ES2363920T3 - PROCEDURE TO SEPARATE FRACTIONS CONTAINING DRY ESCORIAL METALS AND USE OF THIS PROCEDURE FOR WASTE INCINERATION ESCORIA. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para separar fracciones que contienen metales (20) de escoria, que comprende las etapas sucesivas siguientes: - suministro de la escoria; - procesado de la escoria en fracciones; - separación previa de las fracciones cuyo tamaño máximo es de 5 mm, en la que se separan las fracciones que contienen hierro (24, 25); - separación de fracciones que contienen metales no ferrosos (21) cuyo tamaño máximo es de 5 mm empleando un separador de corriente de Foucault (26, 27, 28), caracterizado porque las fracciones (21) se mantienen secas cuando se separan fracciones que contienen metales no ferrosos, y en el que separador de corriente de Foucault (26, 27, 28) comprende una cinta de alimentación para el suministro de las fracciones que contienen metales no ferrosos y un tambor en cuyo interior se dispone un rotor magnético, de modo que el tambor se dispone al extremo de la cinta de alimentación y de modo que durante el funcionamiento el rotor magnético gira contra la dirección del transporte de la cinta de alimentación.Method for separating fractions containing slag metals (20), comprising the following successive steps: - supply of the slag; - processing of slag in fractions; - prior separation of fractions whose maximum size is 5 mm, in which fractions containing iron are separated (24, 25); - separation of fractions containing non-ferrous metals (21) whose maximum size is 5 mm using a Foucault current separator (26, 27, 28), characterized in that the fractions (21) are kept dry when fractions containing non-ferrous metals, and in which Foucault current separator (26, 27, 28) comprises a feeding belt for the supply of fractions containing non-ferrous metals and a drum inside which a magnetic rotor is arranged, so that the drum is arranged at the end of the feeding belt and so that during operation the magnetic rotor rotates against the direction of transport of the feeding tape.
Description
La presente invención se refiere a un procedimiento para separar fracciones que contienen metales de escoria, que comprende las etapas sucesivas siguientes: suministro de la escoria; procesado de la escoria en fracciones y separación previa de dichas fracciones, en la que esencialmente todas las fracciones que contienen hierro se separan, utilizando, por ejemplo, neodimio o imanes de ferrita. Las fracciones que contienen hierro pueden constituir, por ejemplo, partículas de escoria con partículas ferrosas integradas. Dichas fracciones que contienen hierro son ligeramente magnéticas. Posteriormente, en la etapa siguiente del procedimiento las fracciones que contienen metales no ferrosos se separan mediante un separador de corriente de Foucault. The present invention relates to a method for separating fractions containing slag metals, comprising the following successive steps: slag supply; processing of the slag into fractions and prior separation of said fractions, in which essentially all iron-containing fractions are separated, using, for example, neodymium or ferrite magnets. Iron-containing fractions may constitute, for example, slag particles with integrated ferrous particles. Said fractions containing iron are slightly magnetic. Subsequently, in the next stage of the process the fractions containing non-ferrous metals are separated by a Foucault current separator.
En la técnica anterior se conoce dicho tipo de procedimientos. Por ejemplo, el procedimiento se emplea al procesar escoria de incineración de residuos que se produce en un incinerador de residuos. La escoria de incineración de residuos que sale del incinerador se refrigera en primer lugar con agua. Dicha escoria húmeda de incineración de residuos, que esencialmente comprende trocitos cuyo tamaño varía entre 0 y 250 mm, a continuación se conduce a un dispositivo separador. La escoria se procesa a fin de producir fracciones durante una etapa inicial en el dispositivo separador. Ello se efectúa, por ejemplo, con un dispositivo triturador o un aparato de molienda. Frecuentemente, una parte de la escoria se clasifica manualmente, actuando paralelamente a la presente etapa. Los trozos grandes que contienen metales se pueden clasificar en una etapa temprana del proceso gracias a dicha clasificación manual, que mejora la eficacia del procedimiento. Una vez realizado el procesado para obtener fracciones, las fracciones que contienen hierro se separan. Dicha etapa del procedimiento se denomina separación previa. Una parte considerable de las fracciones suministradas ya se puede separar en la separación previa, empleando por ejemplo un imán potente. A continuación, las fracciones que contienen metales no ferrosos se separan con un separador de corriente de Foucault. Such prior art is known in the prior art. For example, the procedure is used when processing waste incineration slag that occurs in a waste incinerator. The waste incineration slag that leaves the incinerator is first cooled with water. Said wet waste incineration slag, which essentially comprises small pieces whose size varies between 0 and 250 mm, then leads to a separating device. The slag is processed in order to produce fractions during an initial stage in the separator device. This is done, for example, with a grinding device or a grinding device. Frequently, a part of the slag is sorted manually, acting parallel to the present stage. Large pieces containing metals can be classified at an early stage of the process thanks to this manual classification, which improves the efficiency of the procedure. Once the processing is done to obtain fractions, the fractions containing iron are separated. This stage of the procedure is called prior separation. A considerable part of the fractions supplied can already be separated in the previous separation, using for example a powerful magnet. Next, fractions containing non-ferrous metals are separated with a Foucault current separator.
Un inconveniente importante de dicho procedimiento es que se puede separar únicamente una pequeña parte de los metales no ferrosos existentes en las fracciones. En la tecnología de separación para escoria de incineración de residuos y asimismo para la separación de otro tipo de escoria, el objetivo es separar de la escoria la máxima cantidad de metal posible, y obtener la máxima pureza de los metales. An important drawback of said process is that only a small part of the non-ferrous metals existing in the fractions can be separated. In the separation technology for waste incineration slag and also for the separation of another type of slag, the objective is to separate the maximum amount of metal possible from the slag, and obtain the maximum purity of the metals.
El documento WO 02/066164 da a conocer un procedimiento para recuperar metales ferrosos y no ferrosos de la escoria de una planta de incineración de basuras. Se describe una etapa para la reducción de la escoria en fracciones menores de 5 mm. Dichas fracciones de escoria reducidas se separan en fracciones de metales ferrosos, metales no ferrosos y acero V2A. Se explica que un separador de corriente de Foucault es apto para separar los metales no ferrosos de la escoria. Sin embargo, no se proporciona ninguna descripción en relación con la disposición de un separador de corriente de Foucault a fin de separar las fracciones no ferrosas de las fracciones reducidas de escoria. WO 02/066164 discloses a method for recovering ferrous and non-ferrous metals from the slag of a waste incineration plant. A stage for the reduction of slag in fractions smaller than 5 mm is described. Said reduced slag fractions are separated into ferrous metal, non-ferrous metal and V2A steel fractions. It is explained that a Foucault current separator is suitable for separating nonferrous metals from slag. However, no description is provided in relation to the arrangement of a Foucault current separator in order to separate the non-ferrous fractions from the reduced slag fractions.
El documento WO 01/03844 se refiere a un procedimiento para la separación de una fracción que contiene metales no ferrosos de un procedimiento de preparación de residuos electrónicos. Se suministra chatarra electrónica en fracciones a una cubeta, de modo que una fracción de polvo con partículas de como máximo 4 mm se descarga en la mesa de separación. Las fracciones se clasifican en fracciones de forma redondeada y fracciones planas. Unas fracciones relativamente reducidas se descargan antes de que las fracciones se suministren a un separador no ferroso. Tal como se indica, las fracciones relativamente reducidas pueden obstaculizar el proceso de separación y no son separables completamente en el separador no ferroso. WO 01/03844 refers to a process for the separation of a fraction containing non-ferrous metals from an electronic waste preparation process. Electronic scrap is supplied in fractions to a bucket, so that a fraction of dust with particles of a maximum of 4 mm is discharged into the separation table. Fractions are classified into rounded and flat fractions. Relatively small fractions are discharged before the fractions are supplied to a non-ferrous separator. As indicated, the relatively small fractions can hamper the separation process and are not completely separable in the non-ferrous separator.
Un primer problema es que el procedimiento descrito se dispone habitualmente para separar escoria que se origina a partir de los residuos electrónicos, que presenta una concentración relativamente elevada de fracciones que contienen metales. El procedimiento descrito no es apto para tratar y separar escoria de residuos que se origine en una planta de incineración, dado que la escoria de residuos presenta en comparación con la chatarra electrónica típicamente una concentración relativamente baja de fracciones que contienen metales. A first problem is that the described process is usually arranged to separate slag that originates from electronic waste, which has a relatively high concentration of metal-containing fractions. The described process is not suitable for treating and separating waste slag originating from an incineration plant, since waste slag typically has a relatively low concentration of metal-containing fractions compared to electronic scrap.
Un problema adicional consiste en que las fracciones relativamente reducidas se tratan en una mesa vibradora, que se revela ineficaz y lenta. An additional problem is that the relatively small fractions are treated on a vibrating table, which is found inefficient and slow.
