ES2961415T3 - Planta y proceso de tratamiento de acumuladores gastados o fuera de servicio - Google Patents

Planta y proceso de tratamiento de acumuladores gastados o fuera de servicio Download PDF

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Abstract

Una planta y proceso de tratamiento de acumuladores gastados y/o fuera de servicio, en el que una pluralidad de objetos procedentes de la recogida selectiva de residuos de acumuladores gastados y/o fuera de servicio, que comprenden nominalmente acumuladores de plomo-ácido y acumuladores y objetos de diferente tipo, están sujetos a una X -escaneo de rayos. Si un análisis de rayos X indica que un objeto no es un acumulador de plomo y, en particular, es una batería o un acumulador de iones de litio, se desvía del proceso de tratamiento, que consiste en triturar los objetos y separar el plomo. de otros materiales. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Planta y proceso de tratamiento de acumuladores gastados o fuera de servicio
La presente invención se refiere a una planta y a un proceso de tratamiento de acumuladores usados o fuera de servicio, en particular para la recuperación del plomo contenido en acumuladores de plomo-ácido.
El documento EP 0 795 919 A2 se refiere a un método para clasificar materiales de desecho electrónicos, especialmente de baterías y/o acumuladores viejos, así como a un dispositivo para realizarlo. Las pilas o acumuladores viejos se radiografían; a partir de la imagen obtenida se crea un espectro en escala de grises y se compara con los espectros en escala de grises de referencia para los tipos individuales de baterías o acumuladores viejos. Alternativamente, se determina la transmisión total y se compara con valores comparativos para los tipos individuales de baterías o acumuladores viejos.
Los acumuladores de plomo-ácido se conocen desde hace casi dos siglos, pero todavía se utilizan ampliamente también debido a su bajo coste, en particular en la industria del automóvil para permitir el arranque del motor térmico y alimentar todas las instalaciones eléctricas a bordo. Para varios otros usos, en particular para alimentar componentes electrónicos portátiles como teléfonos móviles, ordenadores, reproductores de música, etc., por el contrario, fuentes de alimentación y baterías basadas en diferentes materiales y reacciones electroquímicas, en particular baterías de iones de litio (Li-Ion) y acumuladores, están hoy en día más extendidos.
Los acumuladores de plomo-ácido al final de su vida útil son sometidos a procesos de reciclaje para recuperar los materiales que forman los diferentes componentes de los mismos. Un proceso convencional de reciclaje de acumuladores de plomo-ácido prevé la trituración de los acumuladores usados y la posterior separación de la parte triturada en fracciones de material homogéneas. Los acumuladores de plomo usados o fuera de servicio se recogen generalmente junto con pilas y acumuladores de diferentes tipos, de los que no siempre se distinguen visualmente de forma inmediata. En particular, el aspecto de los acumuladores de plomo-ácido para el uso en automóviles es a menudo completamente similar al de los acumuladores de iones de litio, debido también a que deben caber en compartimentos de tamaño estándar. Aunque el peso de los acumuladores de plomo-ácido es mucho mayor que el de los acumuladores de iones de litio del mismo tamaño, una primera clasificación realizada por un operador no está exenta de errores.
El disolvente utilizado en los acumuladores de iones de litio puede ser inflamable en algunos casos; además, este tipo de acumuladores retienen una buena cantidad de carga eléctrica incluso después de su desmantelamiento, y un cortocircuito entre los polos puede provocar una explosión. Cuando un acumulador de iones de litio ingresa en una planta de tratamiento de acumuladores de plomo gastados o fuera de servicio, existe, por lo tanto, un alto riesgo de explosión, especialmente durante la fase inicial de molienda, cuando es más probable que sus electrodos sufran un cortocircuito; y de hecho el molino está provisto de blindajes adecuados para contener las pequeñas explosiones que se producen en su interior. Además de los riesgos de daños a las instalaciones debido a la explosión, existen riesgos asociados de lesiones a los operadores, así como riesgos químicos debidos a la inhalación de sustancias nocivas desarrolladas, principalmente a partir de litio y plomo (pero también de otras sustancias que componen los acumuladores tratados), durante la explosión o como consecuencia del aumento de temperatura.
El problema técnico en el que se basa la invención es, por tanto, superar los inconvenientes mencionados anteriormente, en particular proporcionando una planta y un proceso de tratamiento de acumuladores gastados o fuera de servicio que tengan mayor seguridad y que, en particular, reduzcan la probabilidad de que un acumulador sin plomo llegará al molino destinado a triturar los acumuladores gastados o fuera de servicio, reduciendo así el riesgo de explosión.
En un primer aspecto, la invención se refiere a una planta de tratamiento de acumuladores gastados y/o fuera de servicio según la reivindicación 1.
En un segundo aspecto, la invención se refiere a un proceso para tratar acumuladores gastados y/o fuera de servicio según la reivindicación 7.
El solicitante ha reconocido sorprendentemente que, a pesar de las conocidas propiedades de absorción de radiación del plomo, en vista de las cuales el plomo se utiliza convencionalmente como elemento de protección en radiografía, el análisis por rayos X de objetos con alto contenido de plomo todavía permite identificar esos objetos y distinguirlos de objetos que contengan metales y posiblemente otros materiales distintos del plomo. Así, al molino sólo se envían acumuladores de plomo-ácido, para su trituración, mientras que las baterías y acumuladores de iones de litio, o de otro tipo, que contengan elementos explosivos o nocivos, o en cualquier caso que representen impurezas con respecto al plomo que se recuperados por la planta, no se reenvían.
Las características preferidas de la planta y el proceso de la invención se exponen en las reivindicaciones dependientes.
Otras características y ventajas de la presente invención serán más claramente evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de algunas realizaciones preferidas de la misma, realizadas con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 es un diagrama de bloques relativo a una planta de tratamiento de acumuladores gastados y/o fuera de servicio según la invención.
La figura 2 es un diagrama de bloques relacionado con un componente de la planta,
La figura 3 es una vista esquemática de una parte de una realización de la planta de la figura 1,
La figura 4 es una vista en sección a través de una ubicación de detección de la planta de la figura 3,
Las figuras 5-7 son representaciones esquemáticas de otras realizaciones de un detector de rayos X de la planta según la invención,
La figura 8 es un diagrama de flujo de un proceso para tratar acumuladores gastados y/o fuera de servicio según la invención, y
La figura 9 es un diagrama de flujo de una parte de una realización del proceso de la figura 8.
En la figura 1 se muestra un diagrama de bloques de una instalación de tratamiento de acumuladores de plomo-ácido 1 gastados y/o fuera de servicio según la invención. La planta 1 comprende un dispositivo de clasificación 2, un molino 3 y al menos una etapa separadora 4.
El material de entrada 5 procedente de la recogida selectiva de residuos de acumuladores gastados y/o fuera de servicio se introduce, por ejemplo, en lotes, en el dispositivo de clasificación 2. Este material, que nominalmente sólo debería contener acumuladores de plomo, pero que puede comprender acumuladores distintos de los de plomo, otros dispositivos no deseados u objetos diversos, puede haber sido sometido opcionalmente a una etapa preliminar de clasificación realizada por un operador.
