NO336770B1 - Satsvis opparbeiding av gjenvinningsmateriale i en roterbar reaktor. - Google Patents

Satsvis opparbeiding av gjenvinningsmateriale i en roterbar reaktor. Download PDF

Info

Publication number
NO336770B1
NO336770B1 NO20053067A NO20053067A NO336770B1 NO 336770 B1 NO336770 B1 NO 336770B1 NO 20053067 A NO20053067 A NO 20053067A NO 20053067 A NO20053067 A NO 20053067A NO 336770 B1 NO336770 B1 NO 336770B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
reactor
during operation
gas
organic
combustion
Prior art date
Application number
NO20053067A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20053067D0 (no
NO20053067L (no
Inventor
Olof Sandberg
Original Assignee
Boliden Mineral Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boliden Mineral Ab filed Critical Boliden Mineral Ab
Publication of NO20053067D0 publication Critical patent/NO20053067D0/no
Publication of NO20053067L publication Critical patent/NO20053067L/no
Publication of NO336770B1 publication Critical patent/NO336770B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/005Preliminary treatment of scrap
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/001Dry processes
    • C22B7/003Dry processes only remelting, e.g. of chips, borings, turnings; apparatus used therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00Obtaining copper
    • C22B15/0026Pyrometallurgy
    • C22B15/0056Scrap treating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/30Obtaining zinc or zinc oxide from metallic residues or scraps
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/34Obtaining zinc oxide
    • C22B19/38Obtaining zinc oxide in rotary furnaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B7/00Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • F27B7/20Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
    • F27B7/2083Arrangements for the melting of metals or the treatment of molten metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/16Sintering; Agglomerating
    • C22B1/216Sintering; Agglomerating in rotary furnaces
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

En fremgangsmåte for satsvis opparbeiding av gjenvinningsmaterial som inneholder verdifulle metaller med så stor andel av organiske bestanddeler at dets anvendelse som smeltematerial i konvensjonelle smelteprosesser for metall ikke er hensiktsmessig eller mulig. Materialet mates inn i tippbar reaktor som er roterbar rundt sin lengdeakse med samme åpning for innmating og tømming. Materialet varmes opp til en temperatur som begunstiger avdrivning av organiske bestanddeler gjennom pyrolyse og/eller forbrenning. Materialet utgjøres i det minste for en vesentlig del av slike størrelsesfraksjoner som tillater kontinuerlig innmating under drift. Fremgangsmåten kjennetegnes av at materialet mates inn kontinuerlig under drift i en regulerbar strøm, hvorved strømmen reguleres og/eller styres ved hjelp av løpende målinger av ulike prosessvariable, slik at strømmen og sammensetningen av den brennbare gassen og prosessens varmeutvikling holdes under kontroll. Et opparbeidet produkt i alt vesentlig fritt for organisk substans tas ut av reaktoren og tilsettes i en konvensjonell smelteprosess for metaller. Materialet tilføres hensiktsmessig til reaktoren under drift med en innmatingsanordning anordnet mot eller gjennom den eneste åpningen i reaktoren ved hjelp av tyngdekraften og/eller en pneumatisk transportgass.

Description

Oppfinnelsen gjelder en fremgangsmåte for satsvis opparbeiding av gjenvinningsmateriale som inneholder verdifulle metaller med så stor andel av organiske stoffer at dets anvendelse som smeltemateriale i konvensjonelle smelteprosesser for metall ikke er hensiktsmessig eller en gang mulig. Materialet mates inn i en roterbar reaktor som kan tippes omkring sin lengdeaksel med samme åpning for fylling og tømming. Materialet varmes opp til en temperatur som favoriserer avdriving av organiske stoffer ved pyrolyse og/ eller forbrenning ved dannelse av en brennbar gass. Denne etter-forbrennes med sekundærluft utenfor reaktoren. Materialet utgjøres til en vesentlig del av slike størrelsesfraksjoner som tillater kontinuerlig innmating under drift. Kontinuerlig innebærer i denne sammenheng at tilførselen skjer som en strøm av material i løpet av en eller flere sammenhengende tidsperioder og ikke at materialet nødvendigvis tilsettes uavbrutt under drift, selv om man tilstreber en slik tilførsel.
