PT98315A - PROCESS FOR THE PROCESSING OF SCRAPPING OF NON-FERROUS METALS - Google Patents
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Description
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SMG SOMMER METALLWERKE GmbH "PROCESSO PÂRA O PROCESSAMENTO DE SUCATA DE METAIS NÃO FERROSOS"SMG SOMMER METALLWERKE GmbH " PROCESS FOR THE PROCESSING OF NON-FERROUS METAL SCRAPS "
DESCRIÇÃO A invenção diz respeito a um processo para o processamento de sucata de metais não ferrosos, com obtenção de sucata de elevada pureza, em particular sucata de alumínio ou de cobre e as suas ligas que tem depósitos não metálicos aderentes.The invention relates to a process for the processing of scrap of non-ferrous metals, obtaining high purity scrap, in particular aluminum or copper scrap and their alloys having non-metallic adherent deposits.
Na reciclagem do alumínio, processam-se sucatas que contêm alumínio e resíduos de fabricação, por exemplo componentes não metálicos e/ou orgânicos, com obtenção de ligas de alumínio numa instalação de fundição de alumínio secundária por processos de tratamento apropriados ou por fundição em conjuntos de fornos apropriados.In the recycling of aluminum, aluminum-containing scrap and manufacturing residues, for example non-metallic and / or organic components, are processed with the production of aluminum alloys in a secondary aluminum smelting plant by suitable treatment processes or by casting in sets of suitable ovens.
Até agora, as sucatas de alumínio com depósitos estranhos foram processadas de acordo com a seguinte maneira de proceder convencional. Em primeiro lugar, a sucata de alumínio é tratada com o auxílio de um processo mecânico, físico e/ou químico para remover tanto quanto possível as substâncias indesejáveis que acompanham a sucata. Normalmente, para esse efeito, a matéria- -2-So far, aluminum scrap with foreign deposits have been processed according to the following conventional procedure. Firstly, aluminum scrap is treated with the aid of a mechanical, physical and / or chemical process to remove undesirable substances accompanying the scrap as much as possible. Normally, for this purpose,
-prima que contém alumínio i transformada em peças volumosas e, em seguida, são separadas o mais possível as partes não metálicas ou orgânicas, tais como plásticos, materiais sintéticos, vidro, madeira e semelhantes, da parte metálica. No entanto, não é possível efectuar a eliminação completa das substâncias secundárias existentes mas elas são transportadas para a operação do processo de ''fundição" subsequente e originam aí problemas de emissão consideráveis.which contains aluminum and is converted into bulky pieces, and then the non-metallic or organic parts such as plastics, synthetic materials, glass, wood and the like are separated as far as possible from the metal part. However, it is not possible to carry out the complete elimination of the existing secondary substances but they are transported for the operation of the casting process " result in considerable emission problems.
Em seguida, a sucata é fundida com adição de sal como agente auxiliar de fusão, em que o sal tem a função de ligar os depósitos indesejados incompletamente removidos existentes na sucata e desta forma separá-los do metal. A ligação completa dos depósitos indesejados pelo agente de fusão não é no entanto possível; além disso, parte dos depósitos reage, por exemplo por combustão e, não obstante a filtração, pode originar níveis indesejados de emissões.The scrap is then fused with addition of salt as a melt aid, wherein the salt has the function of binding the unwanted unwanted deposits removed in the scrap and thereby separating them from the metal. Complete attachment of unwanted deposits to the melting agent is not possible however; moreover, part of the reservoirs reacts, for example by combustion and, notwithstanding filtration, can lead to undesired levels of emissions.
