PL239376B1

PL239376B1 - Sposób recyklingu ścierniwa mineralnego poprodukcyjnego do wtórnego jego wykorzystania

Info

Publication number: PL239376B1
Application number: PL429487A
Authority: PL
Inventors: Arkadiusz Lengenfeld
Original assignee: Ht Solutions Spolka Cywilna
Priority date: 2019-04-01
Filing date: 2019-04-01
Publication date: 2021-11-29
Also published as: PL429487A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób recyklingu ścierniwa mineralnego poprodukcyjnego do wtórnego jego wykorzystania, charakteryzujący się tym, że wstępnie oczyszczone ścierniwo w postaci półpłynnej oraz jako granulat, poddaje procesowi natryskiwania wodą sprężaną, następnie wyrzuca przez dysze w procesie płukania poprzez wzbudzanie strumieniem wody pod ciśnieniem do wytrącenia pyłów, które poddaje się separacji i filtrowania w zamkniętym układzie oczyszczania wody, przy czym oczyszczone ścierniwo tworzy zawiesinę, którą transportuje się na tace i poddaje procesowi wstępnego suszenia w przestrzeni zamkniętej, następnie poddaje procesowi suszenia końcowego w piecu przemysłowym elektrycznym z wibracjami pionowymi, po czym wysuszone ścierniwo poddaje się procesowi usuwania metali separatorem magnetycznym oraz metali nieżelaznych separatorem wirowo prądowym, następnie poddaje procesowi frakcjonowania wibracyjnego, i rozdziela się poszczególne wielkości ziaren, po czym poddaje się je procesowi mieszania, po czym wzbogaca te mieszanki poprzez dodanie ziaren nieprzetworzonych, następnie poddaje się kontroli parametrycznej poszczególnych mieszanek w zakresie jakości cięcia na chropowatość powierzchni ciętej w stosunku do prędkość cięcia.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób recyklingu ścierniwa mineralnego poprodukcyjnego do wtórnego jego wykorzystania, zwłaszcza do cięcia szkła, stali, kamienia, tworzyw sztucznych i gumy.

Znana jest z opis zgłoszenia wynalazku CN108441640 metoda recyklingu materiałów ściernych z odpadowym diamentem. Wynalazek należy do dziedziny kompleksowego recyklingu zasobów i bardzo dokładnego przygotowania proszku metalicznego, a w szczególności odnosi się do kompleksowej metody recyklingu ścierniwa z odpadowym diamentem. Zgodnie ze sposobem, odpadowy ścierniwo diamentowe jest poddawane rozpuszczaniu w kwasie, usuwany jest inny metal zdolny do rozpuszczenia w kwasie, a cząstki diamentu, węglika wolframu i inne substancje, takie jak dwutlenek krzemu i węglik krzemu, które nie mogą być rozpuszczone w kwasie, są recykling poprzez filtrowanie; mieszanina, która jest tworzona przez diament, cząstki węglika wolframu i substancje, które nie mogą być rozpuszczone w kwasie i które są otrzymywane przez trawienie i filtrowanie, jest poddawane obróbce alkalicznej i płukaniu w wysokiej temperaturze, pozostałości filtrów poddawane recyklingowi przez filtrowanie są diamentowymi mikro proszek, wartość pH cieczy filtracyjnej reguluje się kwaśnym ługiem, wytrąca się kwas krzemowy, wartość pH nadal reguluje się przez roztwór kwasu, kwas wolframowy wytrąca się i suszy, a super drobny proszek metalu wolframu wytwarza się za pomocą technologii redukcji.

Znane są z opis zgłoszenia wynalazku WO2011016996 metody i systemy przetwarzania ścieków ściernych. Dostarczane są systemy i metody przetwarzania ścieku ściernego stosowanego w operacjach cięcia. Zawiesinę miesza się z pierwszym rozpuszczalnikiem w zbiorniku. Zawiesina jest wibrowana i/lub mieszana ultradźwiękowo tak, że ziarno ścierne zawarte w zawiesinie oddziela się od innych składników zawiesiny i pierwszego rozpuszczalnika. Po opadnięciu ziarna ściernego do dolnej części pojemnika, pozostałe składniki zawiesiny i pierwszy rozpuszczalnik usuwa się ze zbiornika. Ziarno ścierne można następnie przemyć drugim rozpuszczalnikiem. Ziarno ścierne jest następnie ogrzewane i nadaje się do ponownego użycia w zawiesinie ściernej.

