MX2011001878A - Desecho de equipo electrico y electronico. - Google Patents
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Abstract
La presente invención se relaciona con un método para desechar equipo eléctrico y electrónico que comprende componentes de plástico y metal, el método comprende: un procesamiento de fundir el equipo y/o las partes trituradas del mismo para formar un producto procesado fundido; transferir el producto procesado fundido dentro de un recipiente y calentar el producto con el uso de radiación infrarroja lejana de modo que libere hidrocarburos volátiles y deje el residuo no volátil que comprende metal y recolectar uno o ambos de los hidrocarburos volátiles y el residuo no volátil para su uso posterior.
Description
DESECHO DE EQUIPO ELÉCTRICO Y ELECTRÓNICO
Campo de la Invención
La presente invención se relaciona en general, con el desecho de equipo eléctrico y electrónico y en particular, con un método para desechar tal equipo para así, recuperar los productos que se puedan utilizar del
?
mismo. 1
¡
'1
Antecedentes de la Invención
Al igual que la mayoría de productos del consumidor no deseados, el equipo eléctrico y electrónico no deseado eventualmente termina en
'i
estaciones municipales de desperdicios. Hasta hace poco tiempo, el método más común para su desecho era simplemente enterrarj el equipo eléctrico y electrónico (comúnmente referido como "WEEE" o "desperdicio-e") en sitios de rellenos sanitarios. Sin embargo, con las preocupaciones ambientales actuales, existe una creciente necesidad de desechar el WEEE. Por ejemplo, en los años 1990, los países Europeos introdujeron leyes que prohiben el desecho de WEEE en rellenos sanitarios. !
Con la tendencia de prohibir el desecho de WEEE en rellenos sanitarios, se espera expandir en el futuro, nuevas técnicas desarrolladas para desechar esta basura. Cuando se desecha correctamente] el WEEE
1
puede proporcionar una fuente valiosa de materiales secundarios en bruto. Por ejemplo, los componentes comunes de WEEE incluyen muphos tipos de plástico y elementos tales como plomo, estaño, cobre, silicio, berilio,
carbón, hierro, aluminio, cadmio, mercurio, talio, americio, antimonio, arsénico, bario, bismuto, boro, cobalto, europio, galio, germanio, oro, indio, litio, manganeso, n íquel , niobio, paladio, platino, rodiq, rutenio, selenio, plata, tántalo, terbio, torio, titanio, vanadio e itrio. Sin embargo, cuando no se desechan correctamente (por ejemplo, en rellenos sanitarios), los componentes comunes de WEEE pueden representar una fuente de toxinas y carcinógenos.
Debido a sus estructuras con frecuencia complejas y de múltiples componentes, el desecho o reciclado de WEEE en una manejra segura, eficiente y efectiva hasta la fecha ha demostrado ser muy difícil. Un enfoque que se ha utilizado involucra triturar el WEEE y utilizar equipo sofisticado para separar los diferentes componentes de metal y de plástico. Los componentes separados entonces se venden a recicladores de metal y de plástico. Sin embargo, el equipo requerido para separar la compleja mezcla de componentes triturados es demasiado costoso. Además, el proceso de separación está lejos de ser perfecto, Id' cual a su vez, limita las aplicaciones de los materiales "separados".
Por lo tanto, se presenta una oportunidad para solucionar o aminorar una o más desventajas asociadas con los métodos existentes para desechar WEEE o para por lo menos proporcionar un método alternativo útil.
Breve Descripción de la I nvención
Por lo tanto, la presente invención proporciona un método para
desechar equipo eléctrico y electrónico que comprende componentes de plástico y metal, el método comprende:
Un proceso para fundir el equipo y/o las partes trituradas del mismo para formar un producto procesado fundido.
Transferir el producto procesado fundido dentro de un recipiente y calentar el producto con el uso de radiación infrarroja lejana, de modo que libere los hidrocarburos volátiles y deje detrás el residuo volátil que comprende metal; y
Recolectar uno o ambos de los hidrocarburos volátiles y el residuo no volátil para su posterior uso.