El objetivo de la presente invención es proporcionar un procedimiento que por lo menos resuelva uno de los inconvenientes mencionados anteriormente, por lo menos en parte o en todo caso para proporcionar una alternativa útil. En particular, el objetivo de la presente invención es proporcionar un procedimiento con un grado muy elevado de separación de metales de la escoria. Asimismo y en particular, el objetivo de la presente invención es obtener un material residual limpio que cumpla los requisitos para que se pueda utilizar como sustitución de materia prima o arena/granulados destinado a la fabricación de cemento, productos de hormigón o asfalto. Dicho objetivo se alcanza mediante un procedimiento como el definido en la reivindicación 1. The objective of the present invention is to provide a method that at least solves one of the aforementioned drawbacks, at least in part or in any case to provide a useful alternative. In particular, the objective of the present invention is to provide a process with a very high degree of slag metal separation. Likewise and in particular, the objective of the present invention is to obtain a clean residual material that meets the requirements so that it can be used as a replacement for raw material or sand / granules intended for the manufacture of cement, concrete or asphalt products. Said objective is achieved by a method as defined in claim 1.
El procedimiento según la presente invención se caracteriza porque las fracciones presentan un tamaño de como máximo 5 mm y un contenido de humedad de como máximo el 5% si las fracciones que contienen metales no ferrosos se han separado. Sorprendentemente, se ha puesto de manifiesto que las partículas que contienen metales no ferrosos se pueden recuperar en un grado elevado limitando el tamaño de la fracción a 5 mm. Se ha puesto de manifiesto que muchas fracciones comprenden esencialmente metales puros. Para la separación mediante un separador de corriente de Foucault, es importante mantener las fracciones bien secas, de modo que se limite en la medida de lo posible la aglutinación de dichas fracciones. Empleando el procedimiento según la presente invención, el ahorro considerable de los costes en la descarga final en el vertedero se revela como una ventaja, dado que el material residual puede satisfacer los requisitos prefijados para determinar si el material residual posee un comportamiento inerte frente a la lixiviación. Se revela como una ventaja que dicho tipo de separación de alta calidad se pueda alcanzar, y que un material residual se pueda obtener cumpliendo los requisitos establecidos, pudiéndose emplear para sustituir materia prima a fin de fabricar cemento, productos de hormigón o como áridos en asfalto. Una ventaja adicional es que se puede comerciar con los metales extraídos. En una forma de realización especial del procedimiento según la presente invención, el procedimiento comprende una etapa en la que las fracciones se lavan. La escoria se puede lavar a fondo, tras lo cual se seca. Asimismo, es posible previamente refrigerar la escoria con agua. Las fracciones preferentemente se lavan antes de llevar a cabo la etapa de la separación de las fracciones que contienen metales no ferrosos. Mediante lavado, se pueden eliminar sales y/o una fracción de polvo fino con un tamaño de como máximo 1 mm. Tras la etapa de lavado, las fracciones se pueden secar para su procesado ulterior conforme al procedimiento según la presente invención. Esta forma de realización es, por ejemplo, especialmente apta para la eliminación de metales y fracciones magnéticas de la escoria de incineración de residuos. The process according to the present invention is characterized in that the fractions have a maximum size of 5 mm and a moisture content of a maximum of 5% if the fractions containing non-ferrous metals have been separated. Surprisingly, it has been shown that particles containing non-ferrous metals can be recovered to a high degree by limiting the fraction size to 5 mm. It has been shown that many fractions essentially comprise pure metals. For separation by means of a Foucault current separator, it is important to keep the fractions very dry, so that the agglutination of said fractions is limited as far as possible. By employing the method according to the present invention, the considerable saving of the costs in the final discharge to the landfill is revealed as an advantage, since the residual material can satisfy the pre-determined requirements to determine if the residual material has an inert behavior against the leaching It is revealed as an advantage that such a high quality separation can be achieved, and that a residual material can be obtained in compliance with the established requirements, being able to be used to replace raw material in order to manufacture cement, concrete products or as aggregates in asphalt . An additional advantage is that it can be traded with the extracted metals. In a special embodiment of the process according to the present invention, the process comprises a step in which the fractions are washed. The slag can be washed thoroughly, after which it dries. It is also possible to previously cool the slag with water. The fractions are preferably washed before carrying out the step of separating the fractions containing non-ferrous metals. By washing, salts and / or a fraction of fine powder with a maximum size of 1 mm can be removed. After the washing step, the fractions can be dried for further processing according to the method according to the present invention. This embodiment is, for example, especially suitable for the removal of metals and magnetic fractions from the waste incineration slag.
Asimismo, se ha puesto de manifiesto que en una forma de realización ventajosa conforme al procedimiento según la presente invención, se puede trabajar con escoria seca durante todas las etapas del procedimiento a fin de que en último término se pueda separar un porcentaje más elevado de los metales existentes. El contenido de humedad de la escoria seca es de máximo un 5%. En la práctica, se hace referencia a escoria muy seca. Cuando el porcentaje de humedad de la escoria es demasiado elevado, los metales se esparcen por la escoria y, por este motivo, es muy difícil separar los metales posteriormente de modo mecánico. En esta forma de realización, ello implica en relación con la escoria de incineración de residuos que no es necesario que la escoria se someta a un proceso de refrigeración mediante agua u otro refrigerante. Asimismo, el lavado y secado, preferentemente, no se llevan a cabo. Ello podría ocasionar que el contenido en humedad de la escoria de incineración de residuos podría ser muy elevado. Al comprender las tareas que tienen lugar con un proceso de secado según la presente invención en lugar de un proceso húmedo, se pueden eliminar ventajosamente metales en la escoria con una eficacia más elevada. Debido al procedimiento según la presente invención, se puede separar tal porcentaje elevado de metales de la escoria que las fracciones de escoria limpias residuales se pueden considerar para su utilización en, por ejemplo, la industria de cemento como sustitución de materia prima. Ello no resulta ventajoso simplemente porque implica un ahorro de costes en relación con la materia prima, sino también porque con dicho procedimiento se puede ahorrar en relación con los costes de depósito. En cualquier caso, se puede obtener un ahorro considerable en los costes de depósito, dado que una cantidad considerablemente más reducida de metales permanece en las fracciones de escoria depositadas. Se puede obtener un cierto beneficio mediante la venta de los metales extraídos a negociantes en metales. Likewise, it has been shown that in an advantageous embodiment according to the process according to the present invention, dry slag can be worked on during all stages of the process so that a higher percentage of the latter can be separated existing metals. The moisture content of dry slag is a maximum of 5%. In practice, reference is made to very dry slag. When the percentage of moisture in the slag is too high, the metals spread through the slag and, for this reason, it is very difficult to separate the metals subsequently mechanically. In this embodiment, this implies in relation to the waste incineration slag that it is not necessary for the slag to undergo a cooling process by means of water or other refrigerant. Also, washing and drying are preferably not carried out. This could cause the moisture content of the waste incineration slag to be very high. By understanding the tasks that take place with a drying process according to the present invention instead of a wet process, metals in the slag can be advantageously removed with a higher efficiency. Due to the process according to the present invention, such a high percentage of slag metals can be separated that residual clean slag fractions can be considered for use in, for example, the cement industry as a substitute for raw material. This is not advantageous simply because it implies cost savings in relation to the raw material, but also because with said procedure it is possible to save in relation to deposit costs. In any case, considerable savings in deposit costs can be obtained, since a considerably smaller amount of metals remains in the deposited slag fractions. A certain benefit can be obtained by selling the extracted metals to metal traders.
Según la presente invención, se ha puesto de manifiesto que ventajosamente se puede obtener un grado más elevado de separación de metales procesando en última instancia esencialmente toda la escoria dividiéndola en fracciones con una medida de como máximo 5 mm. Las fracciones de como máximo 5 mm posteriormente se transportan en un flujo para su procesado ulterior conforme al procedimiento según la presente invención. Una posible explicación de la mejora de la separación en relación con un flujo de fracciones con un tamaño máximo de 5 mm puede ser que con dicho tamaño se obtiene una estructura denominada monocélula de las fracciones. Por este motivo, las fracciones comprenden esencialmente un tipo de material, de modo que se puede obtener un grado más elevado de pureza del material cuando las fracciones se separen posteriormente. Los ensayos han revelado que se puede alcanzar un grado de separación de metales de la escoria de por lo menos un 95%. Asimismo, se ha puesto de manifiesto que dicha fracción presenta un contenido relevante más elevado de cobre y latón, así como de aluminio. En la práctica, con ello se asume que todos los metales observables físicamente se separan. Se ha puesto de manifiesto que se puede obtener un funcionamiento óptimo del separador de corriente de Foucault si el tamaño de la fracción es de máximo 5 mm. Dicho separador de corriente de Foucault presenta, concretamente, la tendencia a iniciar la pulverización con fracciones más grandes, de modo que la precisión de la separación queda reducida. According to the present invention, it has been shown that advantageously a higher degree of metal separation can be obtained by ultimately processing essentially all the slag by dividing it into fractions with a measurement of a maximum of 5 mm. The fractions of a maximum of 5 mm are subsequently transported in a flow for further processing according to the method according to the present invention. A possible explanation of the improvement of the separation in relation to a flow of fractions with a maximum size of 5 mm may be that with this size a structure called the fraction cell is obtained. For this reason, the fractions essentially comprise a type of material, so that a higher degree of purity of the material can be obtained when the fractions are subsequently separated. Tests have revealed that a degree of slag metal separation of at least 95% can be achieved. Likewise, it has been shown that said fraction has a higher relevant content of copper and brass, as well as aluminum. In practice, it is assumed that all physically observable metals are separated. It has been shown that optimum operation of the Foucault current separator can be obtained if the fraction size is a maximum of 5 mm. Said Foucault current separator presents, in particular, the tendency to start spraying with larger fractions, so that the precision of the separation is reduced.