En el dispositivo de clasificación 2, tales acumuladores distintos de los acumuladores de plomo-ácido, tales otros dispositivos u objetos diversos, que evitaron la clasificación preliminar si estuviera prevista, se desvían en gran medida del flujo de trabajo principal como rechazo 6 de una manera que se describe mejor a continuación, para que no entren al molino 3. El material rechazado 6 puede estar sujeto a una verificación posterior por parte de un operador, durante la cual cualquier acumulador de plomo-ácido rechazado por error por el dispositivo clasificador 2 puede recuperarse y reinsertarse en el material de entrada 5 (de acuerdo con una trayectoria no mostrada en la figura 1).
La fracción del material de entrada 5 que no se desvía como rechazo 6 se introduce en el molino 3 como material a moler 7.
El material molido 8 que sale del molino 3 se envía a una o más etapas separadoras 4 antes mencionadas, típicamente del tipo hidrostático y/o hidrodinámico, que lo dividen en fracciones de material preferiblemente homogéneas, denominadas conjunto con el número de referencia 9, una de cuyas fracciones está constituida por la denominada pasta de plomo, es decir, la masa activa del acumulador sobre la que, durante su uso, se producen los procesos de carga y descarga. Las otras fracciones comprenden, típicamente, una fracción de material polimérico procedente de las carcasas exteriores de los acumuladores; una fracción de material polimérico procedente de los separadores de los acumuladores; una fracción metálica compuesta por el material que forma las rejillas (electrodos) y los polos de los acumuladores. Los expertos en la materia comprenderán que la planta 1 ha sido muy simplificada en comparación con una planta real, y que puede haber varios componentes y flujos de materiales adicionales a los mostrados, incluyendo flujos de líquido diluyente, flujos de recirculación, dispositivos de tratamiento mecánico y dispositivos de tratamiento químico de las distintas fracciones.
Con referencia a la figura 2, el dispositivo de clasificación 2 según la invención comprende un detector de rayos X, que funciona en una ubicación de detección 11 configurada para contener temporalmente al menos una parte de al menos un objeto A. El objeto A es, deseablemente, un acumulador de plomo-ácido, pero, indeseablemente, puede ser otro tipo de acumulador, dispositivo u otro objeto encontrado en el material de entrada 5 procedente de la recogida selectiva de residuos de acumuladores gastados y/o fuera de servicio.
El detector de rayos X 10 comprende al menos una fuente de rayos X 12 configurada para emitir un haz radiante, y al menos una matriz 13 de elementos detectores de rayos X dispuestos en una posición predeterminada dentro de la trayectoria del haz radiante emitido por fuente 12, cuyo camino pasa por el lugar de detección 11 y por tanto por los objetos A contenidos en el mismo en cada momento. En aras de la brevedad, la referencia A se utiliza aquí tanto para un objeto individual como para los objetos en su conjunto.
Como es bien sabido, la atenuación de la absorción de la radiación emitida por la fuente 12 a lo largo de su recorrido en el interior de los objetos A sigue una ley exponencial; el coeficiente de atenuación depende, además de la energía del haz emitido por la fuente 12, del espesor del material y, sobre todo, en lo que aquí interesa, de la composición química del objeto A, en particular del número atómico (Z) de los elementos constituyentes. La intensidad de la radiación detectada por cada elemento de detección direccionable individualmente, o píxel, de la matriz 13 cambia en consecuencia en función de la magnitud de estas propiedades.
Ventajosamente, los valores de una escala de grises (en una realización no incluida en el texto de las reivindicaciones pero considerada útil para comprender la invención) o, dentro de los límites explicados a continuación, de una escala de colores falsos, pueden hacerse corresponder a las lecturas de los píxeles de la matriz, de modo que, posiblemente combinando lecturas posteriores a lo largo del tiempo, se pueda reconstruir una imagen bidimensional, qué tonos de grises (o qué colores falsos) representan el material constituyente y el espesor correspondiente en la sección transversal del objeto que se pasa a través, o valores cualitativamente promediados en el caso de un material no homogéneo, o incluso una imagen tridimensional del objeto.
El haz radiante emitido por la fuente 12 tiene preferiblemente forma de abanico y tiene un tamaño en una primera dirección X suficiente para cruzar toda la ubicación de detección 11, por ejemplo, un tamaño de aproximadamente 70°-90°, preferiblemente de aproximadamente 80°. El tamaño del haz radiante en una segunda dirección Y ortogonal a la primera dirección es preferiblemente muy pequeño, por ejemplo menos de 6°, preferiblemente de aproximadamente 3°, de modo que el haz radiante se extiende esencialmente en un plano y genera, en la matriz de elementos de detección 13, una línea de exploración esencialmente unidimensional que se extiende generalmente a lo largo de la dirección X.
El plano de exploración define un plano de sección de los objetos A. Un movimiento relativo entre los objetos A y el detector de rayos X 10 en dicha segunda dirección Y proporciona que el haz radiante barre toda la ubicación de detección 11 y, por lo tanto, pasa, sección por sección, a través de todo el objeto A o porción del mismo contenido dentro de la ubicación de detección 11.
La lectura de los elementos de detección de la matriz 13 se lleva a cabo periódicamente durante el movimiento relativo entre el detector de rayos X 10 y los objetos A, y un número predeterminado N de lecturas secuenciales se almacena adecuadamente como imagen actual 14. En la presente descripción y en las reivindicaciones adjuntas, el término "imagen" se utiliza ampliamente para abarcar una representación genérica de los rasgos característicos antes mencionados de lo que está presente en el lugar de detección 11 (composición química del objeto A, en particular número atómico Z de los elementos constituyentes y espesor del material), no necesariamente una representación gráfica.
Los expertos en la técnica comprenderán fácilmente que el número N de lecturas secuenciales (el tamaño de la memoria que contiene la imagen actual 14) define el tamaño, a lo largo de la dirección Y, de la ventana de observación de los objetos - en términos generales correspondiente al lugar de detección 11 mencionado anteriormente; y que los medios de almacenamiento sean, al menos desde un punto de vista lógico, preferentemente del tipo turno o FIFO ("Primero en entrar, primero en salir"). Por consiguiente, la imagen actual 14 cambia con el tiempo en lo que respecta a su contenido de información, y cada sección efectiva a través de un objeto A (o varios objetos A alineados) permanece disponible sólo durante un cierto tiempo en la memoria que contiene la imagen actual 14. Según la velocidad de lectura de la matriz 13 y la velocidad de almacenamiento, la velocidad relativa entre el detector de rayos X 10 y los objetos A puede estar comprendida, por ejemplo, entre aproximadamente 0,2 m/s y aproximadamente 0,4 m/s.
La imagen actual 14 se transmite a un procesador 15 que, como se detalla mejor a continuación, permite comparar la información contenida en ella con uno o más datos de umbral 16 y/o con el contenido de una base de datos de imágenes de muestra 17.
