ES2283547T3

ES2283547T3 - Un metodo y un aparato para separar material de desecho.

Info

Publication number: ES2283547T3
Application number: ES02727307T
Authority: ES
Inventors: Erik Rasmussen
Original assignee: RASTOF OG GENANVENDELSE SELSKA; RASTOF OG GENANVENDELSE SELSKABET AF 1990 AS
Current assignee: RASTOF OG GENANVENDELSE SELSKA; RASTOF OG GENANVENDELSE SELSKABET AF 1990 AS
Priority date: 2001-04-20
Filing date: 2002-04-19
Publication date: 2007-11-01
Anticipated expiration: 2022-04-19
Also published as: DE60220513D1; EP1379333B1; EP1379333A1; WO2002085523A1; NO20034574D0; NO329218B1; DK1379333T3; NO20034574L; PT1379333E; ATE363945T1; DE60220513T2

Abstract

Un método para separar un material de desecho que incluye material plástico y material metálico, el cual comprende las etapas de: i) triturar y/o granular el material de desecho que incluye material plástico y metálico; ii) mezclar y humedecer el material de desecho granulado con agua de proceso; iii) someter al material de desecho granulado a un proceso de flotación-hundimiento que separa la mezcla en dos fracciones que tienen diferentes densidades medias, la fracción con la densidad media más baja, que se denomina fracción ligera, y la otra fracción que se denomina fracción pesada, y extraer la fracción ligera; iv) someter a la fracción pesada a tratamiento en una mesa vibratoria que separa la fracción pesada en una fracción metálica y en una fracción de plástico pesado; y v) opcionalmente someter a la fracción de plástico pesado a un segundo proceso de flotación-hundimiento; caracterizado porque el proceso de flotación-hundimiento de la etapa iii) se lleva a cabo en una unidad de flotación-hundimiento que está llena de agua de proceso, y en el que la fracción ligera se extrae de la parte superior de la unidad de flotación-hundimiento, y la fracción pesada se hunde en la parte inferior de la unidad de flotación-hundimiento, y la tensión superficial del agua de proceso se mantiene por debajo de 50 din/cm.

Description

Un método y un aparato para separar material de desecho.

La invención se refiere a un método y a un aparato para separar material de desecho que comprende material plástico y material metálico.

En los últimos años ha existido la necesidad de reducir la cantidad de desechos que se tienen que depositar o destruir, p.ej. incinerando el material de desecho, ya que tanto el depósito como la incineración de desechos son críticos con respecto al medio ambiente.

Por lo tanto, existe una tendencia hacia el reciclado de los materiales. El reciclado normalmente requiere que los diferentes materiales se clasifiquen en fracciones sustancialmente uniformes. Ya que muchos productos modernos contienen diferentes tipos de material plástico, que pueden estar combinados con material metálico, p.ej. para componentes electrónicos, cables y productos de construcción, es necesario separar los materiales para reciclarlos, cuando los productos de los que forman parte son adecuados para desecharlos.

Se conocen varios métodos para la separación del material de desecho que incluye material plástico y material metálico.

La solicitud de patente europea nº 0 431 582 A1 describe un proceso para separar y recuperar plomo, caucho e hilos de cobre de cables de desecho. La separación y la recuperación de plomo, caucho y cobre se obtiene a través del lavado, separación gravimétrica, operaciones de cribado y métodos para aplastar los granos de plomo. El proceso no proporciona la posibilidad de separar el material plástico en una fracción ligera, p.ej. polietileno, y en una fracción pesada, p.ej. PVC.

La solicitud de patente japonesa nº 11207312 A2 describe un método para la recuperación de trozos metálicos, material triturado de poli(cloruro de vinilo)-caucho y polvo de hierro procedentes de piezas moldeadas de desecho de automóviles. El polvo que se deposita sobre el material triturado cargado de polvo de hierro-PVC mezclado-caucho y el material de polvo de hierro se separa del material triturado de polvo de hierro-PVC mezclado-caucho mediante una criba vibratoria, y se produce el material triturado de PVC-caucho procesado y el material de polvo de hierro. Un clasificador con corriente de agua tal como el separador por gravedad está compuesto de una mesa de clasificación que tiene una plataforma de separación inclinada, una corriente de agua suministrada por encima de la plataforma de separación y una parte de recogida de polvo. Se separa el polvo que se deposita sobre el material triturado de PVC-caucho reprocesado y el material de polvo de hierro, y el material triturado de PVC-caucho reprocesado y el material de polvo de hierro se separan por gravedad en la corriente. El método descrito no proporciona la posibilidad de separar PVC-cauchos de otros tipos de plásticos.