Znana jest z opisu zgłoszenia wynalazku EP3441482 metoda recyklingu ziarna ściernego. Wynalazek dotyczy sposobu odzyskiwania ziaren ściernych z pozostałości zawierających ziarna ścierne, obejmujący następujące etapy: dostarczanie pozostałości zawierających ziarna ścierne; mechaniczne wstępne kondycjonowanie pozostałości zawierających ziarno ścierne z; termiczne roztwarzanie materiału wstępnie kondycjonowanych resztek ziarna ściernego z; deaglomeracja termicznie strawionych reszt zawierających ziarno ścierne z; oddzielenie rozdrobnionych ziaren ściernych od innych pozostałości.

Znana jest z opisu zgłoszenia wynalazku EP1465751 metoda i aparatura do recyklingu ściernego i systemu separacji odpadów. Niniejszy wynalazek zapewnia sposób obchodzenia się ze ściernymi materiałami stałymi wykorzystywanymi w procedurze cięcia ściernego, który wyrzuca wysokociśnieniową zawiesinę ścierną przez dyszę 7 na obrabiany przedmiot nad i/lub w zbiorniku chwytacza 8. Ten sposób manipulowania obejmuje wychwytywanie zużytej zawiesiny ściernej razem z materiałem szczelinowym przedmiotu obrabianego w zbiorniku chwytacza i przepuszczanie co najmniej niektórych ciernych cząstek stałych zebranych w zbiorniku chwytacza jako zawiesiny do urządzenia do rozdzielania, które zawiera sito wibracyjne. Sposób manipulowania obejmuje również rozdzielanie zawiesiny za pomocą urządzenia oddzielającego w celu zapewnienia co najmniej dwóch strumieni substancji stałych. Jeden ze stałych strumieni przechodzi przez sito, a drugi przechodzi przez sito podczas porywania jako zawiesina. Sposób manipulowania obejmuje ponadto przepuszczanie jako zawiesiny do dyszy w celu natryskiwania ciśnieniowej lub poddawanej ciśnieniu zawiesiny, która ma podzielony strumień cząstek stałych, który przeszedł przez sito.

Istotą wynalazku jest sposób recyklingu ścierniwa mineralnego poprodukcyjnego do wtórnego jego wykorzystania polegający na pozyskaniu ścierniwa w postaci półpłynnej lub stałej w formie granulatu, przy czym postać półpłynna pozyskiwana jest poprzez specjalistyczne urządzenie mobilne bezpośrednio od przedsiębiorstw wykorzystujących ścierniwo w procesach produkcyjnych, zwłaszcza do cięcia szkła, stali, kamienia, tworzyw sztucznych i gumy, zaś ścierniwo po rozładowaniu jest separowane po przez sita wspomagane natryskiem hydrodynamiczny, gdzie zostaje oczyszczone z zanieczyszczeń stałych poprzez przepływ przez oczka o średnicy 2 mm wpadając do zbiornika tworząc zawiesinę, charakteryzujący się tym, że wstępnie oczyszczone ścierniwo w postaci półpłynnej oraz jako granulat stały 50 do 120 MSCH o wielkości ziaren 0,125 do 0,3 mm, poddaje procesowi natryskiwania wodą sprężaną do ciśnienia 4 bar przy przepływie 180 l/min. Następnie wyrzuca przez dysze o średnicy 12 mm w procesie płukania poprzez wzbudzanie strumieniem wody pod ciśnieniem 8 bar do wytrącenia pyłów, które poddaje się separacji i filtrowania w zamkniętym układzie oczyszczania

PL 239 376 B1 wody. Oczyszczone ścierniwo o wielkości ziaren od 0,088 mm do 0,300 mm (170 do 55 MESH) tworzy zawiesinę, którą z wydajnością 10 kg/min transportuje na tace o powierzchni 900 mm x 900 mm i grubości warstwy 20 mm i poddaje procesowi wstępnego suszenia w przestrzeni zamkniętej w temperaturze otoczenia 20°C i wilgotności 40 do 55% w czasie 72 do 96 godzin. Następnie poddaje procesowi suszenia końcowego w piecu przemysłowym elektrycznym o mocy 35 KW z wibracjami pionowymi w temperaturze 350 do 360°C z wydajnością 4 kg/min. Wysuszone ścierniwo poddaje się procesowi usuwania metali separatorem magnetycznym oraz metali nieżelaznych separatorem wirowo prądowym. Następnie poddaje procesowi frakcjonowania wibracyjnego za pomocą sit, korzystnie o wielkościach oczek 0,08 mm, 0,1 mm, 0,16 mm, 0,2 mm, 0,32 mm, i rozdziela się poszczególne wielkości ziaren. Następnie poddaje się je procesowi mieszania, po czym wzbogaca te mieszanki poprzez dodanie ziaren nieprzetworzonych o średnicy 0,16 do 0,32 mm w stosunku 35% do sumy tych ziaren w danej mieszance, następnie poddaje się kontroli parametrycznej poszczególnych mieszanek w zakresie jakości cięcia na chropowatość powierzchni ciętej w stosunku do prędkość cięcia.

