FR2734177A1 - Procede pour preparer des dechets provenant de plaquettes a circuits imprimes equipees provenant d'appareils electriques ou d'appareils electroniques - Google Patents

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Abstract

On applique une fragmentation préalable aux plaquettes à circuits imprimés et une fragilisation cryogénique et on trie les morceaux obtenus, les particules étant fragmentées sélectivement dans un broyeur à boulets (2), la matière broyée étant fragmentée en une fraction fine sortant par un fond (3) de la chambre de broyage (18), et on réalise une fragmentation fine pour obtenir des classes de taille granulométrique avec une largeur de bande granulométrique d'environ 1:1,6, on sépare et on classe (13 à 16) les particules provenant d'un séparateur électrostatique (11,12) en des particules métalliques et des particules de substances résiduelles. Application notamment au recyclage de déchets de matériaux électroniques et/ou électriques.

Description

L'invention concerne un procédé pour traiter des déchets du domaine de
l'électronique sous la forme de plaquettes à circuits imprimés démontées, mais encore équipées de composants électroniques - désignées ci-après de façon abrégée par "plaquettes à circuits imprimés" - provenant d'appareils électriques ou d'appareils électroniques, comprenant les étapes opératoires suivantes consistant à: éliminer des constituants contenant des substances nocives, tels que des batteries, des interrupteurs à mercure et des condensateurs contenant du PCB (c'est-à- dire du biphénylène surchloré), des plaquettes à circuits imprimés et collecter séparément et mettre au rebut ces constituants, exécuter une fragmentation mécanique préalable des plaquettes à circuits imprimés pour former des morceaux ayant des bords d'une longueur égale au maximum à environ 30 mm, exécuter une fragilisation cryogénique des particules préalablement fragmentées, par refroidissement à l'aide d'un gaz liquéfié, de préférence au moyen d'azote liquide, et fragmenter les particules fragilisées par voie cryogénique dans un broyeur à marteaux, et sélectionner des morceaux formés de métaux à base de Fe, de métaux non ferreux et des matériaux résiduels, comme cela est connu par exemple d'après une publication de K. O. Tiltmann "Recycling betrieblicher Abfalle", édition sur feuille mobile, Stand Juli 1991,
WEKA Fachverlag Kissingen 1990.
Des plaquettes à circuits imprimés équipées sont en général des structures composites complexes, qui, lors de la préparation en vue d'un recyclage, posent de gros problèmes. Dans le cas de plaquettes à circuits imprimés équipées, des matériaux valables et des substances nocives sont situés côte-à-côte dans un espace très étroit et doivent être traités séparément lors de l'utilisation ou de l'élimination. On considère que des métaux tels que par exemple le cuivre, le fer, l'étain et le plomb sont des matériaux valables des plaquettes à circuits imprimés équipées, et surtout on peut en outre également trouver des métaux précieux (par exemple l'or, l'argent, le palladium) en des quantités notables dans des plaquettes à circuits imprimés équipées de grande valeur. Cependant, la plupart des substances résiduelles, qui contiennent un halogène et dont la combustion est retardée et qui sont fréquemment renforcées par des fibres de verre, interviennent avec un pourcentage en poids comparativement très élevé (environ 50 %). Lors d'un traitement thermique de ces substances résiduelles, il existe le risque de formation de dioxines et de furanes. Les fractions métalliques et les fractions des substances résiduelles doivent être très pures, du point de vue écologique et économique, pour l'utilisation et l'élimination, ce qui ne peut être obtenu que moyennant une très large mise au rebut du produit composite. Pour un bon procédé de recyclage de déchets dans le domaine électronique, il est nécessaire de séparer les substances résiduelles pures ayant une faible teneur en métaux et les métaux ayant une faible teneur en substances résiduelles, et de séparer par ailleurs les métaux en fer, aluminium et métaux usuels présentant une pureté suffisante. Des entreprises spécialisées dans les problèmes métallurgiques peuvent isoler, selon des procédés connus en soi, à partir du mélange de métaux composites, qui contient en majeure partie du cuivre, non seulement le cuivre, mais également les autres métaux tels que le zinc, le plomb, l'argent, l'or ou le platine et les enrichir ou les raffiner pour atteindre des degrés élevés de pureté. Une étude, effectuée par la déposante, des procédés de préparation actuellement utilisés pour des plaquettes à circuits imprimés équipées a cependant révélé qu'aucun des procédés étudié ne satisfait aux
exigences d'un recyclage adapté à l'environnement.