Oppfinnelsen tillater opparbeiding av gjenvinningsmateriale som inneholder organiske stoffer og verdifulle metaller, slik som brennbart kopperskrap, innbefattet kabelskrap og elektronikkskrap, eksempelvis kretskort og lignende komponenter fra datamaskiner og mobiltelefoner. Disse materialene inneholder ofte vesentlige metallverdier i form av forskjellige edelmetaller Andre gjenvinningsmaterialer som forekommer, er sekundære skrapprodukter, slikt som blyskrap, eksempelvis skrap fra batterier, og legert stålskrap, eksempelvis rustfritt stål. Med verdifulle metaller tenker man først på ikke-jernmetaller, slik som kopper, nikkel, kobolt, tinn samt edelmetaller som gull, platina, sølv, palladium, rhodium og iridium. De organiske stoffene som forekommer i de aktuelle gjenvinningsproduktene, er ofte ett eller flere fra gruppen plast, gummi, papir, olje, tjære, fett og smøremidler. Ved opparbeiding av gjenvinningsmateriale av ovennevnte type stilles det spesielt høye krav dels på lave metalltap og dels lave utslipp av skadelige substanser. Med en "reaktor som kan roteres og tippes rundt sin lengdeakse" menes i denne sammenheng og også i det følgende, toppblåste og ved drift hellende roterkonvertere av typen TBRC og Kaldoovner og lignende. Slike kjennetegnes blant annet av en, sammenlignet med andre roterbare ovner, som slike av trommeltypen, høyere rotasjonshastighet under drift, hvorved man kan gi det innmatede materialet bedre omrøring og blanding.
I henhold til en prosess tidligere utviklet av Boliden, som har vært i drift ved Rønnskårsverken i Nord-Sverige i et tyvetalls år med gode driftsresultat, og som i forskjellige versjoner beskrives for eksempel i US-A-4 415 360 og US-A-4 705 562, opparbeides avfalls- og gjenvinningsprodukter som inneholder metall med en vesentlig andel av organiske bestanddeler, ved av(Mvning gjennom pyrolyse og/ eller forbrenning av de organiske stoffene i en roterende reaktor, hvorved hele satsen fylles på reaktoren i hvilestilling og før avdrivningsprosessen blir startet. Ved denne kjente prosessen tar man etter av(Mvning av de organiske stoffene ut de gjenværende uorganiske metallholdige produktene, også kalt forbrenningsresten, fra reaktoren, enten i den form som den foreligger etter avckivningsfasen, og som kan være fast eller delvis smeltet. Hoveddelen av det gjenværende produktet tas ut etter tilsetning av stoffer som danner slagg eller metallsmelter i form av en eller flere smelter, eksempelvis slagg, metall og speiss<*>. ;<*>speiss er en uren blanding av metallforbindelser som inneholder nikkel, kobolt, jern etc. og som produseres ved smelting av visse malmer
De opparbeidede produktene som man får etter prosessen, er i alt vesentlig fri for organiske stoffer og kan tilsettes som normalt smeltemateriale i en hensiktsmessig pyrometallurgisk enhet i et konvensjonelt metallsmelteverk, eksempelvis en Peirce-Smith-konverter. Smelting av skrap- og gjenvinningsprodukter med organiske bestanddeler i slike enheter volder store problem og må ofte til og med unngås, på grunn av risikoen for kraftig gassutvikling og farlig sprut og utkokende smelte fra enheten. Til og med brent skrap uten noe organisk innhold innebærer ulemper siden det ofte inneholder en stor andel finstoff som støver sterkt ved håndtering og fylling. Denne ulempen kan imidlertid i vesentlig utstrekning elimineres ved opparbeiding i de ovenfor nevnte prosessene, siden man med disse prosessene kan få materialet som i det minste en delvis smeltet forbrenningsrest, hvorved det finere materialet i forbrenningsresten blir smeltet eller opptas av en smelte i reaktoren. Dette er for øvrig en av de mest vesentlige fordelene overfor andre kjente, også kontinuerlig arbeidende, fremgangsmåter for skrapforbrerining som er gjort mulig ved satsvis opparbeiding i konvertere og lignende reaktorer i henhold til den kjente Boliden-prosessen.