El documento DE 42 28 504 A describe un método de clasificación de mezclas de desecho de plásticos, compuestos y metales, que incluye en sucesión al menos una etapa de trituración y al menos una etapa de separación magnética, separación de vidrio, piedras, metales no férreos mediante un método gravimétrico simple, mezclado del material restante con un líquido de proceso mediante el uso de agitación de elevada cizalladura, aspiración de los materiales plásticos porosos presentes (plásticos espumados) con un flujo de aire de la capa de materiales flotantes, al menos una etapa de separación por flotación-hundimiento en una centrífuga, y al menos una etapa de separación de la fracción hundida en una mesa vibratoria. El uso de una centrífuga es per se una solución cara. Además, el proceso de flotación-hundimiento se lleva a cabo con diferentes líquidos de separación con diferentes densidades, tales como 1,0 g/cm^{3}, 1,1 g/cm^{3} y 1,2 g/cm^{3}, respectivamente. Tales densidades exactas son difíciles de mantener dentro de los límites deseados, ya que el contacto entre los diferentes líquidos y las partículas de desecho cambian la densidad. Así, es necesario un ajuste continuo complejo de las densidades. Finalmente, es necesaria una cizalladura elevada en la etapa de mezclado para asegurar el humedecimiento suficiente de los materiales de desecho con el líquido de proceso. Así, el método es complejo y consume energía. El documento DE 42 28 504 A no propone un proceso simple de flotación-hundimiento basado solamente en la fuerza del campo gravitatorio de la tierra (g \approx 1), y no se pronuncia sobre los valores de tensión superficial.

La separación en una mesa vibratoria se conoce en la técnica, véanse por ejemplo los documentos EP 487 123 A, DE 41 32 938 A y EP 623 390 A.

El documento DE 41 30 645 A describe una separación por flotación-hundimiento por etapas, en la que los materiales plásticos particulados en cada etapa se mezclan primero con un líquido de proceso mediante el uso de un agitador, en el que después de desconectar el agitador se dejan los materiales en reposo para que se separen mediante flotación o hundimiento, respectivamente. Tal separación requiere un periodo de agitación y un periodo de reposo, lo que consume mucho tiempo y no se puede llevar a cabo de forma continua. Además, la separación descrita se basa en líquidos de proceso con densidades diferentes, tales como 1,0 g/cm^{3}, 1,1 g/cm^{3} y 1,5 g/cm^{3}, respectivamente. Tales densidades exactas son difíciles de mantener dentro de los límites deseados, ya que el contacto entre los diferentes líquidos y las partículas de desecho cambian la densidad. Así, es necesario un ajuste continuo complejo de las densidades.

El documento US 5 653 867 describe un método especial para la separación de dos materiales plásticos específicos, concretamente acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) y poliestireno de alto impacto (HIPS) que tienen pesos específicos cercanos entre sí en el intervalo de 1,055 a 1,125. Esta separación requiere un líquido de proceso preparado de ácido acético o clorhídrico, cloruro sódico o cálcico, tensoactivos y agua, y que tiene unas características muy específicas, que incluyen una densidad entre 1,055 y 1,07 g/cm^{3}, una tensión superficial entre 22 y 40 din/cm y un pH entre 1,77 y 2,05. El mantenimiento de tales características específicas requiere un equipo complejo y/o un personal experto para asegurar el control y los ajustes necesarios. Este tipo de método de separación no es adecuado para la separación de grandes cantidades de materiales de desecho que contienen una diversidad de materiales diferentes.

Muchos de los métodos de la técnica anterior hacen posible separar una gran cantidad de metal de polímeros para obtener un grado de pureza del 95%, o en algunos casos incluso hasta alrededor del 98%. Para obtener este grado relativamente elevado de pureza son necesarias muchas etapas de lavado y separación mediante el uso de la tecnología de la técnica anterior.