On utilise très fréquemment des procédés mécaniques pour traiter des déchets de plaquettes à circuits imprimés. Avant le traitement il est nécessaire d'éliminer des constituants contenant des substances nocives (par exemple des batteries, des interrupteurs à mercure, des condensateurs contenant du PCB, c'est-à-dire du biphénylène surchloré) des plaquettes à circuits imprimés pour empêcher une introduction de substances nocives dans les fractions de matériaux valables, mais cette étape est en partie négligée. Les plaquettes à circuits imprimés sont ensuite fragmentées en plusieurs étapes. Habituellement, on utilise à cet effet des unités de coupe à deux arbres, des broyeurs à marteaux et/ou des broyeurs à découpage. Les métaux ferreux sont séparés par des séparateurs magnétiques, des déchets fragmentés de plaquettes à circuits imprimés. La plupart du temps on exécute ensuite une classification du matériau de manière à pouvoir exécuter une séparation métaux - substances résiduelles à l'aide d'appareils de séparation mécano- physiques (par exemple un foyer d'épuration pneumatique, des séparateurs électrostatiques). Les différents matériaux valables sont en partie également séparés des
substances résiduelles en partie également par des procédés de flottation-
immersion ou des procédés à milieu dense, ce qui cependant conduit en supplément à un problème d'eaux usées. Les fractions métalliques sont vendues, tandis que les substances résiduelles et les poussières, qui sont dues à la fragmentation, doivent être en général mises au rebut en tant que déchets spéciaux en raison de leurs teneurs en
substances nocives.
Dans un procédé connu [F. Ambrose, B.W. Dunning "Accomplishments in Waste Utilization" dans "7th Minaral Waste Utilization Symposium" qui s'est tenu à Chicago les 20-21 Octobre 1980, Washington: US Dept. of the Interior, Bureau of Mines], les déchets de systèmes électroniques militaires sont traités sous la forme d'armoires de commande complètes, non démontées, d'appareils entiers, mais également de platines de commutation individuelles. Les déchets sont fragmentés en plusieurs étapes avec des dispositifs différents et, en fonction de chaque étage de fragmentation, on obtient une sélection des particules, en fonction du matériau. Les parties en fer sont séparées magnétiquement, et les parties en aluminium sont retirées au moyen d'une séparation - électrique - à courants de Foucault. La séparation des matériaux d'un mélange formé de particules métalliques et de particules de substances résiduelles peut être exécutée au moins dans le cas de particules assez petites, par un séparateur à tambour à effet couronne. Les câbles présents sont séparés du mélange de particules par un procédé de séparation approprié, sont soumis à un traitement particulier et sont de ce fait séparés sous la forme de cuivre et de matière plastique. Dans le cas du procédé connu, on obtient comme produit final, des pièces en fer, du cuivre, de l'aluminium, d'autres métaux et une substance résiduelle polluée de métaux. Les métaux peuvent être réutilisés comme matières premières éventuellement après un raffinage. Les métaux précieux présents peuvent être récupérés au moyen de processus hydrométallurgiques dans des installations de séparation. Les substances résiduelles ne peuvent pas être réutilisées la plupart du temps. Dans la mesure o il n'intervient aucune combustion, aucune utilisation de dispensateur de carbone dans le traitement du minerai, ni aucune hydruration, la matière résiduelle doit être éliminée par sa mise au rebut sous la forme de
déchets spéciaux.
Dans un autre procédé connu conformément à un document cité plus haut, les platines de commutation isolées, retirées des appareils, sont fragmentées tout d'abord dans une machine de coupe à deux arbres, pour former des particules d'une taille inférieure à environ 30 mm, et à partir de là, les parties en fer sont retirées par un séparateur magnétique. Le reste, qui subsiste, est refroidi au moyen de l'azote liquide à environ -130 C et les parties en matière plastique sont de ce fait fragilisées. Des déchets refroidis sont broyés et finement fragmentés dans un broyeur à marteaux à passage continu. Dans un séparateur oscillant, les granulés sont subdivisés en une fraction de matière résiduelle et en une fraction de métaux. La poussière, qui apparaît, est collectée et est transférée, pour le raffinage du métal précieux qu'elle contient, à une installation de séparation. La fraction métallique est envoyée à une usine à cuivre pour le raffinage du cuivre; le métal précieux contenu dans la fraction métallique forme une boue anodique, à partir de laquelle on peut également récupérer le métal précieux dans une installation de séparation. La fraction des substances résiduelles ne peut plus être utilisée en général comme
matériau valable.
