GOLDMANN, Daniel (Zwingerwall 12, Goslar, 38640, DE)
SICON GMBH (Dammstrasse 1, Hilchenbach, 57271, DE)
GUSCHALL, Heiner (Dammstrasse 1, Hilchenbach, 57271, DE)
GOLDMANN, Daniel (Zwingerwall 12, Goslar, 38640, DE)
Patentansprüche
1. Verfahren zur Aufbereitung einer Leichtfraktion (LF), die während der Aufbereitung von metallarmen, kunststoffreichen Abfällen (KA) erzeugt wurde, mit folgenden Verfahrensschritten:
Beanspruchung (VF2) der Leichtfraktion (LF) mittels Prall und/oder Schlag, Klassierung (VF3) der Leichtfraktion (LF) in zumindest zwei Leichtfraktionskiassen (LF1 und LF2),
Trennung (VF41) zumindest einer Leichtfraktionskiasse (LF1) in zumindest eine Staubfraktion (STF1) und zumindest eine weitere Fraktion (LF1-LG, LF1-SG), wobei die Trennung der Staubfraktion (STF1) über eine im wesentlichen kontrollierte Verweilzeit der Leichtfraktionskiasse (LF1) in wenigstens einem an der Trennung (VF41) beteiligten Verfahrensmittel (WSR) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verweilzeit der Leichtfrak- tionsklasse (LF1) in dem Verfahrensmittel (WSR) über eine regelbare Absaugung kontrolliert ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugung einen Absaugluftstrom aufweist, der in Abhängigkeit der Dichte der zumindest einen Leichtfrak- tionsklasse (LF1) geregelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des Absaugluftstroms proportional zur Dichte der zumindest einen Leichtfraktionskiasse (LF1) geregelt wird.
5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leichtfraktionskiasse (LF1) neben der Staubfraktion (STF1) in zumindest eine Leichtgutfraktion (LF1-LG) und eine Schwergutfraktion (LF1-SG) getrennt (VF42) wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Leichtgutfraktion (LF1-LG) gereinigt (VF5) wird.
7. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung (VF5) durch Entstaubung erfolgt.
8. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klassierung (VF3) der Leichtfraktion (LF) durch Siebung, vorzugsweise bei einem Lochdurchmesser von etwa 5-8 mm erfolgt.
9. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Klassierung (VF3) der Leichtfraktion (LF) zumindest eine erste Leicht- fraktionsklasse (LF1) mit einem durchschnittlichen Teilegrößenbereich < 5-8mm und eine zweite Leichtfraktionskiasse (LF2) mit einem durchschnittlichen Teilegrößenbereich > 5- 8mm erzeugt wird.
10. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Trennung (VF4) gewonnene Leichtgutfraktion (LF1-LG) im Mittel ein Schüttgutgewicht von < 250 kg/m3 und die gewonnene Schwergutfraktion (LF1-SG) im Mittel ein Schüttgutgewicht von > 250 kg/m3, insbesondere > 400 kg/m3 aufweist.
11. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leichtfraktion (LF) eine faserreiche Leichtfraktion ist, insbesondere mit einem mittleren Schüttgewicht von < 0,2 t/m 3 .
12. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die metallarmen, kunststoffreichen Abfälle zumindest zum Teil Shredder-Rückstände metallhaltiger Abfälle sind.
13. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Leichtfraktion (LF) während der Aufbereitung von metallarmen, kunststoffreichen Abfällen (KA) zumindest folgende Verfahrensschritte (V1 bis V7) nacheinander durchgeführt werden:
- Abtrennung (V1) von ferromagnetischen Bestandteilen (FE)
- Abtrennung (V2) einer ersten Rohsand-Fraktion (RS1)
- Abtrennung (V3) von metallischen, nicht-ferromagnetischen Bestandteilen (NE)
- Abtrennung (V4) grober Bestandteile (SG)
- Zerkleinerung (V5)
- Abtrennung (V6) einer zweiten Rohsand-Fraktion (RS2)
Sortierung (V7) in wenigstens eine Leichtfraktion (LF) und eine Schwerfraktion (SF)
14. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Prallbehandlung (VF2) eine FE-Abscheidung (VF1) erfolgt.
15. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leichtgutfraktion (LF1-LG) nach der Reinigung (VF5) einer Agglomeration (VF6), insbesondere einer diskontinuierlichen, unterzogen wird.
16. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Agglomeration (VF6) bei etwa 100°C bis 18O 0 C, vorzugsweise bei etwa 140 0 C bis 170 0 C erfolgt.
17. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leichtgutfraktion (LF1-LG) nach der Agglomeration (VF6) zusätzlich gekühlt (VF7) wird.
18. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung (VF7) in etwa auf Umgebungstemperatur erfolgt.
19. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leichtgutfraktion (LF1-LG) nach der Agglomeration (VF6) zusätzlich getrocknet (VF8) wird, insbesondere auf einen Restfeuchtegehalt < 1 ,5 %.
20. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leichtgutfraktion (LF1-LG) nach der Agglomeration (VF6) einer Metallab- scheidung (VF9) unterzogen wird.
21. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leichtgutfraktion (LF1-LG) vor der Agglomeration (VF6) einem Puffer (P) zugeführt wird.
22. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leichtgutfraktion (LF1-LG) nach der Reinigung (VF5) einer Pelletierung (VF6 1 ) unterzogen wird.
23. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leichtgutfraktion (LF1-LG) nach der Reinigung (VF5) einer Brikettierung (VF6") unterzogen wird.
24. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Trennung (VF4) erhaltene Leichtgutfraktion (LF1-LG) mit zumindest einer der durch die vorherige Sortierung (VF3) erhaltenen Leichtfraktionskiassen (LF2) zusammengeführt wird.
25. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Agglomerat nach der Agglomeration (VF6) einer gasbasierten Extraktion von Schadstoffen unterzogen wird.
25. Anlage zur Aufbereitung einer Leichtfraktion (LF), die während der Aufbereitung von metallarmen, kunststoffreichen Abfällen (KA) erzeugt wurde, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (MA2, HM, SE, WSR, TT, RE, AGE, KE, TE, MA3) vorgesehen sind, mit denen nacheinander folgende Verfahrensschritte durchführbar sind:
Beanspruchung (VF2) der Leichtfraktion (LF) mittels Prall und/oder Schlag Klassierung (VF3) der Leichtfraktion (LF) in zumindest zwei Leichtfraktionskiassen (LF1 und LF2)
- Trennung (VF41) zumindest einer Leichtfraktionskiasse (LF1) in zumindest eine Staubfraktion (STF1) und zumindest eine weitere Fraktion (LF1-LG, LF1-SG), wobei die Trennung der Staubfraktion (STF1) über eine im wesentlichen kontrollierte Verweilzeit der Leichtfraktionskiasse (LF1) in wenigstens einem an der Trennung (VF41) beteiligten Verfahrensmittel (WSR) erfolgt.
