines Fachwissens ohne erfinderisches Zutun aufgrund gegenständlicher Lehre zum technischen Handeln ohne weiteres selbst entsprechend wählen kann.It should be mentioned at this point that the diameter of the gas bubbles can be adapted to the respective particle size, i. the adjustment is made by the appropriate reaction, which, however, the expert on his expertise without inventive step on the basis of representational doctrine to technical action readily choose itself accordingly.
Die Gasbläschen verbleiben nach ihrer Entstehung in vorteilhafter Weise an jenen Partikeln der metallischen Komponente 2, an denen sie entstanden sind. Dazu ist es wiederum vorteilhaft, dass diese Gasbläschen einen mittleren Blasendurchmesser entsprechend oben beschriebenen Bereich aufweisen, da zu große Gasblasen unter Umständen von den metallischen Partikeln abreißen und somit nicht den gewünschten Auftrieb derselben bewirken.The gas bubbles remain after their formation in an advantageous manner to those particles of the
Um die Adhäsion der Gasbläschen an den Partikeln der metallischen Komponente 2 zu verbessern, können dem Trennmedium 5 entsprechende Additiva zugesetzt sein, wie beispielsweise wie z.B. Alkansulfonate, Alkansulfate.In order to improve the adhesion of the gas bubbles to the particles of the
Im Bereich der Oberfläche 7 des Trennmediums 5 ist bei der Ausführungsvariante der Trennvorrichtung 1 nach Fig. 1 ein Austragelement 9, welches die Form eines Rechens aufweist, angeordnet. Dieser Rechen ist entsprechend Doppelpfeil 10 horizontal verschiebbar, in Richtung auf eine Austrageinrichtung 11, z.B. eine Schurre. Während dieser Horizontalbewegung des Austragelementes 9 werden bereits aufgeschwommene Partikel der metallischen Komponente 2 in Richtung auf die Austrageinrichtung 11 verbracht und aus dem Trennbecken 4 in weiterer Folge über diese z.B. durch Schwerkraft oder aber auch durch entsprechende Fördereinrichtungen, wie z.B. Förderbänder, etc., aus dem System entfernt und in der Folge in einem nicht dargestellten Sammelbehältnis zu dessen weiteren Verwendung, beispielsweise schmelzmettalurgischen Verwendung, aufbewahrt.In the area of the
Die auf einem Boden 12 des Trennbeckens 4 verbliebene(n), restliche(n) Komponente(n) des Gemisches 3 können ebenfalls über ein entsprechendes Austragelement 9, beispielsweise wiederum einen Rechen durch Horizontalverschiebung zu einer weiteren Austrageinrichtung 11 verbracht werden und auf diese Art aus dem System entfernt werden.The residual component (s) of the
Anstelle von einfachen Rechen ist es auch möglich, sämtliche, aus dem Stand der Technik in diesem Zusammenhang bekannte Austragelemente 9 zu verwenden. Besonders vorteilhaft hat sich auch erwiesen so genannte Paddelwalzen, wie dies in Fig. 2 schematisch angedeutet ist, einzusetzen, da damit ein kontinuierlicher Austrag der abgetrennten metallischen Komponente 2 aus dem Trennbecken 4 durch die Erzeugung einer entsprechenden Strömung in Richtung auf die Austrageinrichtung 11 ermöglicht wird.Instead of simple raking, it is also possible to use all of the state of the art to use this known
Wie bereits erwähnt, kann dem Trennmedium 5 zumindest ein zusätzliches Additiv zugesetzt sein. So ist es z.B. möglich, dass als Additiv das an der metallischen Komponente 2 oder dem Gemisch 3 gegebenenfalls anhaftende Schmiermittel, insbesondere ein in der Metallbearbeitung üblicherweise verwendetes Kühlschmiermittel, wie z.B. eine Emulsion eines synthetischen und/oder mineralischen und/oder pflanzlichen Öles, insbesondere esterbasierend, verwendet wird. Ein derartiger Zusatz ist vor allem dann von Vorteil, wenn das Transportmedium 6 durch Reaktion dieses Additivs alternativ oder zusätzlich entsteht, und wenn dieses in ungenügendem Ausmaß an der metallischen Komponente 2 bzw. dem Gemisch 3 aus spanenden Metallbearbeitung anhaftet, sodass ein unbefriedigendes Trennergebnis erzielt würde.As already mentioned, at least one additional additive may be added to the