Des études effectuées par la déposante montrent que dans le cas des procédés actuellement utilisés, on n'obtient pas une désagrégation suffisante du produit composite dans le cas des procédés utilisés actuellement. D'autre part, les appareils de séparation utilisés ne permettent pas d'obtenir une qualité de séparation suffisante. De ce fait, encore un pourcentage relativement élevé de substances résiduelles et par conséquent des halogènes sont présents dans la fraction métallique, ce qui conduit, lors du traitement ultérieur des métaux, à la formation de dioxines et de furanes et réduit les recettes que l'on peut obtenir avec les métaux récupérés. La fraction devant être éliminée de substances résiduelles contient au contraire encore des pourcentages de métaux d'un ordre de grandeur de 10 % à 20 %, ce qui, dans le cas d'un traitement thermique, peut réduire le rendement de
catalyseur utilisé lors du traitement par le gaz.
L'invention a pour but de perfectionner le procédé de traitement du type indiqué plus haut pour le traitement de déchets de plaquettes à circuits imprimés, qui permette d'obtenir d'une manière cumulative les avantages suivants: * une pureté supérieure des concentrés métalliques récupérés, * inversement, une teneur plus faible en métaux des substances résiduelles enrichies, * émissions plus faibles pendant la préparation, et une technique
opératoire plus simple.
Ce problème est résolu conformément à l'invention sur la base d'un procédé de traitement du type indiqué plus haut grâce aux caractéristiques suivantes prises en commun: * les particules fragilisées par voie cryogénique sont fragmentées de façon sélective, de façon discontinue, dans le broyeur à marteaux, le matériau broyé étant fragmenté de façon sélective pour former une fraction fine sortant par un fond formant tamis de la chambre de broyage et en une fraction plus grossière, qui reste dans la chambre de broyage et peut être évacuée séparément de façon discontinue, et constituée par des matériaux qui restent ductiles à l'état cryogénique, c'est-à-dire matériaux métalliques, * la fraction fine est triée en plusieurs classes de tailles à bande étroite, avec une largeur de bande de granulation d'environ 1:1,6 en fonction de la classe de tailles, * indépendamment d'une fraction de poussière d'une taille de particules inférieure à environ 0,1 mm - chaque classe individuelle de tailles des particules est subdivisée séparément, du point de vue des matériaux, en des particules métalliques et en des particules de substances résiduelles à l'aide d'un séparateur électrostatique, et * des fractions métalliques provenant de l'étage de fragmentation sélective et les fractions métalliques provenant de la séparation électrostatique sont réparties, du point de vue des matériaux, en
différentes classes de métaux.
Une idée essentielle se situe d'une part dans la fragmentation sélective des morceaux de platine, fragilisés par voie cryogénique, dans un broyeur à marteaux fonctionnant de façon discontinue, ce qui permet d'une part une sélection tout à fait essentielle du point de vue des métaux (fraction grossière) et
l'obtention de granulés métal/substance résiduelle (fraction grossière).
De ce fait, déjà le pourcentage maximum en métaux peut de ce fait être isolé à partir du mélange de particules. La poursuite de la subdivision de la fraction fine en un métal et une substance résiduelle au moyen d'un procédé de séparation électrostatique est favorisée de façon déterminante par une classification des tailles des particules avec un échelonnement fin, étant donné que le procédé de séparation hydrostatique travaille, pour une taille approximativement identique
des grains des particules, avec une sélectivité comparativement élevée.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la fraction fine du matériau broyé est produite, dans l'étape de séparation sélective, sur la base de trous correspondants aménagés dans le fond formant tamis de la chambre de broyage avec une granulation
inférieure à environ quatre mm.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le matériau broyé, qui est fragilisé par voie cryogénique et est situé dans la chambre de broyage du broyeur à marteaux, est en outre refroidi, à l'encontre de la tendance à l'échauffement dû à l'énergie de broyage, par
introduction de gaz liquéfié dans la chambre de broyage.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la fraction fine obtenue lors de l'étape de fragmentation sélective est triée globalement en environ sept classes de tailles, avec une classification de tailles conformément aux cotes suivantes: * moins de 0,1 mm, traité en tant que poussière, * entre 0,1 et 0,25 mm, * entre 0,25 et 0,40 mm, * entre 0, 40 et 0,63 mm, * entre 0,63 et 1 mm, * entre 1 et 1,6 mm, * entre 1,6 et 2,5 mm et
* entre 2,5 et 4 mm.