26. Anlage nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass in dem an der Trennung (VF41) beteiligten Verfahrensmittel (WSR) Mittel zur regelbaren Absaugung der Staubfraktion (STF1) vorgesehen sind.
27. Anlage nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass das an der Trennung • (VF41) beteiligte Mittel (WSR) einen zickzackförmigen Absaugkanal umfasst.
28. Anlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 26 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur regelbaren Staubabsaugung zumindest ein frequenzgesteuertes Gebläse umfassen.
29. Anlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass dem an der Trennung (VF41) beteiligten Verfahrensmittel (WSR) zumindest ein Trenntisch (TT) nachgeschaltet ist, der die nach der Trennung (VF41) abgetrennte Restfraktion in zumindest eine Leichtgutfraktion (LF1-LG) und eine Schwergutfraktion (LF1-SG) trennt (VF42).
30. Anlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Trenntisch (TT) hinsichtlich seines auf das zu trennende Gut wirkenden Luftstroms und/oder seiner Rüttelamplitude und/oder seiner Neigung einstellbar ist.
31. Anlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (HM) zur Beanspruchung (VF2) der Leichtfraktion (LF) mittels Prall und/oder Schlag, vorzugsweise in Form zumindest einer Rotorprall- oder zumindest einer Hammermühle vorgesehen sind.
32. Anlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 25 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, dass bei Einsatz einer Rotorprallmühle der Abstand zwischen Stator und Rotor vorzugsweise zwischen 3 mm und 5 mm beträgt.
33. Anlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 25 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, dass bei Einsatz einer Hammermühle deren Sieblochung vorzugsweise einen Lochdurchmesser zwischen 8 und 15 mm aufweist und deren Schlagwerkzeuge vorzugsweise zwischen 6 mm und 14 mm breit sind.
34. Anlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 25 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass den Mitteln (HM) zur Beanspruchung (VF2) der Leichtfraktion (LF) mittels Prall und/oder Schlag Mittel (MA2) zum Abtrennen ferromagnetischer Bestandteile (FE), vorzugsweise wenigstens ein Magnetabscheider, insbesondere eine Magnettrommel oder eine überbandmagneteinrichtung vorgeschaltet sind.
35. Anlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 25 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass den Mitteln (HM) zur Beanspruchung (VF2) der Leichtfraktion (LF) mittels Prall und/oder Schlag eine Klassiereinrichtung, insbesondere eine Siebeinrichtung (SE) mit einer Lochung von etwa 5-8 mm, nachgeschaltet ist.
36. 'Anlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 25 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass dem Trenntisch (TT) Mittel (RE) zur Oberflächenreinigung zumindest der Leichtgutfraktion (LF1-LG), insbesondere in Form einer Zentrifuge, nachgeschaltet sind.
37. Anlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 25 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass dem Mittel (RE) zur Oberflächenreinigung eine Agglomerationseinrichtung (AGE), insbesondere eine diskontinuierlich arbeitende, nachgeschaltet ist.
38. Anlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 25 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass der Agglomerationseinrichtung (AGE) ein Puffer (P) vorgeschaltet ist.
39. Anlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 25 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass der Agglomerationseinrichtung (AGE) Mittel zum Kühlen und Trocknen (KE, TE), vorzugsweise in Form eines Luftfördergebläses, nachgeschaltet sind.
40. Anlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 25 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass der Agglomerationseinrichtung (AGE) Mittel (MA3) zur ferromagne- tischen Metallabscheidung, vorzugsweise wenigstens ein Neodymmagnet, nachgeschaltet sind.
41. Anlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 25 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, durch die das Agglomerat nach der Agglomeration (VF6) einer gasbasierten Extraktion von Schadstoffen unterzogen werden kann. |
Beschreibung
Verfahren und Anlage zur Aufbereitung von kunststoffreichen Abfällen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Aufbereitung einer Leichtfraktion, die während der Aufbereitung von metallarmen, kunststoffreichen Abfällen erzeugt wurde.
Eine solche Leichtfraktion fällt beispielsweise beim Shreddem von Altfahrzeugen an. Das Shreddern von Altfahrzeugen und ähnlichen Stoffströmen zum Materialaufschluss mit dem Ziel verbesserter Materialverwertung ist seit langem bekannt. Die zuvor von lokalen Altauto-Verwertungsbetrieben von wirtschaftlich verwertbaren Teilen (i.w. Ersatzteile) befreiten und schadstoffentfrachteten (z.B. durch Entnahme von Betriebsflüssigkeiten) Altkarossen werden in Shredderbetrieben ohne größere physikalische Vorbehandlung der Shredderanlage zugeführt. Bei den bei der Durchführung des Shredder-Prozesses etablierten Verfahrensführungen wird das anfallende Stoffgemisch in verschiedene Fraktionen aufgeteilt.
Die Altkarosse wird in der nach dem Prinzip einer Hammermühle arbeitenden Shredderanlage in etwa faustgroße Stücke zerschlagen. Im Nachgang des Zerkleinerungsprozesses werden mittels einer geeigneten Absaugvorrichtung flugfähige Bestandteile abgesaugt und über einen Zyklon abgeschieden (die sogenannte Shredder-Leichtfraktion (SLF)). Der verbleibende Luftstrom wird einer Entstaubung zugeführt. Die nicht abgesaugte Fraktion wird anschließend mit einem geeigneten Magnetabscheider in eine ferromagnetische Fraktion (sogenannter Shredder- Schrott (SS)) und eine nicht- ferromagnetische Fraktion (sogenannte Shredder-Schwerfraktion (SSF)) aufgetrennt.
Der Shredder-Schrott (SS) wird direkt als Sekundärrohstoff in Stahlwerken eingesetzt, die Shredder-Schwerfraktion (SSF) wird separat aufbereitet und in metallurgisch verwertbare Metallfraktionen und eine metallabgereicherte Restfraktion getrennt. Neben diesen Rückständen aus der Shredder-Schwerfraktion (SSF) verbleibt die Shredder-Leichtfraktion (SLF) als äußerst heterogenes Gemisch aus Kunststoffen, Schaumstoffen, Gummi, Textilien, Glas, Keramik, Holz, Eisen- und Nichteisenmetallen. Nach bisherigen Konzepten werden die durch die Shredder- Leichtfraktion (SLF) und/oder die Restfraktion aus der Aufbereitung der Shredder-Schwerfraktion (SSF) somit gebildeten, metallurgisch nicht verwertbaren sogenannten Shredder-Rück- stände in der Regel als Abfall deponiert oder in Müllverbrennungsanlagen verbrannt. Im Lichte steigender gesetzlicher Anforderungen (beispielsweise EU-Altautorichtlinie), steigender Deponiekosten und steigender Anforderungen ' an das Deponiegut ist eine möglichst hohe Verwer-
tungsquote aller beim Shredderprozess entstehenden Fraktionen wünschenswert. Die Altautoverordnung vom 01.04.1998 sieht sogar vor, dass ab dem Jahr 2015 über 95 Gew.% eines Altautos verwertet werden müssen. Verschärfte Anforderungen aus der im September 2000 verabschiedeten EU-Altautorichtlinie schreiben darüber hinaus vor, bei der Altautoverwertung den Anteil wieder verwendbarer sowie werk- und rohstofflich nutzbarer Stoffströme auf mindestens 85 Gew.% zu steigern.