Opcionalmente, el procesador 15 también puede proporcionar a una estación de trabajo 18 destinada a un operador P la imagen actual 14 y/o dichos datos de umbral 16 y/o imágenes de muestra 17 de dicha base de datos, en la forma original o preferiblemente en una forma derivada, más inmediatamente disfrutable por el operador P (en particular en forma de tonos grises -en una realización no comprendida en el tenor de las reivindicaciones pero considerada útil para la comprensión de la invención- o imágenes en falso color, y respectivas leyendas de la tonos grises/colores falsos), así como posibles resultados del procesamiento realizado por el procesador 15 en base a las entradas proporcionadas al propio procesador 15.
El procesador 15 y/o el operador P a través del puesto de trabajo 18, si está previsto, emiten una señal de clasificación 19. En la presente descripción y las reivindicaciones adjuntas, el término "señal" debe entenderse en su significado más amplio posible, para indicar "cualquier forma de materia o energía capaz de propagarse llevando información", en donde la información transportada por la señal de clasificación 19 consiste en al menos en una indicación de si en el lugar de detección 11 hay al menos un objeto distinto de un acumulador de plomo-ácido, y que por consiguiente tiene que ser desviado como rechazo 6 y no debe llegar al molino 3 de la planta 1.
La señal de clasificación 19 puede ser procesada por una o más utilidades 20, por ejemplo, destinadas a detener el movimiento relativo entre el detector de rayos X 10 y los objetos A, para emitir una alerta sonora y/o visual para la operador P o para un operador que está presente en las proximidades de la ubicación de detección 11 y/o para expulsar automáticamente los objetos que estaban en la ubicación de detección 11 en el momento en que se adquirió la imagen actual 14. La expulsión automática puede realizarse, por ejemplo, mediante un empujador de pistón que actúa selectivamente en una dirección ortogonal a (o más en general formando un ángulo dado con) la dirección del movimiento relativo entre el detector de rayos X 10 y los objetos A, mediante un robot antropomorfo, mediante una puerta abatible de objetos A, mediante un deflector que puede colocarse selectivamente en el camino de los objetos A, y aún de otras maneras.
Con el fin de aumentar la fiabilidad del dispositivo de clasificación 2, el procesador 15 puede conectarse con sistemas remotos S iguales o compatibles, a través de una red R que puede ser, por ejemplo, Internet, y configurarse para recibir imágenes de muestra adicionales y/o actualizadas y/o datos de umbral de dichos sistemas remotos S, así como posiblemente transmitir sus propias imágenes de muestra y/o sus propios datos de umbral a los sistemas remotos S.
Independientemente de si está conectado a la red R o no, el procesador 15 está provisto preferentemente de inteligencia artificial y, en particular, es capaz de aprender para mejorar los procesos de decisión, mejorando así la fiabilidad del dispositivo de clasificación 2. El procesador 15 es preferentemente del tipo de red neuronal.
En las figuras 3 y 4 se muestra un ejemplo de realización de una parte de la planta 1, que comprende en particular el dispositivo de clasificación 2 y el molino 3.
El dispositivo de clasificación 2 comprende en este caso un transportador 31, por ejemplo, una cinta transportadora de malla de bucle cerrado o una cinta transportadora segmentada, que lleva a cabo el movimiento relativo antes mencionado entre el detector de rayos X 10 y los objetos A. La dirección de transporte de la cinta transportadora 31 es la dirección Y, mientras que la dirección transversal a la cinta transportadora es la dirección de exploración X del detector de rayos X 10 (figura 4).
Ventajosamente, el transportador 31 también actúa como alimentador del molino 3, y típicamente es ascendente, suspendido sobre pies 32a, 32b, 32c de altura creciente que se mueven hacia una boca 33 del molino 3.
Preferiblemente, el transportador 31 está insertado o forma el fondo de un túnel metálico 34, que en su extremo aguas abajo (con referencia a la dirección de transporte) conecta con la boca del molino 33, cerrándola perfectamente herméticamente.
Para crear una depresión en el molino 3 y en el túnel 34 está previsto un sistema de aspiración, del que se muestra esquemáticamente un ventilador de aspiración 35. La depresión evita que la niebla ácida que se forma en el interior del molino 3 a partir del electrolito durante la trituración de los acumuladores de plomo-ácido, altamente nociva, se disperse en el medio ambiente, para salvaguardar la salud de los operadores de la planta 1. El ventilador 35 se muestra en la parte superior del molino 3, pero podría estar ubicado en otro lugar a lo largo del transportador 31.
El detector de rayos X 10 y el lugar de detección 11 están preferiblemente integrados dentro del túnel 34, en una posición del mismo que está espaciada aguas arriba (con referencia a la dirección de transporte) de la boca 33 del molino 3.
En la ubicación de detección 11, el túnel 34 está provisto de paneles de protección 36 con plomo y con una tapa de inspección 37 con plomo que cierra una abertura de acceso a una cámara de detección 38, que se muestra en sección en la figura 4. En la presente descripción y en las reivindicaciones adjuntas, el término "plomado" indica un tratamiento que permite proteger los rayos X. Alrededor de la tapa de inspección 37 con plomo se puede construir una plataforma de inspección 39, a la que se puede llegar a través de una escalera 40, por ejemplo una escalera de jaula.
Entre el lugar de detección 11 y la boca 33, es decir, aguas abajo del lugar de detección 11, se encuentra un dispositivo eyector 41. Una puerta de expulsión 42 está formada lateralmente dentro del túnel 34. La puerta 42 se puede volver a cerrar de manera suficientemente hermética mediante la depresión creada por el ventilador de succión 35, por ejemplo, a través de una cortina de tiras de caucho 43 superpuesta.
Un empujador de pistón 44 es retráctil en el lado del túnel 34 opuesto a la puerta 42, y se puede extender en la dirección X a lo largo de todo el ancho del transportador 31. Cuando la señal de clasificación 19 indica la presencia de al menos un objeto distinto de un acumulador de plomo-ácido, el empujador se acciona selectivamente para empujar dicho objeto fuera de la puerta 42. De manera indeseable, cualquier acumulador de plomo-ácido que esté particularmente cerca del objeto no deseado también podría ser empujado y recuperado como se mencionó anteriormente.
Debajo de la puerta lateral 42 se muestra un contenedor de desechos 45, pero podría faltar o ser reemplazado, por ejemplo, por una segunda cinta transportadora. Ventajosamente, una segunda cinta transportadora a baja velocidad podría permitir que los objetos A estén más separados antes de ser introducidos nuevamente en el transportador principal 31 aguas arriba del lugar de detección 11, para aumentar la fiabilidad de la clasificación.
Una fuente de rayos X adecuada 12 comprende, por ejemplo, un tubo de rayos X que tiene una tensión nominal, por ejemplo, de 200 kV o 150 kV, con un punto focal preferiblemente de un tamaño de 0,8 mm, medido según la norma EN 12543. El tubo de rayos X presenta preferentemente un ánodo de tungsteno. El tubo de rayos X está provisto preferentemente de fuente de alimentación interna, circuito de seguridad contra sobrecalentamiento, sistema de refrigeración por aceite y/o aire forzado y/o multiplicador de tensión de alta frecuencia.
