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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR SEPARATING A FRACTION CONTAINING NE METALS INTO THE RESPECTIVE NE METALS BY MEANS OF SURFACE COLOURING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/053547
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for separating a fraction containing NE metals into the respective NE metals. Said fraction containing NE metals is treated with at least one solution of one or more inorganic and/or organic reagents so as to specifically surface-colour the individual NE metal part according to the respective NE metal. The individual NE metal parts of the fraction are then sorted according to the respective surface colouring, especially picked automatically.

Inventors:
WARLITZ GOETZ (DE)
Application Number:
PCT/DE2000/004290
Publication Date:
July 26, 2001
Filing Date:
December 01, 2000
Export Citation:
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Assignee:
STEINERT GMBH ELEKTROMAGNETBAU (DE)
WARLITZ GOETZ (DE)
International Classes:
B07C5/342; C22B7/00; C22B21/00; (IPC1-7): C22B21/00; B07C5/342; C22B7/00
Foreign References:
EP0861910A21998-09-02
Other References:
D'ASTOLFO ET AL: "Recycling Automotive Aluminum Scrap Into New Products", INTERNATIONAL CONFERENCE ON PROCESSING MATRIALS FOR PROPERTIES,XX,XX, XP002072384
LITALIEN M ET AL: "PROCESSES FOR THE RECYCLING OF SHEET AND OTHER WROUGHT ALLOYS FROM ALUMINUM INTENSIVE VEHICLES", SAE TECHNICAL PAPER SERIES,US,SOCIETY OF AUTOMOTIVE ENGINEERS, WARRENDALE, PA, no. 970017, 24 February 1997 (1997-02-24), pages 45 - 53, XP002072383, ISSN: 0148-7191
Attorney, Agent or Firm:
Kassner, Klaus (Retzdorffpromenade 2/II Berlin, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Auftrennung einer NEMetalle enthaltenden Fraktion in die jeweiligen NEMetalle, umfassend die Schritte gegebenenfalls Zerkleinern der NEMetalle enthal tenden Fraktion und Abtrennen der ferromagnetischen Bestandteile von der Fraktion, gekennzeichnet durch a) Behandeln der erhaltenen NEMetallfraktion mit mindestens einer Lösung von einem oder mehreren anorganischen und/oder organischen Reagenzien unter Erzeugung einer spezifischen Oberflächenfärbung der einzelnen NEMetallfrakti onsbestandteile in Abhängigkeit von. dem jeweiligen NEMetall und b) Sortieren der jeweiligen NEMetallfraktionsbestandteile nach der jeweiligen spezifischen Oberflächenfarbung der einzelnen NEMetallfraktionsbestandteile.
2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß das Sortieren in Schritt b) mittels einer automatischen Klaubung durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Klaubung unter Einsatz von einer oder mehreren CCDFarbkameras durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche l bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß das Abtrennen der ferromagnetischen Bestandteile mittels Magnetabscheidung durchgefiihrt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung in Schritt a) eine wässrige Kupfemitratlösung ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche l bis dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungsdauer in Schritt a) l bis 30 Minuten beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die NE Metallfraktion vor dem Schritt a) einer mechanischen Beanspruchung und/oder einem Waschvorgang unterzogen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche l bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt b) eines oder mehrere der NEMetalle aus der Gruppe, bestehend aus Zink, Aluminium, Kupfer, Magnesium, Blei und deren Legierungen sowie unmagnetischem legierten Stahl, aussortiert wird bzw. werden.
Description:
VERFAHREN ZUR AUFTRENNUNG EINER NE-METALLE ENTHALTENDEN FRAKTION IN DIE JEWEILIGEN NE-METALLE MITTELS OBERFLÄCHENFÄRBUNG Technisches Gebiet Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auftrennung einer NE-Metalle enthal- tenden Fraktion in die jeweiligen NE-Metalle, worin die NE-Metalle enthaltende Fraktion mit mindestens einer Lösung von einem oder mehreren anorganischen und/oder organischen Reagenzien behandelt wird, wodurch eine spezifische Oberflächenfärbung der einzelnen NE- Metallfraktionsbestandteile in Abhängigkeit von dem jeweiligen NE-Metall bewirkt wird, und anschließend die einzelnen NE-Metallfraktionsbestandteile nach der jeweiligen spezifischen Oberflächenfärbung sortiert, insbesondere automatisch geklaubt werden.