En una forma de realización especial del procedimiento según la presente invención, una parte de las fracciones se separa antes de que el flujo de fracciones de máximo 5 mm que contienen hierro quede despojado de fracciones livianas. Preferentemente, las fracciones de tamaño máximo 1 mm, las denominadas fracciones de polvo fino, se separan del flujo de fracciones con tamaño máximo de 5 mm. Ello se puede realizar, por ejemplo, eliminando por aspiración o empleando un tamiz vibrante. Preferentemente, sin embargo, se emplea una unidad de filtrado especial para separar la fracción de polvo fino, presentando dicha unidad de filtrado una cubierta con un dispositivo de limpieza. Dicha cubierta se puede mantener limpia automáticamente, por ejemplo empleando bolas de goma vibrantes que reboten contra la parte inferior. Tras la eliminación de la fracción de polvo fino, permanece un flujo de fracciones entre como mínimo 1 mm y como máximo 5 mm, para su procesado posterior. Como resultado de la separación anterior de la fracción de polvo fino, el procedimiento de separación adicional se simplifica y es más eficiente. In a special embodiment of the process according to the present invention, a part of the fractions is separated before the flow of fractions of maximum 5 mm containing iron is stripped of light fractions. Preferably, the fractions of maximum size 1 mm, the so-called fine dust fractions, are separated from the flow of fractions with maximum size of 5 mm. This can be done, for example, by suction removal or by using a vibrating screen. Preferably, however, a special filtering unit is used to separate the fine dust fraction, said filtering unit having a cover with a cleaning device. Said cover can be kept clean automatically, for example using vibrating rubber balls that bounce against the bottom. After the removal of the fine dust fraction, a fraction flow remains between at least 1 mm and at most 5 mm, for further processing. As a result of the previous separation of the fine powder fraction, the additional separation process is simplified and more efficient.
En una forma de realización del procedimiento según la presente invención, se puede llevar a cabo una etapa en la que las fracciones que contienen hierro se separen para la etapa de separación de la fracción de polvo fino de 0-1 mm. Preferentemente, se emplea en este contexto un tambor magnético provisto de un imán de ferrita, cuya fuerza sea aproximadamente de 900-1000 Gauss. La ventaja de ello es que las partículas de hierro pequeñas que pueden obstruir el filtro de las fracciones de polvo fino de una tubería de alimentación pueden quedar atrapadas en esta etapa. Dichas partículas de hierro pequeñas son habitualmente fibras, virutas de hierro, etc. In an embodiment of the process according to the present invention, a step can be carried out in which the iron-containing fractions are separated for the separation stage of the fine powder fraction of 0-1 mm. Preferably, a magnetic drum provided with a ferrite magnet is used in this context, the force of which is approximately 900-1000 Gauss. The advantage of this is that small iron particles that can clog the filter of the fine dust fractions of a feed pipe can get trapped at this stage. Said small iron particles are usually fibers, iron shavings, etc.
En primer lugar, el flujo de fracciones de tamaño máximo 5 mm se somete a una etapa de separación previa según la presente invención, en la que se separan las fracciones que contienen hierro. Preferentemente, se utilizará un imán de neodimio con un rodillo para la separación previa en el dispositivo separador, puesto que generará un campo magnético potente. Se puede obtener en la superficie del rodillo un campo magnético de 9.000-9.500 Gauss si se emplea un imán de neodimio potente. First, the flow of fractions of maximum size 5 mm is subjected to a prior separation step according to the present invention, in which the iron-containing fractions are separated. Preferably, a neodymium magnet with a roller will be used for pre-separation in the separator device, since it will generate a powerful magnetic field. A magnetic field of 9,000-9,500 Gauss can be obtained on the surface of the roller if a powerful neodymium magnet is used.
En una forma de realización particular, se emplea un rodillo magnético doble de neodimio para la separación previa, configurando en cascada los rodillos magnéticos. Asimismo, resulta ventajoso que las fracciones que contienen hierro se hayan separado previamente al inicio del procedimiento, de modo que las partículas que contienen hierro ya no representen un inconveniente cuando más tarde las fracciones que contienen metales no ferrosos se separen mediante un separador especial no ferroso. Las partículas que contienen hierro que puedan existir afectarán al funcionamiento de dicho separador no ferroso en relación con las corrientes de Foucault más débiles. In a particular embodiment, a double neodymium magnetic roller is used for pre-separation, cascading the magnetic rollers. Likewise, it is advantageous that the iron-containing fractions have been previously separated at the beginning of the process, so that the iron-containing particles no longer represent an inconvenience when later the fractions containing non-ferrous metals are separated by a special non-ferrous separator . The iron-containing particles that may exist will affect the operation of said non-ferrous separator in relation to the weaker eddy currents.
Tras la separación previa, otras fracciones que contienen metales no ferrosos se separan del flujo de fracciones según la presente invención. Se utiliza un separador de corriente de Foucault para la separación de fracciones no ferrosas. Dicho separador de corriente de Foucault constituye particularmente un separador con un tambor no metálico en el que exista un rotor magnético que gire a gran velocidad, a fin de generar variaciones de la intensidad en la superficie del tambor. Preferentemente, las fracciones no ferrosas se suministran al tambor del separador de corriente de Foucault a través de una cinta de alimentación. El tambor se dispone en el extremo de dicha cinta. En una forma de realización ventajosa, el rotor magnético gira a gran velocidad contra la dirección del transporte del flujo de fracciones. Se ha puesto de manifiesto que es más eficaz efectuar la separación de las fracciones que contienen metales no ferrosos en lo que concierne a un flujo de fracciones de tamaño máximo 5 mm, con un rotor magnético girando contra la dirección del transporte. Las fracciones que contienen metales no ferrosos se pueden separar ventajosamente con una pureza elevada de las fracciones que no contienen metales. After pre-separation, other fractions containing non-ferrous metals are separated from the flow of fractions according to the present invention. A Foucault current separator is used for the separation of non-ferrous fractions. Said Foucault current separator constitutes in particular a separator with a non-metallic drum in which there is a magnetic rotor that rotates at high speed, in order to generate variations of the intensity on the surface of the drum. Preferably, the non-ferrous fractions are supplied to the drum of the Foucault current separator through a feeding belt. The drum is disposed at the end of said tape. In an advantageous embodiment, the magnetic rotor rotates at high speed against the direction of transport of the fraction flow. It has been shown that it is more efficient to separate the fractions containing non-ferrous metals with respect to a flow of fractions of maximum size 5 mm, with a magnetic rotor rotating against the direction of transport. Fractions containing non-ferrous metals can be advantageously separated with high purity from fractions that do not contain metals.
En una forma de realización preferida del procedimiento según la presente invención, se puede emplear un separador de corriente de Foucault más potente. Se puede lograr un separador de corriente de Foucault más potente o más efectivo tomando distintas medidas. In a preferred embodiment of the process according to the present invention, a more powerful Foucault current separator can be employed. A more powerful or more effective Foucault current separator can be achieved by taking different measures.
En un procedimiento ventajoso según la presente invención, se puede emplear un separador de corriente de Foucault con un mayor número de polos magnéticos en el rotor magnético. La frecuencia puede incrementarse debido al mayor número de polos con los que las corrientes de Foucault fluctúan en las fracciones. Procediendo de este modo, se puede obtener una descarga más precisa de metales no ferrosos, lo que posteriormente incrementa la eficacia del proceso de separación. Preferentemente, el rotor magnético utilizado en el separador de corriente de Foucault presenta por lo menos 40 polos magnéticos, aunque en una opción más preferida el rotor magnético presenta por lo menos 44 polos. En la práctica, se ha puesto de manifiesto que el aumento del número de polos en el rotor, hasta obtener 44, puede proporcionar un resultado especialmente favorable. Ello garantiza que el separador de corriente de Foucault es idóneo para su empleo en lo que concierne a las fracciones cuya medida sea como máximo de 5 mm. In an advantageous method according to the present invention, a Foucault current separator with a greater number of magnetic poles in the magnetic rotor can be used. The frequency can be increased due to the greater number of poles with which Foucault currents fluctuate in the fractions. By proceeding in this way, a more precise discharge of non-ferrous metals can be obtained, which subsequently increases the efficiency of the separation process. Preferably, the magnetic rotor used in the Foucault current separator has at least 40 magnetic poles, although in a more preferred option the magnetic rotor has at least 44 poles. In practice, it has been shown that increasing the number of poles in the rotor, until obtaining 44, can provide a particularly favorable result. This guarantees that the Foucault current separator is suitable for use with regard to fractions whose measurement is a maximum of 5 mm.