Ved denne kjente Boliden-prosessen tilsettes hele satsen av forbreriningsskrap på en gang til reaktoren, hvoretter denne under rotasjon av reaktoren varmes opp, for eksempel med en olje/oksygenlanse, til en temperatur så høy at det skjer en av(Mvning av organiske substanser. Avdrivningsprosessen får deretter fortsette under driftsbetingelser så lenge det dannes en gass ved av(Mvningen. Den brennbare gassen som dannes, forbrennes med sekundærluft utenfor reaktoren og får deretter passere et anlegg for gassrensing, før den slippes ut i atmosfæren. Mengden brennbar gass reguleres ved hjelp av reaktorens rotasjon, hvorved rotasjonshastigheten økes når man ønsker en større strøm av brennbar gass og tvert imot. Strømmen av sekundærluft som normalt er den luftlekkasje som suges inn i en spalte mellom gassåpningen i reaktoren og den hette som samler opp gassen for transport gjennom gassrenseanlegget, er stort sett konstant. En slik håndtering av den brennbare gassen som dannes, og en passende anordning for gassrensing, beskrives i det tidligere dokumentet US-A-4 415 360.
Den brennbare gassens sammensetning varierer derved med tiden og likeså også strømmen av gass som dannes, ettersom ulike organiske substanser nedbrytes og/ eller avdrives med ulik hastighet. I begynnelsen av behandlingen av en sats forekommer således de substansene som er mest lettflyktige, henholdsvis har størst tendens til nedbrytning, i den brennbare gassen, mens det på slutten er bestanddeler som er tyngre å fordampe som avdrives. Det viser seg derved at forbrenningen av den brennbare gassen på samme måte som gasstrømmen, ikke alltid blir så jevn som det kreves, hvis ikke en forandring av reaktorens rotasjon kan eller rekker å kompensere for disse variasjonene og på denne måten regulere dannelsen, dvs. strømmen av den brennbare gassen som dannes. Dette kan medføre problem med å velge passende inngående material og å komponere en passende blanding av material i den inngående satsen.
Det har i de senere årene oppstått problem når det gjelder forbrenning av slike material som ble opparbeidet i henhold til vår tidligere, kjente fremgangsmåte, som innledningsvis ble beskrevet. Bakgrunnen er den at en økt mengde elektronisk gjenvirmingsmateriale nå rekker frem til skrapmarkedet. Dette beror på den økte omsetningen av mobiltelefoner og datamaskiner og andre lignende elektroniske produkter og også på myndighetenes stadig strengere krav til gjenvinning av slike produkter. Dette har medført at de gjenvinningsmaterialer som har blitt opparbeidet gjennom den prosessen som er beskrevet ovenfor, dels har forandret karakter ved at de nå har kommet til å inneholde mer og mer organisk material, dels at mengdene som man skal ta hånd om ved gjenvinning, øker mer og mer. Det har altså blitt krevd en økt produksjonskapasitet, som med eksisterende prosesser enten skulle kreve flere og større ovnsenheter og en tilsvarende kostbar utbygging av gassystemene. En annen mulig måte er å utnytte de eksisterende enhetene mer effektivt enn med tidligere kjente prosesser og forsøke å øke produktiviteten i disse. Siden stadig mer av gjenvinningsmaterialet har kommet til å utgjøres av elektronikkskrap med store innhold av organisk material og vår tidligere kjente prosess med satsvis fylling medfører en begrensning av fyllingen, da denne jo bestemmes av det påfylte, ubrente materialets volum, fremkom det en idé om å prøve kontinuerlig påfylling. En slik skulle løse problemet med begrensningen av det inngående fyllingsvolumet i en sats og skulle også være fordelaktig for varmeproduksjonen i ovnen, som jo øker med økende andel organisk material i påfyllingen.
En kontinuerlig innmating til en Kaldoovn eller lignende reaktorer gjennomføres i henhold til vår fremgangsmåte for fremstilling av bly i henhold til riste-reaksjons-prosessen tidligere beskrevet i US-A-4 512 798. Ved denne prosessen påfylles innbyrdes inhomogene produkter, nemlig finkornede sulfid og oksidsulfatgranuler, men produktene er ved påfyllingen blandet i et på forhånd bestemt forhold for å gjennomføre reaksjonen. Noen egentlig kontroll behøves ikke ettersom de aktuelle reaksjonene i reaktoren bare krever en tilstrekkelig høy temperatur for styringen av prosessen. Det viste seg at ved en kontinuerlig innmating av gjenvinningsmateriale til en roterende reaktor, type Kaldoovn, for av(Mvning av organisk material, kunne ikke ovnens rotasjonshastighet utnyttes til prosesstyringen, som ved den kjente Boliden-prosessen med satsvis innmating. Det kreves at rotasjonshastigheten holdes så høy som mulig under innmatingen for å få den høye produksjonen som man strever etter og også for å minimere riskene for at uforbrent material akkumuleres i reaktoren.