Es erweist sich daher von Vorteil, bereits bei der Metallbearbeitung auf das spätere Recycling der anfallenden Späne zu achten, insbesondere in der Auswahl des verwendeten Kühlschmiermittels. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn die Abfallspäne in der eigenen Produktion dem Recycling unterworfen werden, d.h. dass die erfindungsgemäße Trennvorrichtung 1 in die Produktionslinie des jeweiligen Herstellungsbetriebes, beispielsweise von Motorblöcken, integriert wird. Es kann damit unter Umständen auch auf aufwendige Prozesse zur Entsorgung dieser Kühlschmiermittel verzichtet werden, da diese im Recyclingverfahren zur Wiedergewinnung der metallischen Komponente 2 einem chemischen Abbauprozess zur Erzeugung des Transportmediums 6 unterworfen werden.It therefore proves to be advantageous to pay attention to the subsequent recycling of the resulting chips already in the metalworking, in particular in the selection of the cooling lubricant used. This is particularly advantageous when the waste chips are subjected to recycling in their own production, i. that the
Als anderes Additiv ist es möglich, Hilfsstoffe dem Trennmedium 5 zuzusetzen, die, wie bereits erwähnt, die Adhäsion des gasförmigen Transportmediums 6 an der zumindest einen metallischen Komponente 2 verstärken, wie z.B. Alkansulfonate, Alkansulfate.As another additive, it is possible to add adjuvants to the
Zur Unterstützung des Aufschwimmens, d.h. des Auftriebes, kann, sofern die Erzeugung des Transportmediums 6 alleine nicht für eine vollständige Trennung ausreicht, gegebenenfalls ein so genannter Schaumbildner, dem Trennmedium zugesetzt werden, wie z.B. Polyglykole und deren Ether, Terpenalkohole, organische Tenside, Alkylsulfonsäuren, Alkylbenzylsulfonsäuren, Silikonverbindungen.To support the floating, ie the buoyancy, if the generation of the
Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass unter vollständiger Trennung ein Trenngrad von 80 % bis 99 % verstanden werden soll, wobei auch eine vollständige Trennung bis 100 % nicht ausgeschlossen ist.It should be mentioned at this point that to be understood by complete separation, a degree of separation of 80% to 99%, with a complete separation to 100% is not excluded.
Zur Konditionierung des Trennmediums 5 ist es weiters möglich, Viskositätsregler zuzugeben, wie z.B. Polyethylenglykole, Diethylenglykolmonoethylether, um damit die Verweilzeit der Partikel der abzutrennenden Komponente 2 innerhalb einer Aufschwimmstrecke 13, die sich im wesentlichen vom Boden 12 bis zur Oberfläche 7 des Trennmediums 5, also vereinfacht gesagt über die Füllhöhe des Trennmediums 5 im Trennbecken 4 erstreckt, einzustellen. Es ist damit auch eine verbesserte Trennung möglich für den Fall, dass gegebenenfalls unerwünschte Komponenten von den aufschwimmenden Partikeln der metallischen Komponente 2 mitgerissen werden, da es über diese Verweilzeit, d.h. die Dauer des Aufschwimmens, möglich ist, dass diese unerwünschten Komponenten von den Partikeln in Richtung auf den Boden 12 abfallen.For conditioning the
Zur Verbesserung der Trennleistung ist es weiters möglich, dass das Trennmedium 5 temperiert wird, wobei diese Temperatur ausgewählt sein kann aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 4 °C, insbesondere 40 °C, vorzugsweise 55 °C, und einer oberen Grenze von 180 °C, insbesondere 155 °C, vorzugsweise 135 °C. Über diese Temperierung kann nämlich die Reaktionsgeschwindigkeit, d.h. das Entstehen des Transportmediums 6 in Form der Gasblasen geregelt werden, insbesondere dann, wenn die Entstehung des Transportmediums 6 bei Raumtemperatur zu gering ist.To improve the separation performance, it is further possible that the
Dazu kann im Trennbecken 4 ein Temperaturfühler 14 angeordnet sein, wobei dieser über eine Leitung 15 mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung 16 verbunden sein kann, um damit einen höheren Grad der Automatisierung zu erreichen. Diese Steuer- und/oder Regeleinrichtung 16 kann beispielsweise in Form eines PC's oder dgl. ausgeführt sein.For this purpose, a