En una forma de realización ventajosa, el rotor magnético del tambor del separador de corriente de Foucault se hace girar a una velocidad de por lo menos 4000 rpm. Se ha puesto de manifiesto que la separación puede ser más eficiente para dichas velocidades más elevadas. Preferentemente, la velocidad del rotor magnético es por lo menos de 4500 rpm, y más preferentemente por lo menos de 5000 rpm. In an advantageous embodiment, the magnetic rotor of the Foucault current separator drum is rotated at a speed of at least 4000 rpm. It has been shown that the separation can be more efficient for such higher speeds. Preferably, the speed of the magnetic rotor is at least 4500 rpm, and more preferably at least 5000 rpm.
En una forma de realización preferida adicional del procedimiento según la presente invención, por lo menos se emplean dos separadores de corriente de Foucault configurados en una disposición en cascada. Preferentemente, se utilizan tres separadores de corriente de Foucault, uno detrás del otro, a fin de separar las fracciones que contienen metales del flujo de fracciones suministrado con un tamaño máximo de 5 mm. Las fracciones que contienen metales se separan ventajosamente con una pureza más elevada, por la configuración existente o por existir múltiples separadores de corriente de Foucault uno detrás de otro. In a further preferred embodiment of the process according to the present invention, at least two eddy current separators configured in a cascade arrangement are employed. Preferably, three eddy current separators are used, one behind the other, in order to separate the metal-containing fractions from the fraction flow supplied with a maximum size of 5 mm. The fractions containing metals are advantageously separated with a higher purity, by the existing configuration or by existing multiple Foucault current separators one behind the other.
Las medidas mencionadas anteriormente tomadas para optimizar el separador de corriente de Foucault, por ejemplo el ajuste de la velocidad de rotación, el sentido de giro correcto, el empleo de un rodillo magnético provisto de por lo menos 40 polos o la configuración en cascada, se pueden emplear separadamente, aunque también se pueden combinar. El separador de corriente de Foucault es en particular apto para su uso en el procedimiento según la presente invención para la separación en lo que concierne al reducido tamaño de las fracciones, debido a la combinación de las medidas tomadas. The aforementioned measures taken to optimize the Foucault current separator, for example the adjustment of the rotation speed, the correct direction of rotation, the use of a magnetic roller provided with at least 40 poles or the cascade configuration, are they can be used separately, although they can also be combined. The Foucault current separator is particularly suitable for use in the process according to the present invention for separation as regards the small size of the fractions, due to the combination of the measurements taken.
En una forma de realización especial según la presente invención, las fracciones que contienen vidrio se separan en una etapa adicional. Preferentemente, se emplean sensores ópticos, y existen unas válvulas de salida que soplan a las fracciones que contienen vidrio del flujo de fracciones. In a special embodiment according to the present invention, the fractions containing glass are separated at an additional stage. Preferably, optical sensors are used, and there are outlet valves that blow the fractions containing glass from the fraction flow.
En una forma de realización particular adicional según la presente invención, las fracciones que contienen acero inoxidable también se separan en una etapa adicional del procedimiento. Preferentemente, se emplean sensores y válvulas de salida para soplar las fracciones que contienen acero inoxidable del flujo de fracciones. Las fracciones cuyo tamaño sea de por lo menos 16 mm se pueden recuperar mediante separación por sensor. Alternativamente, o complementariamente, las fracciones de acero inoxidable más gruesas, de por ejemplo por lo menos 60 mm, se pueden separar manualmente. In a further particular embodiment according to the present invention, fractions containing stainless steel are also separated at an additional stage of the process. Preferably, sensors and outlet valves are used to blow the fractions containing stainless steel from the fraction flow. Fractions whose size is at least 16 mm can be recovered by sensor separation. Alternatively, or in addition, the thicker stainless steel fractions, for example at least 60 mm, can be separated manually.
En una forma de realización preferida del procedimiento según la presente invención, la etapa de procesado de la escoria gruesa para obtener fracciones cuyo tamaño máximo sea de 5 mm comprende un cierto número de etapas intermedias. En una etapa intermedia, las fracciones cuyo tamaño sea por lo menos de 5 mm se separan en un flujo-A de fracciones de 5-60 mm y un flujo-B de fracciones de por lo menos 60 mm hasta aproximadamente 200 mm. In a preferred embodiment of the process according to the present invention, the step of processing the coarse slag to obtain fractions whose maximum size is 5 mm comprises a certain number of intermediate stages. In an intermediate stage, fractions whose size is at least 5 mm are separated into an A-flow of fractions of 5-60 mm and a B-flow of fractions of at least 60 mm to approximately 200 mm.
A continuación, se filtran las fracciones del flujo-A en un primer efluente de fracciones cuyo tamaño comprenda entre 16 y aproximadamente 60 mm y un segundo efluente de fracciones cuyo tamaño comprenda aproximadamente entre 5 y aproximadamente 16 mm. En una forma de realización del procedimiento según la presente invención, el flujo-A de fracciones se puede romper y filtrar después de una separación provisional basada en metales en un primer efluente de fracciones cuyo tamaño sea de 16-60 mm y un segundo efluente de fracciones con un tamaño máximo de 16 mm. Las fracciones que contienen vidrio y/o acero inoxidable se pueden separar del primer y segundo efluentes. Next, the A-flow fractions are filtered in a first effluent of fractions whose size comprises between 16 and about 60 mm and a second effluent of fractions whose size comprises approximately between 5 and about 16 mm. In an embodiment of the process according to the present invention, the A-flow of fractions can be broken and filtered after a provisional separation based on metals in a first effluent of fractions whose size is 16-60 mm and a second effluent of fractions with a maximum size of 16 mm. Fractions containing glass and / or stainless steel can be separated from the first and second effluents.
La tolerancia en dichos límites superiores es aproximadamente de 5 mm. Ello es posible mediante técnicas estándar de filtrado. Se guían los efluentes sobre una unidad de separación con un imán para separar las fracciones que contienen hierro. The tolerance in these upper limits is approximately 5 mm. This is possible by standard filtering techniques. The effluents are guided on a separation unit with a magnet to separate the iron-containing fractions.
Se utiliza un separador de corriente de Foucault que presente por lo menos 22 polos magnéticos, en particular por lo menos 33, y de modo que el rotor magnético gire en la dirección del transporte durante el funcionamiento a una velocidad de por lo menos 3.000 rpm, preferentemente de por lo menos 3500 rpm, a fin de separar las fracciones no ferrosas para el primer efluente de 16-60 mm, preferentemente tras la separación magnética mediante un imán estándar de neodimio, ya sea un rodillo imantado o un separador magnético tipo overband. A Foucault current separator is used which has at least 22 magnetic poles, in particular at least 33, and so that the magnetic rotor rotates in the direction of transport during operation at a speed of at least 3,000 rpm, preferably at least 3500 rpm, in order to separate the non-ferrous fractions for the first effluent of 16-60 mm, preferably after magnetic separation by a standard neodymium magnet, either a magnetized roller or an overband type magnetic separator.
Se utiliza un separador de corriente de Foucault que presente por lo menos 40 polos magnéticos, en particular por lo menos 44, y de modo que el rotor magnético gire en la dirección del transporte durante el funcionamiento a una velocidad de por lo menos 3000 rpm, preferentemente de por lo menos 3500 rpm, a fin de separar las fracciones no ferrosas para el segundo efluente de 5-16 mm, preferentemente tras la separación magnética mediante un imán estándar de neodimio, ya sea un rodillo imantado o un separador magnético tipo overband. A Foucault current separator is used which has at least 40 magnetic poles, in particular at least 44, and so that the magnetic rotor rotates in the direction of transport during operation at a speed of at least 3000 rpm, preferably at least 3500 rpm, in order to separate the non-ferrous fractions for the second effluent of 5-16 mm, preferably after magnetic separation by a standard neodymium magnet, either a magnetized roller or an overband type magnetic separator.
En una etapa intermedia adicional, las fracciones que contienen acero inoxidable se pueden separar del flujo-A conforme al procedimiento según la presente invención mediante separación por sensor antes de que el flujo de fracciones se siga procesando. In a further intermediate stage, fractions containing stainless steel can be separated from the A-flow according to the method according to the present invention by sensor separation before the fraction flow is further processed.
En una forma de realización del procedimiento según la presente invención, el flujo-B de fracciones se rompe y filtra formándose fracciones cuyo tamaño máximo es de 60 mm tras una primera separación provisional basada en metales. In an embodiment of the process according to the present invention, the B-flow of fractions is broken and filtered forming fractions whose maximum size is 60 mm after a first provisional separation based on metals.
En una forma de realización del procedimiento según la presente invención, la separación provisional del flujo-B comprende una etapa en la que los metales se separan manualmente y/o una etapa en la que la separación se efectúa mediante sensores y válvulas de salida. In an embodiment of the process according to the present invention, the provisional separation of the B-flow comprises a stage in which the metals are manually separated and / or a stage in which the separation is effected by sensors and outlet valves.