Además, la reutilización de los materiales separados para la mayoría de los fines requiere que la separación sea estable y dé como resultado un material sumamente puro. Por ejemplo, los polímeros con un 1% de metal no se pueden usar como materias primas para muchas aplicaciones.

Debido a las desventajas de los métodos conocidos, existe la necesidad de un método mediante el cual sea posible separar material de desecho que comprende material plástico y material metálico, en el que el material se divide en una fracción metálica y en una fracción de plástico, y en el que la fracción de plástico se puede dividir adicionalmente en una fracción ligera y una pesada. Normalmente, la fracción ligera incluye materiales plásticos menos perjudiciales, como polietileno y polipropileno.

Además, se desea una separación que dé como resultado una pureza incrementada de la fracción separada.

El objetivo de la presente invención es proporcionar un método y un aparato para separar material de desecho que comprende material plástico y material metálico para obtener una pureza incrementada de las fracciones separadas.

Un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar un método y un aparato para separar material de desecho que comprende material plástico y material metálico que es barato y económicamente atractivo.

Un tercer objetivo de la presente invención es proporcionar un método y un aparato para separar material de desecho que comprende material plástico y material metálico, en el que es posible separar el material plástico en diferentes fracciones.

Un cuarto objetivo de la invención es proporcionar un método y un aparato para separar material de desecho de plástico, en el que el material de desecho se puede separar en diferentes fracciones de plástico, lo que hace posible la reutilización de los diferentes materiales de plástico del material de desecho.

Un quinto objetivo de la invención es proporcionar un método y un aparato para separar las fracciones de plástico de las fracciones de metal, lo que hace posible recuperar y reutilizar los metales, y obtener fracciones de plástico sustancialmente exentas de metales residuales.

Además, es un objetivo de la invención proporcionar un método y un aparato que es capaz de separar los desechos de plástico en fracciones de plástico que se pueden utilizar para la producción de productos químicos o para la producción de energía.

Estos y otros objetivos, como será aparente a partir de lo siguiente, se consiguen mediante la presente invención como se define en las reivindicaciones.

Mediante el uso del método según la invención se ha obtenido una separación mejorada, mediante la cual las fracciones de plástico y la fracción de metal se pueden separar hasta un punto por el cual las fracciones de plástico contienen menos del 0,5% en peso de metales residuales, o incluso menos del 0,1% en peso de metales residuales.

En una realización, la fracción de metal obtenida también tiene una elevada pureza, en la que el plástico en la fracción de metal es menos del 0,5% en peso, o incluso menos del 0,1% en peso.

El material de desecho a tratar en el método puede ser, en principio, cualquier tipo de material que ya no es útil en su forma presente. El material de desecho debería ser preferiblemente una mezcla de diferentes materiales, que incluyen preferiblemente material plástico y material metálico.

El reciclado de productos que contienen materiales plásticos requiere normalmente la clasificación del material. El material plástico puede comprender polietileno (PE), polipropileno (PP), acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), poliamida (PA), policarbonato (PC), poliestireno (PS), epóxido y poliuretano (PUR), poli(alcohol vinílico) (PVA), poli(acetato de vinilo) (PVAC) y poli(cloruro de vinilo) (PVC). La expresión material plástico también abarca otros muchos tipos de polímeros sintéticos y naturales, y cualquier combinación de esos materiales, los cuales están todos incluidos en la definición de material plástico.

\newpage

Cuando se usan diferentes tipos de materiales en un producto, p.ej. diferentes materiales de plástico y metales, es necesaria la clasificación y la separación del producto gastado para reutilizar los diferentes componentes que constituyen el producto. La invención proporciona un método y un aparato en el que se pueden separar los diferentes tipos de materiales de plástico entre sí, así como de los diferentes componentes de metal.

En particular, la invención proporciona un método y un aparato para separar plástico de poli(cloruro de vinilo) de material de desecho mezclado que incluye material plástico y material metálico, p.ej. cables eléctricos gastados. Se sabe que el poli(cloruro de vinilo) es problemático con respecto al medio ambiente.

Mediante el uso de la presente invención es posible obtener fracciones clasificadas o separadas del material, que tienen una pureza muy elevada y que se pueden reciclar en procesos industriales.

