ES2961282T3 - Procedimiento y sistema para la separación de mezclas de materiales polvorientas procedentes del reciclaje de aparatos eléctricos o electrónicos - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un método y un sistema para separar mezclas de materiales que contienen polvo que contienen fibras, preferiblemente fibras de vidrio, y tienen metales pesados (SM) y/o metales preciosos (EM) del proceso de reciclaje de dispositivos eléctricos o electrónicos, en el que el método tiene al menos una etapa (S1) de liberación mecánica de partículas de aglomerados de materiales mixtos que contienen fibras de manera seca y al menos una etapa (S2) de liberación mecánica de aglomerados de materiales mixtos que contienen fibras de manera seca. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento y sistema para la separación de mezclas de materiales polvorientas procedentes del reciclaje de aparatos eléctricos o electrónicos

La presente invención se refiere a un procedimiento para la separación de mezclas de materiales polvorientas y fibrosas, preferiblemente con fibras de vidrio, que presentan metales pesados (MP) y/o metales nobles (MN), procedentes del reciclaje de aparatos eléctricos o electrónicos. Además, la presente solicitud comprende un sistema para la separación de mezclas de materiales polvorientas y fibrosas, preferiblemente con fibras de vidrio, que presentan metales pesados (MP) y/o metales nobles (MN), procedentes del reciclaje de aparatos eléctricos o electrónicos.

En el reciclaje de aparatos eléctricos o electrónicos se llevan a cabo pasos de desmontaje de forma en sí conocida, cuyo objetivo es, por un lado, eliminar de forma segura sustancias peligrosas para la salud o el medio ambiente y, por otro lado, recuperar materias primas valiosas, en particular metales, metales nobles y similares o, más generalmente, conducirlas a un ciclo de productos o materiales.

Al reciclar, especialmente al desmontar o triturar automáticamente aparatos eléctricos o electrónicos, se produce una cantidad nada despreciable de una mezcla de materiales polvorienta, que hasta ahora no se procesa ni reutiliza en absoluto, sino que en su mayor parte se deposita en vertederos o se conduce a un proceso de fundición para la recuperación de metales y metales nobles, pero sin pasos de procesamiento significativos. En el caso del polvo que se funde, su eficiencia económica depende de la composición actual en cada caso y por tanto variable. Con unos costes de fundición de aproximadamente 1.000 euros por tonelada de polvo, dependiendo de la composición del polvo, pueden obtenerse diferentes resultados económicos, incluso pérdidas económicas. En el caso del polvo que no se funde, tampoco se conoce el valor de sus componentes, de modo que, aunque no existan costes de fundición, tampoco se reciclan materiales polvorientos, que en lo sucesivo también se denominan "polvo", potencialmente valiosos.

Precisamente por este motivo, documentos más antiguos como, por ejemplo, el documento DE 195 18 277 C1, establecen que, en los procedimientos para el procesamiento de chatarra procedente de placas de circuitos impresos ensamblados de aparatos eléctricos o electrónicos, las fracciones más finas o de polvo no se someten a un procesamiento posterior, sino que se eliminan.

El polvo o polvos en cuestión son una mezcla de materiales que presentan generalmente del 1 % en peso al 5 % en peso de partículas con un tamaño de >10 mm y correspondientemente del 95 % en peso al 99 % en peso de partículas con un tamaño inferior a 10 mm. El polvo en cuestión suele producirse al triturar aparatos eléctricos o electrónicos con trituradoras, molinos de impacto, molinos de corte, molinos de martillos o cizallas rotativas. Pero otros pasos del procedimiento de reciclaje, en particular el desmontaje mecánico de aparatos eléctricos o electrónicos, conducen también a la producción o generación de la mezcla de materiales polvorienta o el polvo con la composición básica mencionada anteriormente.

Como ya se ha indicado anteriormente, en el estado de la técnica no se conocen procedimientos ni dispositivos con los que pueda procesarse o reutilizarse el polvo de manera económica. Como resultado, cada año se pierden enormes cantidades de recursos en forma de polvo reciclado térmicamente o depositado en vertederos, especialmente también metales y metales nobles para reciclaje o reutilización que, por tanto, deben obtenerse con un esfuerzo considerable mediante procesos primarios de minería o fabricación, lo que en último término causa una mayor producción de CO2 en comparación con el reciclaje.

El documento EP 0403689 A1, que se ocupa del procedimiento de reciclaje de chatarra de aparatos, ha reconocido ya que los polvos contienen una porción no despreciable de metales nobles que deben recuperarse. Sin embargo, precisamente este estado de la técnica prevé que los polvos se conduzcan de vuelta a un sistema cerrado, lo que justo impide el procesamiento eficaz de dichos polvos, ya que en el sistema cerrado la fracción del polvo no se elimina, como en el documento DE 19518277 C1, pero se procesa junto con otras fracciones, lo que reduce significativamente el rendimiento másico y la tasa de explotación o de recuperación y, en cambio, aumenta el esfuerzo.