Con el método de la invención, no solamente el equipo electrónico y eléctrico no deseado se puede desechar en una manera segura, eficiente y efectiva, sino que al hacerlo, se pueden aislar varios materiales en bruto secundarios, valiosos del equipo. En particular, el plástico del equipo eléctrico y electrónico se convierte en hidrocarburos volátiles que se pueden recolectar y utilizar como un producto de petróleo. Además, el residuo no volátil que resulta del método comprende metal del equipo electrónico y eléctrico. El método se puede aislar después del residuo recolectado y se purifica para proporcionar un recurso valioso de una variedad de metales, incluyendo metales preciosos.
En general, tanto los hidrocarburos volátiles como el residuo no volátil será recolectado para uso futuro.
Por lo tanto, la presente invención también proporciona hidrocarburos producidos de conformidad con el método y el métal aislado del residuo no volátil producido de conformidad con el método.
material de plástico en el producto en hidrocarburos volátiles y dejar atrás el residuo no volátil que comprende metal. Se ha encontrado que el producto procesado fundido se puede calentar rápidamente '¡y en una manera controlada con el uso de FI R como un medio de calentamiento.
"í
Este paso del método en efecto, funciona como un medio jisencillo y eficiente para separar los componentes de plástico de los componentes de
.1
metal. '
La capacidad de utilizar en el método de la invención en lia materia prima de equipo electrónico y electrónico que no ha experimentado la separación de los componentes de plástico y metal, junto con el empleo del calentamiento FI R para convertir el plástico en la materia; prima en hidrocarburos volátiles, se cree que mejora en forma colectiva la
efectividad, eficiencia y seguridad de desechar y recuperar productos de valor añadido de la materia prima.
Otros aspectos de la invención se describen con más detalle a continuación.
Breve Descri pción de los Dibujos
Las modalidades de la invención aquí descrita serán ilustradas a manera de ejemplo solamente con referencia al dibujo acompañante, en el cual:
La Figura 1 es un diagrama de flujo del proceso de un sistema que se puede utilizar para llevar a cabo el método de conformid|ad con la invención.
Descripción Detallada de ta Invención
El método de conformidad con la invención proporciona un medio para desechar "eq uipo electrónico y eléctrico". El término "equipo eléctrico y electrónico" se refiere a productos del consumidor que se construyen por lo menos de materiales de plástico y metal y que comprenden una o más características o partes energizadas con electricidad. Tal equipo incluye, sin limitación , computadoras, impresoras, fotocopiadoras, escáneres, teléfonos, cámaras, y dispositivos de entretenimiento.
Debido a que el método proporciona un medio para "desechar" el equipo, se debe apreciar que el equipo por lo general no es deseado y se
considera basura. Tal equipo comúnmente es referido dentro de la técnica como "desperdicio electrónico", "desperdicio-e", o "desperdicio de equipo electrónico y eléctrico" (WEEE). Por conveniencia, el equipo eléctrico y electrónico utilizado de conformidad con la invención será llamado simplemente, de aquí en adelante como WEEE.
El WEEE utilizado de conformidad con la invención comprende tanto componentes de plástico como de metal. Por lo general, se utiliza una amplia variedad de materiales en la fabricación de equipo eléctrico y electrónico. Tales materiales plásticos incluyen, sin limitación, jpolietileno (PE), polipropileno (PP) , acrilonitrilo de butadieno-estireno (ABS), acrilonitrilo acrílico de éster-estireno (ASA) , acrilonitrilo de estireno (SAN) , poliestireno (PS) , poliestireno de alto impacto (HI PS) , poliuretano (PU), resinas epoxicas (EP) , cloruro de polivinilo (PVC), policarbohato (PC), poliamidas tales como el nylon (PA), políoximetileno (POM), poliésteres tales como tereftalato de polibutileno (PBT) , y tereftalato de polietileno (PET), poliéster no saturado (UP) y combinaciones o mezclas de los mismos.
De los materiales de plástico, los plásticos de estireno tales como ABS, ASA, HI PS, SAN y PS y PP y PC o mezclas de los mismos forman parte de la mayoría de los plásticos utilizados en la fabricación del equipo eléctrico y electrónico.
Las personas experimentadas en la técnica podrán apreciar que las técnicas convencionales para reciclar materiales plásticos por lo general, no requiere que el material plástico sea separado del material no plástico, pero también requiere que el material plástico aislado debe ser .clasificado
de conformidad con el tipo de plástico. En vista de la amplia de plásticos utilizada en la fabricación de equipo eléctrico y electrónico, las técnicas de reciclado convencionales con frecuencia son poco apropiadas para el procesam iento de WEEE.