El método para separar un material de desecho que incluye material plástico y material metálico según la invención comprende las etapas de la reivindicación 1.

Inicialmente, el material de desecho está presente normalmente en trozos de cualquier tamaño y con los diferentes tipos de materiales unidos entre sí. Para separar los diferentes materiales entre sí se desea que los materiales se traten de forma que las uniones entre los tipos de materiales se rompan. En la etapa i) el material de desecho se granula, lo cual en su aspecto más amplio significa que el material de desecho se tritura, se corta o se pulveriza. Cuanto mejor se rompan las uniones entre los diferentes materiales, mejor será la separación final.

El uso de un granulador en la etapa de granulación i) proporciona un material de desecho granulado con un tamaño relativamente uniforme.

Normalmente se prefiere que al menos un 80% en peso, preferiblemente al menos un 90% en peso del material de desecho se granule en la etapa i), p.ej. para tener un tamaño de hasta 50 mm medido mediante cribado.

En una realización, se desea que la granulación sea suficiente para proporcionar una separación entre las uniones metal-plástico, de forma que los trozos restantes de material de desecho que comprenden uniones metal-plástico sean menos del 1% en peso de la cantidad total de desechos, p.ej. menos del 0,5% o incluso del 0,2% en peso de la cantidad total de material de desecho.

En una realización, el material de desecho se granula para obtener un tamaño del material de desecho en el que al menos el 70%, preferiblemente más del 80% en peso de los granulados tienen un tamaño medio entre 2-14 mm medido mediante cribado.

El material de desecho granulado se humedece con agua de proceso en la etapa ii) para mejorar la capacidad del material de desecho para ser separado en las siguientes etapas. El agua de proceso puede ser en principio cualquier líquido basado en agua, tal como agua que comprende hasta un 5% en peso de otros líquidos o polvo. Preferiblemente, el agua de proceso es agua corriente en la que se ha añadido un tensoactivo para disminuir la tensión superficial del agua por debajo de 50 din/cm. El agua de proceso puede contener además, p.ej., otros aditivos tales como conservantes.

En una realización del método según la invención, se añade un tensoactivo en forma de un detergente al agua de proceso. El detergente mejora las propiedades de humedecimiento y separación del agua de proceso. El detergente se puede añadir al agua de proceso, p.ej., en una cantidad de 0,001-10 gramos por kg de material de desecho.

El detergente puede comprender uno o más tensoactivos seleccionados del grupo de tensoactivos aniónicos, catiónicos, no iónicos y anfóteros. El propósito principal del detergente es disminuir la tensión superficial del agua.

El detergente puede tener cualquier valor de pH posible, pero se desea que el valor de pH del agua de proceso que contiene el detergente esté por debajo de 10, más preferiblemente por debajo de 9 o incluso más preferiblemente por debajo de 8. Por lo tanto, se puede evitar cualquier efecto corrosivo grave o cualquier efecto corrosivo en absoluto sobre la fracción de metal.

Los ejemplos de detergentes incluyen entre otros Alconox®, un detergente aniónico, limpiador de precisión en polvo; Alcojet®, un detergente en polvo poco espumante, no iónico; Detergent 8®, un detergente concentrado no iónico exento de fosfato poco espumante; Luminox®, un limpiador de pH neutro poco espumante; Syneronic^{TM} NCA de la serie 800 (p.ej., 810, 830 y 850), tensoactivos de alcoxilato de alcohol; Victawet® 12, un agente humectante de fosfato no iónico poco espumante.

El detergente puede estar preferiblemente en forma de un líquido o en forma de una disolución acuosa.

El detergente se debería añadir para mantener la tensión superficial por debajo de 50 din/cm.

En una realización, el agua de proceso debería tener una tensión superficial a 20ºC por debajo de 45 din/cm, tal como por debajo de 40 din/cm o incluso por debajo de 35 din/cm, o 30 din/cm. La tensión superficial del agua de proceso se mantiene por debajo de 50 din/cm, tal como en el intervalo de 25-50 din/cm. Se puede añadir tensoactivo/detergente adicional durante el proceso de separación para mantener la tensión superficial del agua de proceso.

Para obtener las propiedades óptimas con respecto al humedecimiento del agua de proceso se prefiere que el agua de proceso tenga una temperatura dentro del intervalo de 10-90ºC.