Em seguida, a massa metálica fundida é vazada para processamento ulterior, enquanto o resíduo de fusão é igualmente vazado sob a forma de escória de sal, que é uma mistura do agente auxiliar de fusão empregado, de depósitos da sucata indesejados ligados e de alumínio residual. Até agora, esta escória de sal tem sido descartada para parques de resíduos especiais ou processada ulteriormente de acordo com um processo de separação dispendioso. -3- / ίThereafter, the molten metal mass is poured for further processing, while the melt residue is also poured into the salt slag, which is a mixture of the auxiliary melting agent employed, bound unwanted junk deposits and residual aluminum . So far, this salt slag has been discarded for special waste facilities or further processed according to a costly separation process. -3- / γ
No processo conhecido, existem os seguintes inconvenientes : 1. remoção incompleta dos depósitos aderidos à sucata indese-jados no tratamento inicial; 2. necessidade de se utilizar sal como agente auxiliar da fusão para remover os depósitos indesejados restantes; 3. extracção imcompleta dos depósitos de sucata indesejados pelo agente auxiliar de fusão de modo que se podem verificar emissões perigosas, como por exemplo, de dioxinas; 4. oxidação adicional de alumínio metálico no processo de fundição devida à reacção dos depósitos estranhos combustíveis existentes na sucata.In the known process, the following drawbacks exist: 1. incomplete removal of undesirable scrap adhered deposits in the initial treatment; 2. need to use salt as a melt aid to remove the remaining unwanted deposits; 3. incomplete extraction of undesirable scrap tanks from the melting aid so that dangerous emissions can occur, for example from dioxins; 4. additional oxidation of metallic aluminum in the smelting process due to the reaction of the extraneous combustible deposits in the scrap.
Dado este estado da técnica, o objectivo de base da presente invenção consiste em proporcionar um processo para o condicionamento de sucata, em especial, sucata de alumínio, no qual não é necessário o emprego de um agente auxiliar da fusão para a ligação das substâncias estranhas existentes na massa fundida e com o qual se evita a formação de emissões perigosas (por exemplo, dioxinas) de maneira efectiva. A expressão "de maneira efectiva" significa neste caso que o nível de emissão é nitidamente inferior aos limites legalmente permitidos. -4-Given this state of the art, the basic aim of the present invention is to provide a process for the conditioning of scrap, in particular aluminum scrap, in which it is not necessary to use a melting aid for the bonding of foreign substances existing in the melt and which prevents the formation of dangerous emissions (eg dioxins) effectively. The " effectively " in this case means that the emission level is clearly below the limits allowed by law. -4-
Este objectivo é atingido de acordo com a presente invenção fazendo com que, depois do tratamento da sucata do metal não ferroso, em particular sucata de alumínio, cobre e as suas ligas, por meio de um processo mecânico, físico ou químico, aquela seja submetida a um processo térmico, em particular uma pirólise, por meio da qual todos os depósitos não metálicos não extraídos durante o tratamento são eliminados numa proporção tal que não possam originar reacções indesejadas e emissões no processo de fundição subsequente.This object is achieved in accordance with the present invention so that after treatment of the scrap of the non-ferrous metal, in particular scrap aluminum, copper and its alloys, by means of a mechanical, physical or chemical process, it is subjected to a thermal process, in particular a pyrolysis, by means of which all the non-metallic deposits not extracted during the treatment are eliminated in such a proportion that they can not cause undesired reactions and emissions in the subsequent melting process.
De acordo com a presente invenção, a sucata de elevada pureza significa uma qualidade de sucata tal que o processamento ulterior por fusão não necessita da adição de agentes de fusão para remover os contaminantes.According to the present invention, high purity scrap means a scrap quality such that further melt processing does not require the addition of melting agents to remove the contaminants.
Outras formas de realização convenientes de acordo com a presente invenção são descritas nas reivindicações 2 a 8.Other suitable embodiments in accordance with the present invention are described in claims 2 to 8.
Especialmente, os resíduos depois da pirólise podem ser submetidos a um tratamento térmico, particularmente a gasificação a temperatura elevada para descarga segura do resíduo, com a finalidade de produzir energia e resíduos inertes.Especially, waste after pyrolysis can be subjected to a heat treatment, particularly high temperature gasification for safe discharge of the waste, in order to produce energy and inert waste.