Korzystnie proces mieszania ziaren prowadzi się dla szkła w proporcjach: 15% o średnicy ziaren 0,16 do 0,2 mm, 75% o średnicy ziaren 0,1 do 0,16 mm, 10% o średnicy ziaren poniżej 0,1 mm, po czym wzbogaca tę mieszankę poprzez dodanie ziaren nieprzetworzonych o średnicy 0,16 do 0,32 mm w stosunku 35% do sumy tych ziaren w mieszance.

Korzystnie proces mieszania ziaren prowadzi się dla stali i kamienia w proporcjach: 2% o średnicy ziaren powyżej 0,32 mm, 50% o średnicy ziaren 0,2 mm do 0,32 mm, 45% o średnicy ziaren 0,16 do 0,2 mm, 3% o średnicy ziaren 0,1do 0,16 mm, po czym wzbogaca tę mieszankę poprzez dodanie ziaren nieprzetworzonych o średnicy 0,16 do 0,32 mm w stosunku 35% do sumy tych ziaren w mieszance.

Sposób recyklingu według wynalazku zapewni wykorzystanie ponownie ścierniwa w 85% i wprowadzenie go po wzbogaceniu na rynek jako pełnowartościowego produktu o podwyższonej jakości cięcia czyli obniżonej chropowatości przy szybszym posuwie maszyny. Co skutkuje niższym zużyciem wody i prądu.

Proces opisany powyżej przyczynia się do zmniejszenia w dużym stopniu wytwarzania odpadów poprodukcyjnych. Korzystnie wpływa na zmniejszenie potrzeb wydobycia tego surowca przez kopalnie, co zmniejsza zużycie prądu i wody. Przy wykorzystaniu ścierniwa z recyklingu klient otrzymuje pełnowartościowy produkt, gdzie zyskuje na kilku płaszczyznach: szybsze cięcie, mniejsze koszty zakupu ścierniwa i utrzymania maszyny. Krótsze czasy postoju maszyny przy odbiorze ścierniwa w postaci półpłynnej to kolejne zaoszczędzone roboczogodziny. A w największym stopniu zyskuje proces w zakresie ochrony środowiska gdzie garnet nie trafia do gleby i wód gruntowych.

P r z y k ł a d wykonania I

W przykładzie wykonania sposób recyklingu ścierniwa mineralnego poprodukcyjnego do wtórnego jego wykorzystania polegający na pozyskaniu ścierniwa w postaci półpłynnej lub stałej w formie granulatu, przy czym postać półpłynna pozyskiwana jest poprzez specjalistyczne urządzenie mobilne bezpośrednio od przedsiębiorstw wykorzystujących ścierniwo w procesach produkcyjnych. Ścierniwo przeznaczone jest do cięcia szkła. Ścierniwo po rozładowaniu jest separowane po przez sita wspomagane natryskiem hydrodynamiczny, gdzie zostaje oczyszczone z zanieczyszczeń stałych poprzez przepływ przez oczka o średnicy 2 mm wpadając do zbiornika tworząc zawiesinę. Wstępnie oczyszczone ścierniwo w postaci półpłynnej oraz jako granulat stały 50 do 120 MSCH o wielkości ziaren 0,125 do 0,3 mm, poddaje procesowi natryskiwania wodą sprężaną do ciśnienia 4 bar przy przepływie 180 l/min. Następnie wyrzuca przez dysze o średnicy 12 mm w procesie płukania poprzez wzbudzanie strumieniem wody pod ciśnieniem 8 bar do wytrącenia pyłów, które poddaje się separacji i filtrowania w zamkniętym układzie oczyszczania wody. Oczyszczone ścierniwo o wielkości ziaren 0,088 do 0,300 mm (170 do 55 MESH) tworzy zawiesinę, którą z wydajnością 10 kg/min transportuje na tace o powierzchni 900 mm x 900 mm i grubości warstwy 20 mm i poddaje procesowi wstępnego suszenia w przestrzeni zamkniętej w temperaturze otoczenia 20°C i wilgotności 40 do 55% w czasie 72 do 96 godzin. Następnie poddaje procesowi suszenia końcowego w piecu przemysłowym elektrycznym o mocy 35 KW z wibracjami pionowymi w temperaturze 350 do 360°C z wydajnością 4 kg/min. Wysuszone ścierniwo poddaje się procesowi usuwania metali separatorem magnetycznym oraz metali nieżelaznych separatorem wirowo prądowym. Następnie poddaje procesowi frakcjonowania wibracyjnego za pomocą sit, korzystnie o wielkościach oczek 0,08 mm, 0,1 mm, 0,16 mm, 0,2 mm, 0,32 mm, i rozdziela się poszczególne wielkości ziaren. Następnie poddaje się je procesowi mieszania dla szkła w proporcjach: 15% o średnicy ziaren 0,16 do 0,2 mm, 75% o średnicy ziaren