Por el contrario, el método de conformidad con la invención no solamente puede tolerar el procesamiento de la mayoría de los materiales plásticos, los materiales plásticos se pueden contaminar con componentes no plásticos, tal como el metal, y por lo tanto, es particularmente apropiado para procesar WEEE. Dependiendo del tipo/forma ;de WEEE utilizado de conformidad con la invención , puede ser necesario triturar o fragmentar todo o cierto WEEE antes de ser procesado con fundición. Por ejemplo, el WEEE se puede someter a un proceso de triturado tal como el estrujado o fragmentado antes de ser fundido. Por conveniencia, el término "WEEE" como se utiliza aqu í, tiene la intención de abarcar WEEE triturado y/o intacto.
Dependiendo del tipo de WEEE utilizado, puede ser conveniente separarlo de la materia prima de metal en bruto y de los componentes no plásticos, tal como el vidrio antes de llevar a cabo el método de la invención . Por ejemplo, el WEEE en su forma post-consumidor puede primero pasarse por un fragmentador o triturador de martillo para triturar el equipo. El equipo triturado resultante puede entonces pasarse a través de un proceso de tamizado para remover por ejemplo, el vidrio y e,l polvo de toner, y después procesarse con el uso de métodos de separación por una corriente magnética o corriente parásita para remover los componentes magnéticos en masa (por ejemplo, acero principalmente ferroso) y
componentes de metal no magnéticos (por ejemplo, principalmente aluminio) .
Los metales comunes encontrados en WEEE incluyen, sin limitación, plomo, por ejemplo, en la forma de soldadura o en baterías de ácido de plomo, estaño, por ejemplo, en la forma de soldadura o recubrimientos en componentes de plomo, cobre, por ejemplo, en la forma de alambre, trazas de tableros de circuito impreso y en componentes de plomo, cadmio, por ejemplo, en la forma de resistores sensibles a la luz y aleaciones resistentes a la corrosión , aluminio, por ejemplo en la forma de sumideros de calor, hierro, por ejemplo, en la forma de un chasis de acero, cajas y accesorios, n íquel y cadmio, por ejemplo, en la forma de baterías de níquel-cadmio, zinc, en la forma de recubrimientos de partes de acero, metales preciosos, como oro, plata, platino y paladio, por ejemplo, en la forma de planchas de conectores utilizadas principalmente en equipo de computadoras, y mercurio, por ejemplo, en la forma de interruptores de posición .
El método de la invención incluye el procesamiento de fundido de WEEE para formar un producto procesado fundido. Por "procesamiento de fundición" significa que el WEEE procesado en un dispositivo de mezclado de fundición, de tal forma que los componentes de plástico de WEEE se transforman en un estado fundido.
El procesamiento de fundido se puede llevar a cabo con el uso de técnicas y equipo bien conocido en la técnica. Por lo general, el procesamiento de fundido se alcanza con el uso de un equipo de extrusión continua, tal como extrusores de un solo tornillo, extrusores :de tornillo
?
doble otros extrusores de múltiples tornillos o mezcladores continuos Farrel l . ¡
El procesamiento de fundido se conduce por un tiempo efjciente y a una temperatura apropiada para provocar que los componentes eje plástico de WEEE se fundan . Las personas experimentadas en la técnica podrán j
reconocer que la temperatura a la cual se conduce el procesamiento de fundido por lo general , dependerá de la naturaleza de los componentes de plástico a ser procesados. Por lo general, el WEEE se puede fundir a una temperatura que varía de aproximadamente 220°C a aproximadamente 260°C .
De conformidad con esto, se puede apreciar que la composición del WEEE que se fundirá comprometerá suficiente material plástico para permitir que se conduzca el procesamiento de fundido. Por lo general, el
WEE E que se funde comprenderá por lo menos aproximadamente 70% en peso de plástico. El equipo eléctrico y electrónico por lo general, comprende solamente aproximadamente de 20% a 30% dé material plástico, pero después de ser triturado y procesado para remover el material no plástico en bruto, su contenido de plástico típicamente se incrementa a aproximadamente 70% en peso. '!
