NO314903B1 - Method and apparatus for preparing fabric compositions having at least two phases of different boiling temperatures - Google Patents
Method and apparatus for preparing fabric compositions having at least two phases of different boiling temperatures Download PDFInfo
- Publication number
- NO314903B1 NO314903B1 NO19964891A NO964891A NO314903B1 NO 314903 B1 NO314903 B1 NO 314903B1 NO 19964891 A NO19964891 A NO 19964891A NO 964891 A NO964891 A NO 964891A NO 314903 B1 NO314903 B1 NO 314903B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- temperature
- condenser
- cadmium
- water
- mercury
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000009835 boiling Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000004744 fabric Substances 0.000 title 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 24
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 16
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims abstract description 5
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 31
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 12
- CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N cadmium oxide Inorganic materials [Cd]=O CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Cd+2] CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- PLLZRTNVEXYBNA-UHFFFAOYSA-L cadmium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Cd+2] PLLZRTNVEXYBNA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 6
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical class [H]O* 0.000 claims description 3
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 3
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 9
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 9
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 4
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 3
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 3
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 229910000497 Amalgam Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000010626 work up procedure Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B43/00—Obtaining mercury
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/10—Vacuum distillation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/42—Regulation; Control
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/52—Reclaiming serviceable parts of waste cells or batteries, e.g. recycling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Stoffblandinger minst to faser med forskjellige koketemperaturer, derunder minst en komponent fra et tungmetall fra gruppen kadmium og kvikksølv, opparbeides for gjenvinning av minst et av tungmetallene ved fordamping og separat kondensasjon av fasene. Derved blir stoffblandingen i fravær av oksygen og under løpende temperaturmåling i stoffblandingen behandlet ved et utgangstrykk på mindre enn 100 mbar og i et temperaturområde der i det minste overveiende kun fasen med lavere koketemperatur fordampes. Den fordampede fase kondenseres i en kondensator (Kl) og fanges opp i en avlukkbar forbeholder (Bl). Ved endring av temperaturforløpet i stoffblandingen på grunn av at den er fri for fase med lavere koketemperatur stenges forbeholderen (Bl) mot kondensatoren (Kl). Stoffblandingen behandles videre ved ytterligere forhøyede temperaturer og herved blir minst et tungmetall fra gruppen kadmium og kvikksølv fordampet og kondensert. Fremgangsmåten egner seg særlig for gjenvinning av kvikksølv og/eller kadmium fra strømkilder med elektrolytt-vann som kvikksølv- eller nikkel-kadmium-batterier.Substances of at least two phases with different boiling temperatures, including at least one component of a heavy metal from the group of cadmium and mercury, are worked up to recover at least one of the heavy metals by evaporation and separate condensation of the phases. Thereby, in the absence of oxygen and during continuous temperature measurement in the substance mixture, the substance mixture is treated at an initial pressure of less than 100 mbar and in a temperature range where at least predominantly only the lower boiling temperature phase evaporates. The evaporated phase is condensed in a condenser (K1) and captured in a closable container (B1). If the temperature profile of the substance mixture changes due to the fact that it is free of phase with a lower boiling temperature, the reservoir (B1) is closed against the condenser (K1). The substance mixture is further treated at further elevated temperatures and thereby at least one heavy metal from the group cadmium and mercury is evaporated and condensed. The process is particularly suitable for the recovery of mercury and / or cadmium from power sources with electrolyte water such as mercury or nickel-cadmium batteries.
Description
Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for opparbeiding av stoffblandinger med minst to faser med forskjellige koketemperaturer, derunder minst en komponent av et tungmetall fra gruppen kadmium og kvikksølv, og for gjenvinning av minst en komponent fra fasen med den høyere koketemperatur ved fordamping ved underatmosfærisk trykk i et vakuumkammer, og ved separert kondensasjon av fasene, særlig for gjenvinning av tungmetallene fra den vandige fase fra elektrolytisk strømkilder. The present invention relates to a method for processing mixtures of substances with at least two phases with different boiling temperatures, including at least one component of a heavy metal from the group of cadmium and mercury, and for recovering at least one component from the phase with the higher boiling temperature by evaporation at subatmospheric pressure in a vacuum chamber, and by separated condensation of the phases, particularly for the recovery of the heavy metals from the aqueous phase from electrolytic current sources.
Slike stoffblandinger som i en mengde av minst 50 vekt-# består av faststoffer og/eller det flytende og som ikke kan resirkuleres på egnet måte foreligger for eksempel, men ikke utelukkende returnerte gamle batterier som kvikksølvbatterier og nikkel-kadmium-batterier og som inneholder et metallhus, en elektrolytt med elektrolyttvann samt et tungmetall som kvikksølv, og/eller en tungmetallforbindelse som kadmiumhydroksyd. Særlig de to sistnevnte stoffer er meget giftige og miljøfarlige og det er derfor satt opp strenge forskrifter for behandling av metallene. I tillegg har slike batterier tetningsmaterialer og/eller omhyllinger av plast. Samtlige komponenter har damptrykk og koketemperaturer som er forskjellige fra hverandre som kan illustreres ved såkalte damptrykkurver. Such substance mixtures which in an amount of at least 50 wt-# consist of solids and/or the liquid and which cannot be recycled in a suitable way exist, for example, but not exclusively returned old batteries such as mercury batteries and nickel-cadmium batteries and which contain a metal housing, an electrolyte with electrolytic water as well as a heavy metal such as mercury, and/or a heavy metal compound such as cadmium hydroxide. The latter two substances in particular are highly toxic and dangerous to the environment, and strict regulations have therefore been set up for the treatment of the metals. In addition, such batteries have sealing materials and/or plastic casings. All components have vapor pressures and boiling temperatures that are different from each other, which can be illustrated by so-called vapor pressure curves.
De for disse formål egnede plaster kan spaltes ved stigende temperaturer og synkende trykk til lettere-flyktige komponenter (hydrokarboner) og høymolekylære faststoffer, hvorved de lettere-flyktige komponenter fordamper og kan kondenseres, og der de høymolekylære komponenter blir tilbake i restene fra stoffblandingene og der de ved tilsvarende temperaturer kan omdannes til karbon. Også ikke-tokslske metaller som for eksempel Jern og sink blir tilbake i stoffblandingen som ved slutten av behandlingsprosessen danner en såkalt "kake" i et vakuumkammer. The plastics suitable for these purposes can be decomposed by rising temperatures and decreasing pressure into lighter-volatile components (hydrocarbons) and high-molecular solids, whereby the lighter-volatile components evaporate and can be condensed, and where the high-molecular components remain in the residues from the substance mixtures and where those at corresponding temperatures can be converted into carbon. Non-toxic metals such as iron and zinc also remain in the mixture, which at the end of the treatment process forms a so-called "cake" in a vacuum chamber.
