NO159015B - Fremgangsmaate for opparbeiding av avfallsglass. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for opparbeiding av avfallsglass for forarbeiding til glasskår ved knusing, tørrsikting og magnetseparering og eventuell optisk sortering.

En rekke industrier forsøker for tiden å praktisere resirku-lasjon av brukte produkter i sin fremstilling. Industrien som fremstiller hult glass forsøker spesielt å tilføre den smeltede glassmassen en viss andel gjenvunnet masse som skriver seg fra knusing av flasker og andre glassbeholdere.

En slik operasjon risikerer alltid å ha en negativ virkning på fremstillingen. Når det dreier seg om glassindustrien, vil det forhold at det gjenbrukte glasset ikke har en jevn sammensetning, ikke reelt reduserer innholdet av slikt materiale som det er mulig å tilføre massen. Hovedvanskelig-heten skriver seg fra at de gjenvundne produkter omfatter en ikke ubetydelig andel fremmedlegemer som krever innsamling og etterfølgende håndteringer og spesielt sten og stykker av ikke-smeltbart stentøy som kan gi en for høy prosentandel feil i massen. Det er derfor helt nødvendig å gjennomføre en sortering.

På den annen side er gjenvinning Ikke mulig hvis gjen-vinningsprisen ikke er aksepterbar. Dette fører til at det er stort sett umulig å gjenvinne glass ved sortering av husholdningsavfall som skriver seg fra normal innsamling. Endelig kan bare glassfabrikantene i helt spesielle tilfeller skape egne innsamlingssystemer. For å samle inn tilstrek-kelige mengder er man avhengig av å la vanlige innsamlings-organisasjoner foreta spesielle innsamlinger med sitt vanlige utstyr og la materialet bli lagret inntil produktet leveres til glassfabrikantene.

Glasset som er samlet Inn på denne måten vil på grunn av tallrike håndteringer i sin utsatte tilstand bare omfatte meget få hele artikler og består hovedsakelig av fragmenter med varierende dimensjoner oppblandet med ikke ubetydelige andeler lette gjenstander såsom emballasjeavfall, etiketter, forskjellige papirer og kapsler i plastmateriale, elementer av ikke-jernholdige metaller, bly, tinn, aluminium som også hovedsakelig skriver seg fra kapsler og lokk eller andre urenheter som hovedsakelig er tilført under mellomlagringen såsom stykker av ikke-jernholdige metaller, sten og forskjellige større gjenstander av forskjellig type.

Selv ved en direkte innsamling under de beste betingelser er det forøvrig umulig å unngå enhver tilførsel av fremmedlegemer ikke minst på grunn av de forskjellige embal-lasjeelementer som i utgangspunktet er tilstede sammen med de egentlige glassprodukter.

Man kan derfor ikke nøye seg med en enkelt knusing av dette utgangsmaterialet og det er nødvendig å rense det. Opp til nå har bare en manuell sortering vist seg å være relativt effektiv. Men det dreier seg om en operasjon som har en tilfeldig karakter på grunn av svikt som alltid er mulig hos operatørene og som er relativt kostbar siden det er nødvendig å gjennomføre en serie, etterfølgende passeringer for å få et akseptabelt innhold av urenheter hvor utbyttet med hensyn til de produkter som skal fjernes stort sett er konstant, men hvor den absolutte effektivitet avtar.

Oppfinnelsen har til formål å frembringe en fremgangsmåte som i hvert fall delvis kan overflødiggjøre den manuelle sortering og å forenkle den og å forbedre utbyttet.

I henhold til dette angår foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art og denne karakteriseres ved at man etter utsortering av finfordelt materiale og store biter, oppdeler den midtre fraksjon av råchargen i minst to granulometrisk forskjellige porsjoner på hver av hvilke man separat anvender knusing og så sikting, hvorved knusingen foregår så forsiktig at hovedsakelig glass, men ikke sten og hårde mineralér knuses, slikt at siktingen tillater separering i:

en fin, direkte brukbar fraksjon,

en grov fraksjon beregnet for kassering, og en midtre fraksjon for gjentatt behandling ved knusing og sikting og eventuelt optisk sortering.