Los materiales plásticos utilizados en la fabricación de equipo eléctrico y electrónico pueden comprender muchos aditivos tales como retardantes de flama. Los retardantes de flama comunes incluyen compuestos bromurados tal como bifenilos polibromurados (PBB) y éteres de difenil polibromurados (PBDE) . Los retardantes de flama Bromurados incluyen sin limitación, tetrabromobisfenol A (TBBPA), éter de
decabromodifenilo (DecaBDE), éter de octabromodifenilo (OctaBDE), y 1 ,2-bis-tribromofenoxietano (TBPE) .
La presencia de retardantes de flama en materiales plásticos que se funden pueden resultar en la liberación de compuestos tóxicos tales como ácido hidroclórico, ácido hidrobrómico y dioxinas clorinadas/brominadas y furanos. Cuando tales compuestos tóxicos se generan durante el procesamiento de fundición de WEEE; su concentración en el producto procesado fundido resultante se puede reducir al someter el WEEE fundido a un proceso de extracción de vacío. Por ejemplo;, el WEEE se puede fundir con el uso de un dispositivo de mezclado de fundido convencional, tal como un extrusor que se ventila a una o más bombas de vacío. Los productos volátiles extraídos de la fundición se pueden recolectar en forma segura con el uso de técnicas convencionales tal como captura en frío y/o raspado (por ejemplo, un raspador cáustico para remover los compuestos ácidos extraídos) .
De conformidad con el método, el producto procesado fundido formado por el procesamiento de fundido de WEEE entonces se transfiere hacia dentro del recipiente. El producto procesado fundido primero se puede recolectar, almacenar y transferir hacia dentro del recipiente, pero por lo general, se transferirá directamente hacia dentro del recipiente mientras todavía se encuentra en el estado fundido.
No existe ninguna limitación particular acerca del tipo de recipiente que se puede utilizar de conformidad con la invención provisto, ya que puede contener el producto procesado fundido y puede soportar el ambiente qu ím ico y las temperaturas experimentados durante el método.
El recipiente por ejemplo, puede estar hecho de acero inoxi e. Las
personas experimentadas en la técnica podrán referirse a tal recipiente como un "reactor de pirólisis". ¡
El recipiente también estará adaptado para permitir! que los hidrocarburos volátiles liberados del producto procesado fundido sean recolectados. Por ejemplo, por lo general, el recipiente tendrá por lo menos una salida colocada en el espacio superior sobre e jj producto procesado fundido diseñado para permitir la recolección de hidrocarburos volátiles. Los hidrocarburos volátiles recolectados típicamente ¡serán una mezcla de compuestos tales como olefinas, parafinas y aromáticos. Los
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hidrocarburos volátiles por ejemplo, comprenden una mezcla de compuestos de hidrocarburo de C T - C 22 - Las personas experimentadas en la técnica podrán apreciar que tales compuestos pueden utilizarse como muchos productos de petróleo. En una modalidad , los hidrocarburos volátiles recolectados comprenden por lo menos uno de diesel, gasolina, y una fracción de gas de petróleo l íquido (LPG).
Además de estar adaptado para recolectar los hidrocarburos
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volátiles, el recipiente también estará adaptado para perm itir la remoción de residuos no volátiles que comprenden metal. Por ejempjlo, por lo general, habrá por lo menos una salida en el recipiente disenada para remover tales residuos. . ¾
El recipiente también se puede configurar con un medio para agitar o mezclar el producto procesado fundido dentro del recipiente' para así, promover un calentamiento uniforme del producto. Por ejemplo, el recipiente puede comprender uno o más elementos agitadores ; que giran
dentro del recipiente y agitan el producto.
Una característica importante del método es que el producto procesado fundido se calienta con el uso de FI R tal que los hidnocarburos volátiles se liberan del mismo. Los hidrocarburos volátiles pueden ser liberados del producto simplemente en virtud de la desorción térmica de hidrocarburos ya presentes en el producto, y/o en virtud del material plástico presente en el producto a ser quemado.
La pirólisis es un proceso químico bien conocido para convertir materiales orgánicos en hidrocarburos volátiles. La pirólisis también puede resultar en la producción de volátiles no de hidrocarburos tal como gas de hidrógeno.