El material de partida descrito anteriormente se diferencia significativamente de otros materiales de partida, por ejemplo, de materiales procedentes del reciclaje de cables usados. Estos últimos materiales también son fibrosos, pero macroscópicamente tienden a formar más bien una mezcla de granos o partículas con contenido de fibras. Además, en el reciclaje de cables, los componentes potencialmente valiosos del propio material de partida están contenidos en fibras sueltas que no se adhieren, enganchan ni enredan entre sí. Sin embargo, el material mixto fibroso procedente del reciclaje de aparatos eléctricos o electrónicos contiene un tipo de fibra, esencialmente procedente de placas de circuitos impresos reforzadas con fibras, que no es valioso y además tiene una fuerte tendencia a formar enredos en los que las fibras están adheridas entre sí —tanto mecánica, como química o electrostáticamente— y además incluyen o fijan otras partículas. Estas estructuras interconectadas entre sí, aunque sea moderadamente, se denominan en lo sucesivo aglomerados de material mixto, en donde por el término “aglomerado” se entiende una acumulación más o menos consolidada de componentes previamente sueltos para formar un compuesto que se obtiene mediante procesos técnicos, concretamente el reciclaje, en particular el desmontaje y/o la trituración automáticos de aparatos eléctricos o electrónicos.

En consecuencia, como se deduce, por ejemplo, del documento DE 4041 385 A1, la tecnología no es precisamente adecuada para proponer un procedimiento para la separación de mezclas de materiales polvorientas y fibrosas preferiblemente con fibras de vidrio, que presentan metales pesados y/o metales nobles, procedentes del reciclaje de aparatos eléctricos o electrónicos, ya que los dispositivos allí utilizados, en particular alfombrillas de cerdas o estructuras planas similares a cepillos, resultan claramente inadecuadas para el manejo de mezclas de materiales enredadas. Al aplicarlos a los enredos, estos dispositivos solo quedarían atascados o cubiertos, sin que se produjera una desintegración mecánica y en seco de los aglomerados de material mixto fibrosos, ni siquiera al hacer vibrar las alfombras de cerdas o las estructuras planas similares a cepillos. Porque precisamente lo que se pretende y describe es que las cerdas sujeten las fibras o hebras entre dichas cerdas, lo que consolidaría aún más los enredos existentes en vez de deshacerlos. Con respecto al material de partida correspondiente, sólo podrían considerarse, si acaso, aglomerados de material mixto, en los que el aislamiento de los cables u otros componentes de los cables no se hubieran desprendido de los conductores metálicos. Sin embargo, lo descrito en el documento DE 4041385 A1 tampoco puede desintegrar estos aglomerados.

Además, el estado de la técnica incluye también los documentos DE 42 13274 A1 y US 5,829,694 A. La publicación mencionada en primer lugar se ocupa de la separación de material de materiales compuestos con contenido metálico, en particular placas de circuitos impresos. La publicación mencionada en último lugar describe asimismo un procedimiento y un dispositivo para la separación de metales en el reciclaje de placas de circuitos impresos.

En este contexto, la presente invención se plantea como objetivo proponer un procedimiento para la separación de mezclas de materiales polvorientas y fibrosas, preferiblemente con fibras de vidrio, que presentan metales pesados (MP) y/o metales nobles (MN), procedentes del reciclaje de aparatos eléctricos o electrónicos, que permita el enriquecimiento de componentes reciclables, en particular metales y metales nobles, y de este modo haga posible el reciclaje de la mezcla de materiales polvorienta o del polvo en su conjunto en un marco económico.

Este objetivo se logra mediante un procedimiento con las características de la reivindicación 1. Las formas de realización ventajosas son el objeto de las reivindicaciones subordinadas.

El procedimiento según la invención para la separación de materiales polvorientos y preferiblemente fibrosos procedentes del reciclaje de aparatos eléctricos o electrónicos prevé al menos un paso del procedimiento para el desprendimiento mecánico y en seco de partículas de aglomerados de material mixto fibrosos y al menos un paso del procedimiento para la desintegración mecánica y en seco de los aglomerados de material mixto fibrosos. La idea básica de la presente invención se basa en el conocimiento de que las mezclas de materiales polvorientas o los polvos contienen una cantidad nada despreciable de aglomerados de material mixto, en particular fibrosos, los cuales, a su vez, incluyen o fijan partículas o granos que, en principio, serían adecuados para un procesamiento posterior o una reutilización, pero al menos impiden el tamizado y con ello la separación de las correspondientes partículas de material.

Partiendo de esto, la idea básica de la presente invención es liberar o eliminar tantas partículas fijadas de esta manera o no tamizables y/o no fluidas de los aglomerados de material mixto como sea posible mediante los pasos del procedimiento mencionados, para lo cual está previsto, por un lado, un desprendimiento de las partículas de los aglomerados existentes, así como la desintegración de los aglomerados correspondientes. Mediante esta combinación de pasos del procedimiento según la invención puede eliminarse sorprendentemente una cantidad tan elevada de partículas fluidas y potencialmente reciclables de los aglomerados de material mixto, que después hace posible una separación o fraccionamiento de las partículas, que presentan una o más fracciones de separación con una concentración apropiadamente elevada de materiales reciclables, en particular metales o metales nobles, de modo que, por un lado, es posible un procesamiento o reciclaje económico y, por otro lado, se reduce la porción del material de partida que no puede procesarse o reciclarse.