Neben der Temperatur ist es auch möglich, das Trennverfahren über gewissen Druckverhältnisse innerhalb des Trennbeckens 4 zu steuern. Dazu muss selbstverständlich das Trennbecken 4 mit einer Abdeckung (in Fig. 1 nicht gezeigt) versehen sein, um einen entsprechenden Druckaufbau zu ermöglichen. Der Überdruck kann dabei ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 mbar, insbesondere 2 bar, vorzugsweise 3,25 bar, und einer oberen Grenze von 10 bar, insbesondere 7,5 bar, vorzugsweise 5,75 bar. Über diese Druckverhältnisse ist es möglich Einfluss auf den Blasendurchmesser sowie die Anzahl der entstehenden Blasen des Transportmediums 6 zu nehmen. Zur Automatisierung kann auch hierfür ein entsprechender Fühler im Trennbecken 4 angeordnet sein, der vorzugsweise wiederum mit der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 16 leitungsverbunden ist.In addition to the temperature, it is also possible to control the separation process over certain pressure conditions within the separation tank 4. Of course, this has to be the separating basin 4 with a cover (not shown in Fig. 1) may be provided to allow a corresponding pressure build-up. The overpressure may be selected from a range with a lower limit of 1 mbar, in particular 2 bar, preferably 3.25 bar, and an upper limit of 10 bar, in particular 7.5 bar, preferably 5.75 bar. By means of these pressure conditions, it is possible to influence the bubble diameter as well as the number of resulting bubbles of the
Es ist unter Umständen weiters von Vorteil, wenn das Milieu des Trennmediums 5 selbst geregelt wird, d.h. dass ein pH-Wert, ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0, insbesondere 3, vorzugsweise 4,2 und einer oberen Grenze von 14, insbesondere 11,35, vorzugsweise 7,1 eingestellt wird, um beispielsweise die Entstehung des gasförmigen Transportmediums 6 zu begünstigen, wobei dabei auch auf die Kinetik der Reaktion Einfluss genommen werden kann. Dazu kann ebenfalls im Trennbecken 4 eine Sonde 17 angeordnet sein, die bevorzugt wiederum über eine Leitung 18, mit der Steuer- und Regeleinrichtung 16 leitungsverbunden ist. Gegebenenfalls ist es von Vorteil, wenn das Trennmedium 5 gepuffert wird, z.B. mit Citronensäure.It may also be advantageous if the milieu of the
Durch die Wahl dieser Maßnahmen ist es auf vorteilhafter Weise möglich, die Bildung der Gasblasen des Transportmediums 6 an die jeweiligen Erfordernisse des Trennverfahrens auszurichten, d.h. dass gerade soviel Gasbläschen entstehen, um damit ein möglichst vollständiges Aufschwimmen der Komponente 2, beispielsweise der Magnesiumspäne bzw. der Magnesiumpartikel, zu erreichen, jedoch nicht soviel, dass zusätzlich andere Komponenten des Gemisches damit mitgerissen werden. Des weiteren kann durch diese Maßnahmen auch auf die Größe der entstehenden Gasbläschen Einfluss genommen werden, womit wiederum die Trennleistung entsprechend optimiert werden kann.By choosing these measures, it is advantageously possible to align the formation of the gas bubbles of the
Erwähnt sei jedoch, dass sich die angegebenen Wertebereiche insbesondere auf das Trennbeispiel Aluminiumspäne/Magnesiumspäne beziehen und dass für die Trennung anderer metallischer Komponenten 2 zwei aus einem Gemisch 3 andere Parameter u.U. vorteilhafter sind. Die Anpassung daran liegt jedoch wiederum im Können des Fachmannes, der dies ohne erfinderisches Zutun aufgrund der vorliegenden Lehre vornehmen wird.It should be mentioned, however, that the specified value ranges relate in particular to the separation example aluminum shavings / magnesium shavings and that for the separation of other
Zur Erreichung der angesprochenen Trennleistung ist es von Vorteil, wenn pro Kilogramm Gemisch ein Gasvolumen erzeugt wird, ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,2 1, insbesondere 0,25 1, vorzugsweise 0,3 1, und einer oberen Grenze von 0,9 1, insbesondere 0, 75 1, vorzugsweise 0,43 1.To achieve the mentioned separation performance, it is advantageous if per kilogram of mixture, a gas volume is generated, selected from a range with a lower limit of 0.2 1, in particular 0.25 1, preferably 0.3 1, and an upper limit of 0.9 1, in particular 0, 75 1, preferably 0.43 1.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung 1, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen entsprechend der Ausführung zu Fig. 1 versehen sind. Selbstverständlich können einzelne Teile der Ausführungsvariante der Trennvorrichtung 1 nach Fig. 1 auf diese Ausführungsvariante der Fig. 2 übertragen werden, wie z.B. der Temperaturfühler 14, die Sonde 17, etc., ohne dass hierauf in Fig. 2 gesondert Bezug genommen werden muss.Fig. 2 shows a variant of the