På en side foreslår således oppfinnelsen å gjennomføre en mekanisk rensing i parallell på andeler som er klart adskilt størrelsesmessig ved på hver av disse delene istedet for en manuell sortering å gjennomføre en enkel selektiv knusing som tidvis kan utelates men som ved etterfølgende sikting gjør det mulig å skille ut de fraksjoner som skal benyttes og som har lavt innhold av fremmedlegemer, fra de fraksjoner som skal kastes og som inneholder meget av forskjellig avfall og som bare omfatter en liten del glass. På denne måten fjernes gradvis forurensninger av enhver art hovedsakelig sten og andre ikke-smeltbare materialer i en mengde som er tilstrekkelig til at man kan tilføre glassmassen en prosentandel gjenvunnet materiale som kan gå opp i 5056 eller mer.

Ifølge oppfinnelsen utskilles fortrinnsvis fire adskilte deler, nemlig: - Tl: det finfordelte materialet som krever spesiell behandling,

- T2: den nedre midtdel,

- T3: den øvre midtdel,

- T4: de store stykkene som lett kan gjenvinnes, og man behandler eventuelt etter en manuell håndtering hovedsakelig midtdelene ved hjelp av knusing som følges av en sikting i tre fraksjoner :

- en nedre, brukbar fraksjon,

- en øvre fraksjon som kastes,

- en midtfraksjon som skal behandles ytterligere.

Fortrinnsvis gjeninnblandes midtfraksjonen fra den øvre midtfraksjon med den nedre midtfraksjon før denne behandles.

Selektiviteten i siktingen og valget av fraksjonsgrenser for sorteringen er direkte forbundet som man vil se i det etterfølgende, med knusingsbetingelsene og hovedsakelig med knusernes hastighet og selvsagt med oppholdstiden for materialet i knuserne, det vil si med kapasiteten.

De etterfølgende figurer viser i detalj rekkefølgen i behandlingen som skal beskrives.

Figur 1

viser forenklet anordningen av en knuse- og separeringapost anvendt, ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen hvor den ovre del dv sirkelene angir vaktfordelingen for 100 tonn råstoff, uttrykt i x, og den nedre del angir det relative innhold av forurensninger uttrykt i promille;

Figur 2 er et diagram som viser virkningen av denne instal-lasjonen.

Man ser i fig. 1 at råmaterialet som kommer fra trakten 1 underkastes en første sikting som gjør det mulig å skille ut flasker og andre hele artikler og glasskår med store dimensjoner. Operasjonen kan utføres med en sikt som består av en rist 2 med divergerende stenger som stopper elementer hvor de minste dimensjoner er mer en 40 mm.

De store stykkene som stoppes av risten 2 utgjør vanligvis 15# av den totale mengde som behandles. Den kan gjenvinnes direkte etter en visuell kontroll som gjør det mulig å fjerne manuelt fremmedlegemer på den manuelle sorteringsposten 3, gjennom en knusing som utføres i en knuser 4 fulgt av en sikting i to fraksjoner i en sikt 5, nemlig:

- F41, fra 0 til 25 mm, brukbart,

- F42, fra 25 til 40 mm, som skal kastes.

Knusingen foregår fortrinnsvis i en støtknuser eller nærmere bestemt en granulator med knusekjefter og sorteringen i en vibrerende sikt.

Resten av materialet føres over på et magnetisk bånd 6 hvor de jernholdige produkter etter hvert fjernes totalt, hvoretter materialet føres over til en sikt 7 som består av en rist 7a hvor størrelsen på siktåpningene er 10 mm og en rist 7b med en størrelse på åpningene på 5 mm.