La cantidad de agua de proceso se ajusta con respecto al tipo y a la cantidad de material de desecho, como se describirá más adelante. El experto puede hallar, mediante la utilización de ensayos de optimización habituales, la cantidad óptima de agua de proceso para un tipo y cantidad específica de material de desecho.

Preferiblemente, la cantidad de agua de proceso de la etapa ii) es entre 1-100 litros por kg de material de desecho granulado.

En una realización, la cantidad de agua de proceso de la etapa iii) es entre 1-100 litros por kg de fracción pesada.

En una realización, la cantidad de agua de proceso de la etapa iv) es entre 1-100 litros por kg de fracción de plástico.

Para hacer el método tan respetuoso con el medio ambiente como sea posible y para reducir el coste, el consumo total de agua de proceso debería ser tan bajo como sea posible, y preferiblemente dentro de los intervalos anteriormente proporcionados. De cualquier modo, es necesaria una cierta cantidad de agua de proceso para obtener buenas propiedades de separación. Como se describirá más adelante, el agua de proceso se puede reutilizar, y el consumo real de agua se puede mantener, por tanto, muy bajo. Después de la puesta en funcionamiento, el agua de proceso añadida de forma adicional para continuar con la separación del material de desecho se puede mantener en menos de ½ litro, o incluso menos de ¼ de litro de agua de proceso por kg de material de desecho.

En la etapa iii) tiene lugar la primera separación. La separación se realiza en forma de un proceso de flotación-hundimiento, en el que una fracción ligera de material de plástico ligero se separa del material de plástico pesado y del material de metal. El material de plástico ligero que flota puede ser, p.ej., polietileno y/o polipropileno. Preferiblemente, el peso específico de los compuestos poliméricos de la fracción ligera es menor de 1 g/cm^{3}. La fracción ligera se extrae de la parte superior de la unidad de flotación-hundimiento. El material de plástico pesado puede ser, p.ej., poli(cloruro de vinilo), y el material de metal puede ser, p.ej., cobre y/o aluminio. El material pesado se hunde en la parte del fondo de la unidad de flotación-hundimiento, y desde allí el material pesado se lleva a la mesa de clasificación.

En una realización, el proceso de humedecimiento y de flotación-hundimiento se pueden llevar a cabo en una etapa, en la que el humedecimiento se lleva a cabo en una tubería que conduce al proceso de flotación-hundimiento. En la tubería de humedecimiento el material de desecho se pone en contacto con el agua de proceso en condiciones turbulentas, p.ej., proporcionadas mediante un mezclador. En el proceso de flotación-hundimiento, el material de desecho humedecido se alimenta por debajo del nivel del agua de proceso, de forma que se produce un movimiento circular, y el proceso de flotación-hundimiento se lleva a cabo mediante el uso de esta corriente para mejorar la velocidad de separación.

En la mesa vibratoria de la etapa iv) el material pesado se separa en una fracción de plástico pesado y una fracción de metal. La fracción de plástico pesado es, p.ej., PVC, y preferiblemente el peso específico de los compuestos poliméricos de la fracción de plástico pesado es superior a 1 g/cm^{3}. La fracción de metal es, p.ej., cobre y aluminio. Normalmente, la mesa vibratoria también extrae una cantidad menor de productos mixtos, que son una mezcla de plástico y metal sin clasificar. El producto mixto se recicla en el proceso.

La fracción de PVC se puede someter opcionalmente a un proceso de flotación-hundimiento adicional para extraer residuos menores de plástico ligero.

En una realización del método, el material de desecho se somete a un proceso de división y cribado antes de la etapa i). El proceso de división y cribado se define como una clasificación primaria inicial, y la etapa puede comprender en principio cualquier tipo de método de clasificación, p.ej. clasificación a mano o lavado con agua. El proceso de división y cribado puede ser, p.ej., una etapa de lavado, que sirve principalmente para extraer arena, polvo y similares del material de desecho. Además, el material se puede someter también a un proceso de lavado para extraer arena, polvo y contaminación indeseada del material de desecho.

Si el material de desecho comprende material magnético como hierro, se puede desear separar esta parte del metal en una fracción separada. El material de desecho se puede someter entonces a una separación magnética, que se puede hacer, p.ej., antes de la etapa ii).