Selon une autre caractéristique de l'invention, avant la classification complète - des tailles de la fraction fine fournie par l'étape de fragmentation sélective on exécute un classement préalable d'une taille granulométrique comprise entre 0,5 et 0,8 mm et de préférence égale à environ 0,3 à 0,63 mm et on extrait des rognures de feuilles métalliques par triage à partir de la fraction la plus grossière
fournie par cette classification préalable.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les rognures de feuilles métalliques sont séparées par triage au moyen d'une
séparation à vent de préférence dans un séparateur zig-zag.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les particules obtenues lors de la séparation électrostatique sont maintenues, grâce à moins un chauffage indirect des particules, directement avant la séparation électrostatique, à une température constante et/ou à un
degré de séchage constant.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'air, qui entoure directement les particules et la section de traitement lors de la séparation électrostatique, est maintenu par climatisation à une
température constante et/ou à un degré de séchage constant.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la séparation électrostatique des particules en des différentes classes de tailles en des particules de substances résiduelles et en des particules métalliques est
exécutée au moyen d'un séparateur à tambour à effet couronne.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la séparation électrostatique des particules entre les différentes classes de tailles en particules de substances résiduelles et en particules métalliques, est réalisée en deux étapes à l'aide de deux étages réglés sur des paramètres de travail différents, d'un séparateur à tambour à effet couronne, les deux étages du séparateur à tambour à effet couronne sont réglés sur une fraction électroconductrice de façon nette, c'est-à- dire une fraction métallique, sur une fraction de substances résiduelles nettement non conductrices et sur une faction mixte située entre les deux précédentes, et seule la fraction mixte du premier étage de séparation à effet couronne est transférée en vue d'une séparation ultérieure dans le
second étage de séparation à effet couronne.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la fraction mixte du second étage de séparation à effet couronne est ajoutée au choix à la fraction de substances résiduelles, notamment dans les classes inférieures de granulométrie ou bien dans le cas d'un faible pourcentage de fraction mixte ou bien dans le cas d'une faible teneur en métaux, ou la fraction mixte du second étage de séparation à effet couronne est renvoyé après une autre fragmentation avant la classification granulométrique, à un nouveau processus de préparation, notamment dans les classes granulométriques supérieures ou dans le cas d'un pourcentage élevé de la fraction mixte ou dans le
cas d'une teneur élevée en métaux.
Selon une autre caractéristique de l'invention, après une séparation magnétique des métaux aimantables, des parties en aluminium peuvent ensuite être séparées de la fraction grossière métallique fournie par l'étape de fragmentation sélective, au moyen d'un séparateur électrique à
courants de Foucault.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente
invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en
référence au dessin annexé, dont la figure unique représente un
organigramme du procédé.
Le procédé développé par la déposante comprend les étapes opératoires indiquées ci-après: Les plaquettes à circuits imprimés, qui sont en général encore équipées de composants électroniques fonctionnels, mais sont libérées de leurs substances nocives, par exemple des piles, des interrupteurs à mercure, des condensateurs en PCB ou analogues, sont préalablement fragmentées dans une unité de coupe 1 à deux arbres ou à quatre arbres, en étant amenées à une taille d'environ 20 mm. Les plaquettes à circuits imprimés préalablement fragmentées sont
refroidies dans un refroidisseur 19 par introduction d'azote liquide.
L'azote est préparé dans un réservoir isolé 7 à partir duquel s'étendent plusieurs canalisations commandables pour le liquide de refroidissement. Sous l'effet du refroidissement des particules au moyen d'azote liquide de -100 à -170 C - d'une part les substances résiduelles sont fragilisées et d'autre part des contraintes thermiques sont produites dans le matériau composite, contraintes qui favorisent la désagrégation ultérieure lors de la fragmentation. Après refroidissement, le matériau est fragmenté de façon sélective dans un broyeur à marteaux 2, la température dans la chambre de broyage 18 étant maintenue constante à l'encontre d'une tendance à l'échauffement de la matière broyée conditionnée par l'énergie de broyage - au moyen de l'introduction supplémentaire d'azote liquide dans la chambre de broyage 18. En raison de la plus faible résistance des substances résiduelles à la rupture, ces dernières sont fragmentées de façon sélective. De ce fait on obtient une fraction fine, qui contient des matières plastiques, des fibres de verre, des morceaux de verre, des particules céramiques et des petites particules métalliques. Cette fraction s'évacue en permanence hors de la chambre de broyage par le fond fixe formant tamis 3 de la chambre de broyage, comportant des trous d'un diamètre d'environ 4 mm. Le résidu de tamisage, la fraction grossière, est constitué uniquement de métaux, dans le cas d'une désintégration complète des matériaux, et est évacué de façon discontinue hors de la chambre de broyage par l'intermédiaire d'un clapet de vidage 4. Une demande de brevet allemand antérieure du 07.03.1995 déposée par la déposante et portant le numéro officiel de dossier 1 95 07 958.2 décrit un broyeur à marteaux dont la construction est optimisée pour la fragmentation sélective, mais dans ce document on revendique un autre cas d'application différent du présent cas d'application. Cependant, de la même manière qu'ici, on y met en ceuvre avantageusement la fragmentation sélective à l'aide d'un broyeur à marteaux, étant donné que la matière broyée hétérogène contient des constituants ayant des propriétés mécaniques très différents et des résistances au broyage très différentes, à savoir d'une part des métaux ductiles et d'autre part des matières plastiques fragilisées artificiellement, les constituants les plus faibles pouvant être fragmentés de façon sélective sur la base de paramètres de traitement sciemment optimisés tels que la vitesse de rotation du rotor et/ou les
durées de traitement.