Slike meget inhomogene stoffblandinger kan kun på komplisert måte spaltes i de enkelte komponenter, ikke minst fordi spaltingsprodukter og fordampbare komponenter kun er vanskelige å separere fra hverandre. Det har derfor ikke manglet forsøk på å opparbeide henholdsvis å deponere for eksempel de meget farlige kvikksølvbatterier ved termiske, fysikalske og kjemiske prosesser. Such highly inhomogeneous substance mixtures can only be broken down into the individual components in a complicated way, not least because fission products and volatile components are only difficult to separate from each other. There has therefore been no shortage of attempts to process or deposit, for example, the very dangerous mercury batteries by thermal, physical and chemical processes.
Fra DE 32 43 813 C2 er det kjent å opparbeide kvikksølv-holdige batterier ved at batteriene 1 et første prosesstrinn oppvarmes under et trykk på 0,95 bar og ved spyling med en inertgass til 200<*>C og derved åpner og delvis spalter de i batteriene som pakningsmaterlaler foreliggende plastkomponenter. De derved dannede damper i hvilket det også delvis befinner seg kvikksølv, føres til en efterbrenner under tilførsel av luft og forbrenningsgass og der spaltingsproduktene av plastene forbrennes ved temperaturer mellom 1500 og 2000<*>C. Avgassene fra efterbrenneren føres til en kjølebeholder der kvikksølvet kondenseres ut. I et andre prosesstrinn oppvarmes batterirestene til 415°C, hvorved de gjenværende plastkomponenter spaltes og spaltingsproduktene føres gjennom efterbrenneren, likeledes med en ytterligere andel av kvikksølv. Kvikksølvet kondenseres også i kjøle-beholderen. I et tredje prosesstrinn oppvarmes batterirestene til 510<*>C og ved et mellom 0,5 og 0,05 bar pulserende trykk drives de gjenværende kvikksølvandeler ut. Kvikksølvandelene som kommer fra kjølebeholderen fanges til slutt opp i en spesiell kjølefelle. From DE 32 43 813 C2 it is known to process mercury-containing batteries by heating the batteries 1 in a first process step under a pressure of 0.95 bar and by purging with an inert gas to 200<*>C, thereby opening and partially splitting them plastic components present in the batteries as packing materials. The vapors thus formed, in which there is also some mercury, are led to an afterburner under the supply of air and combustion gas and where the decomposition products of the plastics are burned at temperatures between 1500 and 2000<*>C. The exhaust gases from the afterburner are led to a cooling container where the mercury is condensed out. In a second process step, the battery residues are heated to 415°C, whereby the remaining plastic components are split and the split products are passed through the afterburner, likewise with a further proportion of mercury. The mercury is also condensed in the cooling container. In a third process step, the battery residues are heated to 510<*>C and at a pulsating pressure of between 0.5 and 0.05 bar, the remaining mercury parts are driven out. The mercury parts that come from the cooling container are finally caught in a special cooling trap.
Den kjente metode er komplisert og tidkrevende og energi-balansen er ugunstig fordi nemlig den inerte og oppvarmede spylegass føres gjennom hele anlegget, men også fordi store mengder brenngass og forbrenningsgass må tilføres og som efter oppvarming til opptil 2000°C føres til kjølebeholderen som derved belastes sterkt termisk. Også denne gass slepes gjennom hele anlegget, altså også gjennom kjølefellen og som derved også belastes sterkt termisk. I de to kvikksølv-kondensatorer blir det altså ikke bare satt fri konden-sasjonsvarme fra kvikksølvet, men også varmeenergien fra de medbragte, store gassmengder. Til dette kommer at de nødvendigvis sterkt oppvarmede kvikksølvdamper som føres gjennom efterbrenneren er ytterst aggressiv overfor de fleste metaller, fordi de medfører amalgamdannelse. Det sies intet om hva som gjøres med det nødvendigvis tilstedeværende elektrolyttvann. Heller ikke når det gjelder opparbeiding av kadmiumholdige stoffblandinger sies det noe. The known method is complicated and time-consuming and the energy balance is unfavorable because namely the inert and heated purge gas is passed through the entire plant, but also because large quantities of fuel gas and combustion gas must be supplied and which, after heating to up to 2000°C, are passed to the cooling vessel which is thereby loaded strongly thermal. This gas is also dragged through the entire plant, i.e. also through the cooling trap, which is also heavily thermally stressed. In the two mercury condensers, not only free condensation heat from the mercury is released, but also the heat energy from the large quantities of gas brought along. In addition to this, the necessarily highly heated mercury vapors which are passed through the afterburner are extremely aggressive towards most metals, because they cause amalgam formation. Nothing is said about what is done with the necessarily present electrolyte water. Nor is anything said when it comes to the processing of cadmium-containing substance mixtures.
Fra DE 44 02 499 Cl er det kjent å underkaste en tilsmusset oppløsningsmlddelflotte, altså en væske med komponenter fra gruppen vann, lavtkokende og hydrokarbonoppløsningsmldler fra rensemetoder for tekstiler, lær, pels, materialer, elek-troniske komponenter og så videre, en vakuumdestillasjon og så ved hjelp av en temperaturavhengig omstyring å tilføre det hele til en første kondensator for vann og lavtkokende materialer med en første -vakuumpumpe og en andre kondensator for oppløsningsmiddelgasser med en andre vakuumpumpe, og å underkaste de ikke-fordampede rester en opparbeidingsmetode. I væsken foreligger det på grunn av den stadige bevegelse på grunn av kokingen, en meget homogen temperaturfordeling. Temperaturen måles i damprommet over væsken og gir derfor kun den angjeldende øyeblikksverdi for den nettopp fordampede fraksjon, det vil si at temperaturmålingen begynner med verdien for den til enhver tid lavest kokende komponent og ved et antall komponenter er overgangene flytende. From DE 44 02 499 Cl it is known to subject a dirty solvent liquor, i.e. a liquid with components from the group of water, low-boiling and hydrocarbon solvents from cleaning methods for textiles, leather, fur, materials, electronic components and so on, to a vacuum distillation and so on by means of a temperature-dependent rerouting to supply the whole to a first condenser for water and low-boiling materials with a first vacuum pump and a second condenser for solvent gases with a second vacuum pump, and to subject the non-evaporated residues to a work-up method. Due to the constant movement due to the boiling, there is a very homogeneous temperature distribution in the liquid. The temperature is measured in the vapor space above the liquid and therefore only gives the relevant instantaneous value for the fraction that has just evaporated, i.e. the temperature measurement begins with the value for the lowest boiling component at any given time and for a number of components the transitions are liquid.
Fordamping, kondensasjonen og gjenvinningen av giftige tungmetaller med tydelig høyere kokepunkter fra gruppen kvikksølv og kadmium fra et ikke-omrørbart sjikt av faststoffer eller slam, er Ikke nevnt. Evaporation, the condensation and the recovery of toxic heavy metals with clearly higher boiling points from the group of mercury and cadmium from a non-stirring layer of solids or sludge, are not mentioned.