Eine Verwertung der Shredder-Leichtfraktion (SLF) in gesicherter Qualität (stofflich, beispielsweise in Hoch- oder Kupolöfen oder auch energetisch beispielsweise zum Einsatz als Brennstoff in Zementwerken oder Kraftwerken) ist nach den derzeitigen Erkenntnissen unter ökolo- - gisch und ökonomisch vertretbaren Bedingungen nur dann möglich, wenn die Shredder-Rück- stande bzw. die Shredder-Leichtfraktion (SLF) mit Hilfe geeigneter Aufbereitungsschritte in weitmöglichst hochwertige, homogene Teilfraktionen zerlegt werden.
In der EP 1 333 931 B1 wird ein Verfahren zur gemeinsamen Aufbereitung von Shredder-Frak- tionen vorgestellt, bei dem u.a. eine qualitativ hochwertige und stofflich oder energetisch verwertbare Flusen-Fraktion erzeugbar ist. Dabei werden in Vorprozessen die Shredder-Leichtfraktion (SLF), die Shredder-Schwerfraktion (SSF) sowie die in den Vorprozessen entstehenden Stoffströme aufbereitet und es wird zumindest in Teilen in einem gemeinsamen Hauptprozess eine Rohflusen-Fraktion durch Abscheidung von wenigstens einer ferromagnetischen Fraktion, einer NE-Metall-haltigen Fraktion, einer Granulat-Fraktion und einer Sand-Fraktion erzeugt. Die so erzeugte, bereits sehr homogene Rohflusen-Fraktion wird in einem weiteren Veredelungs- prozess durch die aufeinanderfolgenden Prozessschritte Metallverkugelung, Entstaubung und Dichtetrennung in eine metallhaltige Staub-Fraktion, eine Staub- und metallarme Flusen-Fraktion und eine Metall-Fraktion weiter aufgetrennt. Die dadurch erzeugte hochwertige Flusen- Fraktion ist problemlos stofflich oder energetisch verwertbar.
Die DE 102 24 133 A1 beschreibt ein Verfahren zur Behandlung von Schlamm, das zur effizienten mechanischen Entwässerung im Vorfeld einer späteren thermischen Behandlung des Schlamms dienen soll. Es wird unter anderem vorgeschlagen, dem Schlamm Zusatzstoffe in Form einer nach dem Verfahren der EP 1 333 931 B1 veredelten Flusen-Fraktion zuzuführen. Es wird ferner auch auf die Möglichkeiten einer weiteren Aufbereitung der so vorveredelten FIu- senfraktion hingewiesen, was die Verfahrensschritte Prallbehandlung, Siebung und Dichtetrennung umfasst. Die aus der Dichtetrennung gewonnene Leichtfraktion (Flusen) wird mit dem ü- berlauf aus der Siebung (ebenfalls Flusen) zusammengeführt und den nachgeordneten, alternativen Verfahrensschritten -Zerkleinerung, -Agglomeration, -Pelletieren oder -Brikettieren unterzogen. Des weiteren wird im Falle der Agglomeration vorgeschlagen, dass der Materialaus-
trag des Agglomerators den weiteren Aufbereitungsstufen -Absiebung nicht agglomerierter, verklumpter Teile, -weitere FE-Metall-Abscheidung sowie -Materialabkühlung während pneumatischer Förderung unterzogen wird.
Aus der DE 197 55 629 A1 ist ein Verfahren zur Aufbereitung der Shredder-Leichtfraktion aus Shredderanlagen bekannt, bei dem die komplexe Shredder-Leichtfraktion durch Zerkleinern und Trennen in die vier Teilfraktionen Shreddersand (i.w. ausgeschleuste Inertmaterialien, wie Glas, Sand, Schmutz), Shreddergranulat (i.w. Kunststoffgranulat), Metallgranulat (i.w. aus abgetrenntem Eisen, Kupfer und Aluminium) und Shredderflusen (flugfähige Leichtstoffe) aufgeteilt wird, wobei die genannten Teilfraktionen so homogen sein sollen, dass sie einer stofflichen und/oder energetischen Verwertung zugeführt werden können.
Schließlich wird in der EP 1 337 341 B1 ein Verfahren zur gemeinsamen Aufbereitung von Shredder-Fraktionen beschrieben, bei dem die während der Aufbereitung der Shredder-Leicht- fraktion und der Shredder-Schwerfraktion in Vorprozessen entstehenden primären Stoffströme zumindest in Teilen einem gemeinsamen Hauptprozess zur abschließenden Aufarbeitung zugeführt werden. Als Endprodukte werden mindestens eine ferromagnetische Fraktion, eine Nicht-Eisenmetall-haltige Fraktion, eine Granulat-Fraktion, eine Sand-Fraktion und eine Flusen- Fraktion erzeugt. Es wird darauf hingewiesen, dass die Endprodukte entweder direkt einer stofflichen oder energetischen Verwertung zugeführt oder gegebenenfalls in weiteren Veredelungsschritten zu verwertbaren Produkten hoher Qualität weiterverarbeitet werden können.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anlage zur Verfügung zu stellen, mit denen eine Leichtfraktion, die während der Aufbereitung von metallarmen, kunststoffreichen Abfällen erzeugt wurde, noch weiter veredelt werden kann, so dass ein hochreines Endprodukt zur hocheffizienten, stofflichen aber auch besseren energetischen Verwertung erhalten wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 25 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Aufbereitung einer Leichtfraktion (Rohflusen), die während der Aufbereitung von metallarmen, kunststoffreichen Abfällen erzeugt wurde, werden nacheinander zumindest folgende Verfahrensschritte durchgeführt: - Beanspruchung der Leichtfraktion mittels Prall und/oder Schlag
Klassierung der Leichtfraktion in zumindest zwei Leichtfraktionskiassen
- Trennung zumindest einer Leichtfraktionskiasse in zumindest eine Staubfraktion und zumindest eine weitere Fraktion, wobei die Trennung der Staubfraktion über eine im wesentlichen kontrollierte Verweilzeit der Leichtfraktionskiasse in wenigstens einem an der Trennung beteiligten Verfahrensmittel erfolgt.