Los aglomerados de material mixto fibrosos se forman como enredos o "pelusas", en particular debido a las fibras, por ejemplo, fibras de vidrio, que se utilizan en gran cantidad en los aparatos eléctricos o electrónicos modernos en forma de plásticos reforzados con fibra de vidrio, preferiblemente placas de circuitos impresos o componentes comparables. De manera análoga a las “pelusas” del polvo doméstico, estas estructuras compuestas de fibras sueltas contenidas en el polvo pueden fijar, incluir o enredar otras partículas y granos. Esto también significa que, mediante el paso del procedimiento para la desintegración mecánica y en seco de los aglomerados de material mixto fibrosos, se consigue principalmente la separación de las fibras entre sí. Lo que significa que este paso del procedimiento produce una difusión de los aglomerados de material mixto.

Un logro especial del procedimiento según la invención reside en la realización de los pasos del procedimiento según la invención como pasos del procedimiento en seco, que precisamente no requieren la adición de un disolvente ni un medio de transporte líquido. Porque además del gasto energético adicional para el posterior secado de las fracciones de material, la gran masa que luego debe eliminarse o las fracciones de separación, los correspondientes procedimientos o pasos del procedimiento en húmedo también requieren el procesamiento, a veces costoso, del disolvente o medio de transporte líquido, de modo que una separación económica en un procedimiento en húmedo probablemente solo puede esperarse para composiciones de materiales con una alta concentración de metales. Además, el procedimiento en húmedo implica una mayor pérdida de los valiosos metales nobles.

Cada proceso de separación va precedido de un fraccionamiento en diferentes tamaños de grano. Sin embargo, esto presupone que los materiales sean tamizables o fluidos. Pero precisamente este todavía no es el caso de los polvos no tratados mencionados anteriormente procedentes del reciclaje de aparatos eléctricos o electrónicos.

Esto se debe esencialmente a la formación de enredos o al enredamiento que da lugar a una especie de matriz de material o armazón de material en donde se acumulan o pueden acumularse otras partículas y granos, con lo que, dejan de ser tamizables o fluidos. El resultado es la formación de aglomerados de material mixto. En consecuencia, para realizar la invención no es precisamente suficiente separar o retener fibras individuales. Más bien, una mejora en la capacidad de tamizado y/o la fluidez debe ir acompañada de una desintegración, separación, división y/o relajación de las porciones enredadas del aglomerado de material mixto, de modo que las partículas puedan liberarse o desprenderse de ellas.

En consecuencia, la configuración del paso del procedimiento para la desintegración mecánica y en seco de aglomerados de material mixto fibrosos se elige de modo que se consiga la desintegración, separación, división, difusión y/o relajación de las porciones enredadas del aglomerado de material mixto.

En general, no basta con hacer vibrar o excitar los aglomerados de material mixto, ya que los enredos, por su parte, no son estructuras estáticas o rígidas y reaccionan a la excitación externa mediante una deformación elástica o vibración natural, sin una desintegración perceptible.

Por tanto, en el marco del procedimiento según la invención también se hace posible que una gran parte de la porción de partículas fijadas en los aglomerados de material mixto fibrosos, que hasta ahora no estaba disponible para la separación, se haga accesible para la separación o “se abra” para la separación. De este modo, puede lograrse una separación adicional y/o paralela del material de partida, es decir, del polvo o de las mezclas de materiales polvorientas de manera que, en total, una mayor porción del material pase a una forma fluida o un estado fluido y, por tanto, pueda separarse en los procedimientos de separación en seco apropiados y, en su caso, reciclarse o procesarse.

Según una primera forma de realización ventajosa del procedimiento puede estar previsto, por ejemplo, que como primer paso del procedimiento se lleve a cabo el paso del procedimiento para el desprendimiento las partículas de los aglomerados de material mixto fibrosos. De este modo pueden desprenderse y/o separarse ya las partículas fijadas o integradas menos fuertemente en los aglomerados de material mixto fibrosos. Esto tiene a su vez la ventaja de que, en otros pasos del procedimiento, tanto en el paso del procedimiento según la invención para la desintegración mecánica de los aglomerados de material mixto como en los siguientes pasos del procedimiento para la separación o el fraccionamiento, debe alcanzarse un menor rendimiento de material.

Ventajosamente también está previsto que en el paso del procedimiento para el desprendimiento de las partículas de los aglomerados de material mixto se lleve a cabo al mismo tiempo también un fraccionamiento según el tamaño de partícula, preferiblemente en tres a ocho fracciones. Esto tiene la ventaja de que, además de desprendimiento de las partículas de los aglomerados de material mixto, también se realiza al mismo tiempo un fraccionamiento, en particular un fraccionamiento previo o inicial del material de partida, de modo que entonces puede realizarse un procesamiento o tratamiento posterior selectivo de las fracciones así obtenidas. Para ello puede utilizarse preferiblemente un dispositivo de sistema común o unificado, que permita tanto un fraccionamiento como un desprendimiento de partículas de aglomerados de material mixto.

Los metales nobles se encuentran preferiblemente en fracciones con un tamaño de grano de <300 pm. Los metales pesados se encuentran preferiblemente en fracciones con tamaños de grano de entre 300 pm y 1000 pm. Las partículas valiosas más gruesas son generalmente fáciles de triturar y, si se trituran demasiado, aumentará la porción de partículas que no contienen metales nobles y, por tanto, en última instancia, aumentarán los costes del reciclaje. Por tanto, es ventajoso separar primero una fracción de <300 pm, así como partículas expuestas, lo que también da lugar a un aumento de la concentración de las partículas valiosas.