Det finfordelte materialet Tl (se fig. 2) på mindre enn 10 mm, og som går gjennom risten 7a, utgjør mindre enn 1056 av den totale mengde, med et glassinnhold som minst tilsvarer innholdet i det opprinnelige materialet. På risten 7b skilles dette i to adskilte fraksjoner:

- Fil, fra 0 til 5 mm,

- F12, fra 5 til 10 mm,

som lagres i traktene 8 og 9 for etterfølgende behandling.

Fraksjonen Fil som er noe mindre enn 356 av de innsamlede produkter, gjøres brukbart ved en enkel reduksjon til mindre enn 2 mm i knuseren 10. Fraksjonen F12 som utgjør 756 av det totale, innsamlede materialet; finheten i materialet og homogeniteten i partiklene det består av og den relativt lille mengden som skal behandles, gjør det mulig med optisk sortering på post 11 ved hjelp av et automatisk sorteringsapparat. Denne fjerner stort sett all sten, men også en ikke-neglisjerbar del av glasset; hvis arbeidsmengden tillater det kan 9056 av glasset gjenvinnes til slutt ved en annen gjennomføring i apparatet uten at den endelige massen tilføres vesentlige mengder sten.

Den sentrale mengden M som forkastes av sikten 7a og som består av stykker på mellom 10 og 40 mm eller mer når det dreier seg om de største dimensjonene, kan utgjøre opptil 805É av den totale mengde. Prosentandelen fremmedlegemer, spesielt sten og andre ikke smeltbare produkter som er meget skadelige for smeiten som denne mengden omfatter, er noe mindre enn den opprinnelige prosentandel. Den deles opp ved sikting i sikten 12 i flere deler som behandles i parallell. I praksis er det best å skille i to deler T2 og T3 hvor størrelsesgrensen stort sett befinner seg i en geometrisk progresjon i et forhold på omtrent 2, nemlig en del fra 10-20 mm, og en andre del fra 20-40 mm.

I prinsippet underkastes begge disse delene, en på posten 13 og den andre på post 14 en visuell kontroll med manuell sortering som begrenser seg til at man tar bort ikke smeltbare materialer, noe som forbedrer utbyttet på posten. Den finere del T2 utgjør 205É av den opprinnelige mengden; den grovere del T3 som har en stor andel urenheter og spesielt ikke smeltbare produkter, utgjør en andel som er mindre enn 6056 av den opprinnelige, totale mengde, men, på grunn av det mindre antall stykker som den omfatter, vil arbeidet for operatørene som skal gjennomføre den visuelle kontroll og for hånd sortere ut de ikke smeltbare stykkene stort sett være det samme for hver av fraksjonene. Under disse betingelser vil sorteringen som er begrenset til sten og andre ikke smeltbare produkter teoretisk ha en effektivitet på større enn 7056.

Hver av de to midtdelene lagres deretter i en trakt med regulert utstrømning, henholdsvis traktene 15 og 16, hvoretter de underkastes en selektiv knusing som utføres med konstant kapasitet i to knusere henholdsvis 17 og 18. Det dreier seg om perkusjons- eller slagknusere, det vil si knusere som består av en rotor med vinger som kaster ut produktstykkene som skal behandles mot en visst antall tversgående blader som er plassert inne i knuserommet.

Knusingen utføres med en moderat rotasjonshastighet med en overføring som passer med størrelsen på de middels dimensjoner av stykkene som skal knuses og generelt slik at matningsmengden er noe mindre enn den nominelle mengde som knuseren ifølge produsenten kan håndtere for vanlig bruk, det vil si hovedsakelig for knusing av mineraler.

De to midtdelene siktes deretter hver i tre fraksjoner i sikter med to etasjer 19 og 20.