Durch die Trennung zumindest einer Leichtfraktionskiasse in zumindest eine Staubfraktion und zumindest eine weitere Fraktion, wobei die Trennung der Staubfraktion über eine im wesentlichen kontrollierte Verweilzeit der Leichtfraktionskiasse in wenigstens einem an der Trennung beteiligten Verfahrensmittel erfolgt, erhält man ein sehr reines Zwischenprodukt (Zwischenfraktion), was zu einer besseren Verarbeitbarkeit der Zwischenfraktion in darauf folgenden Verfahrensschritten führt. Insgesamt ist dadurch eine deutlich verbesserte stoffliche aber auch energetische Verwertung möglich.
Insbesondere durch die im wesentlichen kontrollierte Verweilzeit der Leichtfraktionskiasse in dem an der Trennung beteiligten Verfahrensmittel ist ein weitgehend reproduzierbares, flexibel auf die Beschaffenheit des jeweils eingebrachten Materials einstellbares Verfahren möglich, was zu einer entscheidenden Qualitätsverbesserung des Ausgangsmaterials führt.
In höchst vorteilhafter weise ist die Verweilzeit der Leichtfraktionskiasse in dem Verfahrensmittel über eine regelbare Absaugung kontrolliert. Dabei kann die Absaugung zweckmäßigerweise einen Absaugluftstrom aufweisen, der in Abhängigkeit der Dichte bzw. spezifischen Dichte der zumindest einen Leichtfraktionskiasse geregelt wird. Hierbei bietet es sich zweckmäßigerweise an, die Geschwindigkeit des Absaugluftstroms proportional zur Dichte bzw. spezifischen Dichte der zumindest einen Leichtfraktionskiasse zu regeln. Der Absaugluftstrom nimmt also mit steigender Dichte zu und mit fallender Dichte ab.
Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, dass die in einen Absaugkanal fallenden Partikel in Ihrer Sinkgeschwindigkeit kontrollierbar gebremst werden und somit auch die Verweilzeit im Absaugkanal kontrolliert ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Leichtfraktionskiasse neben der Staubfraktion in zumindest eine Leichtgutfraktion und eine Schwergutfraktion getrennt wird. Somit kann die Schwergutfraktion einem anderen, gesonderten Prozess zugeführt und die Leichtgutfraktion einer weiteren vorteilhaften Spezialbehandlung zugeführt werden. Dies kann beispielsweise höchst vorteilhaft eine Reinigung der Leichtgutfraktion sein.
- A -
Zweckmäßigerweise erfolgt die Reinigung trocken, und zwar durch Entstaubung. Dabei wird die Leichtgutfraktion in einer Zentrifuge von schwermetallbehaftetem Staub (dieser ist Lw. Blei- und Zinkhaltig) befreit und das verbleibende, schwermetallabgereicherte Material wird somit höheren Anforderungen an die Umweltverträglichkeit gerecht.
Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die Klassierung der Leichtfraktion durch Siebung, vorzugsweise bei einem Lochdurchmesser von etwa 5-8 mm erfolgt. Bei der Wahl des Lochdurchmessers hat sich gezeigt, dass sich durch die Siebung zumindest eine erste Leichtfraktionskiasse mit einem durchschnittlichen Teilegrößenbereich < 5-8mm und eine zweite Leichtfraktionskiasse mit einem durchschnittlichen Teilegrößenbereich > 5-8mm erzeugen lässt, die gut weiterverarbeitbar bzw. auftrennbar sind. Die durch die Trennung der Leichtfraktion (Rohflusen) gewonnene Leichtgutfraktion (Flusen) weist vorteilhaft im Mittel ein Schüttgutgewicht von < 250 kg/m3 und die gewonnene Schwergutfraktion (Granulat) im Mittel ein Schüttgutgewicht von > 250 kg/m3, insbesondere > 400 kg/m 3 auf.
Bei der weiter zu veredelnden Leichtfraktion (Rohflusen) handelt es sich gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung um eine faserreiche Leichtfraktion, insbesondere mit einem mittleren Schüttgewicht von < 0,2 t/m 3 , die bei der Aufbereitung von metallarmen, kunststoffreichen Abfällen (diese sind bevorzugt zumindest zum Teil Shredder-Rückstände metallhaltiger Abfälle) in einem Vorprozess erzeugt wurde.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass zur Erzeugung der Leichtfraktion (Rohflusen) während der Aufbereitung von metallarmen, kunststoffreichen Abfällen zumindest folgende Verfahrensschritte nacheinander durchgeführt werden:
- Abtrennung von ferromagnetischen Bestandteilen
- Abtrennung einer ersten Rohsand-Fraktion
- Abtrennung von metallischen, nicht-ferromagnetischen Bestandteilen
- Abtrennung grober Bestandteile
- Zerkleinerung
- Abtrennung einer zweiten Rohsand-Fraktion
Sortierung in wenigstens eine Leichtfraktion und eine Schwerfraktion
Die auf diese Weise hergestellte Leichtfraktion (Rohflusen) stellt einen idealen, gut weiter zu veredelnden Ausgangsstoff für das erfindungsgemäße Verfahren dar.
Vor der Prallbehandlung kann die Leichtfraktion vorteilhafterweise einer Fe-Abscheidung unterzogen werden.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Leichtgutfraktion nach der Reinigung einer Agglomeration, insbesondere einer diskontinuierlichen, unterzogen wird, um die Leichtgutfraktion (gereinigte Flusen) in einen rieselfähigen Zustand zu überführen. Vor der Agglomeration ist die Leichtgutfraktion dann allerdings zweckmäßigerweise einem Puffer zuzuführen, um eine Abkopplung der Agglomerationsstufe vom Vorprozess und damit einen störungsfreien Prozessbetrieb zu gewährleisten. Die gewählte Agglomerationstemperatur sollte zweckmäßigerweise bei etwa 100 0 C bis 180 0 C, vorzugsweise bei etwa 140 0 C bis 17O 0 C liegen. Das entstehende Agglomerat sollte zweckmäßigerweise gekühlt werden, um einerseits dessen Händelbarkeit zu erleichtern und andererseits eine Selbstzündung des Materials in einem Lagersilo oder einer Verpackungsvorrichtung zu verhindern. Eine erste Kühlung erfolgt mit Wasser bereits im Agglomerator selbst, wobei eine Abkühlung auf etwa 45°C-65°C, bevorzugt auf etwa 50°C-60°C, erfolgt. Danach kann sich noch eine weitere Kühlung/Trocknung des Agglomerats anschließen, bei der eine Kühlung, vorzugsweise mittels Luft (bspw. durch Luftfördergebläse) erfolgt. Hierbei wird bevorzugt ein Restfeuchtegehalt < 1 ,5 % angestrebt, wobei dieser durch eine entsprechende Einstellung der Verweilzeit in einer geeigneten pneumatischen Förderung erreicht werden kann.
Optional kann in höchst zweckmäßiger Weiterbildung des Erfindungsgedankens vorgesehen sein, nach der Agglomeration, vorzugsweise unmittelbar danach (wonach das Agglomerat noch warm und feucht ist) eine gasbasierte Extraktion von Schadstoffen aus dem Agglomerat durchzuführen ("Polizeifilterfunktion"). Als Gas können sehr vorteilhaft Stickstoff Oder auch Luft eingesetzt werden.