Fra US 4 401 463 er det kjent en pyrolysemetode for gjenvinning av metaller fra gamle batterier, med tilførsel av 3 til 1296 oksygen uten anvendelse av vakuum, og der batteriene først knuses, skrapet tørkes ved hjelp av varmluft i en forvarmer og forvarmes, og derefter befris for organiske komponenter i en efterkoblet pyrolyseovn ved temperaturer opptil 500°C. Herved går det metalliske kadmium nødvendigvis over i sin oksydform. De herved dannede gasser efterbrennes i en særlig ovn. Ved en temperaturøkning til ca. 900° C og anvendelse av en reduserende atmosfære med hydrogen blir kadmiumoksydet igjen redusert til kadmium og derefter destillert av. Til slutt blir kadmiumdampen fordampet og støpt til blokker. Herved går de organiske komponenter ikke tapt, også omgivelsene belastes med forbrennings- og varmgassene, hvorved forbrennlngsgassene for å fjerne klorandeler fra elektrolyttdampene føres gjennom en venturi-vasker. Nikkel blir tilbake 1 de ekstremt varme rester som for å gjenvinne varme behandles med luftstrømmen som er ment for tørkingen. Derved oksyderer nikkel og andre metaller under sterk varmeutvikling til støvlignende oksyder. Også nikkeloksyd som er sterkt kreftfremkallende i støvform, når atmosfæren via tørkeluften, noe som i dag ikke lenger er tillatt. En temperaturmåling for omstyring av anlegget, finnes ikke. From US 4,401,463, a pyrolysis method for the recovery of metals from old batteries is known, with the supply of 3 to 1296 oxygen without the use of a vacuum, and where the batteries are first crushed, the scrap is dried with the aid of hot air in a preheater and preheated, and then freed from organic components in a downstream pyrolysis furnace at temperatures up to 500°C. In this way, the metallic cadmium necessarily changes into its oxide form. The gases formed in this way are burnt in a special furnace. If the temperature rises to approx. 900° C and using a reducing atmosphere with hydrogen, the cadmium oxide is again reduced to cadmium and then distilled off. Finally, the cadmium vapor is evaporated and cast into blocks. In this way, the organic components are not lost, and the environment is also burdened with the combustion and hot gases, whereby the combustion gases are passed through a venturi washer to remove chlorine components from the electrolyte vapours. Nickel remains in the extremely hot residues which, in order to recover heat, are treated with the air flow intended for drying. Thereby, nickel and other metals oxidize under strong heat generation to dust-like oxides. Nickel oxide, which is highly carcinogenic in dust form, also reaches the atmosphere via the drying air, which is no longer allowed today. A temperature measurement for redirecting the plant does not exist.
Fremgangsmåten er ikke bare apparatlv, men også energetisk meget komplisert og fører til en sterk miljøbelastning. The procedure is not only equipment-intensive, but also energetically very complicated and leads to a strong environmental impact.
I henhold til dette har foreliggende oppfinnelse til oppgave å tilveiebringe en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art og der hverken en inert spylegass, eller brenngass og forbrenningsluft, er nødvendig, og der komponentene med de forskjellige koketemperaturer på pålitelig og prisgunstig måte og på energisparende og miljøsparende måte, kan separeres fra hverandre. I tillegg blir rørledningene ikke tettet igjen på grunn av kondensater. In accordance with this, the present invention has the task of providing a method of the type mentioned at the outset and in which neither an inert purge gas, nor combustion gas and combustion air, is necessary, and in which the components with the different boiling temperatures in a reliable and cost-effective manner and in an energy-saving and environmentally-friendly manner way, can be separated from each other. In addition, the pipelines are not clogged due to condensates.
Særlig ved tungmetaller, derunder toksiske komponenter som kvikksølv og kadmium, og som oppviser de høyere koketemperaturer, muliggjøres det en apparat- og miljøskånende gjenvinning av disse tungmetaller. Particularly in the case of heavy metals, including toxic components such as mercury and cadmium, and which have higher boiling temperatures, it is possible to recycle these heavy metals in an equipment- and environment-friendly manner.
Den ovenfor stilte oppgave løses ved en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art og som karakteriseres ved at man i fravær av oksygen The above task is solved by a method of the kind mentioned at the outset and which is characterized by the fact that in the absence of oxygen
a) behandler stoffblandingen under løpende temperaturmåling i stoffblandingen ved et initialtrykk på mindre enn 100 mbar a) treat the substance mixture while continuously measuring the temperature in the substance mixture at an initial pressure of less than 100 mbar
og i et temperaturområde der i det minste overveiende kun fasen med lavere koketemperatur fordamper, kondenserer den fordampede fase i en kondensator og fanger opp kondensatet and in a temperature range where at least predominantly only the phase with a lower boiling temperature evaporates, the evaporated phase condenses in a condenser and captures the condensate
i en avstengbar forbeholder, in a lockable retainer,
b) ved en endring av temperaturforløpet 1 stoffblandingen som følge av at den gjenværende stoffblanding er befridd for b) by a change in the temperature course 1 the substance mixture as a result of the remaining substance mixture being freed from
fasen med lavere koketemperatur, stenger den nevnte the phase with a lower boiling temperature, closes the aforementioned
forbeholder i forhold til den første kondensator, og reserves in relation to the first capacitor, and
c) viderebehandler den gjenværende stoffblanding ved ytterligere forhøyet temperatur og herved driver ut minst c) further processes the remaining substance mixture at a further elevated temperature and thereby expels the least
en av fasene med høyere koketemperatur, derunder minst en komponent av et tungmetall fra gruppen kadmium og kvikksølv, i dampform, og kondenserer dampen. one of the phases with a higher boiling temperature, including at least one component of a heavy metal from the group of cadmium and mercury, in vapor form, and condenses the vapor.
Ved oppfinnelsens formålsregler kan den tilførte stoffblanding på meget pålitelig måte og særlig ved lave trykk og temperaturer, spaltes i de enkelte komponenter henholdsvis faser og/eller komponent- eller fasegrupper. Spylegasser som forbrenningsgasser og forbrenningsluft er like lite nødvendig som høye forbrenningstemperaturer slik at kondensasjons-flatene i det efterkoblede vakuumkammer Ikke belastes med store mengder avgasser. Ved de 1 forhold til den kjente teknikk klart lavere topptemperaturer ved prosessføringen foreligger det heller ingen øket reaksjonsberedskap for de fordampede komponenter overfor apparaturkomponentene. Derved oppnår man en tydelig gunstigere energibalanse og allikevel kan de enkelte komponenter på pålitelig måte separeres fra hverandre, eventuelt ved ytterligere opparbeiding. By the purpose rules of the invention, the added substance mixture can be split into the individual components or phases and/or component or phase groups in a very reliable manner and particularly at low pressures and temperatures. Flushing gases such as combustion gases and combustion air are as little necessary as high combustion temperatures so that the condensation surfaces in the downstream vacuum chamber are not burdened with large amounts of exhaust gases. At the significantly lower peak temperatures during the process compared to the prior art, there is also no increased reaction readiness for the vaporized components vis-à-vis the apparatus components. Thereby, a clearly more favorable energy balance is achieved and yet the individual components can be reliably separated from each other, possibly by further processing.
