NL9500302A

NL9500302A - Werkwijze voor verwijderen van althans een deklaag van met een deklaag beklede metalen schrootdelen.

Info

Publication number: NL9500302A
Application number: NL9500302A
Authority: NL
Inventors: Adrianus Jacobus Wittebrood
Original assignee: Hoogovens Staal Bv
Priority date: 1995-02-17
Filing date: 1995-02-17
Publication date: 1996-10-01
Also published as: US5704823A; EP0727499A1

Description

WERKWIJZE VOOR VERWIJDEREN VAN ALTHANS EEN DEKLAAG VAN MET EEN DEKLAAG BEKLEDE METALEN SCHROOTDELEN

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor verwijderen van althans een deklaag van met een deklaag beklede metalen schrootdelen.

Dergelijke schrootdelen doen zich in grotere hoeveelheden voor naarmate van een deklaag voorziene metalen meer worden toegepast, bijvoorbeeld staal dat is voorzien van een deklaag van zink, bovendien al of niet voorzien van een verdere deklaag van bijvoorbeeld een organisch materiaal. Na gebruik komt een dergelijk bekleed materiaal als metaalhoudend schroot weer terug in een eerder stadium van de produktieketen. Bij herinzet van dergelijk schroot doet zich een probleem voor. De meeste beklede metalen zoals verzinkt staal kunnen niet of niet in de gewenste hoeveelheden bij een eerder in de keten gelegen bereidingsproces, bijvoorbeeld het staalbereidingsproces, worden ingezet omdat het erop aangebrachte deklaagmateriaal, bijvoorbeeld zink, de kwaliteit van het nieuwe produkt nadelig beïnvloedt of de procesvoering van de fabricage van nieuw produkt verstoort. Om deze en dergelijke redenen is het dus gewenst dat dergelijke deklaagmaterialen worden verwijderd en van het onderliggende materiaal worden gescheiden, om zo beter in de materiaalkringloop herinzetbare materialen over te houden. Als genoemd is het beklede metaal, bijvoorbeeld verzinkt staal, meesttijds bovendien voorzien van een verdere deklaag, bijvoorbeeld een kunststof-coating die verwijderd moet worden om de onderliggende deklaag überhaupt te kunnen verwijderen. Dit is niet eenvoudig en gaat vaak gepaard met gebruik van uit oogpunt van milieu bezwaarlijke hulpstoffen zoals organische oplosmiddelen.

Met de uitvinding is nu een oplossing gegeven voor het doeltreffend verwijderen van de uit boven beschreven oogpunt van materiaalkringloop ongewenste deklagen.

De werkwijze volgens de uitvinding is er daartoe door gekenmerkt dat de schrootdelen zodanig in beweging worden gebracht dat tussen de schrootdelen onderling steeds wisselende snelheidsverschillen optreden.

Door dergelijk schroot aldus te behandelen blijken de aanwezige deklagen verrassend effectief te kunnen worden verwijderd.

Nog effectiever is de werkwijze volgens de uitvinding als aan de schrootdelen tevens een vloeistof wordt toegevoegd bijvoorbeeld water. Hiermede wordt een snellere deklaagverwijdering bewerkstelligd. Water is goedkoop en voldoet goed.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is deze erdoor gekenmerkt dat de vloeistof een basische oplossing is. Hiermede is met name voor zinkhoudende deklagen een verdere versnelling van de deklaagverwijdering te bereiken.

In nog een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is deze erdoor gekenmerkt dat de basische oplossing een NaOH-oplossing is.

In nog een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is deze erdoor gekenmerkt dat de basische oplossing meer dan 300 g/1 NaOH bevat. Dit heeft het voordeel dat een zeer veel snellere deklaagverwijdering te bereiken is, met name indien de schrootdelen zinkhoudende deklagen omvatten.

De temperatuur van de vloeistof ligt bij voorkeur tussen 60 en 100 eC.

In een uitvoeringsvorm is de werkwijze volgens de uitvinding erdoor gekenmerkt dat aan de schrootdelen abrasieve elementen worden toegevoegd. Door toevoeging van dergelijke abrasieve elementen in de vorm van bijvoorbeeld brokken, kiezelstenen of knikkers is een zeer goede deklaagverwijdering te bereiken. De abrasieve elementen zijn bijvoorbeeld van een materiaal dat Al203 omvat. Met Al203 worden goede resultaten bereikt.

