WO2023102668A1 - Procédé écologique pour le recyclage des alliages - Google Patents
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Classifications
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- C22B7/003—Dry processes only remelting, e.g. of chips, borings, turnings; apparatus used therefor
Definitions
- This application relates to the field of the ecological recycling of alloys.
- the present application relates more particularly to the field of traceability in the field of recycling high-quality alloys, in particular in the watchmaking, medical and industrial fields.
- the request concerns in particular the recycling treatment and infinite recycling (recycling or regeneration an indefinite number of times) of stainless steel alloys and titanium alloys.
- titanium alloy or stainless steel production scrap particularly in divided form, for example in the form of chips and production scrap (and pieces) is highly desirable.
- the separate sites are located at a minimum distance but nevertheless impose a transport of the production scraps between the production site and the treatment site.
- the prior art also knows spectrometers using the fluorescence of metals under X-rays or infrared which make it possible to identify alloys by shades.
- Metal Simple body, endowed with a particular luster (metallic luster), good conductor of heat and electricity, and forming, by combination with oxygen, basic oxides.
- Alloy Metallic product obtained by incorporating into a principal component which is a metal one or more elements.
- Grade Variety of a metal-based alloy, defined by its chemical composition.
- Step alloy whose main component is iron and containing a small amount of carbon (between 0.02% and 2% by mass).
- Stainless steel steel containing Chromium (at least 10.5% by mass).
- Titanium alloy an alloy whose main component is titanium.
- the invention relates to a process for processing alloy production scrap, which comprises the following steps: - selectively sorting on a production site, alloy production offcuts according to their grade, at the rate of a dedicated skip per grade; - identify on the production site, the grade of the alloy production scraps present in each skip, by means of a spectrometer; - lock each dumpster on the production site; - transport each skip to a treatment site; - open each skip on the treatment site; - melt the contents of each dumpster on the treatment site.
- the alloy is a stainless steel
- the alloy is a titanium alloy.
- the melting is carried out by means of a solar oven.
- - each bin is identified by the grade it contains.
- - each skip is compartmentalized by grade on the treatment site.
- - each bin is identified by reason of the shade it contains by a dedicated color per shade.
- - each skip is identified by reason of the grade it contains by a label comprising a number identifying the grade.
- the treatment site can be assured of a reconstruction of the alloy grade closest to the original material and a very high number of reconstructions without loss of quality.
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Abstract
Procédé de traitement de chutes de production d'un alliage, qui comprend les étapes suivantes: - trier sélectivement sur un site de production, des chutes de production d'alliages en fonction de leur nuance, à raison d'une benne dédiée par nuance; - identifier sur le site de production, la nuance des chutes de production d'alliages présente dans chaque benne, au moyen d'un spectromètre; - verrouiller chaque benne sur le site de production; - transporter chaque benne jusqu'à un site de traitement; - ouvrir chaque benne sur le site de traitement; - fondre, sur le site de traitement le contenu de chaque benne.
Description
La présente demande concerne le domaine du recyclage écologique des alliages.
La présente demande concerne plus particulièrement le domaine de la traçabilité dans le domaine du recyclage des alliages de haute qualité, notamment dans le domaine horloger, médical et industriel.
La demande concerne tout spécialement le traitement recyclé et recyclage à l’infini (recyclage ou régénération un nombre indéfini de fois) des alliages d’aciers inoxydables et les alliages de titane.
Le recyclage des alliages de haute qualité est souhaitable d’un point de vue écologique et énergétique.
Notamment, le recyclage des chutes de production d’alliages de titane ou d’aciers inoxydables notamment sous forme divisée, par exemple sous forme de copeaux et de chutes de production (et de morceaux) est hautement souhaitable.
Toutefois un tel procédé de recyclage est soumis dans le domaine des alliages de haute qualité à un problème, non identifié dans l’art antérieur, qui concerne la traçabilité des matériaux à recycler et l’assurance de leur qualité le long d’une chaîne de recyclage s’étendant géographiquement entre deux sites distincts:
- un site de production qui crée les chutes de production d’alliages sous forme divisée, par exemple sous forme de copeaux ou de morceaux et
- un site de traitement qui recrée ou régénère un alliage sous forme non divisée ou massive, par exemple sous forme de lingot ou de barre.
Idéalement, les sites distincts sont situés à une distance minimale mais imposent néanmoins un transport des chutes de production entre le site de production et le site de traitement.
Dans ce contexte, l’absence de traçabilité impose, le long de la chaîne de recyclage, des mesures techniques de la qualité des alliages recréés. De ce point de vue, la traçabilité qui évite des mesures physiques présente donc un effet technique utile, non identifié dans l’art antérieur à la présente demande.
Recréer un alliage de même qualité ou de qualité indiscernable de celle d’un matériau massif ou initial issu de minerais, en termes de propriétés mécaniques ou de résistance à la corrosion est ainsi un problème difficile pour l’art antérieur.
L’art antérieur connaît aussi des spectromètres utilisant la fluorescence des métaux sous des rayons X ou à infrarouge qui permettent d’identifier des alliages par nuances.
Toutefois, l’usage de tels spectromètres est limité à un site de traitement et est dédié à une fonction d’élimination de bennes contenant des chutes de production de nuances différentes, qui sont impossibles à retraiter en l’état (et sont rejetées et déclassées).
L’art antérieur connaît aussi des bennes protégées contre l’ouverture pour éviter le vol de déchets ou l’ajout de déchets dans la benne.