Vesentlig ved dette er temperaturmålingen 1 selve chargen som ikke kan omrøres, og fortrinnsvis 1 midten av chargen da den koldeste sone befinner seg der. Oppvarmingen skjer nemlig fra ovnskappen retning sentrum, det vil si via chargens rand-soner. Da omkoblingen først skjer når også den koldeste sone har nådd den ved det angjeldende trykk gitte koke- eller fordampingstemperatur, sikrer man at de komponenter som kan fordampes under omkoblingspunktet, også fordampes til siste rest, Essentially, the temperature measurement is the charge itself, which cannot be stirred, and preferably the center of the charge, as the coldest zone is located there. The heating takes place from the oven cabinet towards the centre, that is via the edge zones of the charge. As the switching only takes place when the coldest zone has also reached the boiling or evaporation temperature given at the pressure in question, it is ensured that the components that can evaporate below the switching point are also evaporated to the last residue,
På den annen side kan derved chargetemperaturene på grunn av den manglende oksydasjonsprosess ikke nå høyere verdier enn den regulerte temperatur fra ovnsoppvarmingen, slik at fordampingen skjer på skånende måte, noe som er fordelaktig når det dreier seg om organiske stoffer. Det skjer ingen pyrolyse, og det kan ikke settes fri skadelige stoffer, for eksempel klorforbindelser eller dioksiner, slik at det ikke er nødvendig med noen eftervasking av avgassene. On the other hand, due to the missing oxidation process, the charge temperatures cannot reach higher values than the regulated temperature from the oven heating, so that the evaporation takes place in a gentle way, which is advantageous when it comes to organic substances. No pyrolysis takes place, and no harmful substances, such as chlorine compounds or dioxins, can be released, so that no after-washing of the exhaust gases is necessary.
Når det foreligger en eller flere høyerekokende faser i form av en hydroksydisk eller oksydisk metallforbindelse, er det særlig fordelaktig når forbindelsen efter dissosiasjon og/eller reduksjon til det angjeldende metall, fordamper dette og kondenserer det på en metallkondensator som er koblet foran kondensatoren for kondensasjon av fasene med den lavere koketemperatur. When there are one or more higher-boiling phases in the form of a hydroxy or oxidic metal compound, it is particularly advantageous when the compound, after dissociation and/or reduction to the metal in question, evaporates this and condenses it on a metal condenser which is connected in front of the condenser for condensation of the phases with the lower boiling temperature.
Ved nærvær av kvikksølv i stoffblandingen fra et kvikksølv-batteri er det særlig fordelaktig, når man først kun fordamper elektrolyttvannet ved en første temperatur og kondenserer dette i en kondensator som er tildannet som en væskekondensator og som er forbundet med forbeholderen via en lukkeventil, og at man efter avslutning av vannfordamping lukker lukkeventilen, øker temperaturen i den gjenværende stoffblanding, fordamper kvikksølvet og kondenserer dette på den samme kondensator. In the presence of mercury in the substance mixture from a mercury battery, it is particularly advantageous when one first only evaporates the electrolyte water at a first temperature and condenses this in a condenser which is designed as a liquid condenser and which is connected to the reservoir via a shut-off valve, and that after completion of water evaporation, the shut-off valve is closed, the temperature of the remaining substance mixture is increased, the mercury is evaporated and this is condensed on the same condenser.
Herved oppnås kvikksølvet praktisk talt kvantitativt i kondensatoren, mens elektrolyttvannet befinner seg i kondensert tilstand i forbeholderen og den kakelignende rest fra den tilførte stoffblanding med alle ikke-fordampede og ikke-fordampbare komponenter er tilbake i vakuumkammeret. In this way, the mercury is obtained practically quantitatively in the condenser, while the electrolyte water is in a condensed state in the container and the cake-like residue from the added substance mixture with all non-evaporated and non-evaporable components is back in the vacuum chamber.
Ved nærvær av kadmiumhydroksyd i stoffblandingen er det spesielt fordelaktig når man In the presence of cadmium hydroxide in the mixture, it is particularly advantageous when
a) som kondensator anvender en væskekondensator for elektrolyttvannet og kobler denne foran en metallkondensator, b) først kun fordamper det frie elektrolyttvann og kondenserer dette i kondensatoren, c) efter fordamping av det frie elektrolytt, øker temperaturen i den gjenværende stoffblanding slik at kadmiumhydroksyd og kadmlumoksyd dissosieres, d) kondenserer vannet fra dissoslasjonsprosessen i kondensatoren , e) fører en reduksjonsgass fra gruppen hydrogen og hydrokarboner til kadmlumoksydet for derved å holde kadmium a) as a condenser, a liquid condenser is used for the electrolyte water and connected in front of a metal condenser, b) first only evaporates the free electrolyte water and condenses this in the condenser, c) after evaporation of the free electrolyte, the temperature in the remaining substance mixture increases so that cadmium hydroxide and cadmium oxide dissociates, d) condenses the water from the dissociation process in the condenser, e) leads a reducing gas from the group of hydrogen and hydrocarbons to the cadmium oxide to thereby retain the cadmium
tilbake, og å fordampe reaksjonsvannet og nok engang back, and to evaporate the water of reaction and once more
kondensere dette i kondensatoren, condense this in the condenser,
f) samler det totale kondensvann i forbeholderen og stenger denne mot kondensatoren, og til slutt g) senker undertrykket ytterligere og øker temperaturen ytterligere for derved å fordampe kadmium med efter-følgende kondensering av kadmiumdamp 1 metallkondensatoren. f) collects the total condensed water in the container and closes it against the condenser, and finally g) lowers the negative pressure further and increases the temperature further to thereby vaporize the cadmium with subsequent condensation of the cadmium vapor 1 the metal condenser.
Også herved oppnås det meget giftige kadmium praktisk talt kvantitativt i metallkondensatoren, mens elektrolyttvannet og det senere dannede reaksjonsvann befinner seg i den stengte forbeholder og de ikke-fordampede og ikke-fordampbare rester i den tilførte stoffblanding blir tilbake i vakuumkammeret. In this way, too, the highly toxic cadmium is obtained practically quantitatively in the metal capacitor, while the electrolyte water and the later formed reaction water are located in the closed reservoir and the non-evaporated and non-evaporable residues in the added material mixture remain in the vacuum chamber.
Ytterligere fordelaktige utførelsesformer av oppfinnelsens fremgangsmåte finnes I de øvrige fremgangsmåtekrav. Further advantageous embodiments of the method of the invention can be found in the other method claims.
Foreliggende oppfinnelse angår også en innretning for gjennomføring av oppfinnelsens fremgangsmåte med et oppvarmbart vakuumkammer, en kondensator, minst en efter denne koblet vakuumpumpeinnretning samt minst en temperaturføler for bestemmelse av temperaturen i stoffblandingen og tørrmassen. The present invention also relates to a device for carrying out the method of the invention with a heatable vacuum chamber, a condenser, at least one connected vacuum pump device and at least one temperature sensor for determining the temperature of the mixture and the dry mass.