En annen metode for brenning av skrap ved kontinuerlig innmating har blitt foreslått i DE-A-3 617 410 for en satsvis fremgangsmåte for behandling av akkumulatorskrap i en langsomt roterende trommelovn, eksempelvis en såkalt "Kurztrommelofen". Her tilsettes skrapet kontinuerlig og med jevn hastighet ved langsom rotasjon av ovnen og ved kontinuerlig og jevn tilførsel av et overskudd av oksygen og en mindre mengde brensel. Noen styring behøves derfor ikke under prosessen, og gassen kan slippes ut på passende måte uten noe mer forbrenning. En oksiderende forbrenning av det inngående materialet blir derved resultatet, og en sådan er også den egentlige hensikten med fremgangsmåten. Med denne fremgangsmåten oppnår man således med den kontinuerlige innmatingen at man under hele driften kan kjøre med et overskudd av oksygen i forhold til skrapmaterialet. Dermed slipper man foruten prosesstyringen også alle problem med å ta hånd om og etterforbrenne den dannede, fullstendig forbrente gassen. En oksiderende forbrenning er imidlertid ikke å anbefale eller en gang praktisk mulig for material som inneholder verdifulle metaller. De verdifulle metallene har nemlig i slike tilfeller en tendens til, både på grunn av den sterkt oksygenholdige ovnsatmosfæren og den høye ovnstemperaturen som man får gjennom overskuddet av oksygen, i en vesentlig grad å havne i en oksidholdig smeltefase av slaggtypen, som i så fall må opparbeides separat, noe som krever både ekstra tid og kostnader.
Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å anvise en fremgangsmåte som gjør en kontinuerlig innmating mulig til en roterende reaktor av en type som angitt innledningsvis og som minsker de antydete problemene ovenfor med den dannede brennbare gassens sammensetning og strøm og dens variasjoner over en brenning, dvs. behandling av tilsatt sats uten å gjøre en tilførsel av et oksygenoverskudd nødvendig og dermed en oksiderende forbrenning av det behandlede gjenvinningsmaterialet under hele forløpet ved høye temperaturer.
Med denne hensikten kjennetegnes fremgangsmåten av de trinnene som fremgår av de tilhørende patentkravene.
Materialet skal mates inn kontinuerlig under drift, dvs. gjennom en eller flere sammenhengende tidsperioder, i en regulerbar strøm, hvorved strømmen reguleres og/ eller styres ved hjelp av løpende målinger av ulike prosessvariable. Strømmen av den brennbare gassen, sammensetningen av den og prosessens varmeutvikling holdes på denne måten under kontroll, hvorved den etterfølgende eksterne etterforbrenningen gjøres lettere. Et opparbeidet produkt som i alt vesentlig er fritt for organisk substans, tas deretter ut av reaktoren og tilsettes i en konvensjonell smelteprosess for metaller.
Materialet tilføres reaktoren under drift hensiktsmessig med en innmatmgsanordning plassert mot eller gjennom den eneste åpningen til reaktoren, og mates inn ved hjelp av tyngdekraften og/ eller en pneumatisk transportgass, eksempelvis trykkluft. En passende slik innmatmgsanordning er en lanse som kan senkes ned gjennom åpningen når reaktoren heller i en på forhånd bestemt vinkel og som kan tas opp før reaktoren inntar en oppreist hvilestilling.
En eller flere av prosessvariablene gassammensetning, temperatur og gasstrøm kan derved utnyttes for reguleringen eller styringen. Det er fullt ut mulig å utføre styringen hurtig og automatisk ved at måleverdiene løpende bearbeides gjennom datamaskin-appliserte, tidligere frembrakte algoritmer.
Det er hensiktsmessig at det materialet som tilføres under drift, har en likartet sammensetning, eksempelvis ved hjelp av god blanding, men dette gjøres lettere ved at det har en lignende størrelse, noe man lett kan oppnå ved knusing og sikting eller annen klassifisering. Det skal dog påpekes at prosessen overraskende nok tåler til og med noe forskjelligartede materialsammensetninger uten at styringen løper løpsk. Det materialet som ikke tillater innmating under drift, kan tilsettes som en eller flere delsatser i reaktorens hvilestilling før og/ eller under påbegynt avdrivning.