Stand der Technik Im Rahmen des Recyclings von Schrott und/oder metallhaltigen Abfällen werden unter anderem NE-Metall-Mischprodukte (NE = Nichteisen) erhalten, deren weitere Sortierung derzeit jedoch nur begrenzt möglich ist.

Im Stand der Technik ist die Abtrennung von Magnesium bzw. Aluminium durch eine Schwimm-Sink-Sortierung bekannt. Die dabei erhältlichen Magnesium-bzw. Aluminiumkon- zentrate enthalten jedoch noch Nichtmetalle. wie z. B. Gummi. Keramik. Glas. Kunststofie- etc.. die durch die Anwendung einer Wirbelsiromsortierung abgetrennt werden können, was jedoch technisch und ökonomisch aufwendig ist.

Für die weitere Sortierung derartiger NE-Metalle-Mischprodukte bzw. Schwermetallprodukte gibt es derzeit noch keine befriedigenden Lösungen bzw. allenfalls nur Teillösungen. Es ist unter anderem versucht worden, die Schwermetalle bzw. NE-Metalle durch selektives Schmelzen, mittels Ferrofluiden (MHS-Sortienmg), durch die Aerostromsortienmg (Sichtung) enger Korngrößenklassen und durch die Kombination von Siebklassierung, Stromklassierung und Wirbelstromsortierung zu trennen.

Entweder waren jedoch in den vorgenannten Verfahrensvarianten die erzielten Trennergeb- nisse unzureichend (insbesondere infolge der sehr unterschiedlichen Stückformen der NE- Metalle) oder sie scheiterten letztlich aus ökonomischen Gründen.

Da sich schon seit geraumer Zeit abgezeichnet hat, daß durch die Prozesse der Massenstrom- sortierung keine neuen Ansätze für die Sortierung von NE-Metall-Mischprodukten bzw.

Schwermetallprodukten zu erwarten sind, ist in jüngster Zeit versucht werden, die Einzel- stücksortierung (automatische Klaubung) für das vorgenannte Problem einzuführen. Trotz umfangreicher Bemühungen konnten jedoch bislang keine befriedigenden Ergebnisse dahin- gehen erzielt werden.

Da die Klaubung mittels Röntgenfluoreszenzanaiyse und Atomemissionsspektralanalyse eine linienförmige Vereinzelung bzw. Anordnung der Stücke erfordert. wodurch hohe Betriebs- kosten verursacht werden, haben sich Anlagen auf Basis eines solchen Detektionsprinzips nicht durchgesetzt. Mit dem Einsatz von CCD-Farbkameras ist zwar eine flächenförmige Vereinzelung und damit ein höherer Durchsatz (bis 10 t/h°m Arbeitsbreite) sowie auch die Sortierung kleinstückiger NE-Metallschrotte (bis ca. 5 mm) möglich. allerdings ist ein solches Detektionsverfahren auf solche Metalltrennungen bzw.-sortierungen beschränkt. bei welchen ausreichende Farbunterschiede zwischen den zu trennenden Metallen vorliegen.

Darstellung der Erfindung Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Auftrennung einer NE-Metalle enthaltenden Fraktion in die jeweiligen NE-Metalle bereitzustellen, das zum einen gegenüber den im Stand der Technik bekannten Trennverfahren ökonomisch überlegen sein soll, aber zum anderen auch eine zufriedenstellende Trennung der NE-Metalle mit hohem Durchsatz gewährleisten soll. Insbesondere soll ein solches Verfahren eine Einzelstücksortie- rung ermöglichen.

Diese Aufgaben werden durch die in den Ansprüchen l bis 8 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Insbesondere wird ein Verfahren zur Auftrennung einer NE-Metalle enthaltenden Fraktion in die jeweiligen NE-Metalle bereitgestellt, welches nach dem gegebenenfalls Zerkleinern der NE-Metalle enthaltenden Fraktion und Abtrennen der ferromagnetischen Bestandteile von der Fraktion die folgenden Schritte umfaßt : a) Behandeln der erhaltenen NE-Metallfraktion mit mindestens einer Lösung von einem oder mehreren anorganischen und/oder organischen Reagenzien unter Erzeugung einer spezifischen Oberflächenfarbung der einzelnen NE-Metallfraktionsbestandteile in Abhängigkeit von dem jeweiligen NE-Metall und b) Sortieren der jeweiligen NE-Metallfraktionsbestandteile nach der jeweilicen spezifi- schen Oberflächenfärbung der einzelnen NE-Metallfraktionsbestandteile.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung Durch die Vorbehandlung der zuvor erhaltenen NE-Metallfraktion in Schritt a) des erfin- dunssgemäßen Verfahrens mit mindestens einer Lösung von einem oder mehreren anorgani- schen uncl/ouer organischen Reagenzien uird eine spezifische Oberflächenfårbtscr d. r einzei- nen l\ E-. Metallfralelionsbestandleile ir Abhängigkeit X on dem jeweiliTen NE-Metali hervorgerufen, wodurch die Voraussetzungen für die eigentliche Sortierung der NE-Metalle geschaffen werden.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens können mit einfachen Mitteln und in überaus kostengünstiger Weise einzelne Wertstoff-Fraktionen der jeweiligen NE-Metalle über eine Einzelstücksortierung hergestellt bzw. erhalten werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens der Sortiervorgang mittels einer automatischen Klaubung durchgeführt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die automatische Klaubung unter Einsatz von einer oder mehreren CCD-Farbkameras durchgeführt.