Al contrario de las técnicas de pirólisis convencionales, el método de la invención permite que el producto procesado fundido sea quemado a temperaturas relativamente bajas (por ejemplo, al calentar el producto a temperaturas que varían de aproximadamente 360°C a aproximadamente
450°C) . Tales bajas temperaturas de pirólisis se pueden alcanzar debido a la transferencia efectiva y eficiente de calor de FI R al producto.
La pirólisis del producto procesado fundido por lo geineral será conducido en ausencia de oxígeno, y se puede conducir en presencia de un catalizador apropiado para producir el agrietamiento térmico del material plástico en el producto.
Se ha encontrado que la capacidad para calentar y controlar rápidamente la temperatura del producto procesado fundido con el uso de
FIR y para después conducir la pirólisis a temperaturas re ativamente bajas mejora la eficiencia de convertir el material plástico en el producto
en hidrocarburos volátiles y también reduce la formación de coque dentro del recipiente. Sin desear estar limitado por la teoría, se cree que las temperaturas relativamente bajas y el poco tiempo de exposición a tales temperaturas optimiza la formación de hidrocarburos volátiles ¡y también reduce la formación de coque dentro del recipiente. .
El calentamiento del producto procesado fundido por FIR: se puede conducir con cualquier medio apropiado. Por ejemplo, uno o más calentadores FI R se pueden encontrar dentro del recipiente!. Por lo general , una pluralidad de calentadores FI R estarán colocados ¡dentro del recipiente. Por lo tanto, los calentadores FI R proporcionan ¡ un medio "interno" o "directo" para calentar el producto, al contrario corji el medio
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"externo" o "indirecto" utilizado en las técnicas de pirólisis convencionales.
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Las personas experimentadas en la técnica podrán apreciar que la FI R define la parte del espectro electromagnético que cae entre la radiación infrarroja media y la radiación de microondas. :;¡
Los calentadores FI R convencionales, con ventaja, se pueden utilizar de conformidad con la invención para proporcionar la : fuente de FI R. Los calentadores FIR por supuesto, están configurados para soportar las condiciones encontradas dentro del método. Por ejemplo, los calentadores FIR pueden estar en la forma de elementos á volátil de cerámica cubiertos con manguitos de acero inoxidable recubier|tos con un compuesto emisor apropiado. Los calentadores FI R se pueden colocar dentro del recipiente para estar en contacto directo con l producto procesado fundido y promover el calentamiento eficiente y efectivo del mismo. i
Los hidrocarburos volátiles liberados del producto procesado fundido se pueden recolectar con cualquier medio apropiado. Por lo general, el recipiente estará adaptado para comprender un fraccionador de columna de reflujo, tal que los hidrocarburos volátiles recolectados se pueden separar de conformidad con su punto de ebullición . Cuando sea deseado, las fracciones más bajas del punto de ebullición (es decir, las fracciones "más ligeras") pueden ser introducidas en la parte superior de la columna para así desnudar por absorción de corriente contadora las fracciones de punto de ebullición más altas (es decir, las [fracciones "pesadas") del vapor de hidrocarburo que se genera del empaque dentro de la columna. De esta forma, las fracciones con punto de ebullición más alto pueden regresarse al reactor a ser sometido para otra pirólisis.
Los hidrocarburos recolectados pueden entonces utilizarse en varias aplicaciones/productos o cuando sea deseado, se someten a un refinado en un segundo fraccionador de columna de reflujo que se puede utilizar para también separar las fracciones en productos de petróleo más específicos.
El método de la invención por lo general , producirá una proporción de hidrocarburos no condensables (a presión atmosférica) tal como hidrocarburos ligeros en el intervalo LPG . Tal gas de hidrocarburo se puede desechar por combustión. En forma alternativa, se puede utilizar como combustible de una unidad de generación de energía ¡que puede generar electricidad para energizar el equipo asociado para llevar a cabo el método de la invención. Por ejemplo, la electricidad generada puede utilizarse para energizar los calentadores FI R y se pueden utilizar otras
unidades de calentamiento y de bombeo.
Cuando el WEEE utilizado de conformidad con él método comprende material plástico formulado con retardante de flama, el producto procesado fundido introducido dentro del recipiente puede contener retardante o productos de degradación del mismo. Como se indica antes, la cantidad de los productos de degradación de retardante de flama en el producto procesado fundido se puede reducir por el procesamiento de fundición de WEEE bajo presión reducida.