Die zu extrahierenden Schadstoffe können beispielsweise leichtflüchtige Kohlenwasserstoff- Verbindungen und/oder leichtflüchtige anorganische Bestandteile (bspw. Quecksilber) sein, wobei durch den Verfahrensschritt der gasbasierten Extraktion die Erreichung vorgeschriebener Spezifikationen des Endproduktes noch weitergehend abgesichert werden kann. Damit allerdings die Temperatur während der gasbasierten Extraktion nicht zu weit absinkt und eine ausreichende Extraktion gewährleistet werden kann, sollte die gasbasierte Extraktion vor der Kühlung des Agglomerats erfolgen.
Optional kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass nach der Agglomeration nochmals eine Siebung des Agglomerats durchgeführt wird, um dessen Korngröße individuell an etwaige Anforderungen von Abnehmern anzupassen, wobei die Korngrößenverteilung im Wesentlichen über
die Verweilzeit der Leichtgutfraktion im Agglomerator und die gewählte Agglomerationstemperatur bis zur Kühlung bestimmt wird.
Es ist sehr von Vorteil, wenn die Leichtfraktion nach der Agglomeration einer Metallabscheidung unterzogen wird. Das während der Agglomeration (durch Imprägnation mit ferromagnetischen Partikeln) leicht magnetisierte, verkugelte Flusen-Material kann dabei höchst vorteilhaft einer Metallabscheidung mittels eines hochwirksamen Neodymmagneten unterzogen werden. Nicht magnetisches, bisher mitgeschlepptes Material (z.B. Kupferpartikel oder Kunststoffgranulat) wird abgetrennt und einem weiteren, gesonderten Prozess zugeführt. übrig bleibt ein hochveredeltes Shredderflusen-Agglomerat.
Alternativ zur dargestellten Agglomeration ist aber auch eine Pelletierung oder Brikettierung der Leichtgutfraktion (gereinigte Flusen) denkbar. Auch in diesem Fall ist eine Pufferung der Leichtgutfraktion (gereinigte Flusen) durchaus sinnvoll und insbesondere im Hinblick auf die Sicherstellung einer hohen Materialverfügbarkeit zweckmäßig.
Zu erwähnen ist, dass gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens die durch die Trennung erhaltene Leichtgutfraktion (Flusen) mit zumindest einer der durch die vorherige Klassierung erhaltenen Leichtfraktionskiassen zusammengeführt wird. Diese wird zweckmäßigerweise die zweite Leichtfraktionskiasse mit einem durchschnittlichen Teilegrößenbereich > 5-8mm sein, welche ebenfalls in Form von Flusen vorliegt und sich daher eine pro- zessoptimierende Zusammenführung dieser Materialströme anbietet.
Die erfindungsgemäße Anlage zur Aufbereitung einer Leichtfraktion, die während der Aufbereitung von metallarmen, kunststoffreichen Abfällen erzeugt wurde, weist Mittel auf, mit denen nacheinander folgende Verfahrensschritte durchführbar sind:
Beanspruchung der Leichtfraktion mittels Prall und/oder Schlag Klassierung der Leichtfraktion in zumindest zwei Leichtfraktionskiassen - Trennung zumindest einer Leichtfraktionskiasse in zumindest eine Staubfraktion und zumindest eine weitere Fraktion, wobei die Trennung der Staubfraktion über eine im wesentlichen kontrollierte Verweilzeit der Leichtfraktionskiasse in wenigstens einem an der Trennung beteiligten Verfahrensmittel erfolgt.
Durch die Trennung zumindest einer Leichtfraktionskiasse in zumindest eine Staubfraktion und zumindest eine weitere Fraktion, wobei die Trennung der Staubfraktion über eine im wesentlichen kontrollierte Verweilzeit der Leichtfraktionskiasse in wenigstens einem an der Trennung
beteiligten Verfahrensmittel erfolgt, erhält man ein sehr reines Zwischenprodukt (Zwischenfraktion), was zu einer besseren Verarbeitbarkeit der Zwischenfraktion in darauf folgenden Verfahrensschritten führt. Insgesamt ist dadurch eine deutlich verbesserte stoffliche aber auch energetische Verwertung möglich.
Es ist von Vorteil, wenn in dem an der Trennung beteiligten Verfahrensmittel Mittel zur regelbaren Absaugung der Staubfraktion vorgesehen sind. Dies kann besonders kostengünstig und effektiv über wenigsten ein frequenzgesteuertes Gebläse realisiert werden. Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anlage umfasst das an der Trennung beteiligte Mittel einen zick-zack-förmigen Absaugkanal. Der Absaugkanal kann beispielsweise Bestandteil einer Windsichtungseinrichtung sein, bei der das zu trennende Gut von oben in den Absaugkanal eingegeben wird. Der zick-zack-förmige Absaugkanal trägt (wie die regelbare Absaugung auch) dazu bei, dass die Verweilzeit der Partikel im Absaugkanal kontrolliert ist. Die Partikel fallen also nicht unkontrolliert den Absaugkanal hinunter, sondern deren Sinkgeschwindigkeit wird stark abgebremst, da die Partikel auf die schrägen Flächen (Prallflächen) des zick- zackförmigen Absaugkanals aufprallen.
Zwar lässt sich durch die Erhöhung der Anzahl hintereinander angeordneter, zickzackförmiger Elemente die Verweilzeit des Guts im Absaugkanal (und somit die Trenngüte) erhöhen, doch nimmt damit auch der aufzubringende Absaugluftstrom und damit die erforderliche Leistung des Gebläses zu. Hier ist ein vorteilhafter Kompromiss zwischen Trenngüte und Energiebedarf sicherzustellen.
Denkbar ist auch, die Verweilzeit im Absaugkanal über andere konstruktive Maßnahmen zu kontrollieren bzw. zu erhöhen, eine zickzackförmige Ausgestaltung des Absaugkanals ist jedoch sehr einfach und kostengünstig zu realisieren.
Ferner sei darauf hingewiesen, dass durch geeignete Dosierförderer eine wohldosierte Einbringung der Leichtfraktion in den Absaugkanal erfolgen sollte, derart, dass eine Klumpen- oder Agglomeratbildung wirksam vermieden werden kann. Dies führt zu einer optimalen Vereinzelung der Partikel der Leichtfraktion und somit zu einer noch verbesserten Trenngüte.