À ce stade, il suffit de mentionner, en ce qui concerne le broyeur à marteaux 2 indiqué dans la demande de brevet allemand antérieure, que le puits de remplissage 6 comporte latéralement une trémie de chargement 5 d'une bascule d'introduction, qui permet de préparer une quantité de remplissage définie, optimisée du point de vue du procédé, et, après le vidage de la charge précédente à partir de la chambre de broyage, d'introduire la nouvelle charge pesée d'un seul bloc dans la chambre de broyage, à l'aide d'un poussoir 20 déplaçable dans le puits de remplissage. De ce fait, ce qui est essentiel pour l'action de fragmentation sélective, on peut d'une part respecter de brefs temps de traitement reproductifs de façon précise pour le matériau broyé et d'autre part travailler également avec des degrés de remplissage constants. De même le matériau préparé, situé dans la trémie de chargement 5, peut être refroidi ou maintenu froid au moyen de
l'introduction d'azote liquide.
La fraction grossière, que l'on peut prélever de façon discontinue au niveau du clapet de vidage 4 et qui sort du broyeur à marteaux 2, est envoyée à un séparateur magnétique 13 pour séparer les métaux ferreux. La fraction restante de métaux non ferreux peut être envoyée en supplément, pour la séparation de l'aluminium, à un
séparateur électrique à courants de Foucault 14.
La matière fine, qui sort en permanence du broyeur à marteaux par le fond formant tamis 3, contient non seulement des matières plastiques, même si elles sont différentes dans une large mesure, ainsi que des particules de verre et des particules céramiques, mais également des particules métalliques de différents types. Le mélange peut être subdivisé au moyen d'une séparation électrostatique
en ses constituants formés par des métaux et des substances résiduelles.
On a observé que l'on peut accroître fortement la sélectivité dans de tels procédés lorsqu'on présente au séparateur électrostatique une gamme, à bande étroite du point de vue granulométrique, d'un mélange de particules. C'est pour cette raison que la fraction fine, qui est délivrée par l'étape de fragmentation sélective, est triée en plusieurs classes de tailles à bande étroite ayant une largeur de bande granulométrique d'environ 1:1,6 en fonction de la classe de tailles, ce qui est exécuté dans deux machines de tamisage différentes 8 et 10. Lors des séries d'essais mises en oeuvre, on a choisi les fractions de tamisage suivantes pour la poursuite du traitement que l'on peut classer, dans la première machine de filtrage 8, comme suit: * moins de 0,1 mm, * de 0,1 à 0,25 mm, * de 0,25 à 0,4 mm, * de 0,4 à 0,63 mm, et * supérieure à 0,63 mm. La fraction la plus fine (< 0,1 mm) que l'on peut considérer comme étant de la poussière, ne subit aucun traitement ultérieur, mais
est éliminée de façon appropriée.
La fraction maximale (> 0,63 mm) de cette classification préalable inclut une feuille d'aluminium provenant de condensateurs, qui complique le traitement ultérieur de cette fraction. C'est pourquoi on retire la feuille en tant que fraction légère au moyen d'un
séparateur à vent se présentant sous la forme d'un séparateur zig-zag 9.
La fraction lourde sortant du séparateur zig-zag 9 est classée, par une seconde machine de tamisage 10, en différentes fractions. Lors des séries d'essais exécutées, on a choisi les fractions de tamisage suivantes pour la poursuite du traitement * de 0,63 à 1 mm, * de 1 à 1,6 mm, * de 1,6 à 2,5 mm et
* supérieure à 2,5 mm (jusqu'à environ 4 mm).