Además, para hacer que el método sea tan respetuoso con el medio ambiente como sea posible y para reducir el coste, el agua de proceso se puede recoger preferiblemente de una, más de una o, de forma ideal, todas las etapas iii) - v) y recircularla a la etapa ii), preferiblemente después de haberla filtrado. Ya que cierta cantidad del tensoactivo/detergente se consumirá durante el proceso de separación, se puede añadir más tensoactivo/detergente al agua de proceso recirculada. La cantidad consumida de tensoactivo/detergente depende principalmente de la cantidad y tipo de desechos a separar.

Además, se prefiere que el tiempo para la mezcla y el humedecimiento del material de desecho granulado y el agua de proceso de la etapa ii) sea de 10 a 1000 segundos.

En una realización preferida del método según la invención, la fracción ligera de la etapa iii) comprende polietileno y/o polipropileno.

Además, la fracción metálica de la etapa iv) comprende preferiblemente cobre y/o aluminio.

Además, la fracción de plástico de la etapa iv) comprende preferiblemente poli(cloruro de vinilo) (PVC).

En una realización preferida del método según la invención, la frecuencia de los golpes de la mesa vibratoria de la etapa iv) es 1-10 golpes por segundo.

La invención también se refiere a un aparato para separar material de desecho que incluye material plástico y material metálico, el cual comprende las características de la reivindicación 1.

En una realización preferida del aparato según la invención, el aparato comprende además una unidad de división y de cribado para dividir y cribar el material de desecho, y preferiblemente la unidad de división y cribado se coloca antes del triturador y/o granulador a). La unidad de cribado y división asegurará que se lleva material de un tamaño adecuado al granulador. El dispositivo de cribado puede ser preferiblemente un triturador.

Preferiblemente, el aparato también comprende un separador magnético para separar el material magnético del material de desecho, preferiblemente el separador magnético se coloca antes del granulador a). El separador magnético extraerá el material magnético, tal como hierro o similares.

Para obtener un buen humedecimiento y mezclado del agua de proceso y del material de desecho granulado, se prefiere que el mezclador sea un mezclador de tornillo. Un mezclador de tornillo permite que el agua de proceso humedezca el material a separar.

En una realización preferida del aparato según la invención, la mesa vibratoria comprende una o más plataformas, preferiblemente 2-5 plataformas. Mediante el uso de una mesa vibratoria que tiene varias plataformas colocadas de forma vertical una por encima de la otra es posible obtener buenas propiedades de separación con un mínimo de espacio necesario.

Preferiblemente, el aparato según la invención comprende contenedores de almacenamiento para una fracción de plástico ligero, una fracción metálica y una fracción de plástico pesado.

Además, las unidades de flotación-hundimiento pueden servir también como tanques de almacenamiento y de alimentación del aparato.

Además, se prefiere que el aparato según la invención comprenda un pozo para recoger el agua de proceso de la primera unidad de flotación-hundimiento, la mesa vibratoria, opcionalmente una segunda unidad de flotación-hundimiento y contenedores de almacenamiento. Mediante la recogida del agua de proceso es posible reutilizar esta agua.

Por lo tanto, se prefiere que el aparato comprenda bombas para recircular el agua de proceso al mezclador.

Además, se prefiere que el aparato comprenda uno o más filtros para limpiar el agua de proceso recirculada.

En una realización del aparato según la invención, las unidades de flotación y hundimiento son tanques combinados de almacenamiento/alimentación y celdas de flotación-hundimiento. Las unidades de flotación-hundimiento son capaces de almacenar el material tratado y de alimentarlo a la siguiente parte del aparato (y a la siguiente etapa del método).

Los tanques de almacenamiento/alimentación combinados y las celdas de flotación-hundimiento tienen un volumen preferido que corresponde a alrededor de 50 a 150 litros por 100 a 200 kg/hora de material de desecho.

La invención se refiere también al uso del método según la invención para separar material de desecho que comprende material metálico y plástico.

Además, la invención se refiere al uso del aparato según la invención para separar material de desecho que comprende material metálico y plástico.