Por consiguiente, según la invención está prevista la separación directa para la fundición de una fracción con un tamaño de hasta 100 pm, preferiblemente de hasta 50 pm, ya que esta fracción contiene una concentración de partículas valiosas superior a la media. Esto puede hacerse, por ejemplo, mediante un tamiz oscilante. Sólo las partículas pequeñas/finas incluidas en las estructuras o aglomerados más grandes deberán exponerse suavemente mediante el dispositivo de separación para poder ser tamizadas a continuación. El dispositivo de separación o el dispositivo de trituración también se denominarán en lo sucesivo "caja de fluidez". Esto debe entenderse en el sentido de que existen diferentes planteamientos y mecanismos que pueden llevar a cabo la tarea de separación.

Por ejemplo, puede estar previsto que el paso del procedimiento llevado a cabo en primer lugar para el desprendimiento de las partículas de los aglomerados de material mixto se realice tratando el polvo en un tamiz oscilante, por ejemplo, con seis fracciones de tamizado diferentes. En este caso, las partículas pueden desprenderse de los aglomerados de material mixto, en particular, mediante vibración. Por tanto, también puede ser ventajoso llevar a cabo un tratamiento de este tipo o la realización del paso del procedimiento correspondiente durante el mayor tiempo posible, ya que cuanto mayor sea el tiempo de exposición a la vibración, también se desprenderán correspondientemente más partículas o una porción correspondientemente mayor de partículas de los aglomerados de material mixto. Como ya se ha descrito anteriormente, por ejemplo, mediante la realización adecuada del paso del procedimiento para el desprendimiento mecánico y en seco de las partículas en el marco del tamizado con un tamiz oscilante, no sólo se produce el desprendimiento de las partículas de los aglomerados de material mixto, sino que, ventajosamente se consigue también al mismo tiempo un fraccionamiento, por ejemplo, un fraccionamiento inicial en fracciones con diferentes tamaños de partícula. Estas fracciones pueden procesarse posteriormente de manera selectiva. Para fracciones de tamizado que, por ejemplo, tienen un tamaño de partícula —al menos en una dimensión o dirección espacial— inferior a 100 pm, preferiblemente inferior a 50 pm, puede llevarse a cabo una separación o selección directa hasta una fracción final o fracción de procesamiento, ya que el correspondiente material fino o de grano fino presenta relativamente una gran porción reciclable, en particular de metales nobles.

Para una fracción mediana, por ejemplo, una fracción con partículas de aproximadamente entre 100 pm y 300 pm, preferiblemente entre 50 pm y 300 pm, puede utilizarse, por ejemplo, otro proceso de separación mecánica y en seco para generar o lograr fracciones con potencialmente mayores concentraciones de componentes reciclables o procesables.

Según otra forma de realización especialmente preferida del procedimiento, puede estar previsto además que en el paso del procedimiento para la desintegración de los aglomerados de material mixto se realice al mismo tiempo también un fraccionamiento según el tamaño de partícula, preferiblemente en dos a tres fracciones. De este modo, dicho paso del procedimiento también puede proporcionar de manera especialmente ventajosa no sólo el requisito básico para el desprendimiento de más partículas, en particular partículas reciclables o reutilizables, de los aglomerados de material mixto, sino que al mismo tiempo también puede producir una separación o fraccionamiento, que da lugar al menos parcialmente a una separación de las partículas liberadas, expuestas o desprendidas de otro modo de los aglomerados de material mixto. Es especialmente ventajoso que, mediante la desintegración de los aglomerados de material mixto fibrosos, una gran cantidad de partículas que de otro modo serían inaccesibles o estarían fijadas pasan a un estado fluido y, por tanto, procesable posteriormente, en particular separable.

De manera especialmente ventajosa puede estar previsto que, en el paso del procedimiento para la desintegración de los aglomerados de material mixto, se lleve a cabo una acción que reduzca la adherencia de las fibras entre sí, en particular una alteración de la superficie de las fibras y/o un acortamiento de las fibras y/ o una separación espacial de las fibras, preferiblemente de una porción fraccionada previamente de la mezcla de materiales o el polvo. En este contexto, en relación con la desintegración de los aglomerados de material mixto, ha resultado especialmente eficaz alterar las superficies de las fibras, en particular alisar las superficies de las fibras, acortar las fibras mismas y separar espacialmente las fibras entre sí. Mediante todas estas acciones, tanto individualmente como combinadas entre sí, puede conseguirse en conjunto una desintegración eficaz de los aglomerados de material mixto, de modo que las partículas incluidas o fijadas en los aglomerados de material mixto se liberen o puedan liberarse.