For å løse denne oppgave er en slik innretning ifølge oppfinnelsen karakterisert ved at kondensatoren via en lukkeventll er forbundet med en forbeholder og at temperatur-føleren er forbundet med lukkeventilen via en styringsenhet, hvorved styringsenheten er tildannet slik at lukkeventilen lukkes i det øyeblikket temperaturføleren fastslår at den i stoffblandingen målte temperatur stiger efter avsluttet vannfordamplng. In order to solve this task, such a device according to the invention is characterized in that the condenser is connected via a shut-off valve to a reserve and that the temperature sensor is connected to the shut-off valve via a control unit, whereby the control unit is designed so that the shut-off valve closes at the moment the temperature sensor determines that the temperature measured in the mixture rises after the water has evaporated.
Så sant det befinner seg metaller i stoffblandingen, det være seg i elementær tilstand som for eksempel kvikksølv eller i form av en hydroksydisk eller oksydisk forbindelse, som først må dissosleres og reduseres til elementært metall, for eksempel kadmium, er det særlig fordelaktig når det mellom vakuumkammeret og kondensatoren er anordnet en metallkondensator som er tilkoblet et kretsløp med en sirkulasjonspumpe, en oppvarmingsinnretning, en kjøler og en styringsanordning og som har en slik konstruksjon at man ved omkobling fra oppvarming til avkjøling kan innstille kondensatorflåtene i metallkondensatoren ved gjennomløp av lkke-metalliske damper på en slik temperatur at det ikke skjer noen kondensasjon av ikke-metalllske damper og at kondensasjonsflåtene ved inntreden av metalliske damper kan innstilles til temperaturer der det skjer en metallkondensasjon. As long as there are metals in the mixture, be it in an elemental state such as mercury or in the form of a hydroxy or oxidic compound, which must first be dissociated and reduced to an elemental metal, for example cadmium, it is particularly advantageous when between the vacuum chamber and the condenser are equipped with a metal condenser which is connected to a circuit with a circulation pump, a heating device, a cooler and a control device and which has such a construction that when switching from heating to cooling, the condenser floats in the metal condenser can be adjusted by the passage of non-metallic vapors at such a temperature that no condensation of non-metallic vapors occurs and that the condensation rafts can be set to temperatures where metallic condensation occurs when metallic vapors enter.
En særlig fordelaktig prosessførlng muliggjøres når det i kretsløpet mellom oppvarmingsinnretningen og kjøleren er anordnet en omkoblingsventil gjennom hvilken den I kretsløpet transporterte væske efter valg kan føres forbi kjøleren via en bypass. A particularly advantageous process is made possible when a switching valve is arranged in the circuit between the heating device and the cooler through which the liquid transported in the circuit can optionally be led past the cooler via a bypass.
To utførelseseksempler av oppfinnelsens gjenstand er illustrert nærmere i figurene 1 og 2 der: Figur 1 viser et prosesskjema for gjenvinning av kvikksølv Two embodiments of the object of the invention are illustrated in more detail in Figures 1 and 2 where: Figure 1 shows a process diagram for the recovery of mercury
fra kvikksølvbatterier og from mercury batteries and
Figur 2 viser et modifisert prosesskjema for gjenvinning av Figure 2 shows a modified process diagram for the recycling of
kadmium og nikkel fra nikkel-kadmium-batterier. cadmium and nickel from nickel-cadmium batteries.
I figur 1 vises et oppvarmbart vakuumkammer 1 som oppviser en dør 2 og en varmeisolerende kappe 3. I denne befinner det seg, for eksempel i en kurv, en charge 4 av en ikke-omrørbar stoffblanding i hvis midte det er innført en temperaturføler T. En trykkføler P tjener for å registrere kammerets innvendige trykk. Chargen 4 oppvarmes utenfra, det vil si at enten er vakuumkammeret 1 utstyrt med en oppvarmingsinnretning eller det er anordnet en (ikke vist) oppvarmingsinnretning mellom den indre vegg av vakuumkammeret 1 og chargen 4. Dette medfører at den koldeste sone av chargen 4 ved oppvarming befinner seg i midten av chargen 4. Figure 1 shows a heatable vacuum chamber 1 which has a door 2 and a heat-insulating jacket 3. In this there is, for example in a basket, a charge 4 of a non-stirring material mixture in the middle of which a temperature sensor T is inserted. A pressure sensor P serves to record the chamber's internal pressure. The charge 4 is heated from the outside, that is to say that either the vacuum chamber 1 is equipped with a heating device or a heating device (not shown) is arranged between the inner wall of the vacuum chamber 1 and the charge 4. This means that the coldest zone of the charge 4 when heated is located itself in the middle of the charge 4.
Fra vakuumkammeret 1 går det en sugelednlng 5 til en kondensator Kl med kondensasjonsflater 6. Bunnen av kondensatoren Kl er via en ledning med en stengeventil VI tilkoblet en forbeholder Bl som har en utslippsventil 7. From the vacuum chamber 1, a suction line 5 runs to a condenser Kl with condensation surfaces 6. The bottom of the condenser Kl is via a line with a shut-off valve VI connected to a reservoir Bl which has a discharge valve 7.
Fra kondensatoren Kl fører det en sugelednlng til en pumpesats 9 med en Roots-pumpe 10, en mellompumpe 11 og en vannringpumpe 12. Til vannringpumpen 12 hører et vannkretsløp med en tilbakeløpskjøler K2 og en vannseparator 13 som via en ledning 14 er forbundet med et avtrekk. Hvis nødvendig kan det efterkobles en ikke-vist gassrenseinnretning, for eksempel en absorber der spaltingsprodukter fra plastene kan separeres. From the condenser Kl, a suction line leads to a pump set 9 with a Roots pump 10, an intermediate pump 11 and a water ring pump 12. The water ring pump 12 includes a water circuit with a return cooler K2 and a water separator 13 which is connected via a line 14 to an exhaust . If necessary, a gas purification device (not shown) can be connected, for example an absorber where decomposition products from the plastics can be separated.