Strømmen av material som mates inn under drift, kan således reguleres elegant og/ eller styres automatisk og løpende på basis av løpende målinger av visse prosessvariable, som gassammensetning, temperaturer og ulike strømmer, uten at ovnens rotasjonshastighet behøver å forandres. En overgripende innstilling skjer dog manuelt foran hver brenning gjennom ulike valg av forholdet mellom oksygen-tilførselen og mengden tilsatt gjenvinningsmaterial. Børverdiene velges på grunnlag av (Mftserfaringer, slik at så meget som mulig av forbrenningen kommer til å finne sted i reaktoren, og dermed blir mer smelteenergi tilført det innmatede materialet. Ulike material krever forskjellige smelteenergier. På denne måten kan prosessen gjennomføres optimalt uten at man setter sikkerheten i fare og prosessen blir også mer motstandsdyktig overfor variasjoner i materialsammensetningen etc.
Rotasjonshastigheten holdes under prosessen så høy som mulig for dels å opprettholde en optimal produktivitet, dels for å minske risikoen for at uforbrent material akkumuleres i ovnen. Bare om prosessen av en eller annen grunn risikerer ikke å følge reguleringen, kan rotasjonshastigheten minskes for hurtig å bremse reaksjonene i ovnen.
Slagg eller smeltedannende material kan tilsettes under fremgangsmåten for å ta opp, i det minste en del av, det dannede produktet, i samsvar med kjent teknikk.
Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan altså gjennomføres som en avdrivning av organiske bestanddeler ut fra gjenvinningsmaterialer som inneholder verdifulle metaller og i alt vesentlig er tilsatt kontinuerlig. Materialet mates derved inn med en lanse i en reaktor i hvilken man opprettholder gunstige fomtsetninger for en pyrolyse og/ eller en forbrenning, hvorved innmatingen får fortsette til reaktoren er så fylt som man streber etter, og prosessen får pågå så lenge som det dannes en brennbar gass. Eksempelvis kan påfylling med lanse skje under hele brenningen om reaktoren har tilstrekkelig høy temperatur for forbrenning av organisk material, enten gjennom nærvær av en smelte eller på annen måte.
Den beste varmeoverføringen og således hurtigste forgassingen av organisk material og dermed høyeste produktivitet, får man når materialet mates inn kontinuerlig ved høy ovnstemperatur og hurtig bakes inn i en høyviskøs grøtaktig fase. En slik fordelaktig høy varmeoverføring er bare mulig ved hjelp av en kontinuerlig innmating og avdrivning av det organiske materialet i en hurtig roterende konverter av Kaldotypen.
Oppfinnelsen skal nå nærmere beskrives i en foretrukket utførelsesform, hvorved en Kaldoovn anvendes som reaktor. En slik Kaldoovn er tippbar og hellbar og kan i hvilestilling stilles opprett med den eneste åpningen for innmating og tømming vendt oppover. Ved drift roterer den rundt lengdeaksen i en mot horisontalplanet hellende stilling tilpasset til den eksisterende eksterne gasshetten som mottar utgående gasser.
Et slikt gjenvinningsmateriale som ikke egner seg for kontinuerlig innmating, fylles først på reaktoren i oppreist hvilestilling, eksempelvis med en rundbane som tipper material ned gjennom reaktorens åpning. Under rotasjon av reaktoren i hellende tilstand oppvarmes deretter reaktoren og dens innhold på passende måte, som kan være ved å brenne olje i en brennerlanse stukket ned gjennom åpningen. Når man har oppnådd tilstrekkelig høy temperatur, kan det skje en pyrolyse og/ eller forbrenning av materialet og avdrivningen av organiske bestanddeler innledes. Nå kan det også gjøres en kontinuerlig innmating av dertil egnede størrelsesfraksjoner gjennom en innmatmgsanordning, eksempelvis i form av en lanse, som ved drift kan stikkes ned i reaktorens åpning og deretter trekkes ut igjen. Disse fraksjonene kan for en stor del bestå av knuste og siktede kretskort som delvis er av plast, men som inneholder en vesentlig mengde verdifulle metaller, eksempelvis edelmetaller. Herved avdrives organiske bestanddeler i det tilførte materialet etter hvert og kontinuerlig.