Für den Fall, dass die Partikel des Gemisches 3 für die Abtrennung der metallischen Komponente 2 zu groß sind, kann dieses Gemisch 3, insbesondere das Spänegemisch, einer Aufgabeeinrichtung 19, z.B. einem Trichter, der beispielsweise über ein Förderband 20 oder direkt mit einer Verkleinerungseinrichtung 21 verbunden ist, aufgegeben werden. Die Anordnung eines Förderbandes 20 bietet beispielsweise den Vorteil, dass die Aufgabe des Gemisches 3 flureben erfolgen kann.In the event that the particles of the
In der Zerkleinerungseinrichtung 21, beispielsweise einem Brecher, Schneid- oder Mahlwerk, etc., werden die einzelnen Komponenten des Gemisches 3 auf die erforderliche Partikelgröße zerkleinert, wobei eine mittlere Partikelgröße ausgewählt sein kann aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 6 mm, insbesondere 7 mm, vorzugsweise 8 mm, und einer oberen Grenze von 15 mm, insbesondere 12 mm, vorzugsweise 10 mm, und einer Breite die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2 mm, insbesondere 2,5 mm, vorzugsweise 2,75 mm, und einer oberen Grenze von 5 mm, insbesondere 4 mm, vorzugsweise 3 mm, und einer mittleren Höhe die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,1 mm, insbesondere 0,15 mm, vorzugsweise 0,2 mm, und einer oberen Grenze von 0,5 mm, insbesondere 0,4 mm, vorzugsweise 0,3 mm, um damit im Trennbecken 4, d.h. im Trennmedium 5 eine ausreichende Benetzung der metallischen Komponente 2, d.h. dessen Partikel für eine ausreichende Trennleistung zu erreichen. Die mittlere Höhe der Partikel bezieht sich bei spanförmigen Partikeln auf deren, im Querschnitt betrachtet, zumindest annähernd trapezförmiges Aussehen.In the
Für die Trennleistung ist es auch vorteilhaft, Partikel einzusetzen die eine mittlere Größe zwischen 0,1 mm und 12 mm - bezogen auf die Maschenweite eines Siebes - aufweisen.For the separation performance, it is also advantageous to use particles having a mean size between 0.1 mm and 12 mm - based on the mesh size of a screen - have.
Der Zerkleinerungseinrichtung 21 kann zumindest ein Sieb (in Fig. 2 nicht dargestellt), insbesondere eine Sieblinie, nachgeordnet sein, mit dem bzw. der die gewünschte bzw. die gewünschten Siebfraktionen ausgesiebt werden. Eine Sieblinie ist immer dann von Vorteil, wenn für die Trennung selbst eine bestimmte Zusammensetzung an unterschiedlichsten Korngrößen des Gemisches 3 erwünscht ist.At least one sieve (not shown in FIG. 2), in particular a sieving line, with which the desired or the desired sieve fractions are screened, can be arranged downstream of the
Vorteilhaft ist es auch, wenn dieses zumindest eine Sieb bzw. das oberste Sieb der Sieblinie mit der Zerkleinerungseinrichtung 21 über eine entsprechende Rückführfordereinrichtung in den Aufgabebereich verbunden ist, beispielsweise mit der Aufgabeeinrichtung 19, wobei auch hier wiederum die Anordnung des Förderbandes 20 und damit die flurebene Aufgabe des Gemisches 2 von Vorteil ist, da dadurch keine zusätzliche Energie für das Antreiben eines Förderers zur Höhenüberwindung der Rückfraktion der Sieblinie bzw. des Siebes in den Einlaufbereich der Zerkleinerungseinrichtung 21 erforderlich ist, sodass diese Rückfraktion neuerlich der Zerkleinerung zugeführt wird.It is also advantageous if this at least one sieve or the uppermost sieve of the grading curve is connected to the
In den Ausführungsbeispielen nach Fig. 2 ist der Zerkleinerungsvorrichtung 21 alternativ eine Reinigungsstufe 22 nachgeordnet. Diese Reinigungsstufe 22 kann beispielsweise über zumindest eine Sprühdüse 23, bevorzugt mehrere, verfügen, mit der ein entsprechendes Reinigungsmittel, z.B. ein Tensid oder dgl., über die einzelnen zerkleinerten Partikel des Gemisches 3 versprüht wird und diese damit von anhaftenden Verunreinigungen beispielsweise mittels eines Lösungsmittels gereinigt werden, sodass eine gesäuberte Oberfläche für die Reaktion im Trennbecken 4 zur Verfügung steht. Es ist dabei von Vorteil, wenn die Partikel des Gemisches 3 beispielsweise auf einem Lochband 24 oder dgl. durch die Reinigungsstufe 22 bewegt werden, sodass das ablaufende Reinigungsmittel, welches mit den Verunreinigungen behaftet ist, mittels Schwerkraft in einem trichterförmigen Auslass 25 ablaufen und dort einer entsprechenden Sammlung, gegebenenfalls zur weiteren Verarbeitung zugeführt werden kann.In the exemplary embodiments according to FIG. 2, the