En este contexto puede ser especialmente ventajoso que en el paso del procedimiento para la desintegración se lleve a cabo un proceso de trituración y/o molienda y/o esmerilado, preferiblemente de una parte fraccionada previamente de la mezcla de materiales. Pueden utilizarse diferentes procedimientos de trituración y/o molienda y/o procedimientos de esmerilado conocidos. Como ya se indicó al principio, el requisito básico en este caso es que el proceso en cuestión pueda realizarse en seco, es decir, sin adición de ningún líquido en forma de disolvente o medio de transporte. En ello, distintos procedimientos o disposiciones han resultado especialmente ventajosos. Por un lado, puede conseguirse una desintegración eficaz de los aglomerados de material mixto mediante un tratamiento en un dispositivo de molienda de barras. El dispositivo de molienda de barras tiene un efecto perjudicial sobre las propiedades superficiales de las fibras, en particular un efecto de alisado, así como también un efecto de separación espacial de las fibras entre sí en los aglomerados de material mixto. Asimismo, una realización especialmente ventajosa del procedimiento puede llevarse a cabo mediante un dispositivo de esmerilado por vibración modificado, especialmente adaptado para el funcionamiento en seco. Estos dispositivos de esmerilado por vibración también se conocen como vibradoras circulares o esmeriladoras circulares, pero generalmente funcionan en húmedo, es decir, con un aditivo líquido, preferiblemente acuoso. Aquí pueden utilizarse cuerpos abrasivos de diferentes materiales, preferiblemente minerales, y con diferentes formas o superficies.

Según otra forma de realización ventajosa del procedimiento puede estar previsto llevar a cabo al menos un paso de separación y/o fraccionamiento adicional preferiblemente tres pasos de separación y/o fraccionamiento adicionales, en donde, preferiblemente, en al menos un paso de separación y/o fraccionamiento se suministra como material entrante la mezcla de materiales generada por el paso del procedimiento para la desintegración del aglomerado de material mixto, en particular una fracción de material generada en dicho paso del procedimiento. El paso de separación puede entenderse como un proceso de separación según el peso específico, por ejemplo, un proceso para separar en una fracción pesada y una fracción ligera. Como etapa de fraccionamiento puede entenderse un proceso de separación según el tamaño de grano. En su caso, este material o esta fracción de material, como material entrante, puede unirse, combinarse o mezclarse con otra fracción de material, por ejemplo, procedente del paso del procedimiento según la invención para el desprendimiento mecánico y en seco de las partículas de los aglomerados de material mixto fibrosos. Los pasos de separación y/o fraccionamiento adicionales también se llevan a cabo en seco, es decir, sin ningún disolvente ni medio de transporte líquido, para mantener o llevar a cabo el proceso en su conjunto en seco. Por ejemplo, los pasos de separación y/o fraccionamiento adicionales pueden llevarse a cabo mediante mesas densimétricas y/o dispositivos de tamizado oscilantes.

Según otra forma de realización especialmente preferida del procedimiento puede estar previsto que las etapas de separación y/o fraccionamiento y las fracciones así resultantes hagan que se produzca o genere un flujo de material ramificado, en donde al menos en un punto tenga lugar la reunión de dos o más fracciones procedentes de distintos pasos de separación y/o fraccionamiento, en particular procedentes de distintos dispositivos de separación y/o fraccionamiento. Esto permite configurar de manera especialmente eficaz el flujo de material en conjunto y la concentración de materiales reciclables, especialmente metales nobles. Además, de este modo también puede tener lugar de manera especialmente eficaz una segregación o selección de componentes o fracciones de material, cuya composición no justifica el procesamiento o reciclaje y que, por tanto, se depositan en vertederos o reciclan térmicamente.

Según el procedimiento, está previsto que las fracciones generadas en el procedimiento con tamaños de partícula inferiores a 100 pm, preferiblemente inferiores a 50 pm, se conduzcan a una fundición o a una refinería, en particular, para la recuperación de metales y metales nobles.

El objetivo mencionado anteriormente, en cuanto a un sistema para la separación de mezclas de materiales polvorientas o polvos fibrosos, en particular con fibra de vidrio, que presentan metales pesados (MP) y/o metales nobles (MN), procedentes del reciclaje de aparatos eléctricos o electrónicos, se consigue mediante la previsión de un dispositivo de desprendimiento para el desprendimiento mecánico y en seco de partículas de aglomerados de material mixto fibrosos, preferiblemente con fibras de vidrio, y al menos un dispositivo de separación para la desintegración mecánica y en seco de aglomerados de material mixto fibrosos, preferiblemente con fibras de vidrio.

En principio, los dispositivos pueden estar dispuestos o configurados espacialmente separados entre sí. Alternativamente, también puede estar previsto una realización integrada del sistema, en donde los dispositivos están conectados entre sí o integrados entre sí. También puede configurarse un flujo directo de material o un transporte directo de material entre los dispositivos del sistema según la invención y otros dispositivos preferiblemente previstos del sistema. Sin embargo, igualmente es posible almacenar y/o almacenar temporalmente en recipientes adecuados, como material de entrada para su utilización en uno de los dispositivos, porciones individuales, en particular fracciones individuales de la mezcla de materiales polvorienta o el polvo, hasta su reciclaje o su procesamiento en el sistema según la invención en el lugar adecuado, es decir, mediante el dispositivo adecuado, o su eliminación del sistema. La combinación de un dispositivo de desprendimiento y un dispositivo de separación de aglomerados de material mixto fibrosos, preferiblemente con fibras de vidrio, en un sistema para la separación de mezclas de materiales polvorientas o polvos, en particular con fibras de vidrio, procedentes del reciclaje de dispositivos eléctricos o electrónicos tiene, como ya se ha descrito anteriormente, el efecto sorprendente de que, de este modo, se consigue que una porción significativamente mayor de materiales reciclables, en particular metales nobles, pase a un estado fluido y, por tanto, a un estado en principio fraccionable o separable, de modo que el polvo o las mezclas de materiales polvorientas que se generan en grandes cantidades o en grandes volúmenes en el reciclaje, en particular en el reciclaje mecánico de aparatos eléctricos o electrónicos, pueden separarse significativamente mejor, con lo que se logra una concentración significativamente mejor de los componentes o partes reciclables de los polvos, lo que a su vez hace que los polvos en cuestión puedan someterse económicamente a un proceso de procesamiento posterior o reciclaje.