Surpreendentemente, verificou-se que, com o processo de acordo com a presente invenção, o volume de gás de descarga no processo de vazamento é reduzido, que os componentes perigosos do gás de escape que são difíceis de filtrar são substancialmente eliminados e que a perda provocada por combustão de alumínio metá lico é reduzida.Surprisingly, it has been found that with the process according to the present invention the volume of discharge gas in the casting process is reduced, that the hazardous components of the exhaust gas which are difficult to filter are substantially eliminated and that the loss caused by the combustion of metallic aluminum is reduced.
Realça-se o facto de a fracção leve cortada em fragmentos empregada de acordo com a presente invenção invenção ser uma parte substancialmente não metálica que resulta da preparação de corte inicial. A sucata produzida pelo processo de acordo com a presente invenção pode praticamente ser designada como "sucata pura" e permite a sua utilização nos conjuntos modernos de fundição, o que anteriormente não era possível quando se fundia sucata não limpa. Desta forma, é possível que uma operação metalurgicamente limpa e controlada origine um produto final de elevada qualidade. Uma outra vantagem importante conseguida com o processo de acordo com a presente invenção reside no facto de a sucata de alumínio ou outros tipos de sucata, por exemplo sucata de cobre e as suas ligas, ser separada dos componentes não metálicos ou orgânicos, enquanto se evita ao mesmo tempo a formação de gases perigosos e em que o processamento subsequente se pode fazer com apenas uma pequena sobrecarga para o meio ambiente. No processamento subsequente em instalações secundárias, existe o perigo da formação de emissões perigosas, por exemplo de dioxinas, que deixa de existir, e evitam-se substancialmente os resíduos dos processos de pré-tratamento e de fundição que originam problemas.It is emphasized that the light cut fragment fraction employed according to the present invention is a substantially non-metallic part resulting from the initial cut preparation. The scrap produced by the process according to the present invention can be practically referred to as " pure scrap " and allows its use in modern casting assemblies, which previously was not possible when fouling was not cleaned. In this way it is possible for a metallurgically clean and controlled operation to produce a high quality final product. Another important advantage achieved with the process according to the present invention is that scrap aluminum or other types of scrap, for example copper scrap and its alloys, is separated from the non-metallic or organic components, while avoiding at the same time the formation of hazardous gases and where the subsequent processing can be done with only a small overcharge to the environment. Subsequent processing in secondary installations creates the danger of the formation of hazardous emissions, for example of dioxins, which ceases to exist and substantially eliminates the residues from the pre-treatment and smelting processes which give rise to problems.
Para um melhor esclarecimento do processo de acordo com a presente invenção, faz-se referência ao desenho anexo, em que se representa um diagrama de fluxo do processo de acordo com a presente invenção.For a better understanding of the process according to the present invention, reference is made to the accompanying drawing, in which is shown a flow diagram of the process according to the present invention.
De acordo com o processo da invenção, a matéria-prima A que contém alumínio, quando isso for necessário, dependendo da sua condição exterior, é em primeiro lugar transformada num material em bruto com a granulometria conveniente para a alimentação, por exemplo, como a que se obtém em fragmentadores. Isso pode conseguir-se por meio de instalações de corte em fragmentos, ruptura ou moagem, em si conhecidas. Subsequentemente, as partes não metálicas, tais como materiais sintéticos, plástico, vidro, madeira e semelhantes, são substancialmente separadas das partes metálicas (Operação I) por um processo de separação física, por exemplo por uma técnica de flutuação, em que os metais e/ou os não metais são separados uns dos outros com base em diferentes densidades específicas e/ou com o auxílio da técnica de motor linear, em que a separação dos metais e não metais se realiza com base em diferentes propriedades electromagnéticas (fase I). 0 material que contém alumínio e que ainda contém contami-nantes não metálicos ou orgânicos é então alimentado a uma instalação de pirólise (II). Para manter constante a parte de não metais, esta unidade é também alimentada com a fracção não metálica S proveniente do tratamento mecânico. 