Dem erfindungsgemäßen Verfahren ist in Abhängigkeit der Art bzw. Zusammensetzung der aufzutrennenden, NE-Metalle enthaltenden Fraktion ein optionaler Zerkleinerungsschritt vorgeschaltet. Die NE-Metalle enthaltende Fraktion kann dabei beispielsweise in einer Hammermühle oder dergleichen zerkleinert werden. Das vorherige Abtrennen der ferro- magnetischen Bestandteile des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorzugsweise mittels Magnetabscheidung durchgeführt. Die gegebenenfalls zerkleinerte Ausgangsfraktion kann dabei beispielsweise einem Magnetscheider zugeführt werden.

In Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die NE-Metallfraktion mit Lösung von anorganischen und/oder organischen Reagenzien unter Erzeugung einer spezifischen Oberflä- chenfärbung der einzelnen NE-Metallfraktionsbestandteile in Abhängigkeit von dem jeweili- gen NE-Metall behandelt. Beispielsweise ist die Lösung in Schritt a) eine wässrige Kupfer- nitratlösung, deren Konzentration im Bereich von I bis 5 Gesv.-°, o. bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung. liegen kann. Die Behandlungsdauer bzw. Koontaktzeit in Schritt a) kann dabei beispielweise l bis 30 Minuten betragen.

Wird beispielsweise in Schritt a) eine l Gew.-%ige wässrige Kupfemitratlösung eingesetzt, so zeigen in der NE-Metallfraktion enthaltene Zinl :-und Zinkleierungen eine schwarze Ober- flächenfärbung, Aluminium-und Aluminiumlegierungsoberflächen eine unveränderte Ober- fläche und Magnesium und Magnesium-Legierungen eine bläuliche Oberflächenfärbung.

Die Durchführung der chemischen Vorbehandlung in Schritt a) zur Erzeugung der jeweiligen spezifischen Oberflächenfärbung kann in Abhängigkeit von der Kinetik der Farbreaktion bzw.

Färbung und der erforderlichen Kontaktzeit mit den in Schritt a) eingesetzten Lösungen in gesonderten Behältnissen, bei der Lagerung auf ebenen Flächen oder auf herkömmlichen Fördereinrichtungen erfolgen.

Um eine weitestgehend einheitliche und gegebenenfalls stärkere bzw. kräftiger Oberflächen- färbung zu erzielen, kann es zweckmäßig sein, die NE-Metallfraktionsbestandteile vor dem Schritt a) einer mechanischen Beanspruchung, z. B. in einer Zerkleinerungsmaschine bei relativ geringer Beanspruchung, und/oder einem Waschvorgang zu unterziehen.

In Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorzugsweise eines oder mehrere der NE-Metalle aus der Gruppe, bestehend aus Zink, Aluminium, Kupfer, Magnesium, Blei und deren Legierungen sowie unmagnetischem legierten Stahl, aussortiert. Die automatische Klaubung der Metallstücke kann dabei vorzugsweise im feuchten Zustand durchgeführt werden.

Die Abtrennung der jeweiligen NE-Metalle aus der NE-Metalle enthaltenden Fraktion in Schritt b) kann insbesondere auch stufenweise durchgeführt werden, indem für die jeweiligen auszusortierenden NE-Metalle nacheinander eine spezifische Oberflächeniärbung erzeugt wird.

Gewerbliche Anwendbarkeit Die Erfindung ermöglicht eine sortenreine Auftrennung einer NE-Metalle enthaltenden Fraktion in die jeweiligen NE-Metalle unter Berücksichtigung einer Einzelstücksortierung mit hohem Durchsatz.