Eine weitere zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dem an der Trennung beteiligten Verfahrensmittel zumindest einen Trenntisch nachzuschalten, der die nach der Trennung abgetrennte Restfraktion in zumindest eine Leichtgutfraktion und eine Schwergutfraktion trennt. Hierbei ist es sehr vorteilhaft, wenn der Trenntisch hinsichtlich seines auf das zu trennende Gut wirkenden Luftstroms und seiner Rüttelamplitude einstellbar ist. Ferner ist es sehr
vorteilhaft, wenn der Trenntisch in seiner Neigung vorstellbar ist. Dadurch lässt sich die Verweilzeit des zu trennenden Guts auf dem Trenntisch variieren.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind Mittel zur Beanspruchung der Leichtfraktion (Rohflusen) mittels Prall und/oder Schlag, vorzugsweise in Form zumindest einer Rotorprall- oder zumindest einer Hammermühle vorgesehen. Bei Verwendung einer Rotorprallmühle ist der Abstand zwischen Stator und Rotor zweckmäßigerweise zwischen 3 mm und 5 mm einzustellen. So kann eine sehr gute mechanische Beanspruchung der Leichtfraktion mit der gewünschten Verkugelung von in der Leichtfraktion noch enthaltenen Kupferlitzen bzw. Metalldrähten und anderen Störstoffen sichergestellt werden.
Wird zur mechanischen Beanspruchung der Leichtfraktion eine Hammermühle gewählt, dann ist durch Wahl einer geeigneten Sieblochung und geeigneter Schlagwerkzeuge sicherzustellen, dass die Verweilzeit in der Hammermühle ausreicht, um zu einer zufriedenstellenden Verkugelung der Kupferlitzen und Metalldrähte zu führen. Als besonders vorteilhaft haben sich hier eine Sieblochung mit einem Lochdurchmesser zwischen 8 mm und 15 mm sowie Schlagwerkzeuge mit einer Breite zwischen 6 mm und 14 mm herausgestellt.
Es ist von Vorteil, wenn den Mitteln zur Beanspruchung der Leichtfraktion mittels Prall und/oder Schlag Mittel zum Abtrennen ferromagnetischer Bestandteile, vorzugsweise wenigstens ein Magnetabscheider, insbesondere eine Magnettrommel oder eine überbandmagneteinrichtung vorgeschaltet sind.
Ferner sieht eine äußerst zweckmäßige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anlage vor, dass den Mitteln zur Beanspruchung der Leichtfraktion mittels Prall und/oder Schlag eine Klassiereinrichtung, insbesondere eine Siebeinrichtung mit einer Lochung von etwa 5-8 mm, nachgeschaltet ist.
Es ist ferner in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass dem Trenntisch Mittel zur Oberflächenreinigung zumindest der Leichtgutfraktion nachgeschaltet sind, bevorzugt in Form einer mit ihrer Drehachse vertikal ausgerichteten Zentrifuge. Hierdurch wird eine wirksame Abreicherung der Leichtfraktion von schwermetallhaltigen Stäuben erzielt.
Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anlage sieht zudem vor, dass dem Mittel zur Oberflächenreinigung eine Agglomerationseinrichtung, insbesondere eine diskontinuierlich arbeitende, nachgeschaltet ist. Der Agglomerationseinrichtung ist dabei zweckmäßigerweise ein Puffer vorgeschaltet.
Der Agglomerationseinrichtung sind in Weiterbildung des Erfindungsgedankens Mittel zum Kühlen und Trocknen, vorzugsweise in Form eines Luftfördergebläses und/oder in Form einer Kühlwasser-Zuführeinrichtung, nachgeschaltet.
Schließlich ist vorteilhafterweise vorgesehen, der Agglomerationseinrichtung Mittel zur ferro- magnetischen Metallabscheidung, vorzugsweise wenigstens ein Neodymmagnet, nachzuschalten.
Es ist zum Zwecke der Erhaltung einer hohen Qualität und einer weitergehenden Absicherung der Erreichung vorgeschriebener Spezifikationen sehr vorteilhaft, wenn Mittel vorgesehen sind, durch die das Agglomerat nach der Agglomeration einer gasbasierten Extraktion von Schadstoffen unterzogen werden kann.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeipiels näher beschrieben. Dabei zeigen die
Fig.1 ein schematisches Fließdiagramm der nacheinander folgenden Prozessschritte zum Erhalt einer kunststoffreichen Leichtfraktion LF (Rohflusen) und einer kunststoffreichen Schwerfraktion SF (Rohgranulat),
Fig. 2 ein schematisches Fließdiagramm eines ersten Teils der nacheinander folgenden Prozessschritte zur Aufbereitung der Leichtfraktion LF (Rohflusen)
Fig.3 ein schematisches Fließdiagramm eines zweiten Teils der nacheinander folgenden Prozessschritte zur Aufbereitung der Leichtfraktion LF (Rohflusen)
Das in Fig.1 gezeigte schematische Fließdiagramm zeigt den Prozessablauf bei der Aufbereitung von metallarmen, kunststoffreichen Abfällen KA zum Erhalt einer kunststoffreichen Schwerfraktion SF und einer kunststoffreichen Leichtfraktion LF, die beispielsweise einem Shredderprozess von Altfahrzeugen nachgeschaltet sein können.
Neben den metallarmen, kunststoffreichen Abfällen aus einem Shredderprozess können auch andere Kunststoffabfälle mit Hilfe der Erfindung aufbereitet werden. Bei der Verwertung von Altfahrzeugen werden zunächst in einem an sich bekannten vorgeschalteten Shredderprozess in einem Shredder metallhaltige Abfälle durch einen Zerkleinerungsprozess aufgeschlossen. Im Nachgang erfolgt eine Abtrennung einer flugfähigen Shredder-Leichtfraktion SLF durch eine
Absaugeinrichtung. Der nach der Absaugung verbleibende schwere, nichtflugfähige Stoffstrom wird auf einem Magnetabscheider in eine ferromagnetische und eine nichtferromagnetische Fraktion getrennt. Die ferromagnetische Fraktion wird als Shredderschrott bezeichnet und stellt das primäre, direkt in der Metallurgie einsetzbare Produkt des Shredders dar. Die verbleibende schwere, nichtferromagnetische Fraktion wird als Shredder-Schwerfraktion SSF bezeichnet.
Die Shredder-Leichtfraktion SLF wird allein oder zusammen mit der Shredder-Schwerfraktion SSF und gegebenenfalls mit weiteren metallarmen, kunststoffreichen Abfällen gemäß der Erfindung weiter aufbereitet und werden wenn sie dem erfindungsgemäßen Prozess unterworfen werden als metallarme, kunststoffreiche Abfälle KA bezeichnet. Diese Kunststoffabfälle weisen einen Metallanteil von < 20%, vorzugsweise einen Metallanteil im Größenbereich von 5 % auf. Für die Einspeisung der metallarmen, kunststoffreichen Abfälle sind ein oder mehrere Aufgabebehälter B1 und/oder B2 vorgesehen, um den erfindungsgemäßen Aufbereitungsprozess von vorgelagerten Prozessen, beispielsweise den Shredder-Prozess abzukoppeln.