Au sens de la demande, les définitions suivantes s’appliquent :
"Métal": Corps simple, doué d'un éclat particulier (éclat métallique), bon conducteur de la chaleur et de l'électricité, et formant, par combinaison avec l'oxygène, des oxydes basiques.
"Alliage": Produit métallique obtenu en incorporant à un composant principal qui est un métal un ou plusieurs éléments.
"Nuance": Variété d'un alliage à base de métaux, définie par sa composition chimique.
"Acier": alliage dont le composant principal est du fer et contenant une faible quantité de carbone (entre 0,02 % et 2 % en masse).
"Acier inoxydable": acier contenant du Chrome (au moins 10,5% en masse).
« Alliage de titane » : alliage dont le composant principal est du titane.
« Recyclage » : recréation d’un produit à partir de résidus issus de son utilisation ou de sa production.
Dans ce contexte, l’invention concerne un procédé de traitement de chutes de production d'un alliage, qui comprend les étapes suivantes:
- trier sélectivement sur un site de production, des chutes de production d'alliages en fonction de leur nuance, à raison d'une benne dédiée par nuance;
- identifier sur le site de production, la nuance des chutes de production d'alliages présente dans chaque benne, au moyen d'un spectromètre;
- verrouiller chaque benne sur le site de production;
- transporter chaque benne jusqu'à un site de traitement;
- ouvrir chaque benne sur le site de traitement;
- fondre, sur le site de traitement le contenu de chaque benne.
- trier sélectivement sur un site de production, des chutes de production d'alliages en fonction de leur nuance, à raison d'une benne dédiée par nuance;
- identifier sur le site de production, la nuance des chutes de production d'alliages présente dans chaque benne, au moyen d'un spectromètre;
- verrouiller chaque benne sur le site de production;
- transporter chaque benne jusqu'à un site de traitement;
- ouvrir chaque benne sur le site de traitement;
- fondre, sur le site de traitement le contenu de chaque benne.
Dans des variantes :
- l'alliage est un acier inoxydable
- l'alliage est un alliage de titane.
-la fonte est effectuée au moyen d'un four solaire.
- chaque benne est identifiée à raison de la nuance qu'elle contient.
- chaque benne est compartimentée par nuance sur le site de traitement.
- chaque benne est identifiée à raison de la nuance qu'elle contient par une couleur dédiée par nuance.
- chaque benne est identifiée à raison de la nuance qu'elle contient par une étiquette comportant un numéro identifiant la nuance.
- l'alliage est un acier inoxydable
- l'alliage est un alliage de titane.
-la fonte est effectuée au moyen d'un four solaire.
- chaque benne est identifiée à raison de la nuance qu'elle contient.
- chaque benne est compartimentée par nuance sur le site de traitement.
- chaque benne est identifiée à raison de la nuance qu'elle contient par une couleur dédiée par nuance.
- chaque benne est identifiée à raison de la nuance qu'elle contient par une étiquette comportant un numéro identifiant la nuance.
Plusieurs avantages de l’invention peuvent être cités:
-les bennes contenant des nuances mélangées, peuvent être laissées sur le site de production en évitant une dépense d’énergie pour leur transport.
-les bennes étant fermées durant le transport et leur contenu identifié à raison de la nuance qu’elles contiennent, la mesure de la nuance contenue au site de traitement est inutile.
-le site de traitement peut être assuré d’une reconstruction de la nuance d’alliage la plus proche du matériau d’origine et d’un nombre de reconstruction très élevé sans perte de qualité.
-aucun déchet n’étant rejeté au site de traitement, il peut sans difficulté être implanté à toute distance du site de production des chutes, notamment au plus proche, en circuit court, et limiter le transport des chutes dont améliorer le bilan énergétique du processus de recyclage des alliages considérés.
Les effets techniques de l’invention sont donc importants, en termes de bilan énergétique du recyclage des alliages.
Claims (1)
- Procédé de traitement de chutes de production d'un alliage normalisé par nuances, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes:
- trier sélectivement sur un site de production, des chutes de production d'alliages normalisés par nuances en fonction de leur nuance, à raison d'une benne dédiée par nuance;
- identifier sur le site de production, la nuance des chutes de production d'alliages normalisé par nuances présente dans chaque benne, au moyen d'un spectromètre;
- verrouiller chaque benne sur le site de production;
- transporter chaque benne jusqu'à un site de traitement;
- ouvrir chaque benne sur le site de traitement;
- fondre, sur le site de traitement le contenu de chaque benne.
2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel l'alliage est un acier inoxydable
3. Procédé selon la revendication 1 dans lequel l'alliage est un alliage de titane.
4. Procédé selon la revendication 1 dans lequel la fonte est effectuée au moyen d'un four solaire.
5. Procédé selon la revendication 1 dans lequel chaque benne est identifiée à raison de la nuance qu'elle contient.
6. Procédé selon la revendication 1 dans lequel chaque benne est compartimentée par nuance sur le site de traitement.
7. Procédé selon la revendication 5 dans lequel chaque benne est identifiée à raison de la nuance qu'elle contient par une couleur dédiée par nuance.
8. Procédé selon la revendication 5 dans lequel chaque benne est identifiée à raison de la nuance qu'elle contient par une étiquette comportant un numéro identifiant la nuance.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|---|
| WO2017108908A1 (fr) * | 2015-12-23 | 2017-06-29 | Hydro Aluminium Rolled Products Gmbh | Procédé et dispositif pour le recyclage de ferrailles |
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- 2021-12-07 CH CH070673/2021A patent/CH719213A1/fr unknown
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- 2022-11-22 WO PCT/CH2022/050031 patent/WO2023102668A1/fr unknown
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