PL 239 376 B1

0,1 do 0,16 mm, 10% o średnicy ziaren poniżej 0,1 mm, po czym wzbogaca tę mieszankę poprzez dodanie ziaren nieprzetworzonych o średnicy 0,16 do 0,32 mm w stosunku 35% do sumy tych ziaren w mieszance. Następnie poddaje się kontroli parametrycznej poszczególnych mieszanek w zakresie jakości cięcia na chropowatość powierzchni ciętej w stosunku do prędkość cięcia.

P r z y k ł a d wykonania II

W przykładzie wykonania sposób recyklingu ścierniwa mineralnego poprodukcyjnego do wtórnego jego wykorzystania polegający na pozyskaniu ścierniwa w postaci półpłynnej lub stałej w formie granulatu, przy czym postać półpłynna pozyskiwana jest poprzez specjalistyczne urządzenie mobilne bezpośrednio od przedsiębiorstw wykorzystujących ścierniwo w procesach produkcyjnych. Ścierniwo przeznaczone jest do cięcia szkła, stali, kamienia, tworzyw sztucznych i gumy. Ścierniwo po rozładowaniu jest separowane po przez sita wspomagane natryskiem hydrodynamiczny, gdzie zostaje oczyszczone z zanieczyszczeń stałych poprzez przepływ przez oczka o średnicy 2 mm wpadając do zbiornika tworząc zawiesinę. Wstępnie oczyszczone ścierniwo w postaci półpłynnej oraz jako granulat stały 50 do 120 MSCH o wielkości ziaren 0,125 do 0,3 mm, poddaje procesowi natryskiwania wodą sprężaną do ciśnienia 4 bar przy przepływie 180 l/min. Następnie wyrzuca przez dysze o średnicy 12 mm w procesie płukania poprzez wzbudzanie strumieniem wody pod ciśnieniem 8 bar do wytrącenia pyłów, które poddaje się separacji i filtrowania w zamkniętym układzie oczyszczania wody. Oczyszczone ścierniwo o wielkości ziaren od 0,088 mm do 0,300 mm (170 do 55 MESH) tworzy zawiesinę, którą z wydajnością 10 kg/min transportuje na tace o powierzchni 900mm x 900 mm i grubości warstwy 20 mm i poddaje procesowi wstępnego suszenia w przestrzeni zamkniętej w temperaturze otoczenia 20°C i wilgotności 40 do 55% w czasie 72 do 96 godzin. Następnie poddaje procesowi suszenia końcowego w piecu przemysłowym elektrycznym o mocy 35 KW z wibracjami pionowymi w temperaturze 350 do 360°C z wydajnością 4 kg/min. Wysuszone ścierniwo poddaje się procesowi usuwania metali separatorem magnetycznym oraz metali nieżelaznych separatorem wirowo prądowym. Następnie poddaje procesowi frakcjonowania wibracyjnego za pomocą sit, korzystnie o wielkościach oczek 0,08 mm, 0,1 mm, 0,16 mm, 0,2 mm, 0,32 mm, i rozdziela się poszczególne wielkości ziaren. Następnie poddaje się je procesowi mieszania dla stali i kamienia: 2% o średnicy ziaren powyżej 0,32 mm, 50% o średnicy ziaren 0,2 mm do 0,32 mm, 45% o średnicy ziaren 0,16 do 0,2 mm, 3% o średnicy ziaren 0,1 do 0,16 mm, po czym wzbogaca tę mieszankę poprzez dodanie ziaren nieprzetworzonych o średnicy 0,16 do 0,32 mm w stosunku 35% do sumy tych ziaren w mieszance. Następnie poddaje się kontroli parametrycznej poszczególnych mieszanek w zakresie jakości cięcia na chropowatość powierzchni ciętej w stosunku do prędkość cięcia.