Am Ende der Reinigungsstufe 22 können die Partikel des Gemisches 3 wiederum einer Aufgabeeinrichtung 19, beispielsweise besagtem Trichter, eines weiteren Förderbandes 20 bzw. einer weiteren Fördereinrichtung übergeben werden, mit der diese dem Trennbecken 4 zugeführt werden. In dem Trennbecken 4 bzw. an diesem kann eine erste Verteilungseinrichtung 8, beispielsweise in Form eines Rührwerkes, angeordnet sein, um die gegebenenfalls feuchten Partikel des Gemisches 3, sofern diese nicht vorher einer Trocknung unterzogen wurden, bestmöglich zu vereinzeln und damit einer Agglomeratbildung vorzubeugen.At the end of the
Im Anschluss daran können diese Partikel einer weiteren Fördereinrichtung 26 übergeben werden, mit der die Partikel des Gemisches 3 letztendlich in das Trennmedium 5 eingebracht werden.Subsequently, these particles can be transferred to a
Diese Fördereinrichtung 26 ist in Fig. 2 in Form von zwei Schneckenförderern, bevorzugt mit unterschiedlicher Förderlänge, ausgeführt, um damit eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Partikel des Gemisches 3 über den Boden 12 des Trennbeckens 4 zu bewirken. Alternativ und/oder zusätzlich dazu ist es möglich (gegebenenfalls sogar mit nur einem Schneckenförderer), dass diese weitere Fördereinrichtung 26 horizontal verschwenkbar ausgebildet ist, sodass weite Bereiche des Bodens 12 des Trennbeckens 4 von dieser Fördereinrichtung 26 überstrichen werden und damit eine entsprechende Vergleichmäßigung der Partikel des Gemisches 3 im Trennbecken 4 erreicht wird, wodurch die Benetzung der Partikel des Gemisches 3 durch das Trenmnedium 5 verbessert werden kann.This
In Fig. 2 sind so genannte Paddelwalzen als Austragelemente 9 dargestellt, die durch ihre Drehbewegung eine Strömung in Richtung auf die Austrageinrichtung 11 erzeugen, sodass aufgeschwommene Metallpartikel, also beispielsweise Magnesiumspäne, durch diese Strömung der Austrageinrichtung 11 zugeführt und über diese dem System entzogen werden.In Fig. 2 so-called paddle rollers are shown as
Der Boden 12 des Trennbeckens 4 ist bei der Ausführungsvariante nach Fig. 2 konisch ausgeführt, sodass die nach unten sinkenden, nicht aufschwimmenden Partikel über die Schwerkraft einem schieberförmigen Austragelement 9 zugeführt und von dort dem Trennbecken 4 entzogen werden können. Selbstverständlich sind auch hier andere Ausführungsvarianten möglich, beispielsweise dass anstelle der konischen Ausführung der Boden 12 nur einseitig abgeschrägt ist.The bottom 12 of the separating basin 4 is conical in the embodiment according to FIG. 2, so that the downwardly sinking, non-floating particles can be fed by gravity to a slide-shaped
In Fig. 2 ist strichliert eine Gassammeleinrichtung 27 angedeutet, beispielsweise eine Absaughaube, mit der das aufsteigende Gas, also beispielsweise der Wasserstoff, gesammelt und einem entsprechenden Sammelbehältnis zugeführt werden kann. Wie bereits erwähnt, kann der Wasserstoff z.B. thermisch verwertet werden, um damit zumindest anteilsmäßig die erforderliche Energie für die möglicherweise notwendige Temperierung des Trennmediums 5 zu erhalten.2, a gas collecting device 27 is indicated by dashed lines, for example a suction hood, with the ascending gas, so for example, the hydrogen collected and fed to a corresponding collection container. As already mentioned, the hydrogen can be utilized thermally, for example, in order to obtain at least proportionately the energy required for the possibly necessary tempering of the
Gemäß einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsvariante ist es möglich, die Verteilungseinrichtung 8 für die Partikel des Gemisches 3 in Form eines Wirbelbettes auszubilden, sodass diese Partikel über längere Zeit in Schwebe gehalten werden können. Damit kann eine ausreichende Benetzung und entsprechende Reaktionsfähigkeit zur Verfügung stehen.According to another embodiment, not shown, it is possible to form the