A pesar del procesamiento de fundido el WEEE bajo presión reducida, el producto procesado fundido resultante puede comprender retardante de flama y/o productos de degradación del mismo. En ese caso, el calentamiento del producto en el recipiente con el uso de FI R puede volatilizar el retardante de flama y/o sus productos de degradación que resultan en la contaminación de hidrocarburos liberados. Los productos de hidrocarburos volátiles recolectados del recipiente por lo tanto, pueden comprender compuestos retardantes de flama y/o productos de degradación. Cuando la presencia de tales compuestos en la corriente de hidrocarburos recolectada es indeseable, los hidrocarburos se pueden someter a técnicas de purificación convencionales, tales como el fraccionamiento y/o el raspado para remover tales contaminantes.
Como una técnica alternativa o adicional para reducir la cantidad de retardante de flama y/o los productos de degradación del mismo que pueden contam inar los hidrocarburos recolectados, se puede introducir una zeolita, por ejemplo, zeolita-Y, con el producto procesado fundido dentro del recipiente. En particular, las zeolitas son conocidas por su capacidad
de remover compuestos bromurados de los productos de pirólisis.
Además de liberar los hidrocarburos volátiles, el calentamiento del producto procesado fundido de conformidad con el método también generará un residuo no volátil que comprende metal. El contenido de metal del residuo variará dependiendo de la composición del WEEE utilizado, con el resto del residuo que por lo general, estará en la forma de
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material carbonáceo y cualquier otro material volátil tal como cerámica y vidrio. Por conveniencia, tales residuos de aqu í en adelante serán llamados colectivamente como "residuos de pirólisis". ¦'!
Por lo general , el recipiente estará adaptado para remover fácilmente los residuos de pirólisis por ejemplo, por una válvula de salida ubicada en el fondo del recipiente. Los residuos de pirólisis removidos del recipiente pueden comprender materiales orgánicos residuales tal como plástico no quemado y/o hidrocarburos liberados pesados. En este caso, el ahora residuo aislado puede someterse a un segundo pjroceso de calentamiento, por ejemplo, al pasarse a través de un J túnel de calentamiento por FI R, por lo cual cualquier residuo plástico o hidrocarburo presente se quema/volatiliza del residuo para producir una polvo residual de pirólisis friable de libre flujo que comprende rjnetal. Los
•i
hidrocarburos volatilizados producidos por este segundo pjroceso de calentamiento pueden volverse a introducir en el recipiente para ser procesados de conformidad con el método.
El ahora residuo de pirólisis aislado comprende metal se puede ahora recolectar para su uso futuro. Por ejemplo, el metal presente en el residuo se puede aislar y purificarse con el uso de técnicas de
aislamiento/purificación convencionales. En ese caso, el residuo primero puede procesarse en un horno de reverberación para recolectar la mayoría del plomo presente. La escoria resultante puede entonces procesarse en un horno de explosión en donde los metales tales como el zinc y el estaño pueden recolectarse de la corriente de vapor expulsada. Los sólidos del horno de explosión se pueden procesar en un horno de ánodo para concentrar los metales restantes en lo que comúnmente se conoce como cieno de ánodo. Este cieno de ánodo puede entonces procesarse por refinado electrolítico para recolectar otros metales. Por ejemplo, el cieno se puede procesar por refinado electrol ítico de cobre para recolectar cobre, con el disolvente resultante que se quema para condensar los metales restantes. El producto quemado puede entonces someterse a un refinado electrolítico de plata para recolectar plata. El cieno de ánodo de este proceso, por lo general, será un metal precioso (por ejemplo, oro, platino, paladio) concentrado cuyos metales también se pueden purificar por medios convencionales cuando sea deseado.
El método de conformidad con la invención puede llevarse a cabo en un modo continuo, semi-continuo o en lote. Por lo general, el método será operado en un modo continuo.
El método de conformidad con la invención se puede conducir con un sistema ilustrado en forma esquemática en el diagrama de flujo mostrado en la Figura 1 . En ese caso, el WEEE se introduce dentro de la garganta (1 0) de alimentación de un dispositivo (20) de mezclado de fundición tal como un extrusor. El dispositivo de mezclado por fundición puede estar ventilado (no mostrado) hacia una o más bombas de vacío
para así , extraer del WEEE fundido los componentes volátiles tal como el retardante de flama y/o los productos de degradación. El producto procesado fundido resultante (no mostrado) entonces se introduce dentro de un recipiente (30) del reactor mientras sigue en el estado fundido. El producto procesado fundido introducido dentro del recipiente se puede agitar con un elemento (40) de mezclado tal como un agitador propulsor.