Los metales no ferrosos se pueden eliminar manualmente o mediante separación por sensor de las fracciones de 60-200 mm del flujo-B y las partículas ferrosas se pueden eliminar mediante un imán tipo overband. A partir de entonces, las fracciones de escoria remanentes se rompen y filtran formándose fracciones cuyo tamaño máximo es de 60 mm. Posteriormente, dichas fracciones se pueden suministrar al flujo-A de fracciones. Non-ferrous metals can be removed manually or by sensor separation of the 60-200 mm fractions of the B-flow and the ferrous particles can be removed by an overband type magnet. Thereafter, the remaining slag fractions are broken and filtered forming fractions whose maximum size is 60 mm. Subsequently, said fractions can be supplied to the A-flow of fractions.
En última instancia, el tamaño de todas los fracciones que pasan por todas las etapas intermedias mencionadas anteriormente, se reduce a como máximo 5 mm, presentando todas los fracciones la denominada estructura monocélula. Ultimately, the size of all the fractions that pass through all the intermediate stages mentioned above, is reduced to a maximum of 5 mm, with all the fractions presenting the so-called monocell structure.
Asimismo, la presente invención se refiere a la utilización del procedimiento según la presente invención en relación con la escoria de incineración de residuos procedente de un incinerador de residuos. En la técnica anterior, la escoria de incineración de residuos se refrigera con agua u otro refrigerante. Según la presente invención, sin embargo se omite dicho proceso de humectación, dado que en el procedimiento se procesa escoria seca. Se contrarresta ventajosamente la difusión de metales o su disolución en la escoria de incineración de residuos, dado que la escoria se mantiene seca. Posteriormente, la escoria de incineración de residuos seca es apta para las etapas descritas anteriormente del procedimiento según la presente invención. Likewise, the present invention relates to the use of the method according to the present invention in relation to the waste incineration slag from a waste incinerator. In the prior art, the waste incineration slag is cooled with water or other refrigerant. According to the present invention, however, said wetting process is omitted, since dry slag is processed in the process. The diffusion of metals or their dissolution in the waste incineration slag is advantageously counteracted, since the slag is kept dry. Subsequently, the dry waste incineration slag is suitable for the steps described above of the process according to the present invention.
Ventajosamente, a partir de la escoria de incineración de residuos se ha obtenido una cantidad considerablemente grande de metales no ferrosos. Incluso, ha sido posible generar de tres a cuatro veces más cantidad de metales no ferrosos a partir de la escoria de incineración de residuos en comparación con los procedimientos de separación convencionales que se basan en la escoria de incineración de residuos húmeda, empleando el procedimiento según la presente invención. Asimismo, se ha puesto de manifiesto que el empleo del procedimiento según la presente invención en relación con la escoria de incineración de residuos es favorable particularmente para la recuperación de metales procedentes de componentes eléctricos. Aparentemente, mediante el procesado seco exclusivo de escoria de incineración de residuos se obtiene una porción muy elevada de fracciones que contienen metales no ferrosos (que no contienen hierro) en la fracción de escoria fina de máximo 5 mm. La estructura monocélula de las sustancias que deben separarse ya existe en la fracción de escoria fina, lo que mejora considerablemente la recuperación de fracciones que contienen metales. En particular, la parte de aluminio, cobre y latón recuperada puede ser considerablemente más elevada. Adicionalmente, aparentemente es ventajoso asegurarse de conferir a toda la escoria gruesa remanente la misma estructura monocélula, rompiendo y filtrando tras la separación inicial de metales, y en última instancia, separar de nuevo mediante la misma técnica que con la fracción fina original para los metales ferrosos y no ferrosos todavía existentes conforme al procedimiento según la presente invención. Advantageously, a considerably large amount of non-ferrous metals has been obtained from the waste incineration slag. It has even been possible to generate three to four times more non-ferrous metals from the waste incineration slag compared to conventional separation procedures that are based on the wet waste incineration slag, using the procedure according to The present invention. Likewise, it has been shown that the use of the method according to the present invention in relation to waste incineration slag is particularly favorable for the recovery of metals from electrical components. Apparently, by the exclusive dry processing of waste incineration slag, a very high portion of fractions containing non-ferrous metals (which do not contain iron) are obtained in the fine slag fraction of maximum 5 mm. The monocell structure of the substances that must be separated already exists in the fine slag fraction, which considerably improves the recovery of fractions containing metals. In particular, the recovered aluminum, copper and brass part can be considerably higher. Additionally, it seems to be advantageous to ensure that the same thick monocular structure is conferred to the entire remaining slag, breaking and filtering after the initial separation of metals, and ultimately, separated again by the same technique as with the original fine fraction for metals ferrous and non-ferrous still existing according to the process according to the present invention.
Ventajosamente, con dicho procedimiento se pueden obtener mayores beneficios mediante la venta de los metales extraídos y se puede obtener un mayor ahorro debido a los reducidos costes de vertido de las fracciones más limpias remanentes. Advantageously, with said process, greater benefits can be obtained by selling the extracted metals and greater savings can be obtained due to the reduced pouring costs of the remaining cleaner fractions.
Por otra parte, una ventaja importante es que se pueden obtener los derechos en relación con el CO2 mediante la extracción de metales a partir de un proceso secundario, por ejemplo el procedimiento según la presente invención. On the other hand, an important advantage is that the rights in relation to CO2 can be obtained by extracting metals from a secondary process, for example the process according to the present invention.
Es asimismo ventajoso que los costes de inversión para configurar un dispositivo de separación a fin de ejecutar el procedimiento según la presente invención sean reducidos y el retorno de la inversión se realice a corto plazo. It is also advantageous that the investment costs for configuring a separation device in order to execute the process according to the present invention are reduced and the return on investment takes place in the short term.
En la técnica anterior, la escoria de incineración de residuos procedente del incinerador se refrigera con agua y, por lo tanto, la escoria se humedece. En el procedimiento según la presente invención, sin embargo, la base se forma con escoria seca. Las fracciones pequeñas de incineración de residuos pueden arremolinarse a partir de un flujo de fracciones de incineración tras el procesado de la escoria de incineración de residuos, dado que se omite la etapa de refrigeración con agua de la escoria de incineración de residuos. En una forma de realización según la presente invención, un dispositivo separador para llevar a cabo el procedimiento se dispone cerca de una salida del incinerador de residuos. De este modo, se evita ventajosamente que las fracciones pequeñas de incineración de residuos se propaguen por toda la fábrica como polvo, lo que conllevaría problemas particularmente en los puntos de transferencia. El 30% de la cantidad total de escoria ya se puede separar formándose fracciones con un tamaño máximo de 5 mm, empezando inmediatamente la separación en la salida del incinerador de residuos. Se ha puesto de manifiesto que en la fracción de escoria fina original existe un contenido elevado de cobre y latón, además de aluminio. Conforme a un procedimiento según la presente invención, la recuperación de metales a partir de la incineración de residuos electrónicos se revela especialmente satisfactoria. Esencialmente, todos los metales existentes en la escoria de incineración de residuos se pueden recuperar con una elevada pureza, procesando asimismo la escoria de incineración de residuos remanente a fin de obtener fracciones pequeñas con una estructura monocélula. In the prior art, the waste incineration slag from the incinerator is cooled with water and, therefore, the slag is moistened. In the process according to the present invention, however, the base is formed with dry slag. Small fractions of waste incineration can be swirled from a flow of incineration fractions after processing the waste incineration slag, since the water cooling stage of the waste incineration slag is omitted. In an embodiment according to the present invention, a separating device for carrying out the process is disposed near an outlet of the waste incinerator. In this way, it is advantageously avoided that small incineration fractions of waste spread throughout the factory as dust, which would lead to problems particularly at the transfer points. 30% of the total amount of slag can already be separated by forming fractions with a maximum size of 5 mm, immediately starting the separation at the outlet of the waste incinerator. It has been shown that in the original fine slag fraction there is a high content of copper and brass, in addition to aluminum. According to a process according to the present invention, the recovery of metals from the incineration of electronic waste is found to be especially satisfactory. Essentially, all the metals in the waste incineration slag can be recovered with high purity, also processing the waste waste incineration slag in order to obtain small fractions with a monocell structure.
Además del empleo del procedimiento según la presente invención para la escoria de incineración de residuos procedente de un incinerador, el procedimiento también se puede utilizar para otro tipo de escoria que contenga metales que se genere en vertederos o para menas que contengan metales procedentes de minas, a condición de que dichos metales se puedan separar mediante la tecnología de corrientes de Foucault. De este modo, se garantiza que los vertederos existentes se puedan reducir ventajosamente y que los metales se puedan recuperar eficazmente sin tener que emplear procesos químicos, lo que puede representar una ventaja medioambiental relevante. In addition to the use of the method according to the present invention for slag incineration of waste from an incinerator, the method can also be used for another type of slag containing metals that are generated in landfills or for ores containing metals from mines, provided that said metals can be separated using eddy current technology. In this way, it is guaranteed that existing landfills can be reduced advantageously and that metals can be recovered efficiently without having to use chemical processes, which can represent a relevant environmental advantage.
A continuación, la presente invención se describirá más detalladamente haciendo referencia a los dibujos adjuntos que representan una ejecución práctica de la presente invención, sin que sean limitativos. Next, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings that represent a practical embodiment of the present invention, without being limiting.
