DE4130531A1 - Verfahren zur mechanischen aufbereitung von aus bildschirmroehren bestehendem abfallmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur mechanischen Aufbe­ reitung von aus Bildschirmröhren bestehendem Abfallmaterial.

Seither werden nicht mehr gebrauchsfähige Bildschirmgeräte als Sperrmüll auf Mülldeponien gebracht. Die immer größer werdende Zahl von auf diese Weise zu entsorgenden Geräten und die in diesen Geräten, vor allem auch in der Bildschirm­ röhre, enthaltenen Schadstoffe, unter anderem verschiedene Schwermetalle in zum Teil hohen Konzentrationen, machen es notwendig, nach geeigneten Aufbereitungsverfahren zu suchen, die eine möglichst vollständige Verwertung, vor allem der schädlichen Inhaltsstoffe, ermöglichen.

Zirka 50 Gew.% eines Bildschirmgerätes bestehen aus Glas. Dieses Glas der Bildröhre ist mit verschiedenen Metallen bzw. deren zumeist oxidischen Verbindungen beschichtet. Als Hauptelement sind hierbei zu nennen Blei, Zink, Selen, Anti­ mon, Zinn und Seltene Erden. Eine Verwertung des Glases der Bildschirmröhre ist nur möglich, wenn zuvor die genannten Beschichtungsmaterialien entfernt werden. Hierfür sind bis­ her keine geeigneten Verfahren bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wirtschaft­ liches und umweltverträgliches Verfahren zur Aufbereitung von aus Bildschirmröhren bestehendem Abfallmaterial anzu­ geben, welches eine Rückgewinnung der darin enthaltenen Wertstoffe, insbesondere der Schwermetallverbindungen er­ möglicht.

Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 angegebene Ver­ fahren gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zunächst in einer Vorzerkleinerungsstufe, z. B. in einem Backenbrecher, die Bildschirmröhren grob vorzerkleinert, so daß sowohl die me­ tallischen Rahmenteile der Bildschirmröhre als auch die aus sehr dünnen Blechen bestehenden Innenbauteile, wie z. B. das Anodengitter, soweit aufgeschlossen werden, daß sie vom Glas separiert werden können.

Nach der Vorzerkleinerung werden vorzugsweise die Blechteile abgetrennt. Dies kann mittels üblicher Magnetscheideverfah­ ren erfolgen. Infolge des stark unterschiedlichen Bruchver­ haltens von Glas und Metall ist es aber auch möglich, die Trennung durch eine Klassierung zu bewerkstelligen, wobei die Absiebung bei einer Korngröße von 10-20 cm erfolgen kann. Die Grobfraktion enthält dann im wesentlichen nur die Metallteile, die als Eisenschrott verwertet werden können. Falls den Teilen der abgetrennten Metallfraktion noch zu viel Glasstücke anhaften, so kann die Metallfraktion in einem Schredder oder einer Schlagmühle nachbehandelt werden, wobei der Metallanteil aus dem derart nachbehandelten Gut mittels Magnetabscheidung gewonnen werden kann. Das abge­ trennte Glas kann der bereits in der ersten Verfahrensstufe gewonnenen Glasfraktion zugegeben werden.

Das in der Vorzerkleinerungsstufe gewonnene und ggfs. von den Metallteilen getrennte Gut wird nach dem erfindungsge­ mäßen Verfahren anschließend einer Attritionsmahlung unter­ zogen. Hierunter wird ein Mahlvorgang verstanden, bei dem das Mahlgut derart in Bewegung versetzt wird, daß seine ein­ zelnen Bruchstücke und Partikel in einen reibenden und schabenden Eingriff miteinander gelangen. Zur Erzielung einer solchen Attritionsmahlung wird das Gut einer sich drehenden Trommel aufgegeben und darin ca. 15-45 min. belassen. Die Trommel enthält keine Mahlglieder, wie sie üblicherweise zur zusätzlichen Zerkleinerung des Mahlguts angewendet werden. Während des Mahlvorgangs wird vor allem durch die scharfen Ecken und Kanten des in der Vorzerkleine­ rungsstufe gebrochenen Glases die auf den Glasscherben haf­ tende Beschichtung aus Metallverbindungen abgerieben. Gleich­ zeitig werden die scharfen Kanten der Glasscherben gerundet, wodurch der Verschleiß in den nachfolgenden Siebprozessen erheblich reduziert wird.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß bei der Attri­ tionsmahlung das Beschichtungsmaterial nahezu vollständig von den Glasscherben abgetrennt wird und als feinster Staub vorliegt. Mittels einer Siebung bei einer Maschenweite von ca. 1 mm wird zunächst das nunmehr saubere und verwertbare Grobglas abgetrennt. Soweit darin noch Beimengungen, wie Kunststoffteile oder Metallteile, die von den elektrischen Bauteilen der Bildschirmröhre herrühren, enthalten sind, weil sie in der vorangegangenen Magnetabscheidung nicht ab­ getrennt werden konnten, können diese mittels bekannter Sor­ tiertechniken, wie z. B. Dichtetrennung, Windsichtung oder Wirbelstromscheidung, entfernt werden.