Como se desprende mejor de la figura 4, el tubo de rayos X 12a de la fuente 12 del detector de rayos X 10 está alojado dentro de un asiento adecuado de un soporte 46. El soporte 46 tiene una cavidad de irradiación direccional 47 que por un lado está abierta en la ventana de salida de la fuente 12, y por el otro lado está abierta en la cara del soporte 46 que mira hacia el transportador 31. La cavidad de irradiación direccional 47 tiene forma troncocónica en el plano de sección de la figura 4 y define la anchura del haz radiante 48 en forma de abanico. Si el soporte 46 no está hecho de plomo o material con plomo, la cavidad de irradiación direccional 47 está preferiblemente provista de un revestimiento de plomo, para retener la radiación esquiva.
La matriz 13 de elementos de detección de rayos X comprende preferiblemente una pluralidad de placas 49, comprendiendo cada una de ellas un dispositivo detector lineal que tiene un cierto número de elementos o píxeles de detección direccionables individualmente. Por ejemplo, puede haber diecisiete placas 49, cada una provista de un dispositivo detector lineal de 64 píxeles, con un total de 1088 píxeles para cada línea de exploración. El conjunto 13 de elementos detectores de rayos X es preferentemente del tipo CCD. Además, puede haber uno o más componentes electrónicos (no mostrados) para controlar la adquisición de datos desde las diversas placas 49 y para gestionar la transmisión de los datos adquiridos al procesador 15.
Todos los detectores de la matriz 13, es decir, todas las placas 49, están adecuadamente fijadas a una tira de soporte 50 (figura 3), lo que garantiza una perfecta alineación mutua de los mismos y facilita las operaciones de alineación respecto de la fuente 12 y de la ventana de salida de la cavidad 47 del soporte 46.
La tira de soporte 50 está preferentemente curvada, estando apoyadas las placas 49 con los elementos de detección del conjunto 13 sobre su superficie cóncava. Esta disposición es ventajosa, por un lado porque la distancia de los diversos elementos de detección desde la fuente 12 es menos variable que si la matriz fuera plana; por otro lado, esta disposición se adapta mejor a la superficie de transporte superior del transportador 31, que también es generalmente cóncava para retener mejor lateralmente los objetos A.
En cualquier caso, el procesador 15 puede configurarse para tomar adecuadamente dicha distancia de cada píxel desde la fuente 12, y/o la inclinación mutua entre las direcciones de propagación de los rayos X detectados por cada píxel de la matriz 13, en cuenta durante la formación de la imagen actual 14.
Debe entenderse que, con el posicionamiento antes mencionado de la matriz 13 de elementos de detección debajo del transportador 31, este último debe tener características adecuadas de transparencia o baja absorción de rayos X. Los materiales adecuados para el transportador 31 incluyen capas de caucho de diferentes compuestos pegadas entre sí, con mallas interpuestas de material plástico para mejorar la resistencia mecánica en la dirección longitudinal.
El detector de rayos X 10 puede ser más complejo que el mostrado en la figura 4, para proporcionar una información más precisa en la imagen actual 14. Se puede prever una segunda fuente de rayos X, o incluso más de una, asociada con el mismo conjunto de elementos de detección o con un conjunto respectivo de elementos de detección, y/o conjuntos de elementos de detección de doble sensibilidad, y/o dobles fuentes de emisión se pueden proporcionar, como se divulga mejor a continuación.
Algunas configuraciones se muestran, simplemente a modo de ejemplo no limitativo, en las figuras 5-7. En esas figuras, las series de elementos de detección se representan como rectángulos por motivos de simplicidad, pero debe entenderse que pueden extenderse a lo largo de una curva como se describe anteriormente. La dirección de la dimensión principal de la matriz se denomina dirección de exploración.
En una configuración, mostrada esquemáticamente en la figura 5, hay una segunda fuente 51 y una segunda matriz asociada 53 de elementos de detección; las dos fuentes 12, 51 y las dos series 13, 53, respectivamente, están una al lado de la otra en la dirección Y del movimiento relativo entre los objetos A y el detector de rayos X. Los rayos X emitidos por la segunda fuente 51 forman un haz radiante 52 que tiene una dirección de propagación media 52a esencialmente paralela a la dirección de propagación media 48a del haz radiante 48 emitido por la fuente 12, extendiéndose ambas direcciones de propagación media 48a, 52a a lo largo de la dirección Z pero tienen una energía diferente a la de los rayos X emitidos por la fuente 12. Debido a que para cada material existe una atenuación diferente de los dos haces que tienen diferentes energías, combinando la información de la segunda serie de elementos detectores 53 con la de la serie de elementos detectores 13 es posible obtener una información más detallada sobre la composición material en la sección de objetos A escaneados en cada momento, y por lo tanto es posible una mejor discriminación de materiales, y por lo tanto se puede emitir una señal de clasificación 19 más precisa. En particular, en este caso también es posible obtener una imagen actual 14 en color falso, que el operador P puede disfrutar más directamente.
En una configuración alternativa, no mostrada, las dos fuentes 12, 51 que emiten rayos X con diferente energía podrían configurarse para emitir haces 48 y 52 que no son paralelos, sino que convergen en una única matriz de elementos de detección 13 capaces de detectar la doble exposición. En aún otra configuración, no mostrada, se podría utilizar una única fuente de doble exposición ("doble energía"), asociada con una única serie de elementos detectores de doble exposición 13.
En una configuración, mostrada esquemáticamente en la figura 6, los rayos X emitidos por la segunda fuente 54 forman, en cambio, un haz radiante 55 que tiene una dirección de propagación media 55a (que se extiende a lo largo de la dirección X) esencialmente ortogonal a la dirección de propagación media 48a del haz radiante 48 emitido por la fuente 12, posiblemente teniendo la misma energía que los rayos X emitidos por la fuente 12; la segunda fuente 54 está asociada con una segunda matriz 56 de elementos de detección, que tiene una dirección de escaneo a lo largo de la dirección Z, que es la dirección vertical que se extiende en altura por encima del transportador 31 y por lo tanto es la dirección del espesor de la sección de escaneo. Esta configuración permite individualizar objetos no deseados, que quedan totalmente ocultos a la vista del par principal de fuente 12 y conjunto 13 por acumuladores de plomo-ácido de mayor tamaño y superpuestos según la dirección Z.
En otra configuración puede haber, además de la fuente 12, una fuente adicional dispuesta como la fuente 51 de la figura 5, y una fuente adicional dispuesta como la fuente 54 de la figura 6, con las respectivas matrices de elementos de detección 53, 56, o con la única matriz adicional 56 cuando la matriz 13 está asociada con ambas fuentes 12 y 51.
De manera análoga a lo descrito anteriormente con referencia a la figura 5, también para el escaneo a lo largo de la dirección Z se puede obtener una información más precisa usando radiaciones con una energía diferente, previendo que la fuente 54 tenga una exposición doble y que el sensor 56 tenga una sensibilidad dual, o previendo una fuente adicional (no mostrada) que emite un haz que converge con el haz 55 sobre el mismo sensor 56, que tiene una energía diferente con respecto a la de la fuente 54, o proporcionando una fuente adicional (no mostrada), con una matriz respectiva de elementos de detección (no mostrados), que forman un haz radiante que tiene una dirección de propagación media esencialmente paralela a la dirección de propagación media 55a del haz radiante 55 emitido por la fuente 54, con una energía diferente con respecto a la de la fuente 54. Cuando hay fuentes adicionales para ambas direcciones de escaneo X y Z, preferiblemente tienen la misma energía.