La invención se describirá a continuación con más detalle con referencia a algunos ejemplos y a un dibujo, en el que

la Figura 1 muestra un diagrama de flujo esquemático de las corrientes de los ejemplos 1 a 5,

la Figura 2 muestra un diagrama esquemático del método y del aparato según la invención, y

la Figura 3 muestra una plataforma de la mesa vibratoria.

Ejemplo 1

Los desechos de material plástico procedentes de una planta de separación en lecho fluidizado para separar desechos de cables se llevaron al aparato según la invención. Los desechos de plástico se denominaron PVC-Al, lo que significa que los desechos eran desechos de cables de PVC homogéneo-aluminio. Se llevaron 647 kg de material de desecho al aparato. Se añadió un 0,1% en peso de detergente (SELLCLEANER SM-41 comercializado por Henkel Kemi) al agua de proceso. El tamaño medio de los gránulos fue 6-10 mm. La capacidad del proceso de separación fue 212 kg/h. El consumo de energía específica fue 7,4 kWh/tonelada.

TABLA 1

1

Las fracciones de la Tabla 1 corresponden a las fracciones de la figura 1.

Hubo aluminio visible en el material de desecho (1). No hubo aluminio visible en la corriente de PVC (4) tras la separación. No hubo plástico ligero en el material. Se observa que se extrajo un 19,1% de aluminio del material de desecho. Se añadió alrededor de un 6% de agua al material, que se redujo al 3-4% mediante drenaje a lo largo del tiempo en el contenedor. La corriente (6) aparece al final de cada ciclo y se recirculó.

Ejemplo 2

Los desechos de material plástico procedentes de una planta de separación en lecho fluidizado se llevaron a un aparato según la invención. Los desechos se denominaron PVC-Cu, que procedían de desechos de cables gastados de PVC homogéneo. Se llevaron 600 kg de los desechos al aparato. Se añadió detergente (SELLCLEANER SM-41 comercializado por Henkel Kemi) al agua de proceso en una cantidad del 0,1%. El tamaño medio de los gránulos fue 3-5 mm. La capacidad del proceso de separación fue de alrededor de 185 kg/h. El consumo de energía específica fue 8,2 kWh/tonelada.

TABLA 2

2

Las fracciones de la Tabla 2 corresponden a las fracciones de la Figura 1.

Hubo cobre visible en el material de desecho. No hubo cobre visible en la fracción de PVC (4) tras la separación. Se extrajo un 7,7% de cobre del material de desecho. El material de desecho se mezcló con alrededor de un 10% de agua, que a lo largo del tiempo en un contenedor se redujo a alrededor del 4-5%. La fracción (6) se devolvió al proceso.

Ejemplo 3

Se separaron desechos de PVC alemán mezclados procedentes de un dispositivo de recogida de desechos mediante el uso del método según la invención. Se introdujeron 120 kg de una mezcla de desechos. Se añadió un 0,1% de detergente (SELLCLEANER SM-41 comercializado por Henkel Kemi) al agua de proceso. El tamaño medio de los gránulos fue 3-10 mm. La capacidad del proceso fue de alrededor de 120 kg/h. El consumo de energía específica fue de alrededor de 12 kWh/tonelada.

TABLA 3

3

Las fracciones de la Tabla 3 corresponden a las fracciones de la Figura 1.

Hubo cobre visible en los desechos (1). No hubo cobre visible en la fracción de PVC (4). Se extrajo alrededor de un 2% de metal de los desechos (en particular cobre y aluminio) y se halló alrededor de un 10% de material plástico ligero en el material de desecho.

Ejemplo 4

Se sometió a desechos plásticos mezclados procedentes de un dispositivo de recogida danés (RGS90) con PVC y otros tipos de plástico al proceso de separación según la invención. Los desechos mezclados incluían PE, PP, PVC, metal, arena y polvo. Los desechos comprendían tubos, placas y perfiles gastados de diferentes tipos, pero sin PVC plastificado. Se dividieron alrededor de 837 kg de los desechos plásticos mezclados en un triturador y en un granulador antes de someterlos al método según la invención.

TABLA 4

4

Las fracciones de la Tabla 4 corresponden a las fracciones de la Figura 1.