Vakuumkammeret 1 drives først ved en temperatur i veggene eller oppvarmingsinnretningen som ligger under den koketemperatur som er gitt ved det gitte prosesstrykk (for eksempel 42,4 mbar), slik at det ikke fordamper noe kvikk-sølv. Chargetemperaturen kan altså ikke overskride den angjeldende temperatur i veggene eller oppvarmingsinnretningen. I kondensatoren Kl kondenseres først elektrolyttvannet som trer over i forbeholderen Bl. Med en gang T signaliserer en temperaturstigning, dithen at den gjenværende stoffblanding i utstrakt grad er vannfri også I midten, lukkes lukkeventilen VI ved hjelp av styringsenheten 15. Chargetemperaturen forhøyes så og trykket senkes ytterligere slik at koketemperaturen for kvikksølv overskrides. Dette kondenseres nu kvantitativt i kondensatoren Kl. Fordampbare spaltlngsprodukter fra plastpakninger i batteriene separeres likeledes i kondensatoren Kl I flytende form. De høy-molekylære spaltlngsprodukter og karbon fra plastpakningene og de andre metal-ler i batteriene, forblir i tørrmassen, den såkalte "kake" i vakuumkammeret og opparbeides separat. Vakuumkammeret 1 mates ikke med oksygen. The vacuum chamber 1 is first operated at a temperature in the walls or the heating device that is below the boiling temperature given by the given process pressure (for example 42.4 mbar), so that no mercury evaporates. The charge temperature cannot therefore exceed the relevant temperature in the walls or the heating device. In the condenser Kl, the electrolyte water is first condensed, which passes into the reservoir Bl. Immediately T signals a temperature rise, so that the remaining substance mixture is largely anhydrous also In the middle, the shut-off valve VI is closed by means of the control unit 15. The charge temperature is then raised and the pressure is lowered further so that the boiling temperature for mercury is exceeded. This is now condensed quantitatively in the condenser Kl. Volatile decomposition products from plastic packings in the batteries are likewise separated in the condenser Kl in liquid form. The high-molecular decomposition products and carbon from the plastic packaging and the other metals in the batteries remain in the dry mass, the so-called "cake" in the vacuum chamber and are processed separately. The vacuum chamber 1 is not fed with oxygen.
I figur 2 er de samme deler som i figur 1 angitt med de samme henvisningstall„ slik at gjentagelser er overflødige. I dette tilfellet er det dog koblet inn en metallkondensator K3 med en kondensasjonsflate 16 oppstrøms kondensatoren Kl og til hvilken det hører et kjølekretsløp 17 med en sirkulasjonspumpe 18, en oppvarmingsinnretning 19, en styringsanordning 20 og en kjøler 21. Kjøleren 21 kan dog forbigåes efter ønske via styringsinnretningen 20, en omkoblingsventil 22 og en bypass 23. In figure 2, the same parts as in figure 1 are indicated with the same reference numbers, so that repetitions are redundant. In this case, however, a metal condenser K3 with a condensation surface 16 is connected upstream of the condenser Kl and to which belongs a cooling circuit 17 with a circulation pump 18, a heating device 19, a control device 20 and a cooler 21. The cooler 21 can, however, be bypassed if desired via the control device 20, a switching valve 22 and a bypass 23.
Kondensatoren Kl tjener også her til kondensasjon av elektrolyttvannet og dette i tre trinn. Først drives det frie elektrolytt ut ved en temperatur og et trykk I henhold til det som er sagt ved beskrivelsen av figur 1, og kondensert. Derefter blir temperaturen i chargen forhøyet for eksempel til 400<*>C, hvorved kadmiumhydroksyd omdannes til kadmiumoksyd. Det herved frisatte og i utgangspunktet bundne elektrolyttvann kondenseres i dette andre trinn. I det tredje trinn blir temperaturen I chargen hevet til 500°C og det tilføres en reduksJonsgass fra gruppen hydrogen og hydrokarboner hvorved kadmiumoksydet reduseres til metallisk kadmium. Det herved dannede reaksjonsvann og de lettflyktige spaltlngsprodukter fra pakningsmaterialene i batteriene kondenseres likeledes i kondensatoren Kl. Den totale kondensatmengde befinner seg nu i forbeholderen Bl. Med en gang temperaturføleren T signaliserer en temperaturstigning dithen at restchargen er vannfri, lukker styringsenheten 15 lukkeventilen VI. The condenser Kl also serves here to condense the electrolyte water and this in three stages. First, the free electrolyte is driven out at a temperature and pressure according to what has been said in the description of figure 1, and condensed. The temperature in the charge is then raised to, for example, 400<*>C, whereby cadmium hydroxide is converted to cadmium oxide. The electrolyte water thus released and initially bound is condensed in this second step. In the third stage, the temperature in the charge is raised to 500°C and a reducing gas from the group of hydrogen and hydrocarbons is added, whereby the cadmium oxide is reduced to metallic cadmium. The reaction water thus formed and the volatile decomposition products from the packing materials in the batteries are likewise condensed in the condenser Kl. The total amount of condensate is now in the reservoir Bl. As soon as the temperature sensor T signals a rise in temperature so that the residual charge is water-free, the control unit 15 closes the shut-off valve VI.
Via en styringsledning 24 får styringsinnretningen 20 fra styringsenheten 15 en ordre om å omkoble avkjøllngskretsløpet 17: Mens før kondensasjonsflaten 16 ble holdt på en temperatur for eksempel nær 80"C slik at vann ikke kunne kondensere, blir nu temperaturen senket til for eksempel 20<*>C, hvorved kadmium separeres kvantitativt i metallkondensatoren K3. Nikkelet blir tilbake sammen med andre metaller som for eksempel Jern og de høymolekylære spaltlngsprodukter fra plasten og med dannet karbon i restchargen, den såkalte kake, i vakuumkammeret 1, noe som skal beskrives nærmere i eksemplene nedenfor. Heller ikke i dette tilfellet føres det oksygen til vakuumkammeret 1. Via a control line 24, the control device 20 receives an order from the control unit 15 to switch the cooling circuit 17: Whereas before the condensation surface 16 was kept at a temperature of, for example, close to 80°C so that water could not condense, now the temperature is lowered to, for example, 20<* >C, whereby the cadmium is quantitatively separated in the metal capacitor K3. The nickel is left together with other metals such as iron and the high-molecular fission products from the plastic and with formed carbon in the residual charge, the so-called cake, in the vacuum chamber 1, which will be described in more detail in the examples below. In this case too, no oxygen is supplied to the vacuum chamber 1.