Según la invención, en ello está previsto que tanto el dispositivo de separación como el dispositivo de desprendimiento estén configurados como dispositivos que funcionan en seco, es decir, sin la adición de un líquido de transporte o un líquido de separación.

En general, para evitar repeticiones con respecto a las características y ventajas del sistema según la invención, también se hace referencia a la descripción anterior del procedimiento según la invención. En ello, las características descritas en relación con el procedimiento también deben considerarse descritas en relación con el sistema según la invención, y viceversa.

Según una primera configuración ventajosa del sistema, puede estar previsto que el dispositivo de desprendimiento para desprender las partículas esté previsto y/o dispuesto como dispositivo de entrada del sistema. Esto significa que el polvo o la mezcla de materiales polvorienta procedente del reciclaje de aparatos eléctricos y electrónicos, como se define al principio, se conduce primero al dispositivo de desprendimiento, en donde al menos una parte de las partículas fijadas en los aglomerados de material mixto fibrosos se desprende mecánicamente, con lo que pasa a un estado fluido y fraccionable.

Además, puede estar previsto ventajosamente que el dispositivo de desprendimiento presente al mismo tiempo medios para fraccionar la mezcla de materiales según el tamaño de partícula, preferiblemente en tres a ocho fracciones. De este modo, en la medida de lo posible, además del desprendimiento o la desligación de partículas de los aglomerados de material mixto fibrosas, puede realizarse también ya una separación o fraccionamiento tanto de las partículas que se encuentran sueltas o libres como también de las partículas desprendidas mecánicamente, liberadas o eliminadas de los aglomerados de material mixto y después las respectivas fracciones pueden procesarse posteriormente o reutilizarse de manera eficaz.

De manera especialmente preferible, el dispositivo de desprendimiento puede estar configurado como tamiz oscilante. Los tamices utilizados en un tamiz oscilante pueden tener tamaños de malla correspondientemente diferentes y pueden incluir mecanismos de limpieza apropiados. Para los tamices más gruesos puede emplearse una limpieza con cabezal esférico. Los tamices más finos pueden limpiarse o utilizarse con limpieza por ultrasonidos si es necesario.

Además, puede estar previsto que el dispositivo de separación o la caja de fluidez comprenda al mismo tiempo medios para fraccionar la mezcla de materiales, preferiblemente en dos o tres fracciones. También de este modo se garantiza que no solo se lleve a cabo una desintegración de los aglomerados de material mixto fibrosos, sino que al mismo tiempo las partículas así desprendidas o liberadas de los aglomerados de material mixto y en estado fluido se dividan ya en fracciones apropiadas para facilitar o mejorar el procesamiento posterior.

De manera especialmente ventajosa puede estar previsto que el dispositivo de separación comprenda medios que produzcan la desintegración de la adherencia de las fibras entre sí, en particular una alteración de la superficie de las fibras y/o un acortamiento de las fibras y/o una separación espacial de las fibras, preferiblemente a partir de una porción fraccionada previamente de la mezcla de materiales. Al reducir la adherencia de las fibras entre sí, la desintegración de los aglomerados de material mixto fibrosos es especialmente eficaz.

De manera especialmente preferible puede estar previsto que el dispositivo de separación presente medios para moler y/o esmerilar el material o el polvo, preferiblemente una porción fraccionada previamente de la mezcla de materiales.

De manera especialmente preferible puede estar previsto que el dispositivo de separación esté configurado como dispositivo de esmerilado por vibración modificado para el funcionamiento en seco y/o como dispositivo de molienda de barras. Los dispositivos mencionados han resultado ser especialmente eficaces en cuanto a la desintegración de aglomerados de material mixto fibrosos, en particular con fibras de vidrio. Parece ser que tanto los dispositivos de esmerilado por vibración como los dispositivos de molienda de barras son especialmente capaces de alisar eficazmente las superficies de las fibras, en particular de fibras de vidrio, acortar las fibras y/o separar las fibras entre sí o unas con respecto a otras, lo que individualmente pero también precisamente en combinación conduce a una desintegración eficaz de los aglomerados de material mixto fibrosas, en particular con fibras de vidrio. En ello, el dispositivo esmerilador por vibración, la esmeriladora circular y la vibradora circular mencionados pueden funcionar, por ejemplo, con cuerpos esmeriladores en forma de estrella de aproximadamente 5 mm a 15 mm por dirección espacial. Puede estar previsto que haya una aspiración, en particular un dispositivo de aspiración, que elimine y/o separe las partículas más pequeñas.

