SE535151C2 - Anordning och metod för att avlägsna kvicksilver från kvicksilverkontaminerat material - Google Patents

Abstract

12SAM MAN DRAG Anordning (10) för att avlägsna kvicksilver från kvicksilverkontaminerat mate-rial, innefattande en kammare (11) med ett inlopp (13) för kvicksilverkontami-nerat material och en inuti kammaren (11) anordnad sikt (12) för att separeraen större materialfraktion av det kvicksilverkontaminerade materialet från enmindre materialfraktion därav, varvid kammaren (11) ärförsedd med ett för-sta utlopp (14) för den större materialfraktionen och ett andra utlopp (15) förden mindre materialfraktionen. Anordningen (10) innefattar åtminstone ettvärmeelement (18) för förångning av kvicksilver på åtminstone den störrematerialfraktionen inuti kammaren (11), så att kvicksilver på den större mate-rialfraktionen avlägsnas därifrån genom uppvärmning. Kammaren (11) är försedd med ett för ett utloppsflöde med förångat kvicksilver utfört tredje ut-lopp (19).

Description

20 25 30 535 151 2 UPPFINNINGEN I SAMMANFATTNING Ett syfte med uppfinningen är att undvika ovan angivna nackdelar och problem av känd teknik. Anordningen och metoden ienlighet med uppfin- ningen medför ett säkert och effektivt avlägsnande av kvicksilver från kvick- silverkontaminerat material.

Föreliggande uppfinning avser en anordning för att avlägsna kvicksil- ver från kvicksilverkontaminerat material, innefattande en kammare med ett inlopp för kvicksilverkontaminerat material och en inuti kammaren anordnad sikt för att separera en större materialfraktion av det kvicksilverkontamine- rade materialet från en mindre materialfraktion därav, varvid kammaren är försedd med ett första utlopp för den större materialfraktionen och ett andra utlopp för den mindre materialfraktionen, kännetecknad av att anordningen innefattar åtminstone ett värmeelement för förångning av kvicksilver på åt- minstone den större materialfraktionen inuti kammaren, så att kvicksilver på den större materialfraktionen avlägsnas därifrån genom uppvärmning, och att kammaren är försedd med ett för ett utloppsflöde med förångat kvicksilver utfört tredje utlopp. Således är anordningen utförd så att kvicksilverkontami- nerat material siktas mekaniskt samtidigt som kvicksilver på åtminstone den större materialfraktionen förångas genom uppvärmning. Genom att i ett steg och i samma utrustning både mekaniskt och termiskt avlägsna kvicksilver och kvicksilverkontaminerat material åstadkommes en effektiv anordning för avlägsnande av kvicksilver och återvinning av kvicksilverkontaminerat material.

Sikten kan vara en inuti kammaren anordnad trumsikt, varvid den större fraktionen av kvicksilverkontaminerat material kan transporteras längs trumsikten under samtidig uppvärmning därav. Trumsikten kan vara anord- nad i en vinkel eller med en lutning i förhållande till ett horisontalplan, så att den större materialfraktionen transporteras längs trumsikten och längs vär- meelementet med hjälp av gravitation och trumsiktens rotation.

Ett eller flera värmeelement kan vara anordnade längs trumsikten, så att den större materialfraktionen värms upp under sin transport därigenom. 10 15 20 25 30 535 'l5'l 3 Värmeelementen kan vara anordnade mellan en inre vägg hos kammaren och sikten.

Sikten kan vara utförd så att den mindre materialfraktionen är mindre än omkring 5-20 mm i diameter. Således kan öppningar eller hål i sikten vara omkring 5-20 mm i diameter. Det har visat sig att en materialfraktion mindre än omkring 5-20 mm innehåller merparten av kvicksilvret i ett sönderdelat eller krossat och kvicksilverkontaminerat material i form av LCD-skärmar, lysrör, lampor och belysning. Samtidigt har det visat sig att en materialfrakt- ion större än omkring 5-20 mm av nämnda material väsentligen innehåller kvicksilver på ytan.