Eksempel I fkvlkksølvbatterier): Example In mercury batteries):
I et anlegg i henhold til figur 1 og med et volum i vakuumkammeret på 0,2 m<>> ble det anbragt 100 kg ikke-knuste bruktbatterier med en kvikksølvandel på 0,7 kg og en elektrolyttvannandel på 9 kg og kammeret ble så evakuert til 23 mbar. Derefter ble det innstilt et trykk på 42,4 mbar og en temperatur på 40°C uten oksygentilførsel. Herved fordampet vannet, men ikke kvikksølvet. I løpet av 480 minutter ble det kondensert 8,6 kg vann i kondensatoren Kl og dette ble ført over i forbeholderen Bl. Herved ble temperaturen i stoffblandingen holdt konstant ved tilsvarende regulert oppvarming. Batteriene åpnet av seg selv ved vannutdampingen. Efter avsluttet vannfordamping begynte temperaturen å stige i den gjenværende stoffblanding. Denne prosess ble registrert ved den i midten av stoffblandingen anordnede temperaturfeller hvorefter styringsenheten 15 lukket lukkeventilen VI. Derefter ble trykket senket til 10~^ mbar og temperaturen hevet ved hjelp av oppvarmingsinnretningen til 300°C i løpet av 140 minutter, uten oksygentilførsel, hvorved kvikksølvet efter hvert fordampet og også ble kondensert i kondensatoren Kl. Efter 90 minutter var det tilbake en tørrmasse på kun 88,8 kg med et restkvikksølvinnhold på 1,7 mg pr. kg tørrmasse, og denne ble knust mekanisk. Jernandelene ble sortert med en magnetseparator og ført til normalt stålskrap i et stålverk. Tilstedeværende mangandioksyd og sinkstøvet ble opparbeidet i et sinkanlegg. In a facility according to Figure 1 and with a volume in the vacuum chamber of 0.2 m<>>, 100 kg of unbroken used batteries with a mercury portion of 0.7 kg and an electrolyte water portion of 9 kg were placed and the chamber was then evacuated to 23 mbar. A pressure of 42.4 mbar and a temperature of 40°C were then set without oxygen supply. This evaporated the water, but not the mercury. In the course of 480 minutes, 8.6 kg of water was condensed in the condenser Kl and this was transferred to the reservoir Bl. Hereby, the temperature in the substance mixture was kept constant by correspondingly regulated heating. The batteries opened by themselves when the water evaporated. After completion of water evaporation, the temperature began to rise in the remaining substance mixture. This process was recorded by the temperature trap arranged in the middle of the substance mixture, after which the control unit 15 closed the shut-off valve VI. The pressure was then lowered to 10~^ mbar and the temperature raised by means of the heating device to 300°C in the course of 140 minutes, without oxygen supply, whereby the mercury gradually evaporated and was also condensed in the condenser At 90 minutes, a dry mass remained of only 88.8 kg with a residual mercury content of 1.7 mg per kg dry mass, and this was crushed mechanically. The iron parts were sorted with a magnetic separator and taken to normal steel scrap in a steel mill. The manganese dioxide and zinc dust present were processed in a zinc plant.
Eksempel II ( Nikke- kadmium- batterier): Example II (Nickel-cadmium batteries):
I et anlegg i henhold til figur 2 og med et volum i vakuumkammeret på 0,015 m<*> ble det i vakuumkammeret 1 anbragt 10 kg ikke-åpnede bruktbatterier med en kadmlumandel på 2,1 kg, en nikkelandel på 2,0 kg og en elektrolyttvannandel på 1,8 kg og det hele ble evakuert til 20 mbar. Derefter ble det innstilt et trykk på 20 mbar og en temperatur på 50" C, uten oksygen-tilførsel. Herved fordampet vannet, men ikke kadmium og heller ikke nikkel. I løpet av 120 minutter ble i kondensatoren Kl kondensert 1,65 kg elektrolyttvann og dette ble overført til forbeholderen Bl. Derefter ble temperaturen hevet til 400'C uten oksygentilførsel slik at det som hydroksyd bundne kadmium dissoslerte og ble omdannet til kadmiumoksyd. Derved fordampet det ytterligere 0,15 kg reaksjonsvann og dette ble kondensert i kondensatoren Kl og ført til forbeholderen Bl. Derefter innstilte man en temperatur på 500°C og til den gjenværende stoffblanding ble det i løpet av 60 minutter satt metan som reduksjonsgass inntil kadmiumoksydet var redusert til metallisk kadmium. Også det herved dannede reaksjonsvann ble fordampet og kondensert i kondensatoren Kl og ført til forbeholderen Bl i en mengde av 0,2 kg. Også her åpnet batteriene seg ved vannutdampingen. Temperaturen som innstilte seg ved fordamping av vannet i stoffblandingen ved oppvarming, ble målt løpende og ved en begynnende ytterligere temperaturstigning som tegn på at tørrmassen var vannf ri, ble forbeholderen Bl avsperret ved hjelp av ventilen VI mot kondensatoren Kl. Derefter ble trykket senket til 10~<2> mbar og kadmium fordampet under langsom temperaturhevning til 700<*>C og så kondensert i metallkondensatoren K3. Derved ble det oppnådd 2,1 kg kadmium. Kadmium-lnnhold 1 tørrmassen utgjorde altså 5,6 mg pr. kg tørrmasse. In a facility according to Figure 2 and with a volume in the vacuum chamber of 0.015 m<*>, 10 kg of unopened used batteries with a cadmium content of 2.1 kg, a nickel content of 2.0 kg and a electrolyte water portion of 1.8 kg and the whole was evacuated to 20 mbar. A pressure of 20 mbar and a temperature of 50" C were then set, without oxygen supply. This evaporated the water, but not cadmium nor nickel. During 120 minutes, 1.65 kg of electrolyte water was condensed in the condenser Kl and this was transferred to the reservoir Bl. The temperature was then raised to 400'C without oxygen supply so that the cadmium bound as hydroxide dissolved and was converted into cadmium oxide. Thereby a further 0.15 kg of reaction water evaporated and this was condensed in the condenser Kl and led to the preservative Bl. A temperature of 500°C was then set and methane was added to the remaining mixture over the course of 60 minutes as a reducing gas until the cadmium oxide had been reduced to metallic cadmium. The reaction water thus formed was also evaporated and condensed in the condenser Kl and passed to the reservoir Bl in an amount of 0.2 kg. Here, too, the batteries opened when the water evaporated. ng of the water in the mixture during heating was measured continuously and when a further rise in temperature began as a sign that the dry mass was free of water, the reservoir Bl was shut off by means of the valve VI towards the condenser Kl. The pressure was then lowered to 10~<2> mbar and cadmium evaporated under slow temperature rise to 700<*>C and then condensed in the metal condenser K3. 2.1 kg of cadmium was thereby obtained. Cadmium content in the dry mass was thus 5.6 mg per kg dry mass.
Metallkondensatoren K3 ble drevet ved hjelp av det til-sluttede kretsløp 17 med styringsinnretningen 20 på en slik måte at kondensatorflåtene 16 i metallkondensatoren K3 ved gjennomløp av vanndampen gjennom oppvarmingsinnretningen 19 var innstilt på en temperatur på 80*C, der det Ikke skjedde noen vannkondensasjon, og kondensasjonsflåtene 16 ved Inntreden av kadmiumdampene gjennom kjøleren 21 var innstilt på en temperatur av 20<*>C, der det skjedde en kvantitativ kondensasjon av kadmium. Jern og nikkel forble i tørrmassen og ble opparbeidet i et edelstålverk. The metal condenser K3 was operated by means of the closed circuit 17 with the control device 20 in such a way that the condenser floats 16 in the metal condenser K3 were set to a temperature of 80*C when the water vapor passed through the heating device 19, where no water condensation occurred, and the condensation rafts 16 at the entrance of the cadmium vapors through the cooler 21 were set at a temperature of 20<*>C, where a quantitative condensation of cadmium took place. Iron and nickel remained in the dry mass and were worked up in a precious steel mill.