Además, puede estar previsto ventajosamente que el sistema comprenda al menos un dispositivo de separación y/o fraccionamiento adicional, preferiblemente tres dispositivos de separación y/o fraccionamiento adicionales, en donde preferiblemente, en al menos un dispositivo de separación y/o fraccionamiento se suministra como material entrante la mezcla de materiales generada por un dispositivo de separación, en particular una fracción generada por el dispositivo de separación. Esto hace posible de manera especialmente ventajosa que las mezclas de materiales, en particular fracciones, generadas en el dispositivo de separación, en las que se han descompuesto o desintegrado los correspondientes aglomerados de material mixto fibrosos, en particular con fibras de vidrio, y con ello liberado las correspondientes partículas o mezclas de materiales se sometan a su vez de nuevo o una vez más a una separación y/o fraccionamiento, de modo que se garantice una concentración eficaz de materiales o fracciones de materiales reciclables o procesables.

De manera igualmente ventajosa puede estar previsto que los dispositivos de separación y/o fraccionamiento adicionales estén configurados como dispositivos de separación por aire, preferiblemente como mesas densimétricas y/o como tamiz oscilante. Se ha demostrado que estos dispositivos pueden integrarse especialmente bien y eficazmente en el sistema según la invención y conducir en conjunto a una concentración eficaz de mezclas de materiales potencialmente reciclables. En ello, una ventaja particular de las mesas densimétricas es que separan el material introducido en al menos una fracción ligera y una fracción pesada en función de las diferentes densidades específicas. Esta separación puede complementar muy bien el fraccionamiento en función del tamaño de grano en otros pasos del procedimiento según la invención, ya que permite una concentración de partículas con una densidad específica elevada como, por ejemplo, la de metales nobles o pesados.

Las ventajas y formas de realización de la presente invención se describen a continuación con referencia al dibujo esquemático. En este se muestra:

Figura 1: una representación esquemática de un sistema según la invención, junto con una representación esquemática de una realización de un procedimiento según la invención.

La figura 1 muestra un sistema según la invención 01 para separar mezclas de materiales polvorientas y preferiblemente fibrosas, en particular con fibras de vidrio, procedentes del reciclaje de aparatos eléctricos o electrónicos. El sistema 01 comprende como dispositivo de entrada 02 un dispositivo de desprendimiento 03, que en un primer paso de proceso S1, por un lado, mediante un tratamiento mecánico en seco, desprende ya partículas de aglomerados de material mixto fibrosos y al mismo tiempo logra un fraccionamiento en fracciones de tamaños diferentes 04.

Las fracciones de tamaño 04 generadas de esta manera pueden utilizarse posteriormente de manera apropiadamente selectiva en los pasos del procedimiento S2 y S3. El dispositivo de desprendimiento 03 puede estar configurado, por ejemplo, como tamiz oscilante. En el tamiz oscilante se consigue un desprendimiento de partículas de los aglomerados de material mixto, en particular mediante la acción de vibraciones mecánicas sobre los aglomerados de material mixto fibrosos. Las fracciones más finas o de grano más fino generadas en el dispositivo de desprendimiento 03 se separan inmediatamente, por un lado, para una fundición posterior o se conducen a otro dispositivo de fraccionamiento 07 que, a su vez, produce un nuevo fraccionamiento. Por ejemplo, el dispositivo de fraccionamiento 07 puede configurarse como una mesa de densimétrica 06, mediante la cual, en el paso del procedimiento S3, se genera una fracción ligera y, además, mediante una aspiración apropiada se separa una fracción que contiene polvo de ciclón recogido en un filtro.

Las otras fracciones generadas en el dispositivo de desprendimiento 03 configurado como dispositivo de entrada 02 pueden conducirse conjunta o sucesivamente a un dispositivo de separación 05, en donde el dispositivo de separación 05 está configurado para reducir la adherencia de las fibras, en particular fibras de vidrio, entre sí en el paso del procedimiento S2, en particular mediante una alteración de la superficie de las fibras, de manera especialmente preferible un alisado de la superficie de las fibras, un acortamiento de las fibras y/o una separación espacial de las fibras entre sí. El dispositivo de separación 05 puede estar configurado preferiblemente como dispositivo de esmerilado por vibración o como dispositivo de molienda de barras de funcionamiento en seco.

Por su parte, además, el dispositivo de separación 05 también puede efectuar en el paso del procedimiento S2 un fraccionamiento en fracciones de tamaños diferentes 04. Por ejemplo, el dispositivo de separación 05 puede presentar también medios de aspiración para aspirar las partículas de polvo más finas, así como otros dispositivos de tamizado o separación. En el dispositivo de separación 05, gran parte de los aglomerados de material mixto fibrosos se desintegra o al menos se reduce su tamaño, de modo que cantidades considerables de partículas fijadas o incorporadas en los aglomerados de material mixto se liberan y pasan a un estado fluido y, por tanto, en conjunto, a un estado separable o fraccionable. Una de las fracciones generadas en el dispositivo de separación 05 que comprende particularmente muchas partículas fluidas puede conducirse, por ejemplo, junto con fracciones del dispositivo de fraccionamiento 07 del paso del procedimiento S3, a un dispositivo de fraccionamiento 07 adicional que, a su vez, puede estar configurado como tamiz oscilante 03 y lleva a cabo un fraccionamiento adicional en el paso del procedimiento S4. Las fracciones obtenidas en este dispositivo de fraccionamiento 07 también pueden procesarse posteriormente de manera selectiva. Una parte puede separarse inmediatamente para su fundición o procesamiento en una refinería en el paso del proceso S6, otras fracciones pueden conducirse directamente a su eliminación térmica 0 deposición en el vertedero en el paso de proceso S7. Otra fracción puede separarse o fraccionarse de nuevo en la etapa de procedimiento S5 mediante un dispositivo de fraccionamiento 07 adicional, por ejemplo, un dispositivo de separación por aire 06 adicional, en donde, a su vez, estas fracciones se conducen luego a su eliminación S7 o fundición S6.