Les fractions délivrées par les deux machines de tamisage de l'unité 10 sont séparées afin d'obtenir une séparation métal - matière plastique pour chaque classification granulométrique et sont envoyées de façon discontinue à un séparateur électrostatique, le séparateur électrostatique étant agencé, dans l'exemple de réalisation représenté, sous la forme d'un séparateur à tambour à effet couronne à deux étages comportant les étages de séparation 11 et 12. Pour le chargement, sélectif du point de vue granulométrique, du séparateur à tambour à effet couronne, on stocke temporairement les différentes fractions granulométriques dans des silos séparés 17, qui comportent chacun un système automatique de contrôle de niveau de remplissage. Les particules des premiers étages 11 du séparateur électrostatique sont délivrées automatiquement par le silo le plus rempli, les paramètres de travail dans les étages de séparation étant chaque fois réglés
automatiquement de façon optimale en fonction de la taille granulo-
métrique respectivement choisie. Dans le cas des étages 11 et 12 du séparateur à tambour à effet couronne, qui sont représentés sous la forme de rectangle dans l'organigramme de déroulement du procédé, la fraction métallique est prélevée à droite et la fraction de matières résiduelles à gauche dans la représentation choisie. La fraction mixte (flèche de flux massique dirigée vers le bas), qui apparaît dans le premier étage 11, fait l'objet d'une séparation ultérieure dans le second étage 12. En fonction de sa pureté et de sa quantité, la fonction mixte du second étage est ajoutée à la fraction des matières résiduelles ou bien est fragmentée de façon supplémentaire au moyen d'un broyeur à
découpage 21 et est envoyée à la première machine de tamisage 8, c'est-
à-dire est renvoyée au processus de traitement.
Dans le cas des séparateurs à tambour à effet couronne, qu'on trouve sur le marché, les résultats de séparation obtenus ne sont pas reproductibles en raison de variations des conditions d'environnement (température, humidité de l'air) et de l'humidité du matériau. L'humidité du matériau a une grande influence sur la conductivité et par conséquent sur le résultat de la séparation. Pour maintenir les différences de conductivité entre le métal d'une part et la matière résiduelle d'autre part à une valeur élevée optimale et en outre aussi constante que possible et pour optimiser par conséquent la sélectivité des séparateurs électrostatiques, dans le procédé ici représenté, on chauffe le matériau envoyé au séparateur à tambour à effet couronne, dans des conditions de travail constantes, à savoir température et siccité, ce qui peut s'effectuer par exemple au moyen d'un radiateur. Il faut tenir compte du fait que les particules, qui
sortent de l'étage de fragmentation sélective en étant fortement sous-
refroidies, on forme de l'eau de condensation à partir de l'air ambiant et fixent cette humidité. En outre, la conductivité de l'air entourant la section de charge influe sur la transmission de charge de l'électrode à effet couronne à la surface des particules. C'est pourquoi, les conditions d'environnement dans le séparateur à tambour à effet couronne sont maintenues constantes grâce à une climatisation de l'air ambiant. Ceci
contribue également à optimiser la sélectivité du processus électro-
statique de séparation. Les fractions métalliques séparées dans les deux étages 11 et 12 du
séparateur à tambour à effet couronne sont envoyées à un
séparateur magnétique 15 servant à séparer les métaux ferreux.
Assurément la séparation magnétique d'éléments en fer est moins sensible à la différence de granulométrie des particules, mais, lorsqu'il existe déjà une classification granulométrique, on exécute également la séparation magnétique des éléments de fer de ces matériaux séparément et avec un réglage des paramètres, qui est optimum du point de vue granulométrique, pour les différentes tailles de grains. De même ici on peut à nouveau faire intervenir en aval une séparation de l'aluminium au moyen d'un séparateur électrique à courants de Foucault 16. Pour cette séparation de l'aluminium on a de même ce qui suit: la séparation des courants de Foucault des particules d'aluminium se déroule mieux dans le cas de mélanges de particules à classification serrée et d'un réglage des paramètres optimisés du point de vue granulométrique, dans le séparateur, que dans le cas d'un mélange de particules largement dispersées et d'un réglage universel
des paramètres.
Les éléments en fer, qui sont séparés dans les séparateurs magnétiques 13 et 15, peuvent être envoyés conjointement à un appareil d'élaboration de l'acier. Conformément à l'expérience acquise, les éléments en fer provenant de déchets du domaine de l'électronique, ne contiennent aucun métal précieux ou en une
proportion seulement si faible qu'une extraction n'est pas rentable.
L'aluminium séparé dans les deux séparateurs électriques à courants
de Foucault peut être vendu à une usine de fabrication en aluminium.
Les matières plastiques et la poussière doivent encore être actuellement éliminées; on travaille encore à la recherche de procédés appropriés de traitement. Au niveau du séparateur zig-zag 9, on récupère de l'aluminium sous forme de feuilles comportant un pourcentage relativement élevé de matière plastique, qui n'était pas retiré - jusqu'alors - par des usines de fabrication d'aluminium. En pourcentage, cet aluminium en forme de feuilles, qui provient de condensateurs bobinés, apparaît en de très faibles quantités, de sorte
qu'ici un traitement coûteux est à peine rentable.