0 processo de carbo- -7-According to the process of the invention, the aluminum-containing raw material A, when necessary, depending on its external condition, is first transformed into a raw material of suitable granulometry for feed, for example as which is obtained in shredders. This can be achieved by means of fragmented cutting, rupturing or grinding facilities known per se. Subsequently, non-metallic parts, such as synthetic materials, plastic, glass, wood and the like, are substantially separated from the metal parts (Step I) by a physical separation process, for example by a flotation technique, in which metals and or non-metals are separated from each other based on different specific densities and / or with the aid of the linear motor technique, in which the separation of metals and non-metals is carried out on the basis of different electromagnetic properties (phase I). The material containing aluminum and still containing non-metallic or organic contaminants is then fed to a pyrolysis (II) plant. To keep the nonmetals part constant, this unit is also fed with the nonmetallic fraction S from the mechanical treatment. The process of carbo-7-
nização realizado na fase de pirólise II tem lugar sob exclusão de oxigénio a uma temperatura dentro da gama de temperaturas de 500°C a 600°C. Na pirólise, durante um determinado tempo de permanência, todos os componentes orgânicos são gasificados e alimentados a um conversor de gás. No processo de carbonização, evita-se a oxidação do alumínio com a obtenção de óxido de alumínio mediante a completa exclusão da presença de oxigénio. Desta maneira, pode conseguir-se um rendimento máximo de material à base de alumínio (sucata) no processamento ulterior numa instalação secundária de fusão do alumínio com um rendimento de metal maior do que 92%.pyrolysis stage II takes place under exclusion of oxygen at a temperature within the temperature range of 500 ° C to 600 ° C. In pyrolysis, for a given residence time, all the organic components are gasified and fed to a gas converter. In the process of carbonization, oxidation of aluminum is avoided by obtaining aluminum oxide by completely excluding the presence of oxygen. In this manner, a maximum yield of aluminum (scrap) -based material can be achieved in further processing in a secondary melting plant of aluminum having a metal yield of greater than 92%.
Quando a sucata de alumínio sob a forma de material sólido e os componentes não metálicos saem do andar de pirólise, a porção nao metálica, como por exemplo carvão, é separado por peneiraçao num processo simples. A sucata de alumínio (r.A) assim isentada de componentes não metálicos pode então ser fundida de maneira segura para o meio ambiente, pois que não se podem obter de nenhuma forma substâncias perturbadoras perigosas. Para eliminar a possível formação de uma camada de óxido, pode também adicionar-se um sal apropriado, já conhecido. 0 resíduo não metálico R retirado da pirólise ê então mineralizado numa unidade de calcinação III e processado com obtenção de uma substância mineral completamente inerte, praticamente não lixiviável por adição de aditivos como por exemplo, de cal ou -8-When the aluminum scrap in the form of solid material and the non-metallic components leave the pyrolysis stage, the non-metallic portion, such as charcoal, is separated by sieving in a single process. Aluminum scrap (r.A) thus free from non-metallic components can then be fused in an environmentally safe manner, as no dangerous disturbing substances can be obtained in any way. To eliminate the possible formation of an oxide layer, an appropriate, already known salt may also be added. The non-metallic residue R removed from the pyrolysis is then mineralized in a calcination unit III and processed into a completely inert mineral substance, practically non-leachable by the addition of additives such as lime or
aditivos que contêm silicato. Esta fase do processo III pode também ser uma gasificação a temperatura elevada, no qual o material não metálico separado V, que é obtido na trituração inicial e separação na operação I, e o resíduo R da pirólise são processados com obtenção de um resíduo semelhante a vidro R a altas temperaturas, o qual é praticamente não lixiviãvel.additives containing silicate. This process step III may also be a high temperature gasification in which the separated nonmetallic material V which is obtained in the initial grinding and separation in step I and the pyrolysis residue R are processed to give a residue similar to glass R at high temperatures, which is practically non-leachable.
As fontes de energia EI e E2 obtidas pela pirólise e a gasificação a alta temperatura podem ser utilizadas para produzir energia elêctrica, que também pode ser empregada na realização do processo de acordo com a presente invenção.The energy sources EI and E2 obtained by the pyrolysis and the high temperature gasification can be used to produce electrical energy, which can also be employed in carrying out the process according to the present invention.
Claims (8)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB1A | Laying open of patent application |
Effective date: 19930329 |
|
| FC3A | Refusal |
Effective date: 19981001 |