Når det dreier seg om den groveste av de to, T3, utføres fortrinnsvis siktingen i tre fraksjoner hvor grensene på ny er et geometrisk forhold med forholdstall i nærheten av 2, nemlig: fraksjon F31 fra 0 til 10 mm, som representerer omtrent en tredjedel av den opprinnelige mengde og som kan benyttes direkte,

fraksjon F32, fra 10 til 25 mm, som representerer noe mer enn 2056 av den totale mengde og hvor kornstørrel-sen og sammensetningen stort sett tilsvarer den øvre andel av T2,

endelig en fraksjon F33, fra 25 til 40 mm, som består av bare 156 av den opprinnelige mengde, men som inneholder nær 3556 av urenhetene og som således kastes.

På grunn av sine egenskaper bør fraksjonen F32, fra 10 til 25 mm, på ny sorteres; den kan fortrinnsvis blandes med den fineste porsjon, T2 og underkastes en selektiv knusing og sikting i tre fraksjoner sammen med denne. Mengden som skal behandles i den andre knusing er således bare litt mindre enn den som ble underkastet den forangående knusing og dette gjør det mulig å benytte to knusere med lik kapasitet.

De valgte fraksjonsgrensene tilsvarer fortrinnsvis en geometrisk progresjon på 1,5: fraksjon F21, fra 0 til 10 mm, som utgjør ca. 4056 av den opprinnelige mengden og som er tilstrekkelig renset til å benyttes direkte,

fraksjon F22, fra 10 til 15 mm, som bare utgjør ca.

40*; ;som tilfelle var med fraksjonen F12, vil den fine fordelingen og den lille mengden som skal behandles gjøre det mulig med optisk sortering på posten 21 ved hjelp av et optisk sorteringsapparat under samme betingelser som på post 11, ;endelig fraksjon F23, fra 15 til 25 mm, som utgjør 156 ;av den opprinnelige mengde, men som omfatter 1556 av fremmedlegemene og denne kastes på ny. ;Sluttbehandlingen består i at de forskjellige gjenvundne fraksjonene føres sammen til et magnetisk sorteringsapparat 22 som skal fjerne metallpartikler som er medført ved slitasje i knuserne. ;Det er nevnt ovenfor at selektiviteten i siktingen og valget av sikteområdet avhenger av knusingskvaliteten, det vil si driftsbetingelsene. ;Tabell 1 viser for hver av de to delene T2 (10-2 0 mm) og T3 (20-40 mm) tre eksempler på kornstørrelsesfordeling som en funksjon av den perifere hastighet på rotoren (i meter/sek-und), i knusere av typen APG fra Hazemag benyttet med en kapasitet på 2,5 tonn/time) og gapåpningen (i cm og som her er et sekundært kriterium). For hver av delene korrespon-derer de valgte driftsbetingelser i eksemplet som er gjengitt ovenfor, henholdsvis de som er benyttet i prøvene med betegnelsene 22 og 32. ;Andre inndelinger enn de som er gitt nedenunder er mulig, men i vanlige produkter tilsvarer de sistnevnte eksperimentelt et godt kompromiss mellom likevekt og utbytte ved mekanisk sortering. ;Figur 2 viser hvorledes de forskjellige bestanddeler i den opprinnelige masse fordeler seg i det eksemplet som vil bli gitt, mellom de forskjellige fraksjoner som er gjenvinnbare eller som skal fjernes. ;Disse bestanddeler klassifiseres i fem kategorier: ;1 - glass ;2 - ikke smeltbare materialer ;3 - ikke jernholdige metaller ;4 - lette produkter ;5 - jernholdige materialer. ;Fordelingen i den totale mengde og fordelingen på kategorier er angitt i de forskjellige kvadratiske bokser i diagrammet, 1 etterfølgende kolonner, o til 5, rangert i konstant rekkefølge og gjentatt på bunnen av tabellen. De jernholdige materialer som elimineres ved begynnelsen av operasjonen ved tilhørende magnetisk sortering, opptrer bare på toppen av skjemaet. ;De angitte mengder tilsvarer til behandling av 25 tonn glass som skal gjenvinnes. De har fått sin tallbetegnelse ut fra målinger utført ved en pilotinstallasjon på eksperimentelle prøver som tilsvarer behandling av to tonn produkt, under anvendelse av en knuser av "Hazemag"-type APQ nevnt foran. Glassinnholdet bestemmes ved differanse. ;Tabellen nedenfor gjengir resultatene man har fått: ;;Man ser at oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte med mekanisk sortering som gir en sikkerhet og en effektivitet som bare kan oppnås med manuell sortering i flere trinn og med stor tilgang på arbeidskraft til lav pris; anvendelsen av oppfinnelsen alene eller sammen med manuell sortering, alt etter materialets tilstand, det vil si innsamlingsmåten for de gjenvundne produkter, gjør det mulig å tilføre i smeltemassen for hult glass, mengder av gjenvunnet materiale som overstiger 50* av den totale mengde.