Le procédé décrit fournit, par rapport aux procédés actuellement utilisés, les avantages suivants: En raison d'une meilleure désagrégation des matériaux, on
peut obtenir une pureté accrue des concentrés métalliques récupérés.
En raison des puretés élevées, on peut obtenir des recettes accrues pour les métaux ferreux et les métaux non ferreux. D'autre part, en raison du faible pourcentage de matières résiduelles, les émissions nocives
(dioxines et furanes) sont réduites lors du traitement des métaux.
Des études effectuées jusqu'alors ont révélé que des
pourcentages de métaux dans la fraction de matières résiduelles -
essentiellement formées de matière plastique - réduisent fortement la
durée de vie et l'action de catalyseurs lors du traitement thermique.
Dans le procédé ici décrit, on obtient des matières résiduelles ayant un
très faible pourcentage de métaux.
Les basses températures pendant le processus de fragmentation sélective empêchent l'apparition de substances nocives telles que des dioxines et des furanes, également dans le présent procédé. Des études effectuées jusqu'alors montrent en outre que l'on peut fortement réduire aussi bien le pourcentage de poussière que la nuisance olfactive par rapport aux procédés actuellement utilisés. On obvie à l'utilisation de procédés par voie humide, avec lesquels il se
pose des problèmes d'eaux usées.
Dans le présent procédé, on prévoit un nombre d'étapes de fragmentation moins grand que pour les procédés utilisés actuellement. De même seules des techniques opératoires simples et des techniques opératoires que l'on peut maîtriser de façon sûre du
point de vue de la technique opératoire, sont également utilisées.
En raison de la technique opératoire simplifiée, les coûts d'investissement, qui sont nécessaire pour un recyclage normal des déchets du domaine de l'électronique ainsi que - indépendamment du refroidissement avec de l'azote liquide - les coûts de fonctionnement et d'entretien qui apparaissent en permanence lors du fonctionnement d'une telle installation, sont maintenus à une faible valeur de sorte que les coûts d'élimination pour les déchets provenant de l'électronique sont maintenus dans des limites admissibles. Les coûts de fonctionnement relativement élevés du refroidissement avec de l'azote sont cependant plus que compensés par les recettes de ventes supérieures des métaux, qui peuvent être obtenues en raison de la plus grande pureté. C'est pourquoi le procédé peut être également considéré d'une manière calculée globalement comme avantageuse - d'une manière tout à fait indépendante des avantages écologiques.

Claims (13)

REVENDICATIONS
1. Procédé pour traiter des déchets du domaine de l'électronique sous la forme de plaquettes à circuits imprimés démontées, mais encore équipées de composants électroniques-
désignées ci-après de façon abrégée par "plaquettes à circuits imprimés"-
provenant d'appareils électriques ou d'appareils électroniques, comprenant les étapes opératoires suivantes consistant à: * éliminer des constituants contenant des substances nocives, tels que des batteries, des interrupteurs à mercure et des condensateurs contenant du PCB (c'est-à-dire du biphénylène surchloré), des plaquettes à circuits imprimés et collecter séparément et mettre au rebut ces constituants, * exécuter une fragmentation mécanique préalable des plaquettes à circuits imprimés pour former des morceaux ayant des bords d'une longueur égale au maximum à environ 30 mm, * exécuter une fragilisation cryogénique des particules préalablement fragmentées, par refroidissement à l'aide d'un gaz liquéfié, de préférence au moyen d'azote liquide, et * fragmenter les particules fragilisées par voie cryogénique dans un broyeur à marteaux, et * sélectionner des morceaux formés de métaux à base de Fe, de métaux non ferreux et des matériaux résiduels, caractérisé par les caractéristiques suivantes prises en commun * les particules fragilisées par voie cryogénique sont fragmentées de façon sélective, de façon discontinue, dans le broyeur à marteaux (2), le matériau broyé étant fragmenté de façon sélective pour former une fraction fine sortant par un fond formant tamis (3) de la chambre de broyage (18) et en une fraction plus grossière, qui reste dans la chambre de broyage (18) et peut être évacuée séparément de façon discontinue, et constituée par des matériaux qui restent ductiles à l'état cryogénique, c'est-à-dire des matériaux métalliques, * la fraction fine est triée en plusieurs classes de tailles à bande étroite, avec une largeur de bande de granulation d'environ 1:1,6 en fonction de la classe de tailles, * indépendamment d'une fraction de poussière d'une taille de particules inférieure à environ 0,1 mm - chaque classe individuelle de tailles des particules est subdivisée séparément, du point de vue des matériaux, en des particules métalliques et en des particules de substances résiduelles à l'aide d'un séparateur électrostatique (11,12), et * des fractions métalliques provenant de l'étage de fragmentation sélective (2) et les fractions métalliques provenant de la séparation électrostatique (11,12) sont réparties (13 à 16), du
point de vue des matériaux, en différentes classes de métaux.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fraction fine du matériau broyé est produite, dans l'étape de séparation sélective (2), sur la base de trous correspondants aménagés dans le fond formant tamis (3) de la chambre de broyage (18) avec une granulation
inférieure à environ quatre mm.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau broyé, qui est fragilisé par voie cryogénique et est situé dans la chambre de broyage (18) du broyeur à marteaux (2), est en outre refroidi, à l'encontre de la tendance à l'échauffement dû à l'énergie de broyage, par introduction de gaz liquéfié (7) dans la chambre de broyage (18).