Ook SiC en mulliet voldoen goed.

In nog een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is deze erdoor gekenmerkt dat de abrasieve elementen van een materiaal zijn dat Fe3Si omvat. Hiermede is het voordeel bereikt dat deze bij eventuele vergruizing tot kleinere deeltjes dienst doen als een ijzerhoudend poeder waarvan de effecten hierna staan vermeld.

In nog een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is deze erdoor gekenmerkt dat de abrasieve elementen een grootste afmeting hebben van 2-100 mm.

In nog een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is deze erdoor gekenmerkt dat de abrasieve elementen een grootste afmeting hebben van 2*20 mm. Hiermede is met name een onbedekte metallische deklaag, bijvoorbeeld een zinklaag effectief te verwijderen.

In nog een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is deze erdoor gekenmerkt dat schrootdelen een grootste afmeting tot 200 mm en een kleinste afmeting tot 5 mm hebben, bij voorkeur verkregen door een mechanische behandeling die hakken, snijden of knippen omvat.

In een zeer belangwekkende uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt aan de schrootdelen bovendien een metaalhoudend poeder toegevoegd, met name een poeder dat metaal bevat uit de groep van metalen gevormd door Pt, Pd, Ir, Co, Ni, Fe. De spectaculair versnelde deklaagverwijdering die hiermede bereikt is wordt toegeschreven aan de verhoogde waterstofontwikkeling die kan optreden door het intensieve contact van de schrootdelen met een genoemd metaal in een basisch milieu.

Een eenvoudig en doeltreffend poeder is ijzerpoeder.

Het in beweging brengen van de schrootdelen geschiedt bij voorkeur eenvoudig en doeltreffend door wentelen in een roteerbaar vat.

Het is echter volgens de uitvinding ook mogelijk dit te realiseren door de schrootdelen aan een wisselend magnetisch veld bloot te stellen.

De uitvinding zal nu verder worden toegelicht aan de hand van een voorbeeld.

Voorbeeld 1

Op laboratoriumschaal is de volgende proef uitgevoerd. Een 2 liter polyethyleenvat werd gevuld met: 1. 12 stukjes 20 x 50 mm dubbelzijdig verzinkt, laagdikte beide kanten 12,2pm; 2. 12 stukjes 25 x 50 mm dubbelzijdig geverfd verzinkt materiaal, laagdikte kant 1 (verf + zink) - 40,6μιη, laagdikte kant 2 (verf + zink) - 24,3μπι; 3. i 750 gram aluminiumoxide, grootste afmeting 2-5 mm; 4. ± 750 gram water.

Het vat met inhoud werd geroteerd op een rollenbank gedurende 12 uur. Na 12 uur werden de volgende laagdikten gemeten.

Voorbeeld 2

Een 8 liter polyethyleen vat werd gevuld met: 1. 2,5 kg abrasieve elementen van A1203 met een grootste afmeting van 20-50 mm; 2. 1,0 kg abrasieve elementen van Al203 met een grootste afmeting van 2-15 mm; 3. 2,0 liter 100 g/1 NaOH; 4. 12,5 gram ZnO; 5. 60 stuks 20x50 mm dubbelzijdig verzinkt, zinklaag 25 μιη dubbelzijdig voorzien van een epoxycoating, epoxylaag 6 μπι enkelzijdig voorzien van een PolyVinyliDeenFluoride coating, PVDF-laag 20 μπι; 6. 200 gram ijzerpoeder, gemiddelde grootte 7,5 μπι, en op een temperatuur van 80 °C gebracht. Vervolgens werd het vat op een rollenbank geroteerd. Iedere 15 minuten werden er drie plaatjes uit het vat genomen om beoordeeld te worden, hetgeen leidde tot de volgende resultaten:

Uit de proefnemingen blijkt dat verf- en ook zinklagen volgens de uitvinding verrassend goed verwijderd kunnen worden. Door de behandeling in een loogoplossing te doen plaatsvinden wordt de verflaag versneld aangetast door enerzijds de mechanische belasting als gevolg van de intensieve bewegingen en anderzijds delaminatie van de verflaag als gevolg van de aanwezigheid van loog.