Claims

1. Sposób recyklingu ścierniwa mineralnego poprodukcyjnego do wtórnego jego wykorzystania polegający na pozyskaniu ścierniwa w postaci półpłynnej lub stałej w formie granulatu, przy czym postać półpłynna pozyskiwana jest poprzez specjalistyczne urządzenie mobilne bezpośrednio od przedsiębiorstw wykorzystujących ścierniwo w procesach produkcyjnych, zwłaszcza do cięcia szkła, stali, kamienia, tworzyw sztucznych i gumy, zaś ścierniwo po rozładowaniu jest separowane po przez sita wspomagane natryskiem hydrodynamiczny, gdzie zostaje oczyszczone z zanieczyszczeń stałych poprzez przepływ przez oczka o średnicy 2 mm wpadając do zbiornika tworząc zawiesinę, znamienny tym, że wstępnie oczyszczone ścierniwo w postaci półpłynnej oraz jako granulat stały 50 do 120 MSCH o wielkości ziaren 0,125 do 0,3 mm, poddaje procesowi natryskiwania wodą sprężaną do ciśnienia 4 bar przy przepływie 180 l/min, następnie wyrzuca przez dysze o średnicy 12 mm w procesie płukania poprzez wzbudzanie strumieniem wody pod ciśnieniem 8 bar do wytrącenia pyłów, które poddaje się separacji i filtrowania w zamkniętym układzie oczyszczania wody, przy czym oczyszczone ścierniwo o wielkości ziaren od 0,088 mm do 0,300 mm (170 do 55 MESH) tworzy zawiesinę, którą z wydajnością 10 kg/min transportuje na tace o powierzchni 900mm x 900 mm i grubości warstwy 20 mm i poddaje procesowi wstępnego suszenia w przestrzeni zamkniętej w temperaturze otoczenia 20°C i wilgotności 40 do 55% w czasie 72 do 96 godzin, następnie poddaje procesowi suszenia końcowego w piecu przemysłowym elektrycznym o mocy 35 KW z wibracjami pionowymi w temperaturze 350 do 360°C z wydajnością 4 kg/min, po czym wysuszone ścierniwo poddaje się proce

PL 239 376 B1 sowi usuwania metali separatorem magnetycznym oraz metali nieżelaznych separatorem wirowo prądowym, następnie poddaje procesowi frakcjonowania wibracyjnego za pomocą sit, korzystnie o wielkościach oczek 0,08 mm, 0,1 mm, 0,16 mm, 0,2 mm, 0,32 mm, i rozdziela się poszczególne wielkości ziaren, po czym poddaje się je procesowi mieszania, po czym wzbogaca te mieszanki poprzez dodanie ziaren nieprzetworzonych o średnicy 0,16 do 0,32 mm w stosunku 35% do sumy tych ziaren w danej mieszance, następnie poddaje się kontroli parametrycznej poszczególnych mieszanek w zakresie jakości cięcia na chropowatość powierzchni ciętej w stosunku do prędkość cięcia.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces mieszania ziaren prowadzi się dla szkła w proporcjach: 15% o średnicy ziaren 0,16 do 0,2 mm, 75% o średnicy ziaren 0,1 do 0,16 mm, 10% o średnicy ziaren poniżej 0,1 mm, po czym wzbogaca te mieszanki poprzez dodanie ziaren nieprzetworzonych o średnicy 0,16 do 0,32 mm w stosunku 35% do sumy tych ziaren w danej mieszance.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces mieszania ziaren prowadzi się dla stali i kamienia w proporcjach: 2% o średnicy ziaren powyżej 0,32 mm, 50% o średnicy ziaren 0,2 mm do 0,32 mm, 45% o średnicy ziaren 0,16 do 0,2 mm, 3% o średnicy ziaren 0,1 do 0,16 mm, po czym wzbogaca te mieszanki poprzez dodanie ziaren nieprzetworzonych o średnicy 0,16 do 0,32 mm w stosunku 35% do sumy tych ziaren w danej mieszance.