Avdrivningen kan skje helt ved pyrolyse dvs. bare ved oppvarming til høy temperatur, men tilførsel av oksygen i form av luft, oksygengass eller oksygenanriket luft foretrekkes slik at man opprettholder temperaturen for av(Mvning, hvorved organiske bestanddeler i det minste partielt forbrennes. De organiske bestanddelene, spesielt plaster, kan ha et energiinnhold som kan sammenlignes med oljens. Gjennom den partielle forbrenningen kan det således opprettholdes en ønskelig høy temperatur i reaktoren til å gjennomføre en effektiv av(Mvning. Ved den tidligere nevnte etterforbreriningen med sekundærluft som tas inn i spalten mellom reaktor og gasshette, får man en så høy gasstemperatur i det etterfølgende gassbehandlings-systemet. Således unngår man dannelse av ikke ønskede, ofte skadelige forbindelser, eksempelvis dioksiner eller lignende, som kan volde problemer ved destruksjon av slike material som plaster ved middels høye temperaturer.
Når Kaldoovnen har blitt så full som bestemt på forhånd som den gunstigste fyllingsgraden, avbryter man innmatingen og rotasjonen fortsetter så lenge det dannes gass. Eter fullgjort av(Mvning av organisk material finnes det en fast forbrenningsrest og dessuten ofte en eller flere smeltefaser i ovnen. Disse kan være en metallfase som kan overføres til en kopperkonverter og en slaggfase som tas inn på et annet passende sted i kopperverket. Også den faste forbrenningsresten kan forslagges med en slaggdanner og føres til kopperverket da den inneholder en del edelmetall.
Sammenlignet med tidligere kjente fremgangsmåter med kontinuerlig innmating under drift i trommelovn tilbyr fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen vesentlige fordeler. Materialet mates således kontinuerlig inn i en hellende roterbar reaktor, eksempelvis en reaktor av Kaldotypen, som kan gi innholdet en vesentig omrøring og dermed helt andre muligheter til å skaffe og opprettholde en jevn utgående strøm av brennbar gass, da det ikke finnes noe overskudd av oksygen, og dermed oppstår det ingen risiko for metalloksidasjon, som kan resultere i tap og/ eller gjøre det nødvendig med kostbare gjenvinningsprosesser ut fra støv eller slagg. I henhold til fremgangsmåten tilbys man således muligheter til å styre prosessen til optimal produktivitet uten behov for noe overskudd av oksygen ved en kombinasjon av styring av den inngående materialstrømmen og en hurtig ovnsrotasjon. Dermed kan man opprettholde et hurtig avgassingsforløp. Foruten løpende styring av inngående material kan man utnytte endringen i rotasjonshastighet til å bremse reaksjonene om prosesstyringen skulle løpe løpsk.
På grunn av den kontinuerlige innmatingen har den gassen som dannes, en sammensetning og temperatur som ikke varierer med tiden på samme måte som den gjør ved en annen satsvis forbrenning av skrap som tidligere har blitt omtalt. Den har også en forutbestemt regulert strøm og kan derfor med fordel tas hånd om av eksisterende gassrenseutmstning uten ulemper.
Andre fordeler som tilbys av oppfinnelsen, er en høyere produktivitet enn det man kan få med tidligere satsvise fremgangsmåter, dvs. mengden behandlet gjenvinningsmateriale pr. tidsenhet, og større utbytte av utvunnet verdifulle metaller. Så vel en jevn temperatur som en jevn strøm av material og utviklet gass bidrar til jevne og regulerte driftsforhold, noe som motvirker dannelsen av ikke-ønskede flyktige reaksjons-produkter, så som dioksiner og lignende, fra den organiske substansen i gjenvinningsproduktene.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for satsvis opparbeiding av gjenvinningsmateriale som inneholder verdifulle metaller med en så stor andel av organiske bestanddeler at dets anvendelse som smeltemateriale i konvensjonelle smelteprosesser for metall ikke er hensiktsmessig eller mulig, hvorved materialet mates inn i en tippbar reaktor som er roterbar rundt sin lengdeakse med felles åpning for innmating og tømming og hvorved materialet varmes opp til en temperatur som begunstiger avckivning av organiske bestanddeler gjennom pyrolyse og/eller forbrenning, hvorved materialet i det minste for en vesentlig del utgjøres av slike størrelsesfraksjoner som tillater kontinuerlig innmating under drift, karakterisert vedat nevnte material kontinuerlig mates inn under drift i en regulerbar strøm, hvorved strømmen reguleres og/eller styres ved hjelp av løpende målinger av ulike prosessvariable, slik at strømmen og sammensetningen til den brennbare gassen og prosessens varmeutvikling holdes under kontroll, hvoretter et opparbeidet produkt i alt vesentlig fritt for organisk substans tas ut av reaktoren og tilsettes i en konvensjonell smelteprosess for metaller.