Det tredje utloppet kan vara förbundet med ett ventilationssystem för att avlägsna förångat kvicksilver från kammaren. Ventilationssystemet kan innefatta en fläkt för att åstadkomma utloppsflödet och för att åstadkomma ett undertryck i kammaren. På så sätt förhindras läckage av kvicksilver från kammaren samtidigt som kvicksilver i utloppsflödet kan omhändertas på ett effektivt och säkert sätt. Ventilationssystemet kan innefatta en cyklon och filter i form av partikelfilter, spärrfilter och kolfilter för att avlägsna kvicksilver från utloppsflödet. Anordningen kan innefatta en kylanordning mellan kam- maren och kolfiltret för att kyla utloppsflödet, så att utarmning av kolfiltret för- hindras och effektiv uppsamling av kvicksilver åstadkommes.

Föreliggande uppfinning avser även en metod för att avlägsna kvicksil- ver från kvicksilverkontaminerat material, innefattande stegen att föra in kvicksilverkontaminerat material i en kammare, och inuti kammaren sikta det kvicksilverkontaminerade materialet under bildande av en större material- fraktion och en mindre materialfraktion kvicksilverkontaminerat material, kän- netecknad av stegen att inuti kammaren värma upp åtminstone den större materialfraktionen och därigenom förånga kvicksilver på den större material- fraktionen under samtidig siktning av det kvicksilverkontaminerade materi- alet, och avlägsna den större materialfraktionen från kammaren genom ett första utlopp, den mindre materialfraktionen genom ett andra utlopp och ett utloppsflöde med det förångade kvicksilvret genom ett tredje utlopp. 10 15 20 25 30 535 151 4 Sikten kan vara en trumsikt och metoden kan vidare innefatta stegen att rotera sikten och samtidigt transportera den större materialfraktionen ge- nom sikten och samtidigt värma längs sikten. Metoden kan vidare innefatta steget att genom siktningen separera en materialfraktion som är mindre än omkring 5-20 mm i diameter från den större materialfraktionen. Metoden kan vidare innefatta stegen att med hjälp av en fläkt ventilera bort utloppsflödet från kammaren under bildande av undertryck i kammaren. Vidare kan ut- loppsflödet filtreras för att avlägsna kvicksilver därifrån.

Ytterligare särdrag och fördelar med föreliggande uppfinning framgår av beskrivningen av utföringsexempel nedan, bifogade figurer och osjälv- ständiga patentkrav.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen ska nu närmare beskrivas med hjälp av utföringsexem- pel under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka Fig. 1 är en schematisk perspektivvy av en anordning för att avlägsna kvick- silver från kvicksilverkontaminerat material enligt ett utförande av förelig- gande uppfinning, som visar en i en kammare anordnad trumsikt, en kylan- ordning och ett ventilationssystem, Fig. 2 är en schematisk vy av anordningen enligt Fig. 1 från ovan, Fig. 3 är en schematisk sidovy av trumsikten, Fig. 4 är en schematisk tvärsektionsvy av trumsikten UPPFINNINGEN Med hänvisning till figurerna åskådliggörs schematiskt en anordning 10 för att avlägsna kvicksilver från kvicksilverkontaminerat material enligt ett ut- förande av föreliggande uppfinning. Anordningen 10 är utförd för att avlägsna kvicksilver från sönderdelat eller krossat material, såsom exempelvis sönder- 10 15 20 25 30 535 'l5'| 5 delade eller krossade LCD-skärmar, lysrör, belysning och liknande, för åter- vinning därav.

Anordningen 10 innefattar en i en kammare 11 anordnad sikt i form av en trumsikt 12 eller annan typ av sikt för att separera en större materialfrakt- ion av det kvicksilverkontaminerade materialet från en mindre materialfrakt- ion därav. Trumsikten 12 i sig visas i Fig. 4. Kammaren 11 ärförsedd med ett inlopp 13 för krossat eller sönderdelat och kvicksilverkontaminerat material, ett första utlopp 14 för den större materialfraktionen och ett andra utlopp 15 för den mindre materialfraktionen. lnloppet 13 är utfört så att det kvicksilver- kontaminerade materialet kan föras in i trumsikten 12 inuti kammaren 11.

Tillförsel av kvicksilverkontaminerat material genom lnloppet 13 visas med hjälp av pilen A i Fig. 1. lnloppet 13 är anordnat vid en första ände hos kam- maren 11 och trumsikten 12, varvid det första utloppet 14 är anordnat vid den motsatta andra änden hos kammaren 11 och trumsikten 12. Anordningen 10 är utförd så att den större materialfraktionen transporteras genom kammaren 11 längs och inuti trumsikten 12 samtidigt som det kvicksilverkontaminerade materialet siktas mekaniskt, varvid den mindre materialfraktionen lämnar trumsikten 12. Det andra utloppet 15 är exempelvis anordnat mellan lnloppet 13 och det första utloppet 14.