Die bei der Siebung gewonnene Feinfraktion kann erfindungs­ gemäß anschließend mittels eines Sichters bei einer Korn­ größe von ca. 0,1 mm oder feiner in Grobgut und ein Fein­ gut getrennt werden. Das Grobgut besteht im wesentlichen aus Glas und kann der Grobglasfraktion der vorangegangenen Siebung zugemischt werden. Das Feingut des Sichters ent­ hält die hoch eingereicherten Metallbeschichtungen der Bild­ schirmröhren. Durch seine feinstkörnige Pulverform besteht nunmehr die Möglichkeit, dieses Beschichtungsmaterial mit­ tels bekannter Laugungsverfahren wirtschaftlich aufzuberei­ ten, um die darin enthaltenen Metalle zurückzugewinnen. So­ lange das Beschichtungsmaterial auf den Glasscherben haftet, ist eine Aufbereitung durch Laugung wegen der vergleichs­ weise geringen Oberfläche für das Einwirken der Laugen nicht wirtschaftlich.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es besonders vorteilhaft, wenn das Glas in der Vorzerkleine­ rungsstufe nur soweit zerkleinert wird, wie es für eine selbsttätige Abreinigung der Oberflächenbeschichtungen durch die scharfkantigen Scherben während der Attritionsmahlung unbedingt erforderlich ist. Eine übermäßige Feinstzerkleine­ rung des Glases sollte nach Möglichkeit vermieden werden, da dies zwangsläufig zu einer erheblichen Verschlechterung der Aufkonzentrierung der Beschichtungsmetalle in der Feinst­ fraktion führt und damit dessen wirtschaftliche Verwertung erschwert. In Versuchen ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelungen, die Oberflächenbeschichtung des Glases von Bildschirmröhren in einer Feinstfraktion zu konzentrieren, die in nur ca. 1 Gew.% des Glasvorlaufes beträgt. In einer wirtschaftlich zu betreibenden Anlage ist eine Aufkonzen­ trierung des Beschichtungsmaterials auf ca. 5 Gew.% zu erwar­ ten.

Die Ausgestaltung der für die Attritionsmahlung benötigten Drehtrommel kann unterschiedlich sein und ist keinen beson­ deren Vorgaben unterworfen. Es können übliche Trommelmüh­ len oder Rohrmühlen ohne Mahlkörper, ähnlich einer Autogen­ mühle, verwendet werden. Aber auch einfache, drehend ange­ triebene Drehrohre sind geeignet. Der Antrieb der Mühle kann kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen. Wei­ terhin ist es denkbar, die Attritionsmahlung durch Einlei­ tung von Schwingungen zu unterstützen.

Zur Trennung der abgeriebenen Beschichtungsteilchen von den Glasbruchstücken kann erfindungsgemäß weiterhin vorgesehen sein, daß während der Attritionsmahlung der entstehende Fein­ staub mittels eines Unterdruckgebläses abgesaugt und in einem Filter abgeschieden wird. Auf diese Weise kann sich kein Fein­ staub auf den Glasscherben niederschlagen, sondern die Staub­ partikel werden durch die Attrition und den Luftzug fort­ während entfernt.

Eine Ausführungsvariante des beschriebenen Verfahrens ist in einem Fließbild in Fig. 1 dargestellt.

Fig. 2 zeigt das Fließbild einer vereinfachten Verfahrens­ variante, bei der auf eine Abtrennung der Blechteile nach der Vorzerkleinerung verzichtet wird und das Bildröhrenmate­ rial nach einer groben Vorzerkleinerung vollständig einer Attritionsmühle aufgegeben wird. die Abtrennung der Metall­ teile erfolgt erst nach der Attritionsmahlung durch Magnet­ abscheidung. diese Verfahrensvariante hat den Vorteil, daß die abtrennbare, magnetische Eisenfraktion nicht mehr nach­ gereinigt werden muß, da die Glasanhaftungen durch die Attri­ tionsmahlung abgelöst werden. Dieser Vereinfachung steht je­ doch der Nachteil gegenüber, daß die Attritionsmühle größer und aufwendiger gebaut sein muß, um einen reibungslosen Ma­ terialfluß mit den darin noch befindlichen, sperrigen Blechen zu gewährleisten. Weiterhin wird die Abreinigung der Glas­ scherben durch die im Mahlgut vorhandenen Bleche behindert und somit die notwendige Verweilzeit in der Attritionsmühle verlängert. Außerdem wird die Feinstfraktion mit Eisenabrieb zusätzlich belastet.

Claims (9)

1. Verfahren zur mechanischen Aufbereitung von aus Bild­ schirmröhren bestehendem Abfallmaterial, bei dem in einer Vorzerkleinerungsstufe die Bildschirmröhren grob vorzer­ kleinert werden, das vorzerkleinerte Gut einer Attritions­ mahlung unterzogen wird und aus dem gemahlenen Gut das als Feinstfraktion vorliegende, metallhaltige Beschichtungs­ material abgetrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gemahlene Gut durch Siebung in eine Grobfraktion und in eine Feinfraktion getrennt wird und daß die Feinfrak­ tion durch Sichten und/oder durch Verwendung von Gasströ­ mungen in ein hauptsätzlich Glas enthaltendes Grobgut und ein Beschichtungsmaterialabrieb enthaltendes Feingut getrennt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß während der Attritionsmahlung der ent­ stehende Feinstaub mit Hilfe einer Gasströmung abgesaugt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß in einer Vorabscheidung mit­ tels Magnetabscheidung und/oder Siebung eine die Metall­ teile enthaltende Fraktion von dem vorzerkleinerten Gut abgetrennt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die abgetrennten Metallteile enthaltende Fraktion in einem Schredder oder Schlagmühle zerkleinert wird und durch Magnetabscheidung der Eisenschrott entfernt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das vorzerkleinerte Gut unmittelbar der Attritionsmahlung zugeführt wird und daß das gemah­ lene Gut einer Magnetabscheidung zur Abtrennung von Eisen­ schrott unterworfen wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Vorzerkleinerung ein Backen­ brecher verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Attritionsmahlung eine Trommelmühle ohne Zerkleinerungsglieder verwendet wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß aus den beim Sieben und Sichten abgetrennten, hauptsächlich Glas enthaltenden Fraktionen durch Sortierung Metallschrott aus Nichteisenmetallen ab­ getrennt wird.