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fraction fine obtenue lors de l'étape de fragmentation sélective (2) est triée globalement en environ sept classes de tailles, avec une classification de tailles conformément aux cotes suivantes * moins de 0, 1 mm, traité en tant que poussière, * entre 0,1 et 0,25 mm, * entre 0,25 et 0,40 mm, * entre 0,40 et 0,63 mm, * entre 0,63 et 1 mm, * entre 1 et 1,6 mm, * entre 1,6 et 2,5 mm et
* entre 2,5 et 4 mm.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'avant la classification - complète des tailles de la fraction fine fournie par l'étape de fragmentation sélective (2) on exécute un classement préalable d'une taille granulométrique comprise entre 0,5 et 0,8 mm et de préférence égale à environ 0,3 à 0,63 mm et on extrait des rognures de feuilles métalliques par triage à partir de la fraction la plus grossière
fournie par cette classification préalable.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les rognures de feuilles métalliques sont séparées par triage au moyen
d'une séparation à vent de préférence dans un séparateur zig-zag (9).
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les particules obtenues lors de la séparation électrostatique (11,12) sont maintenues, grâce à au moins un chauffage indirect des particules, directement avant la séparation électrostatique (11,12), à une
température constante et/ou à un degré de séchage constant.
8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'air, qui entoure directement les particules et la section de traitement lors de la séparation électrostatique (11,12), est maintenu par climatisation à
une température constante et/ou à un degré de séchage constant.
9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la séparation électrostatique des particules en les différentes classes de tailles en des particules de substances résiduelles et en des particules métalliques est exécutée au moyen d'un séparateur à tambour à effet
couronne (11,12).
10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la séparation électrostatique des particules entre les différentes classes de tailles en particules de substances résiduelles et en particules métalliques, est réalisée en deux étapes à l'aide de deux étages (11 et 12) réglés sur des paramètres de travail différents, d'un séparateur à tambour à effet couronne, que les deux étages (11,12) du séparateur à
tambour à effet couronne sont réglés sur une fraction électro-
conductrice de façon nette, c'est-à-dire une fraction métallique, sur une fraction de substances résiduelles nettement non conductrices et sur une faction mixte située entre les deux précédentes, et que seule la fraction mixte du premier étage de séparation à effet couronne (11) est transférée en vue d'une séparation ultérieure dans le second étage de
séparation à effet couronne (12).
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la fraction mixte du second étage de séparation à effet couronne (12) est ajoutée au choix à la fraction de substances résiduelles, notamment dans les classes inférieures de granulométrie ou bien dans le cas d'un faible pourcentage de fraction mixte ou bien dans le cas d'une faible teneur en métaux, ou que la fraction mixte du second étage de séparation à effet couronne (12) est renvoyé après une autre fragmentation (17) avant la classification granulométrique (8,10), à un nouveau processus de préparation, notamment dans les classes granulométriques supérieures ou dans le cas d'un pourcentage élevé
de la fraction mixte ou dans le cas d'une teneur élevée en métaux.
12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'après une séparation magnétique (13) des métaux aimantables, des parties en aluminium peuvent ensuite être séparées de la fraction grossière métallique fournie par l'étape de fragmentation sélective (2),
au moyen d'un séparateur électrique à courants de Foucault (14).
13. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'après une séparation magnétique (15) de particules aimantables, des particules d'aluminium peuvent être séparées des fractions métalliques obtenues lors de l'étape de séparation électrostatique (11,12), au moyen d'un séparateur électrique à courants de Foucault
(16).
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