WO2001053547A1 - Method for separating a fraction containing ne metals into the respective ne metals by means of surface colouring - Google Patents
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- the present invention is therefore based on the object of providing a process for separating a fraction containing non-ferrous metals into the respective non-ferrous metals, which on the one hand is said to be economically superior to the separation processes known in the prior art, but on the other hand also a satisfactory separation to ensure non-ferrous metals with high throughput.
- a method should enable individual item sorting.
- a method for separating a fraction containing non-ferrous metals into the respective non-ferrous metals comprises the following steps after optionally crushing the fraction containing non-ferrous metals and separating the ferromagnetic components from the fraction:
- the non-ferrous metal fraction is treated with a solution of inorganic and / or organic reagents to produce a specific surface color of the individual non-ferrous metal fraction components depending on the respective non-ferrous metal.
- the solution in step a) is an aqueous copper nitrate solution whose concentration is in the range from 1 to 5% by weight. based on the total weight of the solution.
- the treatment time or contact time in step a) can be, for example, 1 to 30 minutes.
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Abstract
Description
VERFAHREN ZUR AUFTRENNUNG EINER NE-METALLE ENTHALTENDEN FRAKTION IN DIE JEWEILIGEN NE-METALLE MITTELS OBERFLÄCHENFÄRBUNGMETHOD FOR SEPARATING A FRACTION CONTAINING NE-METALS INTO THE RESPECTIVE NE-METALS BY MEANS OF SURFACE COLORING
Technisches GebietTechnical field
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auftrennung einer NE-Metalle enthaltenden Fraktion in die jeweiligen NE-Metalle, worin die NE-Metalle enthaltende Fraktion mit mindestens einer Lösung von einem oder mehreren anorganischen und/oder organischen Reagenzien behandelt wird, wodurch eine spezifische Oberflächenfärbung der einzelnen NE- Metallfraktionsbestandteile in Abhängigkeit von dem jeweiligen NE-Metall bewirkt wird, und anschließend die einzelnen NE-Metallfraktionsbestandteile nach der jeweiligen spezifischen Oberflächenfärbung sortiert, insbesondere automatisch geklaubt werden.The present invention relates to a method for separating a fraction containing non-ferrous metals into the respective non-ferrous metals, wherein the fraction containing non-ferrous metals is treated with at least one solution of one or more inorganic and / or organic reagents, as a result of which a specific surface coloration of the individual non-ferrous metal fraction components depending on the respective non-ferrous metal is effected, and then the individual non-ferrous metal fraction components are sorted according to the respective specific surface color, in particular automatically credited.
Stand der TechnikState of the art
Im Rahmen des Recyclings von Schrott und/oder metallhaltigen Abfällen werden unter anderem NE-Metall-Mischprodukte (NE = Nichteisen) erhalten, deren weitere Sortierung derzeit jedoch nur begrenzt möglich ist.As part of the recycling of scrap and / or metal-containing waste, non-ferrous metal mixed products (NE = non-ferrous) are obtained, but their further sorting is currently only possible to a limited extent.
Im Stand der Technik ist die Abtrennung von Magnesium bzw. Aluminium durch eine Schwimm-Sink-Sortierung bekannt. Die dabei erhältlichen Magnesium- bzw. Aluminiumkonzentrate enthalten jedoch noch Nichtmetalle, wie z.B. Gummi. Keramik. Gla^. Kunststoffe, eic. die durch die Anwendung einer Wirbelstromsortierung abgetrennt werden können, a^ jedoch technisch und ökonomisch aufwendig ist. Für die weitere Sortierung derartiger NE-Metalle-Mischprodukte bzw. Schwermetallprodukte gibt es derzeit noch keine befriedigenden Lösungen bzw. allenfalls nur Teillösungen. Es ist unter anderem versucht worden, die Schwermetalle bzw. NE-Metalle durch selektives Schmelzen, mittels Ferrofluiden (MHS-Sortierung), durch die Aerostromsortierung (Sichtung) enger Korngrößenklassen und durch die Kombination von Siebklassierung, Stromklassierung und Wirbelstromsortierung zu trennen.The separation of magnesium or aluminum by floating-sink sorting is known in the prior art. However, the magnesium or aluminum concentrates available here still contain non-metals, such as rubber. Ceramics. Gla ^. Plastics, eic. which can be separated by using eddy current sorting, but is technically and economically complex. For the further sorting of such non-ferrous metal mixed products or heavy metal products, there are currently no satisfactory solutions or at most only partial solutions. Attempts have been made, among other things, to separate the heavy metals or non-ferrous metals by selective melting, by means of ferrofluids (MHS sorting), by aerostream sorting (screening) of narrow grain size classes and by the combination of sieve classification, current classification and eddy current sorting.