Es ist weiters möglich, dass die Verteilungseinrichtung 8 zumindest ein Zulaufrohr zur vertikalen Zuführung eines Fluids in das Trennbecken 4 aufweist, wodurch wiederum eine Strömung im Trennbecken 4 erzeugt werden kann, mit der die Partikel des Gemisches 3 in Schwebe gehalten werden können. Entsprechende Einrichtungen zur Steuerung und Kontrollierung der Strömungsgeschwindigkeit sowie generell der Strömungsverhältnisse im Trennbecken 4 können ― wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind - in diesem angeordnet sein und beispielsweise mit bereits beschriebener Steuer- und/oder Regeleinrichtung 16 leitungsverbunden sein.It is also possible that the
Weiters ist es möglich, dass das Trennbecken 4 zumindest einen Zulauf und einen Ablauf für das Trennmedium 5 aufweist, wodurch dieses diskontinuierlich oder bevorzugt kontinuierlich ausgetauscht und gegebenenfalls einer Wiederaufbereitung zugeführt werden kann, sodass eine Gehalt an Metallionen in diesem Trennbecken 4 bzw. Trennmedium 5 ein vorbestimmbares Niveau bzw. vorbestimmbare Konzentration nicht übersteigt. Die Wiederverwertung des ausgeschiedenen Trennmediums 5 kann beispielsweise in Form einer Fällung dieser Metallionen erfolgen, beispielsweise können Magnesiumsalze, z.B. Magnesiumsulfat, Magnesiumchlorid, etc. ausgefällt und als Sekundärrohstoff verwendet werden, wobei das Trennmedium 5 selbst wiederum dem Trennbecken 4 zugeleitet werden kann.Furthermore, it is possible that the separating basin 4 has at least one inlet and one outlet for the separating
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere für die Trennung von Gemischen 3 aus der Metallverarbeitung, insbesondere aus der spanenden Metallverarbeitung, also beispielsweise von Metallspänen, wobei die beschriebene Ausführung "Trennung von Aluminiumspänen und Magnesiumspänen bzw. deren Legierungen" nur als Beispiel dient und das Verfahren selbstverständlich auch für ähnlich sich verhaltende Metalle bzw. Metallgemische verwendet werden kann. Beispielsweise ist es auf diese Weise auch möglich, Magnesiumspäne von Stahllegierungen, d.h. Stahlspänen abzutrennen.The inventive method and the device according to the invention is particularly suitable for the separation of
Es können also auch Gemische getrennt werden, deren eine Komponente 2 mit einer entsprechenden Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser, Gasbildung, z.B. Wasserstoff, zeigt, wobei die andere Komponente, also beispielsweise Aluminium, mit Wasser bzw. mit Wasser enthaltenden Flüssigkeiten keine bzw. geringe Gasbildung hervorrufen.It is thus also possible to separate mixtures of which one
Die Gasbildung kann ― wie bereits erwähnt ― auch durch mögliche, während des Herstell-, Be- und Verarbeitungs- bzw. Recyclingsverfahrens eingesetzte, anhaftende Kühl-Schmierstoffe, aber auch durch der Lösung gezielt zugesetzte Additiva durch eine chemische Reaktion hervorgerufen werden. Durch die hervorgerufene Gas- und Blasenbildung und gegebenenfalls zusätzliche Änderung der Dichte des Trennmediums 5 mit Schwerelösungen, wie z.B. Natriumpolywolframatlösungen, Zinkbromidlösungen, erfolgt die Abtrennung der zumindest einen metallischen Komponente 2, wobei selbstverständlich auch der Dichteunterschied zwischen den metallischen Komponenten, z.B. von Al und Mg, eine Rolle spielt.The gas formation can - as already mentioned - also be caused by possible, used during the manufacturing, processing and recycling process, adhering cooling lubricants, but also deliberately added by the solution additives by a chemical reaction. Due to the gas and bubble formation produced and, if appropriate, additional change in the density of the
Zum Austragen der aufgeschwommenen Partikel des Gemisches 3 kann anstelle des zumindest einen Austragelementes 9 generell eine Strömung, beispielsweise durch Zuführung eines entsprechenden Fluids im Bereich der Oberfläche 7 des Trennbeckens 4, erzeugt werden.For discharging the floated particles of the
Die nicht schwimmende Fraktion kann entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich vom Boden 12 des Trennbeckens 4 abgezogen werden.The non-floating fraction can be withdrawn either continuously or discontinuously from the bottom 12 of the separating basin 4.