2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat materialet tilføres reaktoren under drift med en innmatingsanordriing anordnet mot eller gjennom den eneste åpningen til reaktoren.
3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 eller 2,karakterisert vedat materialet tilføres ved hjelp av tyngdekraften og/eller en pneumatisk transportgass.
4. Fremgangsmåte i henhold til noen av kravene 1-3,karakterisert vedat en eller flere av prosessvariablene gassammensetning, temperaturer og gasstrømmen utnyttes for reguleringen.
NO20053067A 2004-06-23 2005-06-22 Satsvis opparbeiding av gjenvinningsmateriale i en roterbar reaktor. NO336770B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0401618A SE528222C2 (sv) 2004-06-23 2004-06-23 Förfarande för satsvis upparbetning av värdemetallinnehållande återvinningsmaterial

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20053067D0 NO20053067D0 (no) 2005-06-22
NO20053067L NO20053067L (no) 2005-12-27
NO336770B1 true NO336770B1 (no) 2015-11-02

Family

ID=32906850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20053067A NO336770B1 (no) 2004-06-23 2005-06-22 Satsvis opparbeiding av gjenvinningsmateriale i en roterbar reaktor.

Country Status (17)

Country Link
US (1) US8435323B2 (no)
EP (1) EP1609877B1 (no)
JP (1) JP4769498B2 (no)
KR (1) KR100733183B1 (no)
CN (1) CN1754971B (no)
AT (1) ATE372394T1 (no)
AU (1) AU2005201972B2 (no)
CA (1) CA2507673C (no)
CY (1) CY1107743T1 (no)
DE (1) DE602005002305T2 (no)
DK (1) DK1609877T3 (no)
EA (1) EA010113B1 (no)
ES (1) ES2293522T3 (no)
NO (1) NO336770B1 (no)
PL (1) PL1609877T3 (no)
PT (1) PT1609877E (no)
SE (1) SE528222C2 (no)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE528222C2 (sv) 2004-06-23 2006-09-26 Boliden Mineral Ab Förfarande för satsvis upparbetning av värdemetallinnehållande återvinningsmaterial
US8578869B2 (en) * 2007-04-10 2013-11-12 Chinook Sciences Llc Bottle furnace
PL223667B1 (pl) 2011-04-06 2016-10-31 Eko Hybres Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością Sposób destrukcji i odzyskiwania metali, żużla ekologicznego,gazu i energii z zużytego sprzętu elektronicznego i elektrotechnicznego oraz układ instalacji do stosowania tego sposobu
US11725256B2 (en) * 2014-06-13 2023-08-15 Aurubis Ag Method for recovering metals from secondary materials and other materials comprising organic constituents
DE102014008987A1 (de) * 2014-06-13 2015-12-17 Aurubis Ag Verfahren zur Rückgewinnung von Metallen aus Sekundärstoffen und anderen Materialien mit organischen Bestandteilen
EP3106529B1 (en) * 2015-06-19 2017-10-18 Fecs Partecipazioni S.p.A. Method and plant of treating and smelting metals
JP6547690B2 (ja) * 2016-06-13 2019-07-24 トヨタ自動車株式会社 ダイカスト戻し材の溶解方法
RU2753860C1 (ru) * 2017-08-30 2021-08-24 Сиркулар Ресорсиз (Айпи) Пте Лимитед Система переработки отходов
DE102020208739A1 (de) 2020-07-13 2022-01-13 Sms Group Gmbh Verfahren zur Wiedergewinnung von Metallen aus Elektroschrott
DE102020208774A1 (de) 2020-07-14 2022-01-20 Sms Group Gmbh Verfahren zur Gewinnung von Nichteisenmetallen, insbesondere von Schwarz- und/oder Rohkupfer, aus organik-haltigen Schrotten

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE434405B (sv) * 1981-07-22 1984-07-23 Boliden Ab Forfarande for upparbetning av metallinnehallande avfallsprodukter
IN160772B (no) * 1983-05-05 1987-08-01 Boliden Ab