A partir de experimentos con el procedimiento según la invención se sabe que del 90 % al 95 % del valor metálico puede concentrarse en menos del 30 % de la masa de la mezcla de entrada. Dado que esta porción o este concentrado se recicla mediante tecnología de fundición, sólo queda aproximadamente el 70 % de la masa de la mezcla de entrada para du deposición en el vertedero.

En otro paso del procedimiento según la invención se reduce aún más la porción de la masa para depositar en el vertedero. Al tratarse de un material de grano fino con un alto poder calorífico, puede utilizarse como combustible sustitutivo.

Se sabe que los residuos de barnices en polvo también tienen un alto poder calorífico y además deben eliminarse en forma de polvo a un coste elevado. Los barnices en polvo incluyen, por ejemplo, resinas de poliéster, que al ser prensadas con matrices comienzan a fluir y de este modo se licuan para dar lugar a una masa plástica. Si se forma una mezcla adecuada de polvos procedentes del reciclaje de aparatos eléctricos o electrónicos, por ejemplo, partículas con un tamaño de grano de menos de 3 mm y preferiblemente más de 0,1 mm, y del reciclaje de barnices en polvo, pueden producirse combustibles sustitutivos, por ejemplo, en forma de pellets, simplemente mediante prensado.

Lista de símbolos de referencia

01 Sistema

02 Dispositivo de entrada

03 Dispositivo de desprendimiento

04 Fracción de tamaño

05 Dispositivo de separación

06 Dispositivo de separación por aire

07 Dispositivo de fraccionamiento

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la separación de mezclas de materiales polvorientas y fibrosas, preferiblemente con fibras de vidrio, que presentan metales pesados y/o metales nobles, procedentes del reciclaje de aparatos eléctricos y electrónicos, en donde el procedimiento comprende al menos un paso del procedimiento (S1) para el desprendimiento mecánico y en seco de partículas de aglomerados de material mixto fibrosos y al menos un paso del procedimiento (S2) para la desintegración mecánica y en seco de aglomerados de material mixto fibrosos, en donde en el paso del procedimiento (S1) para el desprendimiento de partículas también se lleva a cabo simultáneamente un fraccionamiento según el tamaño de partícula y/o en el paso del procedimiento (S2) para la desintegración también se lleva a cabo simultáneamente un fraccionamiento según el tamaño de partícula, en donde las fracciones generadas en el procedimiento se conducen a una fundición o una refinería, en particular para la recuperación de metales, caracterizado por que, en al menos dos pasos de fraccionamiento (S1, S3, S4, S5), proporciona la fracción de partículas de tamaño inferior a 100 pm en una dirección espacial y la fracción correspondiente se selecciona o pone a disposición para fundición o para su transferencia a una refinería.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que, como primer paso del procedimiento, se realiza el paso del procedimiento (S1) para el desprendimiento de las partículas.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que, en el paso del procedimiento (S1) para el desprendimiento de partículas, también se lleva a cabo simultáneamente un fraccionamiento según el tamaño de partícula en 3 a 8 fracciones.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que, en el paso del procedimiento (S2) para la desintegración, también se lleva a cabo simultáneamente un fraccionamiento según el tamaño de partícula en 2 o 3 fracciones.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que, en el paso del procedimiento (S2) para la desintegración, se realiza una acción para reducir la adherencia de las fibras entre sí, en particular una alteración de la superficie de las fibras, un acortamiento de las fibras y/o una separación espacial de las fibras, preferiblemente de una porción fraccionada previamente de la mezcla de materiales.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que, en el paso del procedimiento (S2) para la desintegración, se realiza un proceso de molienda y/o esmerilado, preferiblemente de una porción fraccionada previamente de la mezcla de materiales.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por al menos una etapa de separación y/o fraccionamiento adicional (S3, S4, S5), preferiblemente 3 etapas de separación y/o fraccionamiento adicionales, en donde preferiblemente, en al menos una etapa de fraccionamiento (S3), se suministra como material entrante la mezcla de materiales generada en el paso del procedimiento (S2) para la desintegración, en particular una fracción de material generada en el marco de la etapa del procedimiento (S2) para la desintegración, .

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que los pasos de separación y/o fraccionamiento (S3, S4, S5) y las fracciones así resultantes hacen que se produzca un flujo de material ramificado, en donde, al menos en un punto tiene lugar la reunión de dos o más fracciones procedentes de distintos pasos de fraccionamiento, en particular de distintos dispositivos de fraccionamiento (04).

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado por que, en al menos dos, preferiblemente en cada uno de los pasos de fraccionamiento (S1, S3, S4, S5) que proporcionan una fracción de partículas con un tamaño inferior a 50 pm en una dirección espacial, la fracción correspondiente se selecciona o pone a disposición para su fundición o para su transferencia a una refinería (S6).