Las diversas configuraciones mencionadas anteriormente se pueden combinar según las necesidades, simplemente a modo de ejemplo, otra configuración del detector de rayos X 10 podría proporcionar solo una única fuente de exposición 12 para escanear a lo largo de la dirección X y, a la inversa, una fuente de exposición dual o dos fuentes para escanear en la dirección Z.
En una configuración, mostrada esquemáticamente en la figura 7, los rayos X emitidos por la fuente 12 forman un haz radiante 58 todavía emitido en el plano XZ, pero que tiene una dirección de propagación media oblicua 58a, y preferiblemente a 45° con respecto a la dirección del espesor Z de los objetos A; la fuente 12 está asociada no sólo con la matriz de elementos de detección 13, sino también con una segunda matriz de elementos de detección 57 que tiene la dirección de escaneo Z. Se entiende que las dos matrices de elementos de detección 13, 57 también pueden combinarse en una sola matriz plegada o conjunto curvo de elementos de detección. También en el caso de esta configuración, que permite individualizar objetos no deseados, que se superponen en la dirección Z con acumuladores de plomo-ácido de mayor tamaño, se pueden utilizar las variantes mencionadas anteriormente -utilizando una emisión dual, posiblemente con una matriz de doble exposición, o utilizando un segunda fuente- podrá aplicarse para obtener mayor información.
En una configuración adicional del detector de rayos X 10, no mostrada, la fuente 12 y cualquier segunda fuente y fuentes adicionales pueden estar dispuestas en una posición inferior, posiblemente debajo del transportador 31, estando dispuesta la matriz 13 de elementos de detección en una posición superior. posición, por encima de la altura de los objetos A.
Se entiende que en las diversas realizaciones descritas anteriormente, el procesador 15 puede combinar adecuadamente la información leída por las diversas matrices de elementos de detección. Los expertos en la técnica entenderán que es posible proporcionar además uno o más pares de elementos de detección de conjunto de fuente adicionales (incluso con un conjunto compartido de elementos de detección), que tengan una energía aún diferente y/o actúen sobre planos de sección que formen diferentes ángulos con el plano del par principal formado por la fuente 12 y la matriz 13 de elementos de detección.
Con referencia a la figura 8, un proceso 100 para tratar acumuladores gastados y/o fuera de servicio según la invención comprende las siguientes etapas. El proceso divulgado a continuación también es ilustrativo del funcionamiento de la planta 1 divulgada anteriormente.
En una etapa 101, una pluralidad de objetos A procedentes de la recogida selectiva de residuos de acumuladores gastados y/o fuera de servicio se alimentan a una planta de tratamiento, tal como la planta 1 descrita anteriormente; dichos objetos A comprenden nominalmente acumuladores de plomo-ácido, pero también acumuladores y objetos de diferente tipo.
En una etapa 102, dicha pluralidad de objetos A se somete a una exploración por rayos X.
En una etapa 103 se analiza si la exploración por rayos X indica que un objeto A no es un acumulador de plomo-ácido.
Como se indica mediante un bloque de decisión 104, en caso de que el resultado del análisis de la etapa 103 indique que un objeto A no es un acumulador de plomo-ácido (resultado positivo de la verificación del bloque 104), se lleva a cabo la etapa 105, desviar dicho objeto A fuera de la secuencia operativa de tratamiento, por ejemplo, introduciéndolo en el flujo de rechazo 6 de la planta 1.
Si por el contrario el resultado del análisis de la etapa 103 indica que el objeto A es un acumulador de plomo-ácido (resultado negativo de la verificación del bloque 104), este último permanece en la secuencia operativa de tratamiento y se remite a las etapas de tratamiento posteriores, que normalmente comprenden una etapa 106 en el que los objetos A no desviados en la etapa 105 se muelen, y una etapa posterior 107 en el que el plomo se separa de otros materiales.
En aras de la simplicidad, en el diagrama de flujo se muestra una única aparición de la etapa 103 y etapas posteriores, pero debe entenderse que la verificación se lleva a cabo para cada objeto A visible en el escaneo de rayos X.
El proceso 100 se lleva a cabo preferiblemente en continuo en una planta que, como la planta 1 descrita anteriormente, está provista de un transportador 31.
Independientemente del hecho de que se lleve a cabo de forma continua o no, la etapa de análisis 103 y el proceso de decisión del bloque 104 pueden tener lugar de manera automática, de manera manual (es decir, controlado por una operador) o en de manera semiautomática. El proceso puede realizarse ventajosamente de forma manual o semiautomática en una etapa previa de calibración y/o aprendizaje, preferentemente a partir de acumuladores de muestras de diversos tipos conocidos, y posteriormente de forma automática.
Las diversas opciones y posibilidades mencionadas anteriormente se aclaran con referencia a la figura 9, que es un diagrama de flujo de una realización ejemplar de las etapas 101-105 del proceso, y que se describe, simplemente a modo de ejemplo, con referencia a la planta específica 1 descrita anteriormente.
En una etapa 201, los objetos A se colocan en un transportador móvil 31, aguas arriba de una ubicación de detección 11 atravesada por la trayectoria del transportador 31.
En una etapa 202, se adquiere una imagen actual 14 de la ubicación de detección 11 en un intervalo de tiempo, mediante escaneo de rayos X, representativa de uno o más objetos A o porciones de los mismos.
Específicamente, la etapa de adquisición 202 se lleva a cabo preferiblemente a través de escaneos lineales posteriores, como se muestra esquemáticamente, y comprende irradiar 203 dicha ubicación de detección 11 con rayos X y detectar 204 la radiación después de la etapa a través de cualquier objeto A presente en la ubicación de detección 11 durante el intervalo de tiempo.
En una etapa 205, se analiza la imagen actual 14, como se explica mejor a continuación, para comprobar si está representada en la misma al menos una porción de al menos un objeto A de un tipo diferente que un acumulador de plomo-ácido presente en la ubicación de detección 11 durante el intervalo de tiempo.
Como lo indica un bloque de decisión 206, en el caso negativo no se toma ninguna acción.
En el caso afirmativo, opcionalmente se emite una alarma en una etapa 207; hacer referencia a este respecto a la discusión anterior de la señal de clasificación 19 emitida por la planta 1. En una etapa 208, se detiene el transportador 31. En el caso de un modo de funcionamiento automático, como se comprueba en un bloque 209, el objeto se expulsa en una etapa 210, y el transportador 31 se reinicia en una etapa 211.
En el caso del modo de funcionamiento no automático, al salir NO del bloque 209, la imagen actual 14 está sujeta, en una etapa 212, a análisis por parte de un operador P, por ejemplo visualizándola en una pantalla de la estación de trabajo 18. La imagen actual 14 puede estar previamente sujeta a procesamiento para mejorar su capacidad de transporte de información, por ejemplo aplicando una máscara de definición, herramientas para ampliación, rotación, eliminación de energía (mostrando una única familia de elementos o una combinación de familias de elementos), etc.