Det er lett å forstå at man uten å gå utover oppfinnelsens ramme kan tilpasse prosessen forskjellige varianter, og spesielt etter fjerning av de finfordelte materialer og de større stykkene kan man tenke seg å dele den sentrale del av materialmengden videre i to deler som delvis resirkuleres mot de mer finfordelte deler etter knusing. Det er spesielt mulig i gunstige tilfeller å utelate den manuelle sortering som går foran de selektive knusinger: Det er f. eks. tilfelle hvis den del gjenvunnet materiale som skal tilføres smeltemassen er relativt liten eller hvis man benytter råmaterialer fra en direkte innsamling; i andre tilfeller kan man tenke seg at en del av sorteringen er plassert etter knusingen. Man kan videre avslutte den magnetiske sortering på post 6 eller behandlingen av de finfordelte materialer ved en blåsing av lette produkter, en gunstig mulighet vil eventuelt være å behandle de to fraksjonene F12 og F22 i det samme apparat for optisk sortering selv om dette ikke er benyttet her, resirkulere fraksjonen F42 mot delen T3 i trakten 16, etc.

Det er også interessant å legge merke til at en bedre selektivitet i separasjonen av fraksjonen F23 kan oppnås i den øvre resten i sikten 19, hvis denne rest har tversgående spalter på tvers av helleretningen med en dimensjon på f. eks. 10 x 25 mm.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for opparbeiding av avfallsglass for forarbeiding til glasskår ved knusing, tørrsikting og magnetseparering, og eventuell optisk sortering, karakterisert ved at man etter utsortering av finfordelt materiale og store biter, oppdeler den midtre fraksjon av råchargen i minst to granulometrisk forskjellige porsjoner på hver av hvilke man separat anvender knusing og på sikting, hvorved knusingen foregår så forsiktig at hovedsakelig glass, men ikke sten og hårde mineraler knuses, slik at siktingen tillater separering i: en fin, direkte brukbar fraksjon, en grov fraksjon beregnet for kassering, og en midtre fraksjon for gjentatt behandling ved knusing og sikting og eventuelt optisk sortering.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert ved at det tas ut to midtre førstnevnte porsjoner og at det på disse før knusingen gjennomføres en optisk manuell utsortering av de ikke-smeltbare bestanddeler.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert ved at den grovere midtre porsjon etter knusing siktes til granulometriske andeler på 0 til 10 mm, 10 til 25 mm og 25 til 40 mm, og at den finere midtre porsjon etter knusing siktes til 3 granulometriske andeler på 0 til 10 mm, 10 til 15 mm og 15 til 25 mm.

Fremgangsmåte ifølge krav 2 og 3,karakterisert ved at andelen 10-25 mm av den grovere midtre porsjon blandes med den finere midtre porsjon etter at denne har vært underkastet det optiske sorteringstrinn, hvoretter knusing og sikting gjennomføres.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at de store biter opparbeides ved en forsiktig knusing med en etterfølgende siktklassifisering i to fraksjoner, nemlig en finere brukbar fraksjon og en grovere kassérbar fraksjon.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5,karakterisert ved at den finere brukbare fraksjon opparbeides til to andeler, nemlig en finere som er knust til en størrelse under 2 mm og en grovere ved optisk utsortering renset andel.