En la figura 1 se representa un diagrama de flujo de las etapas del procedimiento según la presente invención. A flow chart of the steps of the process according to the present invention is shown in Figure 1.
En la figura 2 se representa un diagrama de flujo ampliado, con las etapas previas a las etapas del procedimiento según la presente invención. An enlarged flow chart is depicted in Figure 2, with the steps prior to the steps of the process according to the present invention.
En la figura 3 se representa un diagrama de flujo como el de la figura 2, proporcionándose etapas adicionales para la separación de acero inoxidable y vidrio. A flow chart like that of Figure 2 is depicted in Figure 3, providing additional steps for the separation of stainless steel and glass.
Y finalmente, en las figuras 4a, 4b se representan vistas de un separador de corriente de Foucault, idóneo para la realización del procedimiento según la presente invención. And finally, figures 4a, 4b show views of a Foucault current separator, suitable for carrying out the process according to the present invention.
En las figuras 1-3 se representan diversos diagramas de flujo del procedimiento según la presente invención. En la figura 1 se representa un diagrama de flujo 20 en el que se procesa la fracción de polvo seco cuyo tamaño máximo es de 5 mm. Las fracciones que contienen hierro Fe y otras fracciones que contienen metales N-Fe se pueden separar de las fracciones remanentes S de la fracción de polvo de máximo 5 mm. El diagrama de flujo 20 comprende cuatro fases diferenciadas: I, II, III, IV. Various flowcharts of the process according to the present invention are shown in Figures 1-3. A flowchart 20 is shown in Figure 1 in which the dry powder fraction whose maximum size is 5 mm is processed. Fractions containing Fe iron and other fractions containing N-Fe metals can be separated from the remaining fractions S of the maximum dust fraction of 5 mm. Flowchart 20 comprises four distinct phases: I, II, III, IV.
En la primera fase I, se suministra la escoria seca que se ha procesado a fin de producir fracciones con un tamaño máximo de 5 mm. Las fracciones cuyo tamaño máximo es de 5 mm, la denominada fracción de polvo 21, se suministran con una cinta de alimentación. In the first phase I, the dry slag that has been processed is supplied in order to produce fractions with a maximum size of 5 mm. Fractions whose maximum size is 5 mm, the so-called dust fraction 21, are supplied with a feeding belt.
En la fase II siguiente, parte de dicha fracción de polvo se separa mediante un dispositivo separador, lo que se puede realizar, por ejemplo, mediante un tamiz fino 22 o con un depurador 23. El tamiz fino 22 es una criba vibrante. Se separa una fracción de polvo fino de 0-1 mm de la fracción de polvo gruesa de 1-5 mm, dado que la criba vibra. Dicha criba vibrante presenta una cubierta con un mecanismo de autolimpieza. Dicho mecanismo de autolimpieza comprende bolas de goma que se mueven porque la criba vibra y por lo tanto limpian la cubierta de filtrado. Se puede utilizar un depurador 23 como alternativa para el tamiz fino 22 o en combinación con dicho tamiz fino 22. El depurador 23 comprende una cámara con un sistema de aspiración. La fracción de polvo fino se puede aspirar de las fracciones con tamaños comprendidos entre 1 y 5 mm empleando el sistema de aspiración. Tras la separación de fracción de polvo fino, permanece una fracción de polvo de 1-5 mm, que posteriormente se procesa en una tercera fase III. In the following phase II, part of said dust fraction is separated by a separating device, which can be done, for example, by a fine sieve 22 or with a scrubber 23. The fine sieve 22 is a vibrating sieve. A fine dust fraction of 0-1 mm is separated from the thick dust fraction of 1-5 mm, as the screen vibrates. Said vibrating screen has a cover with a self-cleaning mechanism. Said self-cleaning mechanism comprises rubber balls that move because the sieve vibrates and therefore cleans the filter cover. A scrubber 23 can be used as an alternative to the fine sieve 22 or in combination with said fine sieve 22. The scrubber 23 comprises a chamber with a suction system. The fine dust fraction can be aspirated from fractions with sizes between 1 and 5 mm using the suction system. After the separation of fine dust fraction, a dust fraction of 1-5 mm remains, which is subsequently processed in a third phase III.
En primer lugar se puede ejecutar una etapa del procedimiento para separar la fracción de polvo fino 0-1 mm mediante el depurador 23 o el tamiz fino 22, en la que se separan fracciones que contienen hierro. Preferentemente, se emplea un tambor magnético provisto de un imán de ferrita con una fuerza de aproximadamente 900-1000 Gauss. El tamiz fino 22 se puede haber configurado únicamente en el tambor magnético. Dicho tambor magnético puede ser del mismo tipo que los tambores magnéticos empleados habitualmente para la separación de fracciones que contienen hierro. First, a process step can be carried out to separate the fine powder fraction 0-1 mm by means of the scrubber 23 or the fine sieve 22, in which iron-containing fractions are separated. Preferably, a magnetic drum with a ferrite magnet with a force of approximately 900-1000 Gauss is used. The fine sieve 22 may have been configured only in the magnetic drum. Said magnetic drum can be of the same type as the magnetic drums commonly used for the separation of fractions containing iron.
En la tercera fase III, se lleva a cabo una separación previa mediante un campo magnético. El flujo de fracciones se somete un campo magnético durante la separación previa. De este modo, las fracciones que contienen hierro se pueden separar del flujo de fracciones. Las fracciones que contienen hierro que se descargan en la tercera fase III presentan un tamaño que varía entre 1 y 5 mm. Se actúa favorablemente sobre el proceso adicional del procedimiento según la presente invención mediante la separación previa de las fracciones. Para una separación óptima, se utiliza un rodillo magnético de neodimio. Dicho rodillo magnético de neodimio es muy potente, siendo la fuerza magnética en la superficie de dicho rodillo de aproximadamente 9000-9500 Gauss. Por este motivo, el rodillo magnético es idóneo para la separación previa de fracciones pequeñas que contengan hierro. Se pueden disponer dos imanes 24, 25 uno detrás de otro para mejorar adicionalmente el proceso de separación. In the third phase III, a previous separation is carried out by means of a magnetic field. The flow of fractions undergoes a magnetic field during the previous separation. In this way, iron-containing fractions can be separated from the flow of fractions. The iron-containing fractions that are discharged in the third phase III have a size that varies between 1 and 5 mm. The additional process of the process according to the present invention is favorably acted upon by prior separation of the fractions. For optimal separation, a neodymium magnetic roller is used. Said neodymium magnetic roller is very powerful, the magnetic force on the surface of said roller being approximately 9000-9500 Gauss. For this reason, the magnetic roller is suitable for the previous separation of small fractions containing iron. Two magnets 24, 25 can be arranged one behind the other to further improve the separation process.
En una cuarta fase IV del procedimiento según la presente invención, el flujo de fracciones se somete a, así denominados, tres separadores de corriente de Foucault 26, 27, 28. Se genera un campo magnético que varía mediante el separador de corriente de Foucault. Cuando una fracción conductiva eléctricamente atraviesa dicho campo magnético variable, se genera en la fracción una intensidad eléctrica, la denominada corriente de Foucault. Dicha corriente de Foucault genera a su vez un campo magnético opuesto al campo magnético que predomina en el entorno cercano de la fracción. De este modo, se asegura que las fracciones conductivas eléctricamente quedan repelidas y se separan del campo magnético. Las fracciones se repelen o arrastran de modo distinto por las diferencias en el material existente en las mismas, de modo que se produce una separación de las fracciones. En el procedimiento según la presente invención, las fracciones conductivas eléctricamente son las fracciones que contienen metales. Ello comprende metales no ferrosos, dado que en la fase previa del procedimiento ya se han separado esencialmente todos los metales que contienen hierro. In a fourth phase IV of the process according to the present invention, the flow of fractions is subjected to, thus called, three Foucault current separators 26, 27, 28. A magnetic field is generated which varies by means of the Foucault current separator. When an electrically conductive fraction passes through said variable magnetic field, an electrical intensity, the so-called eddy current, is generated in the fraction. Said eddy current generates in turn a magnetic field opposite to the magnetic field that predominates in the near environment of the fraction. In this way, it is ensured that electrically conductive fractions are repelled and separated from the magnetic field. The fractions are repelled or dragged differently by the differences in the material existing in them, so that a separation of the fractions occurs. In the process according to the present invention, electrically conductive fractions are fractions containing metals. This comprises non-ferrous metals, since essentially all iron-containing metals have already been separated in the previous phase of the process.
Los separadores de corriente de Foucault que se emplean presentan un rotor magnético que gira durante el funcionamiento a una velocidad de por lo menos 4000 rpm. El rotor magnético empleado está provisto de por lo menos 40 polos magnéticos para generar un campo magnético de alta frecuencia. Dicho rotor magnético gira contra la dirección del transporte del flujo de fracciones suministradas durante el funcionamiento. The Foucault current separators used have a magnetic rotor that rotates during operation at a speed of at least 4000 rpm. The magnetic rotor used is provided with at least 40 magnetic poles to generate a high frequency magnetic field. Said magnetic rotor rotates against the direction of transport of the flow of fractions supplied during operation.