Luego, se recibe y evalúa una entrada por parte del operador P en una etapa 213. Si el operador P ha indicado que, en su opinión, en la imagen actual 14 está representada al menos una porción de al menos un objeto A de tipo diferente a un acumulador de plomo-ácido, entonces se procede a realizar dicha etapa 210 y posteriormente dicha etapa 211; de lo contrario, se procede directamente a realizar dicha etapa 211.
En ambos casos, después de la ejecución de la etapa 211, o cuando la verificación del bloque 206 fue negativa, se regresa a la ejecución de la etapa 202 de adquisición de una nueva imagen actual 14.
Se entenderá que en el uso real, las imágenes actuales sucesivas 14 pueden superponerse en parte con respecto a los contenidos de información, es decir, una misma línea de exploración (por lo tanto, una sección a través de un mismo objeto) puede estar contenida dentro de una pluralidad de imágenes actuales sucesivas 14; viceversa, si las imágenes actuales sucesivas 14 analizadas en la etapa 205 están formadas por todas las líneas de exploración diferentes, entonces dos (o más) porciones diferentes de un mismo objeto A pueden estar presentes en dos (o más) imágenes actuales 14 sucesivas. El proceso, y en particular el procesador 15 mediante el cual se implementa, tendrá adecuadamente en cuenta tales situaciones, proporcionando, si es necesario, una memoria intermedia para varias imágenes actuales 14 sucesivas y/o la posibilidad de transportar los objetos A hacia atrás, invirtiendo la dirección de movimiento del transportador 31 después de la ejecución de las etapas 208, 211 de parada y reinicio del mismo. Por motivos de simplicidad, la memoria intermedia no se muestra en el diagrama de bloques de la figura 2.
Además, puede suceder que en la etapa 210, además del objeto A, también se expulsen otros objetos que durante el intervalo de tiempo se encontraban en el lugar de detección 11 (y que mientras tanto han avanzado una longitud hasta el dispositivo expulsor 41); entonces, como se analizó anteriormente, puede haber ventajosamente una segunda etapa (no mostrado) de clasificar el flujo de rechazo 6 y/o de reintroducir los objetos en el transportador 31.
En lo que respecta a la imagen actual 14, su procesamiento por el procesador 15 en las etapas 103, 104, 205, 206, y cualquier interpretación por parte del operador P de la misma imagen actual 14 o de una representación derivada de la misma (cf. etapas 212, 213), se observa lo siguiente, estando los detalles de implementación dentro de las habilidades de los expertos en la técnica. Como se ha mencionado, la imagen actual 14 es una representación, en cualquier formato adecuado, por ejemplo en tonos grises (en una realización no incluida en el texto de las reivindicaciones pero considerada útil para comprender la invención) o en colores falsos, del material constituyente. y del espesor relativo en los distintos puntos de cada sección de objeto atravesada, o valores cualitativamente promediados en el caso de un material no homogéneo. Más detalladamente, si cada objeto detectado fuera una losa homogénea de un elemento químico puro, entonces, siendo igual el espesor de las distintas losas, sería posible distinguir con certeza los diferentes elementos químicos, por ejemplo del tono gris o del color de la imagen respectiva. En el caso que nos interesa, los acumuladores de plomo-ácido, así como los acumuladores de iones de litio, otros acumuladores, diversos dispositivos y objetos presentes en el material procedente de la recogida selectiva de residuos de acumuladores gastados y/o fuera de servicio son, evidentemente, objetos de diverso tamaño y de materiales heterogéneos.
Sin embargo, el solicitante ha reconocido que la imagen de los acumuladores de plomo-ácido, que se desea transmitir al molino 3, es marcadamente diferente, en particular marcadamente más oscura si se representa en tonos grises (en una forma de realización no abarcada por el texto de las reivindicaciones pero considerado útil para comprender la invención), con respecto a la imagen de acumuladores de iones de litio, que se desea rechazar al flujo de rechazo 6 debido al riesgo de explosión dentro del molino 3, resaltado anteriormente, y también con respecto a la imagen de la mayoría de los demás componentes no deseados que se encuentran a menudo en el material procedente de la recogida selectiva de residuos de acumuladores gastados y/o fuera de servicio.
Basándose en esta consideración, en primer lugar es posible establecer uno o más datos de umbral 16 de los valores con los que se representan los distintos puntos de la imagen, por ejemplo un umbral de valores de tonos de grises (en una realización no abarcada por la redacción de las reivindicaciones pero considerada útil para comprender la invención), con qué umbral(es) se van a comparar los valores de cada punto o píxel de la imagen actual 14, en la etapa de análisis, para evaluar si hay litio - u otros elementos que se desea rechazar - entre los objetos A en la ubicación de detección 11 en el momento de adquirir la imagen actual 14. Sin embargo, la evaluación puntual, píxel a píxel, conlleva una elevada tasa de falsos positivos.
Para evitar esto, el procesador 15 implementa ventajosamente, alternativa o adicionalmente, un análisis de toda la imagen o de toda la región de la imagen, para identificar un número no despreciable de píxeles, y preferiblemente píxeles contiguos en una región de tamaño no despreciable, que tiene un valor representativo del litio - o de otros elementos que se desea rechazar. De esta manera, sólo se rechazan los objetos que comprenden litio u otro material en una cantidad no despreciable, respectivamente trozos de litio u otro material no deseado de un tamaño no despreciable.
Como posibilidad adicional, para tener en cuenta alternativa o adicionalmente a una o más de las anteriores, el procesador 15 implementa un análisis de comparación entre la imagen actual 14, o regiones de la misma, y las imágenes de muestra 17. Las imágenes de muestra 17 comprenden imágenes de acumuladores de plomo-ácido, de acumuladores de iones de litio, de otros tipos de acumuladores y baterías, y/o de otros objetos que se encuentran no pocas veces en el material procedente de la recogida selectiva de residuos de acumuladores gastados y/o fuera de servicio, en las respectivas formas geométricas y en tamaños estándar o, en todo caso, comunes. La geometría específica de los acumuladores de plomo-ácido y de otros acumuladores y objetos, así como la geometría de sus componentes internos y su relación mutua, se puede utilizar ventajosamente como criterio único o como criterio adicional durante el análisis de la imagen actual 14.
Las imágenes de muestra 17 pueden, alternativamente y/o adicionalmente, representar un mismo tipo de objeto (u objetos según variantes menores) en las diversas orientaciones y/o en las diversas posiciones dentro del lugar de detección 11, de modo que no es necesario aplicar ningún algoritmo de rototraducción y/o ventana deslizante en la comparación entre imágenes.
Alternativa o adicionalmente, se puede llevar a cabo un procesamiento que proporcione buscar una región de la imagen actual 14 que corresponda a un único objeto A o a una porción del mismo, y cancelar el contenido de información de la parte restante del imagen actual 14, o extraer una imagen secundaria, realizándose luego las etapas de comparación con datos de umbral 16 y/o imágenes de muestra 17 en la imagen limpia o en la imagen secundaria.