In einem ersten Verfahrenschritt V1 werden die ferromagnetischen Bestandteile FE mittels eines Magnetabscheiders MA1 als ferromagnetische Fraktion abgetrennt, die damit einem metallurgischen Aufarbeitungsprozess zur rohstofflichen Wiederverwertung zugeführt werden können. Darauf folgt eine Abtrennung V2 einer ersten Rohsandfraktion RS1 mittels einer Siebeinrichtung SE1 , die im Ausführungsbeispiel eine Lochgröße im Bereich von 10 -12 mm aufweist. Durch die Abtrennung dieser Rohsandfraktion werden die nachfolgenden Prozessschritte bezüglich der abgetrennten Rohsandfraktion entlastet. An den Verfahrensschritt V2 schließt sich ein Prozessschritt V3 zur Abscheidung von nichtferromagnetischen Metallbestandteilen NE (nichtferromagnetische Metallfraktion), wie Kupfer, Messing und Aluminium an. Vorzugsweise können hier Mittel NE1 zur Wirbelstromabscheidung oder zur sensitiven Metallabtrennung mittels Färb- oder Fehlfarbendetektion zum Einsatz kommen. Bewährt hat sich hier der Einsatz der Anlage VARISORT der Firma S & S GmbH. Der nachfolgende Prozessschritt V4 der Abtrennung grober Bestandteile reduziert maßgeblich den Verschleiß im nächsten Prozessschritt V5 der Hauptzerkleinerung. Zum Einsatz können im Prozessschritt V4 zur Abtrennung der groben Bestandteile SG Mittel ST zur Luftstromtrennung, sogenannte Air Knife-Systeme, kommen. Nach der Abtrennung des Schwergutes erfolgt im Prozessschritt V5 eine Zerkleinerung der verbleibenden Fraktionen mittels einer Hammermühle HM. Die Zerkleinerung erfolgt dabei derart, dass das Volumen der in den verbleibenden Fraktionen enthaltenen Leichtfraktion LF (Roh- flusen) vergrößert wird, wodurch in einem späteren Prozessschritt V7 eine verbesserte und fraktionssaubere Auftrennung der verbleibenden Fraktionen in eine Leichtfraktion LF (Rohflu- sen) und eine Schwerfraktion SF (Rohgranulat) möglich ist. Zur Auftrennung der verbleibenden
Fraktion sind nach dem Ausführungsbeispiel Mittel (WS) zur Windsichtung vorgesehen. Die entstehende Schwerfraktion SF (Rohgranulat) weist ein mittleres Schüttgutgewicht von 0,3 t/m 3 auf. Zwischen dem Prozessschritt V5 der Zerkleinerung, vorzugsweise bei 20 mm, und dem Prozessschritt- V7 der Auftrennung der verbleibenden Fraktionen ist ein Prozessschritt V6 vorgesehen, in dem eine zweite Rohsandfraktion RS2 mittels einer Siebeinrichtung SE2 abgetrennt wird. Die Lochgröße der Siebeinrichtung SE2 liegt vorzugsweise im Bereich von 4 - 6 mm.
Die so erzeugte Leichtfraktion LF (Rohflusen) wird durch das in den Fig. 2 und 3 gezeigte Verfahren veredelt, wobei in der Fig.2 der erste Teil des Verfahrens (Verfahrensschritte VF1 bis VF5 bzw. optionale Verfahrensschritte VF6 1 , VF6") und in der Fig. 3 der zweite Teil des Verfahrens (Verfahrensschritte VF6 bis VF9) dargestellt ist. Während der Veredelung wird die Leichtfraktion LF in einem ersten Prozessschritt VF1 der Abscheidung der ferromagnetischen Bestandteile FE, die während der Zerkleinerung im Prozessschritt V5 aufgeschlossen wurden, unterzogen. Vorzugsweise kommt dafür ein Magnetabscheider MA2, beispielsweise eine Magnettrommel oder eine überbandmagneteinrichtung zum Einsatz.
Im einem nächsten Verfahrensschritt VF2 wird das Material einer mechanischen Beanspruchung, insbesondere einer Prallbehandlung, vorzugsweise in einer Rotorprall- oder in einer Hammermühle HM unterzogen, wobei im Material vorhandene Metall- bzw. Kupferdrähte und -litzen verkugelt werden.
Anschließend wird in einem nachgeschalteten Verfahrensschritt VF3 das Material einer Klassierung, vorzugsweise mittels einer Siebeinrichtung SE mit einem Lochdurchmesser von 5-8 mm, unterzogen. Hierdurch entstehen zwei Leichtfraktionskiassen LF1 und LF2, wobei die erste Leichtfraktionskiasse LF1 den Siebunterlauf (kleinere Bestandteile des Siebungsmaterials) mit einem durchschnittlichen Teilegrößenbereich < 5-8mm und die zweite Leichtfraktionskiasse LF2 den Siebüberlauf mit einem durchschnittlichen Teilegrößenbereich > 5-8mm darstellt. Die zweite Leichtfraktionskiasse LF2 weist überwiegend flusenartige Konsistenz auf.
In einem nachfolgenden Verfahrensschritt VF4 wird die erste Leichtfraktionskiasse LF1 einer Dichtetrennung unterzogen, wobei sich der Verfahrensschritt VF4 in die Verfahrensschritte VF41 und VF42 unterteilt. Im Verfahrensschritt VF41 wird die Leichtgutfraktion LF1 einer Windsichtungseinrichtung WSR mit einem zickzackförmigen, in etwa vertikal ausgerichteten Absaugkanal zugeführt. Der Absaugluftstrom im Absaugkanal ist mittels eines frequenzgesteuerten Gebläses regelbar und wird in Abhängigkeit der Dichte bzw. spezifischen Dichte der einge-
brachten Leichtfraktion LF1 geregelt. Durch den regelbaren Absaugluftstrom einerseits und den zickzackförmigen Absaugkanal andererseits ist eine kontrollierte Verweilzeit der Leichtfraktion im Absaugkanal und damit eine sehr hohe Trenngüte erreichbar.
Im nachgeschalteten Verfahrensschritt VF42 wird die vom Staub im Wesentlichen befreite Leichtfraktion einem Trenntisch TT zugeführt. Dieser ist hinsichtlich seines auf die zu trennende Leichtfraktion wirkenden Luftstroms, seiner Rüttelamplitude und seiner Neigung einstellbar. Die Leichtfraktionskiasse LF1 wird durch den Trenntisch TT in eine Leichtgut-Fraktion LF1-LG sowie eine Schwergut-Fraktion LF1-SG aufgetrennt.
Die Schwergut-Fraktion LF1-SG weist eine granulatförmige Konsistenz mit einem mittleren Schüttgewicht von etwa 400-500 kg/m3 auf und beinhaltet Kupfer in Form von Litzen oder Drähten. Die Schwergut-Fraktion LF1-SG wird einem weiteren Verarbeitungsmodul VM zugeführt, welches nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.