Los tres separadores de corriente de Foucault 26, 27, 28 se disponen en una configuración en cascada. Debido a ello, el flujo de fracciones se somete hasta tres veces a un separador de corriente de Foucault 26, 27, 28, cada uno de ellos actuando positivamente en la separación. El empleo de dos separadores de corriente de Foucault en una configuración en cascada también mejora considerablemente la separación, aunque se ha puesto de manifiesto que con un tercer dispositivo separador 28 se puede alcanzar una separación óptima de por lo menos el 95% de las fracciones que contienen metal. Tras la separación de las fracciones que contienen hierro en la tercera fase y de las fracciones que contienen metales en la cuarta fase, permanece un flujo de fracciones purificadas S. The three Foucault current separators 26, 27, 28 are arranged in a cascade configuration. Because of this, the flow of fractions is subjected up to three times to a Foucault current separator 26, 27, 28, each of them acting positively in the separation. The use of two eddy current separators in a cascading configuration also considerably improves the separation, although it has been shown that with a third separating device 28 an optimum separation of at least 95% of the fractions can be achieved. They contain metal. After separation of the iron-containing fractions in the third phase and the metal-containing fractions in the fourth phase, a flow of purified fractions remains S.
En la figura 2 se representa un diagrama de flujo en el que se ha integrado el diagrama de flujo 20 de la figura 1. En la figura 2 se representan las etapas de un procedimiento que puede preceder a las etapas del procedimiento según la presente invención tal como está representado en el diagrama de flujo 20. A flow chart is shown in Figure 2 in which the flow chart 20 of Figure 1 is integrated. Figure 2 shows the steps of a process that can precede the steps of the process according to the present invention such as depicted in flow chart 20.
El diagrama de flujo se inicia con el suministro de un flujo de escoria 1 a un separador magnético 2. La escoria gruesa 1 es escoria seca con un contenido en humedad comprendido entre 1 y un máximo del 5%. Se separan las partículas que contienen hierro de la escoria gruesa 1 mediante un separador magnético 2. A continuación, la escoria gruesa 1 se lleva a un filtro 3, en el que las fracciones de tamaño mayor de aproximadamente 200 mm se devuelven a la incineración de residuos 4. Las fracciones con tamaño más reducido se llevan al siguiente filtro 5 en el que se separan hasta aproximadamente 60 mm. Las fracciones de tamaño más pequeño de aproximadamente 60 mm se conducen, en un flujo-A, a un triturador 8, mientras que las fracciones de tamaño mayor se conducen, en un flujo-B, a un clasificador manual o separador por sensor 6. En este punto se separan las fracciones que contienen metales no ferrosos. A continuación, las fracciones que contienen hierro remanentes se separan en un separador magnético 7, se mezcla de nuevo el flujo-A y el flujo-B de fracciones que proceden del filtro 5 y se guían al triturador The flow chart starts with the supply of a slag flow 1 to a magnetic separator 2. The coarse slag 1 is dry slag with a moisture content between 1 and a maximum of 5%. The iron-containing particles are separated from the coarse slag 1 by a magnetic separator 2. Next, the coarse slag 1 is carried to a filter 3, in which fractions larger than about 200 mm are returned to the incineration of residues 4. Fractions with smaller size are taken to the next filter 5 in which they are separated up to approximately 60 mm. Fractions of smaller size of approximately 60 mm are conducted, in an A-flow, to a shredder 8, while larger fractions are conducted, in a B-flow, to a manual classifier or sensor separator 6. At this point the fractions containing non-ferrous metals are separated. Then, the remaining iron-containing fractions are separated in a magnetic separator 7, the A-flow and the B-flow of fractions that come from the filter 5 are mixed again and guided to the disposer
8. 8.
A continuación, el flujo de fracciones se conduce a un filtro 9, en el que se separan las fracciones mayores y menores que aproximadamente 16 mm. Las fracciones cuyo tamaño es mayor de 16 mm se guían al primer circuito con un separador magnético 10 y un separador de corriente de Foucault 11. Las fracciones que contienen hierro se separan mediante el separador magnético 10. El flujo de fracciones cuyo tamaño es mayor de 16 mm se guía posteriormente a un separador de corriente de Foucault 11, en el que las fracciones remanentes que contienen metales se separan. Tras el separador magnético 10 y el separador de corriente de Foucault 11, se vuelve a alimentar el triturador 8 con el flujo de fracciones. Next, the flow of fractions is conducted to a filter 9, in which the fractions larger and smaller than approximately 16 mm are separated. Fractions whose size is larger than 16 mm are guided to the first circuit with a magnetic separator 10 and a Foucault current separator 11. Fractions containing iron are separated by magnetic separator 10. The flow of fractions whose size is larger than 16 mm is then guided to a Foucault 11 current separator, in which the remaining fractions containing metals are separated. After the magnetic separator 10 and the Foucault current separator 11, the disposer 8 is fed again with the flow of fractions.
El flujo de fracciones cuyo tamaño es menor de 16 mm se conduce a un segundo triturador 14 tras su filtrado en el filtro 9. El flujo de fracciones, posteriormente, abandona el triturador 14 y se guía hasta un último filtro 15 en el diagrama de flujo, en el que el flujo de fracciones se separa aproximadamente por 5 mm. Análogamente al primer circuito entre los trituradores 8 y 14, el flujo de fracciones cuyo tamaño es mayor de 5 mm se separa a continuación mediante un segundo circuito con un separador magnético 16 y un separador de corriente de Foucault 17. El flujo de fracciones cuyo tamaño máximo es 5 mm se procesa a continuación conforme a las etapas del procedimiento que se han representado en el diagrama de flujo 20 de la figura 1. The flow of fractions whose size is smaller than 16 mm is conducted to a second crusher 14 after filtering in the filter 9. The fraction flow subsequently leaves the crusher 14 and is guided until a last filter 15 in the flow chart , in which the fraction flow is separated by approximately 5 mm. Similarly to the first circuit between shredders 8 and 14, the flow of fractions whose size is larger than 5 mm is then separated by a second circuit with a magnetic separator 16 and a current separator Foucault 17. The flow of fractions whose size Maximum is 5 mm and then processed according to the steps of the procedure that have been represented in the flowchart 20 of Figure 1.
Posteriormente, en la figura 3 se representa una ampliación del diagrama de flujo representado en la figura 2. El diagrama de flujo de la figura 3 se ha ampliado para incluir módulos separadores para la separación de acero inoxidable y vidrio. Con este propósito, se proporcionan un separador de acero inoxidable 12, 18 y un separador de vidrio 13, 19 en el primer circuito entre el filtro 9 y el triturador 8 y en configuración análoga en el segundo circuito a entre el filtro 15 y el triturador 14. En los circuitos entre el filtro y el triturador, el flujo de fracciones en primer lugar atraviesa un separador magnético 10, a continuación un separador de corriente de Foucault 11, entonces un separador de acero inoxidable 12 y finalmente un separador de vidrio 13. Subsequently, an extension of the flow chart shown in Figure 2 is depicted in Figure 3. The flow chart of Figure 3 has been expanded to include separator modules for the separation of stainless steel and glass. For this purpose, a stainless steel separator 12, 18 and a glass separator 13, 19 are provided in the first circuit between the filter 9 and the crusher 8 and in analogous configuration in the second circuit a between the filter 15 and the crusher 14. In the circuits between the filter and the disposer, the flow of fractions first crosses a magnetic separator 10, then a Foucault current separator 11, then a stainless steel separator 12 and finally a glass separator 13.
En la figura 4a se representa un separador de corriente de Foucault en una vista lateral que es apto para su utilización en el procedimiento según la presente invención. Dicho separador de corriente de Foucault 30 está provisto de una cinta de alimentación 31 para el suministro de las fracciones que contienen metales no ferrosos. El separador de corriente de Foucault 30 comprende asimismo un tambor en cuyo interior se dispone un rodillo magnético giratorio 33. Además del rodillo magnético, se dispone una pared de separación 32 para efectuar una separación entre las fracciones repelidas por el tambor. Dicho tambor se ubica al extremo de la cinta de alimentación In Fig. 4a a Foucault current separator is shown in a side view that is suitable for use in the process according to the present invention. Said Foucault current separator 30 is provided with a feeding belt 31 for the supply of fractions containing non-ferrous metals. The Foucault 30 current separator also comprises a drum inside which a rotating magnetic roller 33 is disposed. In addition to the magnetic roller, a separation wall 32 is arranged to effect a separation between the fractions repelled by the drum. Said drum is located at the end of the feeding belt
31. El rodillo magnético gira contra la dirección del transporte de la cinta de alimentación durante el funcionamiento. El rodillo magnético 33 está realizado en neodimio y gira a una velocidad de por lo menos 4000 rpm. Para dicha velocidad de rotación de valor elevado, el separador de corriente de Foucault es asimismo apto para la separación de fracciones pequeñas. El rodillo magnético en el tambor de separador de corriente de Foucault está provisto de por lo menos 40 polos para excitar al tambor. Gracias a la elevada velocidad de rotación y a la gran cantidad de polos, la frecuencia del campo magnético generado es muy alta, con lo que el separador de corriente de Foucault es idóneo para separación de fracciones pequeñas. 31. The magnetic roller rotates against the direction of transport of the feed belt during operation. The magnetic roller 33 is made of neodymium and rotates at a speed of at least 4000 rpm. For said high value rotation speed, the Foucault current separator is also suitable for the separation of small fractions. The magnetic roller in the Foucault current separator drum is provided with at least 40 poles to excite the drum. Thanks to the high rotation speed and the large number of poles, the frequency of the generated magnetic field is very high, so that the Foucault current separator is suitable for separation of small fractions.