Otro problema se refiere, como se ha mencionado, al hecho de que dentro del lugar de detección 11 puede haber simultáneamente dos o más objetos diferentes, posiblemente superponiéndose, en parte o completamente, a lo largo de dicha dirección Z. Las pruebas experimentales han demostrado que incluso una pequeña región sin superposición entre un acumulador de plomo-ácido y un acumulador de iones de litio permite detectar este último. Si la superposición entre un acumulador de plomo-ácido más grande y otro objeto más pequeño es completa (independientemente de cuál es el más alto y cuál es el más bajo), puede resultar difícil, si no imposible, detectar el objeto más pequeño. al menos para la operador P, especialmente cuando la representación es en tonos grises (en una realización no comprendida en el tenor de las reivindicaciones pero considerada útil para comprender la invención). Las realizaciones divulgadas anteriormente con fuentes de exposición duales y/o con múltiples fuentes de rayos X, además de ser ventajosamente capaces de representarse con imágenes en colores falsos más agradables para el operador, permiten superar tal inconveniente, reduciendo al mínimo los falsos accionamientos y, aún más importante, reduciendo el número de casos en los que los acumuladores de iones de litio llegan al molino 3 o al paso de molienda 106, y restringiéndolos a acumuladores de iones de litio de pequeño tamaño que, como consecuencia, provocarían pequeñas explosiones dentro del molino 3.
Como se ha mencionado, el procesador 15 es preferentemente de tipo red neuronal, con capacidades de autoaprendizaje, e implementa ventajosamente un clasificador. Las imágenes de muestra 17 se agrupan preferiblemente en clases según los criterios de afinidad deseados. El aprendizaje mediante el procesador 15 puede ser supervisado por el operador P, por ejemplo, haciendo que el procesador 15, de una manera análoga a lo que se ha descrito anteriormente, presente a la estación de trabajo 18 la imagen actual 14, cualquier imagen de muestra 17 y una propuesta de decisión automática, y esperar la decisión tomada por la operador P, de la cual aprender y refinar sus criterios de decisión.
En caso de que el dispositivo eyector 41 sea un robot de brazo antropomorfo, el procesador 15 también puede individualizar, y enviar al robot, la posición del objeto a rechazar dentro de la ubicación de detección 11, para facilitar su agarre.
En la realización analizada anteriormente, el movimiento relativo entre los objetos A y el detector de rayos X 10 viene dado por el hecho de que los objetos A se transportan sobre una cinta transportadora, mientras que la fuente 12 y la matriz 13 de elementos de detección (y los demás componentes posibles del detector de rayos X 10) son ventajosamente estacionarios. Alternativamente, se pueden proporcionar uno o más portaobjetos para mover la fuente 12 y la matriz 13 (y los otros posibles componentes del detector 10 de rayos X) a través de la ubicación 11 de detección, insertándose entonces ventajosamente un cierto número de objetos A en el lugar de detección 11, se mantiene allí estacionario durante un tiempo suficiente para escanear todo el lugar de detección 11 y posteriormente se reemplaza por otros objetos A. Además de la carga y descarga manualmente o mediante un brazo robótico, esto puede realizarse, por ejemplo, a través de un alimentador de "carrusel", que comprende un plano de disco dividido en varios compartimentos en forma de rebanada, y que gira de tal manera que presente un compartimento en cada momento en el lugar de detección 11.
Según otra alternativa, los elementos de detección pueden estar dispuestos en una matriz bidimensional, previéndose un único cursor para mover la(s) fuente(s) de rayos X, o, según otra alternativa más, una pluralidad de rayos X se proporcionan fuentes o medios para ampliar el haz de rayos X, de modo que no sea necesario ningún movimiento relativo entre el detector de rayos X 10 y los objetos A para tomar una imagen bidimensional del lugar de detección 11.
Según otra alternativa, las operaciones de detección y análisis descritas anteriormente se pueden llevar a cabo en la imagen unidimensional correspondiente a una única línea de exploración, sin embargo, dicho análisis resulta estar más sujeto a errores en el sentido de que sólo puede basarse en el reconocimiento de los elementos constitutivos y no puede basarse en la comparación con imágenes de muestra 17.
Ventajosamente, se puede prever un detector de presencia y/o altura de objetos A aguas arriba del lugar de detección 11 para mejorar el contenido de información de la imagen, por ejemplo cambiando la intensidad de la radiación emitida y/o normalizando los valores detectados a lo largo del escaneo con respecto a la altura máxima dentro del escaneo.
Para reducir el problema del solapamiento de objetos, puede haber, antes de la clasificación, un sistema mecánico que haga caer los objetos superpuestos, como por ejemplo una barra suspendida a una altura determinada por encima de la cinta transportadora 31.
En lo anterior se considera que el valor de cada píxel representa un índice directamente correlacionado con la atenuación de la radiación en el elemento de detección correspondiente. Sin embargo, la etapa de análisis del proceso puede realizarse sobre otros índices correlacionados con la atenuación de la radiación, por ejemplo sobre un color asociado al valor de cada píxel, sobre valores medios, sobre valores mínimos, sobre valores máximos, sobre valores calculados mediante un análisis estadístico o matemático de los valores de los distintos píxeles, etc. Las diversas posibilidades de implementación están dentro de las habilidades de un experto en la técnica, a la luz de la presente descripción.
En general, se puede utilizar cualquier índice correlacionado con la modificación de los rayos X por los objetos A.
Conviene subrayar que en las instalaciones de tratamiento de acumuladores de plomo gastadas y/o fuera de servicio de la técnica anterior, se realiza una especie de dispositivo de clasificación por el hecho de que, a lo largo de una cinta transportadora que alimenta el molino, se encuentran uno o más imanes, por ejemplo, electroimanes, que atrapan pequeñas piezas metálicas y en particular ferrosas, tales como tornillos, tuercas, etc. Se observa que en la planta 1 según la invención, ventajosamente, se pueden evitar tales imanes. La pluralidad de objetos A sometidos al procedimiento descrito puede así, ventajosamente, comprender una fracción no clasificada de la recogida selectiva de acumuladores gastados y/o fuera de servicio.
Se entenderá que el material a triturar 7 puede almacenarse temporalmente, después de la clasificación, en cualquier aparato y/o contenedor antes de ser introducido en el molino 3.
Se entiende que los medios para almacenar la imagen actual 14, así como los medios para almacenar las imágenes de muestra 17, pueden implementarse de cualquier manera y en cualquier tipo de soporte físico o virtual, local y/o remotamente. Asimismo, el procesador 15 puede ser hardware, firmware y/o software implementado de diversas maneras, local y/o remotamente, no necesariamente mediante un único dispositivo procesador. Los distintos datos y señales de control pueden intercambiarse, directa o incluso indirectamente, entre los distintos componentes de la planta a través de cualquier conexión cableada o inalámbrica, y mediante cualquier protocolo de comunicación adecuado o combinación de diferentes protocolos.