Die Leichtgut-Fraktion LF1-LG wird in einem darauffolgenden Verfahrensschritt VF5 einer Reinigung durch eine spezielle Reinigungseinrichtung RE unterzogen. Die Reinigungseinrichtung RE umfasst dabei wenigstens eine Zentrifuge, in der eine trockene Oberflächenreinigung der Leichtgut-Fraktion LF1-LG erfolgt. Konkret wird mittels der Zentrifuge die Leichtgut-Fraktion LF1-LG entstaubt, also von schwermetallbehaftetem Staub STF2 (i.w. Blei- und Zinkhaltig) befreit.
Anschließend kann die so gereinigte Leichtgut-Fraktion LF1-LG einer Pelletierung VF6' in einer Pelletiereinrichtung PE oder einer Brikettierung VF6" in einer Brikettiereinrichtung BE zugeführt werden, vorzugsweise wird sie (LF1-LG) je'doch einer Agglomeration VF6 zugeführt. Die Agglomeration VF6 der Leichtgut-Fraktion LF1-LG erfolgt in einer geeigneten Agglomerationseinrichtung AGE bei etwa 100 0 C bis 18O 0 C, vorzugsweise bei etwa 14O 0 C bis 170 0 C nach einem diskontinuierlichen Verfahren, solange, bis eine rieselfähige Konsistenz des aufzubereitenden Materials (LF1-LG) erreicht ist. Aufgrund der diskontinuierlichen Agglomeration ist die Anordnung eines Materialpuffers P vor der Agglomeration VF6 notwendig. Jedoch bietet das den Vorteil der Abkopplung des Verfahrensschrittes VF6 von den vorgeschalteten Verfahrensschritten und die Möglichkeit, eine zusätzliche Beschickung B des Materialpuffers P mit anderen, vorzugsweise auch prallbehandelten Materialien vorzunehmen. Aber auch vor der Pelletierung VF6' oder Brikettierung VF6" ist die Vorschaltung des Materialpuffers P sinnvoll und zweckmäßig.
Das durch die Agglomeration VF6 entstehende Agglomerat wird bereits im Agglomerator mittels Kühlwasser auf etwa 50-60 0 C abgekühlt. Optional können geeignete (nicht näher dargestellte) Mittel vorgesehen sein, um das Agglomerat nach der Agglomeration einer gasbasierten Extraktion von Schadstoffen zu unterziehen. Das Agglomerat kann anschließend mittels einer Kühleinrichtung KE aber noch weiter bis auf Umgebungstemperatur abgekühlt (VF7) werden. Die Kühleinrichtung KE kann hierbei mit Wasser arbeiten. Denkbar ist jedoch auch eine Abkühlung mittels Luft, beispielsweise Luft eines Luftfördergebläses. Insbesondere bei einer erfolgten Kühlung mittels Wasser ist eine Trocknung VF8 mittels einer geeigneten Trocknungseinrichtung TE zu empfehlen. Die Trocknung VF8 kann beispielsweise durch Luft, auch mit erhitzter Luft erfolgen. Die Verfahrensschritte VF7 und VF8 können auch parallel betrieben werden.
Schließlich wird das Agglomerat einer Metallabscheidung VF9 zugeführt, wobei als Metallabscheideeinrichtung MA3 vorzugsweise ein Neodymmagnet eingesetzt wird, der bei kleinen Abmessungen sehr hohe Trennleistung erzielt. Durch die Metallabscheideeinrichtung MA3 werden die magnetischen (während des Agglomerationsprozesses wurde das flusenartige Material (LF1-LG) durch Imprägnation mit ferromagnetischen Partikeln leicht magnetisch) von den nichtmagnetischen, vorwiegend kupferhaltigen Materialien abgetrennt. Als Endprodukte entstehen somit ein hochreines Shredderflusen-Agglomerat (SFA) und ein Kupfer/Kunststoffgranulat G. Das Kupfer/Kunststoffgranulat G wird (wie das Schwergut LF1-SG) ebenfalls dem weiteren Verarbeitungsmodul VM zugeführt, welches wie bereits erwähnt nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.
Bezugszeichenliste
AGE Agglomerationseinrichtung
B Beschickung des Materialpuffers P
B1. B2 Aufgabebehälter
BE Brikettiereinrichtung
FE ferromag netische Bestandteile
G Kupfer/Kunststoff-Granulat
HM Hammermühle
KA metallarme, kunststoffreiche Abfälle
KE Kühleinrichtung
KU Kunststoff
LF Leichtfraktion, die während der Aufbereitung von metallarmen, kunststoffreichen
Abfällen erzeugt wurde
LF1 1. Leichtfraktionskiasse mit durchschnittlicher Teilegröße < 5-8mm
LF1-LG Leichtgut, welches durch Dichtetrennung der 1. Leichtfraktionskiasse LF1 erzeugt wurde
LF1-SG Schwergut, welches durch Dichtetrennung der 1. Leichtfraktionskiasse LF1 erzeugt wurde
LF2 2. Leichtfraktionskiasse mit durchschnittlicher Teilegröße > 5-8mm
MA1 Metall-Abscheideeinrichtung
MA2 Metall-Abscheideeinrichtung
MA3 Metall-Abscheideeinrichtung
NE nicht-ferromagnetische Metallbestandteile
NE1 Mittel zur Abscheidung nicht-ferromagnetischer Metallbestandteile
P Materialpuffer
PE Pelletiereinrichtung
RE Reinigungseinrichtung (Zentrifuge)
RS1 erste Rohsandfraktion
RS2 zweite Rohsandfraktion
SE Siebeinrichtung
SE1 erste Siebeinrichtung
SE2 zweite Siebeinrichtung
SF Schwerfraktion, die während der Aufbereitung von metallarmen, kunststoffreichen
Abfällen erzeugt wurde
SFA Shredderflusen-Agglomerat
SG Schwergut
ST Mittel zur Schwergutabtrennung
STF1 Staubfraktion, durch Verfahrensschritt VF4 freigesetzt
STF2 Staubfraktion, durch Verfahrensschritt VF5 freigesetzt
TE Trocknungseinrichtung
TT Trenntisch
VM Verarbeitungsmodul, welches weitere Verarbeitungsschritte umfasst
V1-V7 Verfahrensschritte zur Aufbereitung von metallarmen, kunststoffreichen Abfällen
VF1-VF9 Verfahrensschritte zur Aufbereitung der Leichtfraktion LF (Rohflusen), die während der Aufbereitung von metallarmen, kunststoffreichen Abfällen KA erzeugt wurde
VF41 Verfahrensschritt zur Abtrennung von Staub
VF42 Verfahrensschritt zur Auftrennung von Leichtgut- und Schwergutfraktion
WS Mittel zum Auftrennen in eine Leicht- und eine Schwerfraktion
WSR Windsichtungseinrichtung zum Trennen der Staubfraktion