En la figura 4b se representa el funcionamiento del separador de corriente de Foucault de la figura 4a en una vista lateral esquemática. La flecha en la cinta de alimentación 31 señala la dirección del transporte del flujo de fracciones. Al extremo de dicha cinta de alimentación, el flujo de fracciones se conduce sobre el tambor, en cuyo interior gira el rodillo magnético 33. Dicho rodillo magnético preferentemente se gira contra la dirección del transporte, en este caso en el sentido contrario a las agujas del reloj, a fin de alcanzar un efecto de separación más intenso. Las fracciones que pasen por el tambor serán atraídas o repelidas por el campo magnético alterno, de modo que se produce una separación de las fracciones. Figure 4b shows the operation of the Foucault current separator of Figure 4a in a schematic side view. The arrow on the feed belt 31 indicates the direction of the fraction flow transport. At the end of said feeding belt, the flow of fractions is conducted on the drum, inside which the magnetic roller 33 rotates. Said magnetic roller is preferably rotated against the direction of transport, in this case in the opposite direction to the needles of the clock, in order to achieve a more intense separation effect. The fractions that pass through the drum will be attracted or repelled by the alternating magnetic field, so that a separation of the fractions occurs.
Además de la forma de realización representada, se pueden utilizar variantes sin salirse del objetivo de protección tal como se define en las reivindicaciones. Por ejemplo, se puede emplear el procedimiento para otro tipo de fabricación o para otros flujos de residuos en una variante, por ejemplo, minerales triturados finamente que pueden originarse en minas de oro o en otras excavaciones. El procedimiento es asimismo idóneo para la separación de aluminio fino de escoria de aluminio. In addition to the embodiment shown, variants can be used without departing from the protection objective as defined in the claims. For example, the process can be used for another type of manufacturing or for other waste streams in a variant, for example, finely crushed minerals that can originate in gold mines or other excavations. The procedure is also suitable for the separation of fine aluminum from aluminum slag.
Por este motivo, el procedimiento según la presente invención proporciona un procedimiento para la separación de For this reason, the process according to the present invention provides a method for the separation of
5 fracciones que contienen metales de la escoria. En particular, dicho procedimiento se puede emplear para escoria que se origina en la incineración de residuos. Se puede alcanzar un elevado grado de separación de metales de la escoria empleando el procedimiento según la presente invención. La calidad de las fracciones remanentes puede llegar a ser tan elevada que las fracciones se pueden reutilizar como sustitución de material de construcción, materia prima o arena / granulados para, por ejemplo, la industria de cemento u hormigón, en particular, la industria de 5 fractions containing slag metals. In particular, said procedure can be used for slag that originates from the incineration of waste. A high degree of slag metal separation can be achieved using the method according to the present invention. The quality of the remaining fractions can be so high that the fractions can be reused as a substitute for building material, raw material or sand / granules for, for example, the cement or concrete industry, in particular the industry of
10 asfalto de hormigón pobre. A las fracciones remanentes se les puede conferir la calificación de sustancia inerte, lo que ya puede considerarse un ahorro importante en los costes de la descarga final en el vertedero. 10 poor concrete asphalt. The remaining fractions can be conferred the inert substance rating, which can already be considered a significant saving in the costs of the final discharge to the landfill.
La lista siguiente de los documentos mencionados por parte del solicitante ha sido realizada exclusivamente a fin de informar al lector y no forma parte del documento de patente europeo. Ha sido elaborada con mucho esmero; sin 5 embargo, la Oficina Europea de Patentes no asume ninguna responsabilidad en el caso de errores u omisiones eventuales. The following list of the documents mentioned by the applicant has been made exclusively for the purpose of informing the reader and is not part of the European patent document. It has been prepared with great care; However, the European Patent Office assumes no responsibility in the event of errors or omissions.
Documentos de patente citados en la memoria descriptiva Patent documents cited in the specification
10 WO 02066164 A WO 0103844 A 10 WO 02066164 A WO 0103844 A
Claims (14)
- - -
- separación previa de las fracciones cuyo tamaño máximo es de 5 mm, en la que se separan las fracciones que contienen hierro (24, 25); previous separation of the fractions whose maximum size is 5 mm, in which the fractions containing iron are separated (24, 25);
- - -
- separación de fracciones que contienen metales no ferrosos (21) cuyo tamaño máximo es de 5 mm empleando un separador de corriente de Foucault (26, 27, 28), separation of fractions containing non-ferrous metals (21) whose maximum size is 5 mm using a Foucault current separator (26, 27, 28),
- 2. 2.
- Procedimiento según la reivindicación 1, en el que las fracciones se mantienen secas en lo que concierne a la separación previa de las fracciones que contienen hierro y la separación de fracciones que contienen metales no ferrosos. Method according to claim 1, wherein the fractions are kept dry as regards the prior separation of the iron-containing fractions and the separation of fractions containing non-ferrous metals.
- 3. 3.
- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, de modo que la escoria se mantiene seca durante las distintas etapas del procedimiento. Method according to any one of claims 1 to 2, so that the slag is kept dry during the different stages of the process.
- 4. Four.
- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que un rotor magnético del separador de corriente de Foucault se hace girar a una velocidad de por lo menos 4000 rpm. Method according to any of the preceding claims, wherein a magnetic rotor of the Foucault current separator is rotated at a speed of at least 4000 rpm.
- 5. 5.
- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se emplea un separador de corriente de Foucault provisto de un rotor magnético con por lo menos 40 polos magnéticos. Method according to any of the preceding claims, wherein a Foucault current separator is provided with a magnetic rotor with at least 40 magnetic poles.
- 6. 6.
- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se emplean por lo menos dos separadores de corriente de Foucault configurados en cascada. Method according to any of the preceding claims, in which at least two eddy current separators configured in cascade are used.
- 7. 7.
- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las fracciones cuyo tamaño máximo sea 1 mm, la denominada fracción de polvo fino, se separan del flujo de fracciones cuyo tamaño máximo es de 5 mm. Method according to any of the preceding claims, wherein the fractions whose maximum size is 1 mm, the so-called fine dust fraction, are separated from the flow of fractions whose maximum size is 5 mm.
- 8. 8.
- Procedimiento según la reivindicación 7, en el que se lleva a cabo una etapa del procedimiento en el flujo de fracciones cuyo tamaño máximo es de 5 mm para la etapa de separación de la fracción de polvo fino, en la que se separan fracciones que contienen hierro. Method according to claim 7, wherein a step of the process is carried out in the flow of fractions whose maximum size is 5 mm for the step of separating the fine powder fraction, in which iron-containing fractions are separated .
- 9. 9.
- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se emplea un rodillo magnético de neodimio de 9000-9500 Gauss para la separación previa de fracciones que contienen hierro. Method according to any of the preceding claims, wherein a 9000-9500 Gauss neodymium magnetic roller is used for the prior separation of iron-containing fractions.
- 10. 10.
- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la separación previa de fracciones que contienen hierro se realiza en una configuración en cascada. Method according to any of the preceding claims, wherein the prior separation of iron-containing fractions is performed in a cascade configuration.
- 11. eleven.
- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las fracciones con un tamaño mínimo de 5 mm se separan en un flujo-A de fracciones de 5-60 mm y un flujo-B de fracciones de por lo menos 60 mm. Method according to any of the preceding claims, wherein the fractions with a minimum size of 5 mm are separated into an A-flow of fractions of 5-60 mm and a B-flow of fractions of at least 60 mm.
- 12. 12.
- Utilización del procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 para su empleo en lo que concierne a escoria de incineración de residuos procedente de un incinerador de residuos. Use of the method according to any one of claims 1 to 11 for use as regards waste incineration slag from a waste incinerator.
- 13. 13.
- Utilización del procedimiento según la reivindicación 12, de modo que las fracciones de escoria limpia remanentes cuyo tamaño máximo sea de 5 mm se producen para aplicaciones en la industria del cemento como materia prima de sustitución. Use of the method according to claim 12, so that the remaining clean slag fractions whose maximum size is 5 mm are produced for applications in the cement industry as a replacement raw material.
- 14. 14.
- Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 13, de modo que un dispositivo separador para la realización del procedimiento se dispone adyacente a la salida del incinerador de residuos para la separación de las fracciones de la escoria de incineración de residuos cuyo tamaño máximo sea de 5 mm. Use according to any of claims 12 to 13, so that a separating device for carrying out the process is arranged adjacent to the waste incinerator outlet for the separation of the fractions of the waste incineration slag whose maximum size is 5 mm
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