Lo anterior es una descripción de diversas realizaciones de aspectos inventivos, y se pueden realizar cambios adicionales sin apartarse del alcance de la presente invención. La forma y/o tamaño y/o ubicación y/u orientación de los diversos componentes y/o la sucesión de las diversas etapas se pueden cambiar. Las funciones de un elemento o módulo pueden ser realizadas por dos o más componentes o módulos, y viceversa. Los componentes que se muestran directamente conectados o en contacto entre sí pueden tener estructuras intermedias dispuestas entre ellos. Las etapas que se muestran una detrás de la otra pueden tener etapas intermedias realizadas entre ellas. Los detalles mostrados en una figura y/o descritos con referencia a una figura o a una realización pueden aplicarse en otras figuras o realizaciones. No todos los detalles mostrados en una figura o descritos en un mismo contexto deben estar necesariamente presentes en una misma realización. Las características o aspectos que resulten innovadores respecto del estado de la técnica, solos o en combinación con otras características, deben considerarse descritos per se, con independencia de lo que se describa explícitamente como innovador.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Planta de tratamiento de acumuladores gastados y/o fuera de servicio (1), que comprende:
- un molino (3),
- al menos una etapa separadora (4) de plomo de otros materiales aguas abajo del molino (3), y
- un dispositivo de clasificación (2) aguas arriba del molino (3), configurado para recibir una pluralidad de objetos (A) procedentes de la recogida selectiva de residuos de acumuladores gastados y/o fuera de servicio y desviar, de un flujo de trabajo de tratamiento, otros objetos (A) que los acumuladores de plomo-ácido para que no entren en el molino (3),
en el que el dispositivo de clasificación (2) comprende un detector de rayos X (10) configurado para realizar un escaneo de rayos X de la pluralidad de objetos (A) y un procesador (15) configurado para analizar (103, 104, 205, 206, 212, 213), para cada objeto (A), si el escaneo de rayos X indica que no es un acumulador de plomo-ácido, en donde dicho detector de rayos X (10) comprende una fuente de rayos X (12) configurada para emitir un haz radiante (48, 58), y al menos una serie (13, 57) de elementos detectores de rayos X dispuestos en una posición predeterminada dentro de la trayectoria del haz radiante emitido por la fuente (12), en el que dicha fuente (12) es uno de doble emisión, capaz de emitir también un segundo haz radiante a diferente energía respecto del haz radiante (48, 58), o dicho detector de rayos X (10) comprende al menos una segunda fuente de rayos X (51) configurado para emitir un segundo haz radiante a diferente energía con respecto al haz radiante (48, 58), y en el que dicha matriz de elementos detectores (13) es un detector de exposición dual o dicho detector de rayos X (10) comprende al menos un segunda serie (53) de elementos de detección de rayos X, estando dispuesto dicho detector de exposición dual o dicha al menos una segunda serie (53) de elementos de detección de rayos X en una posición predeterminada dentro de la trayectoria del segundo haz radiante, y en el que una imagen actual (14) representativa del escaneo de rayos X de al menos una porción del objeto (A) es una imagen en color falso.
2. Planta (1) según la reivindicación 1, en la que el procesador está configurado para llevar a cabo dicho análisis basándose en comparaciones entre dicha imagen actual (14) representativa del escaneo de rayos X de al menos una porción del objeto (A) y los datos de umbral (16) y/o imágenes de muestra (17).
3. Planta (1) según la reivindicación 1 o 2, en la que dichos elementos detectores de rayos X de cada uno de dicho al menos un conjunto (13, 57) están dispuestos sobre una superficie curva esencialmente a la misma distancia de la fuente de rayos X (12).
4. Planta (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho detector de rayos X (10) está configurado para realizar dicho escaneo de rayos X de la pluralidad de objetos (A) a lo largo de dos direcciones mutuamente ortogonales (X, Z).
5. Planta (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el procesador (15) está provisto de inteligencia artificial y preferentemente es capaz de aprender y/o es de tipo red neuronal, en la que opcionalmente el procesador (15) está conectado en una red (R) con sistemas remotos (S) iguales o compatibles, y está configurado para recibir imágenes de muestra adicionales y/o actualizadas y/o datos de umbral de dichos sistemas remotos (S), así como preferiblemente para transmitir sus propias imágenes de muestra (17) y/o sus propios datos de umbral (16) a los sistemas remotos (S).
6. Planta (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el dispositivo de clasificación (2) comprende un transportador (31) para transportar dicha pluralidad de objetos (A) a dicho detector de rayos X (10) y un dispositivo eyector (42) estando dispuesto dicho dispositivo eyector (42) a lo largo del transportador (31) aguas abajo del detector de rayos X (10), en el que opcionalmente el transportador (31) y el detector de rayos X (10) están dispuestos dentro de un túnel (34) unido con una boca (33) del molino (3), estando el túnel (34) preferentemente provisto de un sistema de aspiración y/o libre de imanes.
7. Proceso (100) para el tratamiento de acumuladores gastados y/o fuera de servicio, que comprende las etapas de: a) alimentar (101) una pluralidad de objetos (A) procedentes de la recogida selectiva de residuos de acumuladores gastados y/o fuera de servicio a una planta de tratamiento (1), comprendiendo dichos objetos (A) nominalmente acumuladores de plomo-ácido y acumuladores y objetos de una diferente tipo,
b) moler (106) objetos de dicha pluralidad de objetos (A),
c) separar el plomo (107) de otros materiales posteriormente a la etapa b), en donde previamente a dicha etapa b) se realizan las etapas de:
i) someter (102) dicha pluralidad de objetos (A) a un escaneo de rayos X, y
ii) analizar (103, 104, 205, 206, 212, 213), para cada objeto (A), si el escaneo con rayos X indica que no es un acumulador de plomo-ácido y, en caso afirmativo, desviarse (105,210) dicho objeto (A) fuera de la secuencia operativa de tratamiento; en el caso negativo, reenviar dicho objeto (A) a la etapa b),
se llevan a cabo, en donde en la etapa ii) se analiza una imagen actual de color falso (14) representativa de la exploración de rayos X de al menos una porción del objeto (A).
8. Proceso según la reivindicación 7, en el que en la etapa ii) se comprueba si el objeto (A) contiene una cantidad no despreciable, preferentemente una pieza de tamaño no despreciable hecha de, al menos un elemento seleccionado del grupo formado por litio, níquel y cadmio, preferiblemente litio, realizándose dicha verificación comparando al menos un índice correlacionado con la alteración de los rayos X por el objeto (A) con al menos un valor umbral respectivo (16), siendo dicho índice preferiblemente atenuación de rayos X o estar correlacionado con la atenuación de rayos X.
9. Proceso según la reivindicación 7 u 8, en el que en la etapa ii) se compara la imagen actual (14) representativa del escaneo de rayos X de al menos una porción del objeto (A) con imágenes de muestra (17) de acumuladores de plomoácido y /o de objetos distintos de los acumuladores de plomo-ácido.
10. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 7-9, en el que dicha etapa ii) comprende un análisis automático (205, 206) y/o un análisis (212, 213) por parte de un operador (P).
11. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 7-10, en el que la pluralidad de objetos (A) alimentados en la etapa a) forma una fracción no clasificada de recogida selectiva de residuos de acumuladores gastados y/o fuera de servicio.
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