Trumsikten 12, såsom visas i Fig. 4, innefattar en med ett flertal hål 16 försedd och kring en centrumaxel roterbar trumma. Exempelvis innefattar trumsikten 12 en perforerad plåt eller liknande. Alternativt innefattar trum- sikten 12 en cylinderformad nätstruktur eller motsvarande. Alternativt innefat- tar trumsikten 12 längsgående rör, såsom ett flertal parallellt anordnade och längsgående rör under bildande av en revolvertrumstruktur. Vid siktning faller den mindre materialfraktionen genom hålen 16 i trumsikten 12 och samlas upp i en botten 17 hos kammaren 11 och förs ut ur kammaren 11 genom det andra utloppet 15. såsom illustreras med hjälp av pilen B i Fig. 1. Den mindre materialfraktionen transporteras från det andra utloppet 15 för vidare behand- ling, vilket beskrivs närmre nedan. Den mindre materialfraktionen kommer att innehålla kvicksilver då den lämnar kammaren 11. Exempelvis är trumsikten 12 utförd med hål 16 med en diameter på 1-50 mm, 3-30 mm eller omkring 5- 20 mm, så att den mindre materialfraktionen har partiklar med en diameter 10 15 20 25 30 535 151 6 på mindre än omkring 1-50 mm, 3-30 mm eller omkring 5-20 mm. Storleken är beroende av det material som ska separeras. Den större materialfraktion- en transporteras axiellt längs trumsikten 12 till det första utloppet 14. Exem- pelvis är kammaren 11 med trumsikten 12 anordnad med en lutning i riktning mot det första utloppet 14, såsom visas i F ig. 3, så att det kvicksilverkontami- nerade materialet transporteras genom trumsikten 12 då denna roterar. Så- ledes är kammaren 11 eller åtminstone trumsikten 12 inuti kammaren 11 an- ordnad med en lutning i förhållande till ett horisontalplan, så att trumsikten 12 lutar nedåt i riktning mot det första utloppet 14. Exempelvis är lutningen justerbar.

Anordningen 10 innefattar åtminstone ett värmeelement 18 för upp- värmning av åtminstone den större materialfraktionen i kammaren 11. Vär- meelementet 18 är utfört för att förånga kvicksilver på framförallt den större materialfraktionen, så att kvicksilvret avlägsnas därifrån genom uppvärmning.

Således är anordningen 10 utförd för att mekaniskt sikta det kvicksilverkon- taminerade materialet under samtidig uppvärmning därav för att förånga på materialet, och i synnerhet på den större materialfraktionen, förekommande kvicksilver samtidigt som den mindre materialfraktionen separeras därifrån. l det visade utförandet sträcker sig ett första värmeelement 18a och ett andra värmeelement 18b axiellt längs trumsikten 12 inuti ett nedre parti hos kam- maren 11 för att värma upp det kvicksilverkontaminerade materialet. Värmee- lementen 18a, 18b är anordnade mellan trumsikten 12 och kammaren 11, exempelvis vid kammarens 11 botten 17, så att värmeelementen 18a, 18b sträcker sig längs den större materialfraktionens transportriktning. Således är vänneelementen 18a, 18b anordnade inuti kammaren 11 men utanför trum- sikten 12 och sträcker sig parallellt med trumsiktens 12 axel. Alternativt är värmeelement anordnade inuti trumsikten 12 eller på annat sätt inuti kamma- ren 11. Alternativt innefattar värmeelementet 18 ett utanför kammaren 11 anordnat uppvärmningsorgan, varvid ett av uppvärmningsorganet upphettat medium, såsom luft, förs till kammaren 11. Värmeelementen 18a, 18b är ex- empelvis elektriska värmeelement, såsom motståndselement. Alternativt in- nefattar värmeelementet 18 brännare. Alternativt är värmeelementet 18 utfört på annat sätt. 10 15 20 25 30 535 'l5'l 7 Kammaren 11 är försedd med ett tredje utlopp 19 för ett utloppsflöde med förångat kvicksilver. Utloppsflödet inkluderar exempelvis luft, förångat kvicksilver och eventuellt annan gas. Det tredje utloppet 19 är anordnat i ett övre parti 20 hos kammaren 11. Exempelvis är det tredje utloppet 19 utfört med ett flertal axiellt längs kammaren 11 fördelade utloppsör 21 som ansluter till en ledning 22 för vidare transport av utloppsflödet. Således är anordning- en 10 utförd för att genom inloppet 13 till kammaren 11 ta emot kvicksilver- kontaminerat material i form av exempelvis krossade eller sönderdelade LCD-skärmar, lysrör och andra föremål innehållande kvicksilver, itrumsikten 12 dela upp det kvicksilverkontaminerade materialet i en större materialfrakt- ion och en mindre materialfraktion under samtidig uppvärmning genom vär- meelementen 18a, 18b, så att kvicksilver på det kvicksilverkontaminerade material förångas inuti kammaren 11, varvid den större och renade material- fraktionen lämnar kammaren 11 genom det första utloppet 14, den mindre materialfraktionen lämnar kammaren 11 genom det andra utloppet 15 för vi- dare behandling och föràngat kvicksilver lämnar kammaren 11 genom det tredje utloppet 19 i ett utloppsflöde för vidare behandling. Den större materi- alfraktionen samlas exempelvis upp i ett slutet kärl då den lämnar kammaren 11 genom det första utloppet 14, varvid den större materialfraktionen är vä- sentligen fri från kvicksilver och kan bli föremål för vidare materialåtervinning.