Claims (12)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1995147151 DE19547151C2 (en) | 1995-12-16 | 1995-12-16 | Method and device for working up mixtures of substances with at least two phases with different boiling temperatures |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO964891D0 NO964891D0 (en) | 1996-11-18 |
| NO964891L NO964891L (en) | 1997-06-17 |
| NO314903B1 true NO314903B1 (en) | 2003-06-10 |
Family
ID=7780398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO19964891A NO314903B1 (en) | 1995-12-16 | 1996-11-18 | Method and apparatus for preparing fabric compositions having at least two phases of different boiling temperatures |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2960691B2 (en) |
| AT (1) | AT407753B (en) |
| DE (1) | DE19547151C2 (en) |
| NL (1) | NL1004781C2 (en) |
| NO (1) | NO314903B1 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19727565A1 (en) * | 1997-06-28 | 1999-01-07 | Ald Vacuum Techn Gmbh | Process and device for working up mixtures of substances containing heavy metals or halogenated hydrocarbons |
| DE102006038129A1 (en) * | 2006-08-14 | 2008-02-21 | Nukem Gmbh | Method for evaporation and solidification of liquid containing impurities, like evaporator bottoms from nuclear plant or contaminated wastewater with organic components, comprises supplying the liquid into first container |
| CN108808156B (en) * | 2018-08-24 | 2020-10-16 | 广西师范大学 | A kind of recovery method of electrolyte in waste lithium ion battery |
| DE102020133482A1 (en) * | 2020-12-15 | 2022-06-15 | Börger GmbH | Method and device for reducing the liquid content of solid-liquid mixtures or for separating liquid mixtures by evaporating liquid |
| CN114438345B (en) * | 2022-01-29 | 2023-06-27 | 安徽理工大学 | Terminal point judging device and method for distillation process of titanium sponge by magnesium thermal method |
| EP4624599A1 (en) * | 2024-03-26 | 2025-10-01 | BHS-Sonthofen GmbH | Method for recycling batteries |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1037842B (en) * | 1975-05-05 | 1979-11-20 | Anic Spa | PROCESS FOR THE REMOVAL OF MERCURY FROM SLUDGE CONTAINING IT |
| SE410868B (en) * | 1978-04-12 | 1979-11-12 | Lumalampan Ab | SET AND DEVICE FOR SEPARATING MERCURY FROM SOLID MATERIAL BY DISTILLATION UNDER VACUUM |
| US4326884A (en) * | 1980-05-13 | 1982-04-27 | Comision De Fomento Minero | Process for obtaining metal values from ores containing such metals as oxides or convertible into such oxides |
| SE450494B (en) * | 1981-09-24 | 1987-06-29 | Sab Nife Ab | PROCEDURE FOR THE RECYCLING OF METALS OF SCRAP FROM NICKEL-CADMIUM ACCUMULATORS |
| SE451464B (en) * | 1981-12-01 | 1987-10-12 | Lumalampan Ab | PROCEDURE AND DEVICE FOR THE RECYCLING OF MERCURY SILVER FROM WASTE CONTAINING ORGANIC MATERIAL |
| DE3816282C1 (en) * | 1988-05-12 | 1989-10-05 | Gerhard Dipl.-Ing. 6940 Weinheim De Bernecker | |
| RU1838440C (en) * | 1991-06-07 | 1993-08-30 | В.А.Альперт и А.И.Пикин | Method for thermal demercurization of material contaminated with mercury and device for its realization |
| SG48727A1 (en) * | 1993-01-19 | 1998-05-18 | Eveready Battery Inc | Process for the recovery of nickel and/or cadmium and apparatus thereof |
| DE4402499C1 (en) * | 1994-01-28 | 1995-04-27 | Boewe Passat Reinigung | Process and apparatus for distilling a contaminated hydrocarbon solvent liquor |
-
1995
- 1995-12-16 DE DE1995147151 patent/DE19547151C2/en not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-10-24 AT AT0186496A patent/AT407753B/en not_active IP Right Cessation
- 1996-11-18 NO NO19964891A patent/NO314903B1/en unknown
- 1996-11-22 JP JP31188296A patent/JP2960691B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-13 NL NL1004781A patent/NL1004781C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO964891D0 (en) | 1996-11-18 |
| NL1004781C2 (en) | 1999-02-23 |
| JPH09176751A (en) | 1997-07-08 |
| NO964891L (en) | 1997-06-17 |
| AT407753B (en) | 2001-06-25 |
| NL1004781A1 (en) | 1997-06-17 |
| DE19547151C2 (en) | 1999-06-17 |
| DE19547151A1 (en) | 1997-06-19 |
| ATA186496A (en) | 2000-10-15 |
| JP2960691B2 (en) | 1999-10-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4141373A (en) | Method for deoiling metal scrap | |
| CN105817461B (en) | A device for high value-added resource recycling of waste circuit board electronic components | |
| SE450494B (en) | PROCEDURE FOR THE RECYCLING OF METALS OF SCRAP FROM NICKEL-CADMIUM ACCUMULATORS | |
| NO314903B1 (en) | Method and apparatus for preparing fabric compositions having at least two phases of different boiling temperatures | |
| CN109735353A (en) | A kind of organic dangerous waste low temperature oxygen-free pyrolytic process | |
| CN209065712U (en) | A kind of greasy filth cracking outfit | |
| NO142871B (en) | PROCEDURE FOR AA REMOVAL MERCURY OIL FROM MERCURY SUBSTANCE | |
| RU2251483C2 (en) | Worn tires processing method and a device of its realization | |
| US20140215921A1 (en) | Material processing | |
| JP3552118B2 (en) | Waste battery treatment method | |
| FR2581656A1 (en) | ELECTROTHERMIC PROCESS FOR SEPARATING AND REFINING METALS FROM RECOVERY PRODUCTS AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| KR101325156B1 (en) | Waste oil recycling equipment | |
| JPH0842827A (en) | Method and equipment for thermally treating material having vaporizable substance | |
| CA2397929C (en) | Process and plant for depolymerizing of the ch chains of solid materials | |
| JPH07100828B2 (en) | Operating method of carbonization equipment | |
| CN209108860U (en) | Gas recovery system | |
| RU2038395C1 (en) | Method for rendering chromium-containing wastes of electroplating harmless | |
| JPH11246917A (en) | Dry distillation metal recovery method and apparatus | |
| JP3670469B2 (en) | Waste plastic processing equipment containing polyvinyl chloride | |
| CN207980833U (en) | A kind of house refuse organic matter generates the purification power generator of gas | |
| US20070081930A1 (en) | Universal waste processor | |
| Kalitko et al. | Steam thermolysis of discarded tires: testing and analysis of the specific fuel consumption with tail gas burning, steam generation, and secondary waste slime processing | |
| RU2425917C1 (en) | Method to produce sulfate cellulose | |
| JP2000129270A (en) | Device and method for oiling waste plastic | |
| KR102359576B1 (en) | Evaporated waste gas burning system for volatile organic compounds tank |