Entweder waren jedoch in den vorgenannten Verfahrensvarianten die erzielten Trennergebnisse unzureichend (insbesondere infolge der sehr unterschiedlichen Stückformen der NE- Metalle) oder sie scheiterten letztlich aus ökonomischen Gründen.However, either the separation results achieved in the abovementioned process variants were inadequate (in particular as a result of the very different bar shapes of the non-ferrous metals) or they ultimately failed for economic reasons.
Da sich schon seit geraumer Zeit abgezeichnet hat, daß durch die Prozesse der Massenstrom- sortierung keine neuen Ansätze für die Sortierung von NE-Metall-Mischprodukten bzw. Schwermetallprodukten zu erwarten sind, ist in jüngster Zeit versucht worden, die Einzelstücksortierung (automatische Klaubung) für das vorgenannte Problem einzuführen. Trotz umfangreicher Bemühungen konnten jedoch bislang keine befriedigenden Ergebnisse dahingehend erzielt werden.Since it has been evident for some time that the mass flow sorting processes are not expected to result in new approaches for sorting non-ferrous metal mixed products or heavy metal products, attempts have recently been made to sort individual items (automatic certification) for to introduce the above problem. Despite extensive efforts, however, no satisfactory results have so far been achieved.
Da die Klaubung mittels Röntgenfluoreszenzanalyse und Atomemissionsspektralanalyse eine linienförmige Vereinzelung bzw. Anordnung der Stücke erfordert, wodurch hohe Betriebskosten \ erursacht werden, haben sich Anlagen auf Basis eines solchen Detektionsprinzips nicht durchgesetzt. Mit dem Einsatz von CCD-Farbkameras ist zwar eine flächenförmige Vereinzelung und damit ein höherer Durchsatz (bis 10 t/h°m Arbeitsbreite) sowie auch die Sortierung kleinstückiger NE-Metallschrotte (bis ca. 5 mm) möglich, allerdings ist ein solches Detektionsverfahren auf solche Metalltrennungen bzw . -Sortierungen beschränkt, bei welchen ausreichende Farbunterschiede zwischen den zu trennenden Metallen vorlieeen. Darstellung der ErfindungSince the certification by means of X-ray fluorescence analysis and atomic emission spectral analysis requires a linear separation or arrangement of the pieces, which causes high operating costs, systems based on such a detection principle have not become established. With the use of CCD color cameras, a flat separation and thus a higher throughput (up to 10 t / h ° m working width) as well as the sorting of small pieces of non-ferrous metal scrap (up to approx. 5 mm) is possible, however, such a detection method is possible such metal separations or. -Sorts limited, in which there are sufficient color differences between the metals to be separated. Presentation of the invention
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Auftrennung einer NE-Metalle enthaltenden Fraktion in die jeweiligen NE-Metalle bereitzustellen, das zum einen gegenüber den im Stand der Technik bekannten Trennverfahren ökonomisch überlegen sein soll, aber zum anderen auch eine zufriedenstellende Trennung der NE-Metalle mit hohem Durchsatz gewährleisten soll. Insbesondere soll ein solches Verfahren eine Einzelstücksortierung ermöglichen.The present invention is therefore based on the object of providing a process for separating a fraction containing non-ferrous metals into the respective non-ferrous metals, which on the one hand is said to be economically superior to the separation processes known in the prior art, but on the other hand also a satisfactory separation to ensure non-ferrous metals with high throughput. In particular, such a method should enable individual item sorting.