Anordningen 10 innefattar ett med kammaren 11 förbundet ventilat- ionssystem 23 och ett kylsystem 24 för att kyla utloppsflödet. Exempelvis är kylsystemet 24 anordnat mellan kammarens 11 tredje utlopp 19 och ventilat- ionssystemet 23. Kylsystemet 24 innefattar exempelvis en värmeväxlare, såsom en Iuftväxlare, eller en tubkondensor med extern kylning. En tubkon- densor kondenserar kvicksilver från utloppsflödet, varvid kondenserat kvick- silver kan samlas upp på konventionellt sätt. Exempelvis är kylsystemet 24 utfört för att kyla utloppsflödet till under 50 °C. Exempelvis förbinder ledning- en 22 kammarens 11 tredje utlopp 19 med kylsystemet 24. Kylsystemet 24 är förbundet med ventilationssystemet 23 på konventionellt sätt, såsom med hjälp av ett rör 25 för att transportera utflödet vidare till ventilationssystemet 23. 10 15 20 25 535 151 8 Ventilationssystemet 23 är utfört för att skapa undertryck i kammaren 11, skapa utloppsflödet med förångat kvicksilver från kammaren 11 och av- lägsna kvicksilver från utloppsflödet. Exempelvis är ventilationssystemet 23 utfört för att ta emot den mindre materialfraktionen från kammarens 11 andra utlopp 15. Ventilationssystemet 23 innefattar en cyklon 26, ett partikelfilter 27, ett kolfilter 28 och en fläkt 29. Fläkten 29 är utförd för att åstadkomma utloppsflödet och transportera utloppsflödet bort från kammaren 11. Fläkten 29 är vidare utförd för att åstadkomma undertrycket i kammaren 11. Fläkten 29 är exempelvis utförd på konventionellt sätt.

Röret 25 förbinder kylsystemet 24 med cyklonen 26. Exempelvis är cyklonen 26 förbunden med kammarens 11 andra utlopp 15 via ett konvent- ionellt transportsystem för att transportera den mindre materialfraktionen från kammaren 11 till cyklonen 26. Cyklonen 26 är utförd för att avlägsna tyngre partiklar från utloppsflödet och eventuellt från den mindre materialfraktionen.

De tyngre partiklarna samlas exempelvis upp l ett slutet uppsamlingskärl. De tyngre partiklarna kommer att vara kvicksilverkontaminerade. Cyklonen 26 är förbunden med partikelfiltret 27, varvid utloppsflödet från cyklonen 26 förs till partikelfiltret 27. Partikelfiltret 27 är utfört för att avlägsna eventuellt damm från utloppsflödet eller utloppsflödet i kombination med eventuellt återstå- ende material från den mindre materialfraktionen. l det visade utförandet dras utloppsflödet genom ett spärrfilter 30 och vidare till kolfiltret 28. Spärrfiltret 30 är utfört för att förhindra att ett eventuellt läckage orsakar igensättning av det efterföljande kolfiltret 28. Efter spärrfiltret 30 förs utloppsflödet genom kolfilt- ret 28 för att avlägsna kvarvarande kvicksilver från utloppsflödet. Kolfiltret 28 är exempelvis impregnerat med svavel för att binda kvicksilver i utloppsflödet.