Die beschriebene Vorbehandlung in Form der Reinigungsstufe 22 kann neben der Reinigung der Späne auch dazu dienen, um gegebenenfalls die anhaftenden Kühl-Schmierstoffe zu neutralisieren bzw. gegebenenfalls eine chemische Reaktion auszulösen, um den nachfolgenden Trennprozess zu beschleunigen, beispielsweise anhaftende Oxidschichten zumindest soweit zu zerstören, dass die entsprechende Gasbildung durch chemische Reaktion stattfinden kann. Es kann in dieser Reinigungsstufe weiters eine Vorbehandlung derart stattfinden, dass über gegebenenfalls zugesetzte Additiva, welche an den Partikel, insbesondere Metallpartikel, des Gemisches 3 anhaften, eine Verringerung der Oberflächenspannung Trennmediums 5. z.B. des Wassers, im Trennbecken 4 erreicht werden kann.The described pretreatment in the form of the
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten des Trennverfahrens bzw. der Trennvorrichtung1, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mitumfasst.The embodiments show possible embodiments of the separation process or the Trennvorrichtung1, which should be noted at this point that the invention is not limited to the specifically illustrated embodiments thereof, but also various combinations of the individual embodiments are mutually possible and this variation possibility due to the teaching technical action by objective invention in the skill of working in this technical field expert. There are therefore also all possible embodiments, which are possible by combinations of individual details of the illustrated and described embodiment, the scope of protection.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Trennvorrichtung 1 diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/ oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.For the sake of order, it should finally be pointed out that, for a better understanding of the structure of the
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrunde liegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.The problem underlying the independent inventive solutions can be taken from the description.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1; 2 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.Above all, the individual in Figs. 1; 2 embodiments form the subject of independent solutions according to the invention. The relevant objects and solutions according to the invention can be found in the detailed descriptions of these figures.
- 11
- Trennvorrichtungseparating device
- 22
- Komponentecomponent
- 33
- Gemischmixture
- 44
- Trennbeckenseparating tank
- 55
- Trennmediumseparation medium
- 66
- Transportmediumtransport medium
- 77
- Oberflächesurface
- 88th
- Verteilungseinrichtungdistribution facility
- 99
- Austragelementdischarge element
- 1010
- Doppelpfeildouble arrow
- 1111
- Austrageinrichtungdischarge
- 1212
- Bodenground
- 1313
- AufschwimmstreckeAufschwimmstrecke
- 1414
- Temperaturfühlertemperature sensor
- 1515
- Leitungmanagement
- 1616
- Steuer- und/oder RegeleinrichtungControl and / or regulating device
- 1717
- Sondeprobe
- 1818
- Leitungmanagement
- 1919
- Aufgabeeinrichtungfeeder
- 2020
- Förderbandconveyor belt
- 2121
- Zerkleinerungseinrichtungcomminution device
- 2222
- Reinigungsstufecleaning stage
- 2323
- Sprühdüsespray nozzle
- 2424
- Lochbandperforated tape
- 2525
- Auslassoutlet
- 2626
- FördereinrichtungConveyor
- 2727
- GassammeleinrichtungGas collection device
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