SU1151768A1 (ru) 1984-01-09 1985-04-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Очистке Технологических Газов,Сточных Вод И Использованию Вторичных Энергоресурсов Предприятий Черной Металлургии Способ утилизации маслоокалиносодержащих отходов
SE8500959L (sv) 1985-02-27 1986-08-28 Boliden Ab Forfarande for upparbetning av verdemetallinnehallande avfallsprodukter
DE3617410A1 (de) 1986-05-23 1987-11-26 Fischer Reinhard Verfahren zum verarbeiten alter autobatterien
DE3721843A1 (de) 1987-07-02 1989-01-19 Boeing Anlagen Masch Kg Verfahren und vorrichtung zur aufarbeitung von muell, insbesondere von getrocknetem hausmuell
IT1245346B (it) 1990-04-09 1994-09-20 Blufin Spa Metodo di preriscaldo rottame di ferro tramite pirolisi di residui resinosi in esso contenuti con recupero integrale del loro contenuto energetico e miglioramento del ciclo siderurgico
DE10114179A1 (de) * 2001-03-23 2002-09-26 Linde Ag Vorrichtung zum Einschmelzen von Aluminiumschrott
SE528222C2 (sv) 2004-06-23 2006-09-26 Boliden Mineral Ab Förfarande för satsvis upparbetning av värdemetallinnehållande återvinningsmaterial

Also Published As

Publication number Publication date
EA200500861A2 (ru) 2005-12-29
SE0401618L (sv) 2005-12-24
CN1754971A (zh) 2006-04-05
CA2507673A1 (en) 2005-12-23
CA2507673C (en) 2009-12-15
CY1107743T1 (el) 2013-04-18
US20050284261A1 (en) 2005-12-29
EA010113B1 (ru) 2008-06-30
AU2005201972A1 (en) 2006-01-12
CN1754971B (zh) 2010-05-26
KR100733183B1 (ko) 2007-06-27
ATE372394T1 (de) 2007-09-15
SE528222C2 (sv) 2006-09-26
JP4769498B2 (ja) 2011-09-07
DE602005002305T2 (de) 2008-05-21
AU2005201972B2 (en) 2009-11-05
EP1609877A1 (en) 2005-12-28
US8435323B2 (en) 2013-05-07
KR20060049660A (ko) 2006-05-19
DK1609877T3 (da) 2008-03-25
SE0401618D0 (sv) 2004-06-23
NO20053067D0 (no) 2005-06-22
NO20053067L (no) 2005-12-27
EA200500861A3 (ru) 2006-04-28
EP1609877B1 (en) 2007-09-05
ES2293522T3 (es) 2008-03-16
PL1609877T3 (pl) 2007-11-30
PT1609877E (pt) 2007-12-03
DE602005002305D1 (de) 2007-10-18
JP2006009151A (ja) 2006-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO336770B1 (no) Satsvis opparbeiding av gjenvinningsmateriale i en roterbar reaktor.
US4309204A (en) Process and apparatus for remelting scrap glass
EP0209718B1 (en) Melting raw materials for glass or the like with staged combustion and preheating
CA2950641C (en) Method for recovering metals from secondary materials and other materials comprising organic constituents
NO161685B (no) Fremgangsmaate ved utvinning av bly fra blyrestprodukter.
SE434405B (sv) Forfarande for upparbetning av metallinnehallande avfallsprodukter
EP0214268B1 (en) A method for working-up waste products containing valuable metals
SU1128844A3 (ru) Способ получени черновой меди из медной руды
NO159486B (no) Fremgangsmaate for smelting av pulverformig satsmateriale.
EP1042238B1 (en) Apparatus and method for the production of man-made vitreous fibres
US11725256B2 (en) Method for recovering metals from secondary materials and other materials comprising organic constituents
KR20230029852A (ko) 유기물 함유 스크랩에서 비철금속, 특히 흑동 및/또는 원료 구리의 수득 방법
SE436045B (sv) Forfarande for framstellning av rably ur svavelinnehallande oxidiska blyravaror
RU2820617C1 (ru) Способ извлечения металлов из электронного лома
US20230250509A1 (en) Method for the recovery of metals from electronic waste
NO133239B (no)
CN107916337A (zh) 银精矿的处理系统
NO168240B (no) Fremgangsmaate for smelting av en glassats eller lignende.