Bij aldus behandelen van verzinkt materiaal zonder verdere deklagen in loog wordt het oppervlak steeds extra vernieuwd door de werking van de abrasieve elementen waardoor het oplossen van het zink sneller verloopt.

Na het behandelen kunnen de schone schrootdelen, bijvoorbeeld staalschroot en de abrasieve elementen van bijvoorbeeld aluminiumoxyde door zeven worden gescheiden. Het eventuele metaalhoudende poeder kan op verschillende manieren van de loogoplossing worden gescheiden, bijvoorbeeld met behulp van hydrocyclonage, sedimentatie en waar toepasselijk, magnetische afscheiding. Zowel de abrasieve elementen als het metaalhoudende poeder zijn behoudens procesverliezen opnieuw inzetbaar. De verwijderde deklaagmaterialen kunnen op bekende wijze verder afgescheiden worden, bijvoorbeeld verfresten door filtratie en bijvoorbeeld zink door elektrolyse. De werkwijze en de verschillende gerelateerde behandelingsprocessen kunnen zowel batchgewijs als continu bedreven worden. De uitgevonden werkwijze kan met name ook worden toegepast voor het verwijderen van zo te noemen legeringsdeklagen zoals Zn-Ni, Zn-Al en ook Zn-Fe deklagen zoals voorkomen in schrootdelen van bijvoorbeeld gegloeid verzinkt (galvannealed) staal.

Claims

1. Werkwijze voor het verwijderen van althans een deklaag van met een deklaag beklede metalen schrootdelen, met het kenmerk, dat de schrootdelen in een vat zodanig in beweging worden gebracht dat tussen de schrootdelen onderling steeds wisselende snelheidsverschillen optreden.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat aan de schrootdelen een vloeistof wordt toegevoegd.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de vloeistof water is.

4. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de vloeistof een basische oplossing is.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de basische oplossing een NaOH-oplossing is.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de oplossing meer dan 300 g/1 NaOH bevat.

7. Werkwijze volgens een der conclusies 2-6, met het kenmerk, dat de temperatuur van de vloeistof tussen 60 en 100 °C ligt.

8. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat aan de schrootdelen abrasieve elementen worden toegevoegd.

9. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de abrasieve elementen van een materiaal zijn dat Al203 omvat.

10. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de abrasieve elementen van een materiaal zijn dat SiC omvat.

11. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de abrasieve elementen van een materiaal zijn dat mulliet omvat.

12. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de abrasieve elementen van een materiaal zijn dat Fe3Si omvat.

13. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de abrasieve elementen een grootste afmeting hebben van 2-100 mm.

14. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies waarbij de schrootdelen hoofdzakelijk uit ongelakte van een metalen deklaag voorziene metaaldelen bestaan, met het kenmerk, dat de abrasieve elementen een grootste afmeting hebben van 2-20 mm.

15. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de schrootdelen een grootste afmeting tot 200 mm en een kleinste afmeting tot 5 mm hebben.

16. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de schrootdelen zijn verkregen door een mechanische behandeling die hakken, snijden of knippen omvat.

17. Werkwijze volgens een der conclusies 4-16, met het kenmerk, dat aan de schrootdelen bovendien een metaalhoudend poeder wordt toegevoe gd·

18. Werkwijze volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat het poeder metaal bevat uit de groep van metalen gevormd door Pt, Pd, Ir, Co, Ni, Fe.

19. Werkwijze volgens conclusie 17 of 18, met het kenmerk, dat het poeder ijzerpoeder is.

20. Werkwijze volgens een der conclusies 17-19, met het kenmerk, dat het poeder fijn poeder is met een deeltjesgrootte kleiner dan 500 pm.

21. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het in beweging brengen van de schrootdelen geschiedt door het vat te wentelen.

22. Werkwijze volgens een der conclusies 1-20, met het kenmerk, dat het in beweging brengen geschiedt door de schrootdelen aan een wisselend magnetisch veld bloot te stellen.