Diese Aufgaben werden durch die in den Ansprüchen 1 bis 8 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Insbesondere wird ein Verfahren zur Auftrennung einer NE-Metalle enthaltenden Fraktion in die jeweiligen NE-Metalle bereitgestellt, welches nach dem gegebenenfalls Zerkleinern der NE-Metalle enthaltenden Fraktion und Abtrennen der ferromagnetischen Bestandteile von der Fraktion die folgenden Schritte umfaßt:These objects are achieved by the features characterized in claims 1 to 8. In particular, a method for separating a fraction containing non-ferrous metals into the respective non-ferrous metals is provided, which comprises the following steps after optionally crushing the fraction containing non-ferrous metals and separating the ferromagnetic components from the fraction:
a) Behandeln der erhaltenen NE-Metallfraktion mit mindestens einer Lösung von einem oder mehreren anorganischen und/oder organischen Reagenzien unter Erzeugung einer spezifischen Oberflächenfärbung der einzelnen NE-λletallfraktionsbestandteile in Abhängigkeit von dem jeweiligen NE-Metall unda) treating the non-ferrous metal fraction obtained with at least one solution of one or more inorganic and / or organic reagents to produce a specific surface color of the individual non-ferrous metal fraction components depending on the respective non-ferrous metal and
b) Sortieren der jeweiligen NE-Metallfraktionsbestandteile nach der jeweiligen spezifischen Oberflächenfärbun der einzelnen NE-Metallfraktionsbestandteile.b) Sorting the respective non-ferrous metal fraction components according to the respective specific surface color of the individual non-ferrous metal fraction components.
Bester Weg zur Ausführung der ErfindungBest way to carry out the invention
Durch die Vorbehandlung der zuvor erhaltenen NE-Metallfraktion in Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens mit mindestens einer Lösung von einem oder mehreren anorganischen und'Oüer organischen Reagenzien wird eine spezifische Oberflächenfärbung der einzelnen NE-Metallfraktionsbestandteile in Abhängigkeit von dem jeweiligen NE-Metall hervorgerufen, wodurch die Voraussetzungen für die eigentliche Sortierung der NE-Metalle geschaffen werden.By pretreatment of the above-obtained non-ferrous metal fraction in step a) of the process according to the invention with at least a solution of one or more inorganic and 'Oüer organic reagent is a specific surface staining of the different non-ferrous metal fraction components in dependence on the respective non-ferrous metal caused, which creates the conditions for the actual sorting of non-ferrous metals.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens können mit einfachen Mitteln und in überaus kostengünstiger Weise einzelne Wertstoff-Fraktionen der jeweiligen NE-Metalle über eine Einzelstücksortierung hergestellt bzw. erhalten werden.By means of the method according to the invention, individual recyclable material fractions of the respective non-ferrous metals can be produced or obtained with simple means and in an extremely cost-effective manner via a sorting of individual pieces.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens der Sortiervorgang mittels einer automatischen Klaubung durchgeführt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die automatische Klaubung unter Einsatz von einer oder mehreren CCD-Farbkameras durchgeführt.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the sorting process is carried out in step b) of the method according to the invention by means of an automatic klaubung. In a particularly preferred embodiment, the automatic picking is carried out using one or more CCD color cameras.
Dem erfindungsgemäßen Verfaliren ist in Abhängigkeit der Art bzw. Zusammensetzung der aufzutrennenden, NE-Metalle enthaltenden Fraktion ein optionaler Zerkleinerungsschritt vorgeschaltet. Die NE-Metalle enthaltende Fraktion kann dabei beispielsweise in einer Hammermühle oder dergleichen zerkleinert werden. Das vorherige Abtrennen der ferro- magnetischen Bestandteile des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorzugsweise mittels Magnetabscheidung durchgeführt. Die gegebenenfalls zerkleinerte Ausgangsfraktion kann dabei beispielsweise einem Magnetscheider zugeführt werden.Depending on the type or composition of the fraction to be separated and containing non-ferrous metals, an optional comminution step precedes the process according to the invention. The fraction containing non-ferrous metals can be comminuted, for example, in a hammer mill or the like. The prior separation of the ferromagnetic components of the method according to the invention is preferably carried out by magnetic separation. The optionally crushed starting fraction can be fed to a magnetic separator, for example.
In Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die NE-Metallfraktion mit Lösung von anorganischen und/oder organischen Reagenzien unter Erzeugung einer spezifischen Oberflächenfärbung der einzelnen NE-Metallfraktionsbestandteile in Abhängigkeit von dem jeweiligen NE-Metall behandelt. Beispielsweise ist die Lösung in Schritt a) eine wässrige Kupfernitratlösung, deren Konzentration im Bereich von 1 bis 5 Ge\v.-%. bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung, liegen kann. Die Behandlungsdauer bzw. Kontaktzeit in Schritt a) kann dabei beispielweise 1 bis 30 Minuten betragen.In step a) of the method according to the invention, the non-ferrous metal fraction is treated with a solution of inorganic and / or organic reagents to produce a specific surface color of the individual non-ferrous metal fraction components depending on the respective non-ferrous metal. For example, the solution in step a) is an aqueous copper nitrate solution whose concentration is in the range from 1 to 5% by weight. based on the total weight of the solution. The treatment time or contact time in step a) can be, for example, 1 to 30 minutes.
Wird beispielsweise in Schritt a) eine 1 Gew.-%ige wässrige Kupfernitratlösung eingesetzt, so zeigen in der NE-Metallfraktion enthaltene Zink- und Zinklesierunsen eine schwarze Ober- flächenfärbung, Aluminium- und Aluminiumlegierungsoberflächen eine unveränderte Oberfläche und Magnesium und Magnesium-Legierungen eine bläuliche Oberflächenfärbung.If, for example, a 1% by weight aqueous copper nitrate solution is used in step a), the zinc and zinc reading rings contained in the non-ferrous metal fraction show a black upper surface coloring, aluminum and aluminum alloy surfaces an unchanged surface and magnesium and magnesium alloys a bluish surface coloring.
Die Durcliführung der chemischen Vorbehandlung in Schritt a) zur Erzeugung der jeweiligen spezifischen Oberflächenfärbung kann in Abhängigkeit von der Kinetik der Farbreaktion bzw. Färbung und der erforderlichen Kontaktzeit mit den in Schritt a) eingesetzten Lösungen in gesonderten Behältnissen, bei der Lagerung auf ebenen Flächen oder auf herkömmlichen Fördereinrichtungen erfolgen.Depending on the kinetics of the color reaction or coloring and the required contact time with the solutions used in step a), the chemical pretreatment in step a) to produce the respective specific surface color can be carried out in separate containers, when stored on flat surfaces or on conventional conveyors.
Um eine weitestgehend einheitliche und gegebenenfalls stärkere bzw. kräftigere Oberflächen- farbung zu erzielen, kann es zweckmäßig sein, die NE-Metallfraktionsbestandteile vor dem Schritt a) einer mechanischen Beanspruchung, z.B. in einer Zerkleinerungsmaschine bei relativ geringer Beanspruchung, und/oder einem Waschvorgang zu unterziehen.In order to achieve a largely uniform and possibly stronger or stronger surface color, it may be advisable to subject the non-ferrous metal fraction components to mechanical stress, e.g. in a comminution machine with relatively low stress, and / or to undergo a washing process.
In Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorzugsweise eines oder melirere der NE-Metalle aus der Gruppe, bestehend aus Zink, Aluminium, Kupfer, Magnesium, Blei und deren Legierungen sowie unmagnetischem legierten Stahl, aussortiert. Die automatische Klaubung der Metallstücke kann dabei vorzugsweise im feuchten Zustand durchgeführt werden.In step b) of the method according to the invention, one or more of the non-ferrous metals from the group consisting of zinc, aluminum, copper, magnesium, lead and their alloys and non-magnetic alloyed steel are preferably sorted out. The automatic clawing of the metal pieces can preferably be carried out in the moist state.
Die Abtrennung der jeweiligen NE-Metalle aus der NE-Metalle enthaltenden Fraktion in Schritt b) kam insbesondere auch stufenweise durchgeführt werden, indem für die jeweiligen auszusortierenden NE-Metalle nacheinander eine spezifische Oberflächenfärbung erzeugt wird.The separation of the respective non-ferrous metals from the fraction containing non-ferrous metals in step b) was in particular also carried out step by step by successively generating a specific surface color for the respective non-ferrous metals to be sorted out.
Gewerbliche AnwendbarkeitIndustrial applicability
Die Erfindung ermöglicht eine sortenreine Auftrennung einer NE-Metalle enthaltenden Fraktion in die jeweiligen NE-Metalle unter Berücksichtigung einer Einzelstücksortierung mit hohem Durchsatz. The invention enables a fraction of a non-ferrous metal-containing fraction to be separated into the respective non-ferrous metals, taking into account a single piece sorting with high throughput.
Claims
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