De conformidad con el método, el proceso procesado fundido se calienta por FI R. La FI R típicamente será generada por una pluralidad de calentadores (50) FI R. Los calentadores FI R pueden comprender barras de cerámica cubiertas con manguitos de acero inoxidable recubiertos con un compuesto emisor apropiado. Cada barra de calentamiento FIR por lo general, tendrá una capacidad de calentamiento m ínima de 12 kW. El producto procesado fundido por lo general, se calentará a una temperatura que varia de aproximadamente 360°C a aproximadamente 450°C. El calentamiento del producto promoverá la liberación de hidrocarburos volátiles contenidos en el mismo y también hidrocarburos volátiles formados por pirólisis. Los hidrocarburos liberados (no mostrados) se pueden recolectar en una ubicación apropiada (60) en un fraccionador (70) de colum na de reflujo. Los hidrocarburos recolectados también se pueden purificar al pasarse a través de un raspador (no mostrado) y/o al pasarse dentro de un segundo fraccionador de columna de reflujo (no mostrado) . Otro fraccionamiento, por ejemplo, puede permitir que los hidrocarburos volátiles sean separados en productos de petróleo específicos.
Los hidrocarburos volátiles recolectados también pueden comprender hidrocarburos no condensables (a presión atmosférica) tal
como hidrocarburos en el intervalo de gas de petróleo líquido (LPG). Tales hidrocarburos no condensables por lo general, serán recolectados desde la parte superior (80) del fraccionador (70) de columna de reflujo y puede ser desechado por combustión (no mostrado) o se puede utilizar como combustible de una unidad de generación de energía (no mostrada). La unidad de generación de energ ía se puede utilizar para energizar los calentadores FI R y los motores eléctricos asociados con el equipo utilizado en el proceso.
También conectado con el recipiente se encuentra un puerto (90) de salida para remover los residuos de pirólisis del recipiente. Los residuos de pirólisis removidos del recipiente pueden comprender materiales orgánicos residuales tal como plástico no quemado y/o hidrocarburos liberados pesados. En ese caso, el residuo de pirólisis puede ser descargado dentro de un túnel ( 100) de calor en donde el elemento (1 1 0) de calentamiento, tal como un calentador FI R se puede utiliza para liberar los hidrocarburos volátiles y/o quemar cualquier material orgánico restante. Cualquier hidrocarburo volátil formado se puede volver a introducir en el recipiente. Luego de someterse a este otro proceso de calentamiento, se produce el residuo de pirólisis que comprende metal en la forma de polvo friable ( 120).
El residuo de pirólisis que comprende metal (1 20) puede entonces procesarse (no mostrado) para así, aislar y purificar el metal contenido en el mismo.
Tal sistema se puede operar en un modo continuo, semi-continuo o en lote. El sistema también se puede operar esencialmente cerrado, lo
cual reduce las emisiones a la atmósfera. ¡
Las modalidades de la invención también se describen con referencia a los siguientes ejemplos no limitantes.
EJEMPLOS
Ejemplo 1
El WEEE que comprendía principalmente impresoras y fotocopiadoras se trituró con el uso de un triturador Brentwoodi Industrial Shredders Quad-shaft (de cuatro ejes). El metal en bruto y el vidrio se removió del WEEE triturado por separación de metal (corriente mlagnética y corriente parásita) y tamizado. El contenido de plástico mezclado con el WEEE triturado restante fue de aproximadamente 85% en peso y comprendía principalmente HIPS, ABS, PC/ABS, Noryl (PPO-PS)j y algunas poliolefinas. El WEEE triturado entonces se fundió (extruyó) con el uso de un extrusor ventilado a 250°C y se pasó directamente dentro de un recipiente de pirólisis de acero inoxidable (SS316). El producto procesado fundido entonces se calentó desde dentro del recipiente por 43¡ barras de calentamiento infrarrojo lejano ("calentamiento interno") aproximadamente a 425°C para promover la pirólisis del material plástico. Los hidrocarburos volátiles liberados durante la pirólisis se condujeron y recolectaron para
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producir aproximadamente 70% (en peso del producto procesado fundido)
1
del líquido comprendido de una mezcla de aproximadamente 50% de (diesel) C11-C22 más aproximadamente 20% de etil-btenceno y aproximadamente 30% de estireno. El residuo no vol nte (aproximadamente 30% en peso del producto procesado se
removió del recipiente y se procesó por procesos de horno/quemado/refinado secuenciales para producir los siguientes metales Pb (8%), Cu (7%) , Fe (7%) , Ag (0.4%), Au (0.2%) con el balance que el carbón (en peso del residuo volátil) .