Claims (15)

10 15 20 25 30 535 '|5'| 9 PATENTKRAV

1. Anordning (10) för att avlägsna kvicksilver från kvicksilverkontaminerat material, innefattande en kammare (11) med ett inlopp (13) för kvicksilver- kontaminerat material och en inuti kammaren (11) anordnad sikt (12) för att separera en större materialfraktion av det kvicksilverkontaminerade materi- alet från en mindre materialfraktion därav, varvid kammaren (11) är försedd med ett första utlopp (14) för den större materialfraktionen och ett andra ut- lopp (15) för den mindre materialfraktionen, k ä n n e t e c k n a d av att anordningen (10) innefattar åtminstone ett inuti kammaren (11) anord- nat värmeelement (18) för förångning av kvicksilver på åtminstone den större materialfraktionen inuti kammaren (11), så att kvicksilverkonta- minerat material siktas samtidigt som kvicksilver på den större materi- alfraktionen avlägsnas därifrån genom uppvärmning, och att kammaren (11) är försedd med ett för ett utloppsflöde med förångat kvicksilver utfört tredje utlopp (19).

2. Anordning enligt krav 1, varvid sikten (12) är en inuti kammaren (11) an- ordnad trumsikt.

3. Anordning enligt krav 2, varvid värmeelementet (18) är långsträckt och är anordnat längs trumsikten (12) inuti kammaren (11).

4. Anordning enligt krav 3, varvid trumsikten (12) är anordnad med en lut- ning i förhållande till ett horisontalplan, så att den större materialfraktionen transporteras längs trumsikten (12) och längs värmeelementet (18).

5. Anordning enligt något av föregående krav, varvid värmeelementet (18) är anordnat mellan en inre vägg hos kammaren (11) och sikten (12).

6. Anordning enligt något av föregående krav, varvid sikten (12) är utförd så att den mindre materialfraktionen är mindre än omkring 5-20 mm i diameter. 10 15 20 25 30 535 151 10

7. Anordning enligt något av föregående krav, varvid det tredje utloppet (19) är förbundet med ett ventilationssystem (23) för att avlägsna förångat kvick- silver från kammaren (11).

8. Anordning enligt krav 7, varvid ventilationssystemet (23) innefattar en fläkt (29) för att åstadkomma utloppsflödet och för att åstadkomma ett undertryck i kammaren (11).

9. Anordning enligt krav 8, varvid ventilationssystemet (23) innefattar en cyk- lon (26) och ett filter (28) för att avlägsna kvicksilver från utloppsflödet.

10. Anordning enligt krav 9, varvid ett kylsystem (24) är anordnat mellan kammaren (11) och filtret (28).

11. Metod för att avlägsna kvicksilver från kvicksilverkontaminerat material, innefattande stegen att föra in kvicksilverkontaminerat material i en kammare (11), och inuti kammaren (11) sikta det kvicksilverkontaminerade materialet under bildande av en större materialfraktion och en mindre materialfraktion kvicksilverkontaminerat material, k ä n n e t e c k n a d av stegen att inuti kammaren (11) värma upp åtminstone den större materialfraktionen och där- igenom förànga kvicksilver på den större materialfraktionen under samtidig siktning av det kvicksilverkontaminerade materialet, och avlägsna den större materialfraktionen från kammaren (11) genom ett första utlopp (14), den mindre materialfraktionen genom ett andra utlopp (15) och ett utloppsflöde med det förångade kvicksilvret genom ett tredje utlopp (19).

12. Metod enligt krav 11, innefattande stegen att rotera sikten under samti- dig transport av den större fraktionen därigenom och värma längs sikten (12).

13. Metod enligt krav 11 eller 12, innefattande steget att genom siktningen separera en materialfraktion som är mindre än omkring 5-20 mm i diameter från den större materialfraktionen. 535 151 11

14. Metod enligt något av krav 11-13, innefattande stegen att med hjälp av en fläkt (29) ventilera bort utloppsflödet från kammaren (11) under bildande av undertryck i kammaren (11).

15. Metod enligt krav 14, innefattande steget att filtrera utloppsflödet för att avlägsna kvicksilver därifrån.