A través de la especificación y las siguientes reivindicaciones, a menos que el contexto requiera lo contrario, la palabra "comprender" y las variaciones tales como "comprende" y "comprendiendo" implicarán la inclusión de un paso o grupo pero no la exclusión de otro paso o grupo.
Claims (1)
- REIVINDICACIONES 1 . Un método para desechar equipo eléctrico y electrónico que comprende componentes de plástico y de metal, el método caracterizado porque comprende: , fundir el equipo y/o las partes trituradas del mismo para formar un producto procesado fundido; transferir el producto procesado fundido hacia dentro de un recipiente y calentar el producto con el uso de radiación infrarroja lejana, de modo que libera hidrocarburos volátiles y deja atrás el residuo no volátil que comprende metal; y recolectar uno o ambos de los hidrocarburos volátiles y el residuo no volátil para un uso posterior. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el equipo eléctrico y electrónico se somete a un proceso de triturado antes de ser fundido. 3. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque antes de fundir el equipo eléctrico y ¡electrónico triturado se somete a un proceso de separación que remueve por lo menos los componentes magnéticos del mismo. 4. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 3, caracterizado porque el equipo eléctrico y electrónico y/o las partes trituradas del mismo se funden con el uso de un extrusor que se ventila hacia una o más bombas de vacio para asi, ;1 !) 23 ::! 1 remover los compuestos volátiles de la fundición. j 5. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque los compuestos volátiles removidos por la bomba de vacío se recolectan por captura en frío y/o se pasan a través de un raspador cáustico. 6. El método de conformidad con cualquiera ! de las reivindicaciones 1 a la 5, caracterizado porque el procesamiento de fundición se conduce a una temperatura que varía de aproximadamente 220°C a aproximadamente 260°C. ! 7. El método de conformidad con cualquiera;! de las reivindicaciones 1 a la 6, caracterizado porque se introduce una zeolita dentro del recipiente junto con el producto procesado fundido. 8. El método de conformidad con cualquiera; de las reivindicaciones 1 a la 7, caracterizado porque la radiación infrarroja es provista por una pluralidad de calentadores infrarrojos lejanos!, cada uno está por lo menos en parte inmerso dentro del producto procesado fundido. 9. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque los calentadores infrarrojos lejanos están en la forma de elementos en barra de cerámica cubiertos con manguitos de acero inoxidable que están recubiertos con un compuesto emisor. 10. El método de conformidad con cualquiera; de las reivindicaciones 1 a la 9, caracterizado porque el producto : procesado fundido se calienta por radiación infrarroja lejana a una temperatura que varía de aproximadamente 360°C a aproximadamente 450°C . 1 1 1 . El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 10, caracterizado porque los hidrocarburos volátiles se recolectan con el uso de un fraccionador de columna de reflujo. 1 2. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 1 1 , caracterizado porque los hidrocarburos volátiles recolectados comprenden por lo menos uno de diesel, gasolina y fracciones de gas de petróleo l íquido (LPG). | ¦i 13. El método de conformidad con cualquiera j de las reivindicaciones 1 a la 1 2, caracterizado porque antes de la recolección el j residuo no volátil se descarga del recipiente y se calienta con! el uso de 15. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el metal se purifica e a isla al procesar eljresiduo no volátil recolectado con el uso de uno o más de un horno de reverberación , ::i horno de explosión, horno de ánodo o una técnica de refinado electrolítico. „'j 16. El método de conformidad con la reivindicación 14 o la reivindicación 1 5, caracterizado porque el metal purificado iiaislado se selecciona de uno o más de plomo, estaño, cobre, cadmio, aluminio, hierro, níquel , zinc, oro, plata, platino y paladio.
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