Como se observa a partir de la tabla, hubo más plástico ligero (PE y PP) en los desechos que PVC. La fracción de plástico ligero constituyó un 77%, el metal y el polvo constituyeron alrededor del 3% y el PVC alrededor del 20% de la mezcla de desechos. El contenido de agua fue de alrededor del 6% tras la separación, que a lo largo del tiempo en un contenedor se drenó hasta un 4-5% de agua. El consumo de energía específica fue 13 kWh/tonelada.

Ejemplo 5

Se sometió al material plástico de desecho procedente de una planta de separación en lecho fluidizado al método según la invención. El material de desecho incluía PE, PVC, Al, Cu y se originó a partir de desechos mezclados de cables de PE-PVC-aluminio-cobre. Se sometió a alrededor de 4930 kg de desechos al método según la invención. Se añadió un 0,1% de detergentes (SELLCLEANER SM-41 comercializado por Henkel Kemi) al agua de proceso. El tamaño medio de los gránulos fue 5-10 mm. La capacidad del proceso fue de alrededor de 95 kg/h. El consumo de energía específica fue de alrededor de 23 kWh/tonelada.

TABLA 5

5

Las fracciones de la Tabla 5 corresponden a las fracciones de la Figura 1.

Hubo aluminio y cobre visible en el material de desecho (1). El cobre no fue visible en la fracción de PVC (4) tras la separación (Cu<0,1%). Se extrajo un contenido de alrededor de un 6,5% de aluminio (5) y alrededor de un 5-10% de cobre del material de desecho. Como se observa a partir de la Tabla 5, se añadió alrededor de un 5% de agua al material. Al reposar en un contenedor el contenido de agua se redujo a alrededor del 3-4%.

Se analizó el contenido de metal y el contenido de cloro de los plásticos ligeros (3) mediante el uso de fluorescencia de rayos X, XRF, y el resultado del análisis se muestra en la Tabla 6.

Se molió una muestra de la fracción de plástico ligero 3 para que tuviera un tamaño de grano por debajo de 0,5 mm. Los granos molidos se mezclaron con celulosa, que sirvió como aglutinante, y se prensaron para proporcionar un comprimido para el análisis.

El comprimido se sometió a un análisis semicuantitativo XRF/UQ3, y el análisis de fluorescencia de rayos X se realizó mediante el uso del programa Uniquant 3, UQ3, y un espectrómetro de rayos X Philips PW2400.

TABLA 6

6

\quad: Z es el número del elemento El en la tabla periódica.

	< )	indica contenido de elementos < 0,001%
	< x )	indica contenido menor de 2 desviaciones estándar calculado mediante UQ3.
	- )	indica que el elemento no se ha anallizado.

Los elementos informados anteriormente se analizaron, y se realizaron los cálculos mediante UQ3, y se verificó de forma cualitativa la aparición de los elementos informados.

Los resultados de la Tabla 6 muestran que la fracción de plástico ligero está exenta sustancialmente tanto de PVC como de metal.

Ejemplo 6

Se sometió a desechos plásticos mezclados procedentes de un dispositivo de recogida danés para desechos de PVC al método según la invención. Los desechos consistían esencialmente en PVC, metal, arena y polvo. Los desechos estaban en forma de tubos, placas de techo y perfiles gastados de diferentes tipos sin PVC blando. Se dividieron alrededor de 956 kg de desechos mezclados en un triturador y en un granulador y se llevaron al proceso de separación. Se añadió un 0,1% de detergente (SELLCLEANER SM-41 comercializado por Henkel Kemi) al agua de proceso. El tamaño medio de los gránulos fue 6-8 mm.

TABLA 7

7

Las fracciones de la Tabla 7 corresponden a las fracciones de la Figura 1.

Se observa claramente a partir de la Tabla 7 que se recogió PVC casi puro. La fracción de plástico ligero es alrededor del 0,9%, la fracción de metal es alrededor del 0,7% y PVC>97% del material de desecho. El contenido de agua fue de alrededor del 5% tras la separación, el cual mediante reposo en un contenedor se redujo a alrededor del 1-2% después de dos días. El consumo de energía específica fue 13 kWh/tonelada.

La Figura 2 muestra el método y el aparato según la invención de forma esquemática para ilustrar una realización de la invención. El material a tratar se divide opcionalmente en un triturador 15 y se divide adicionalmente en un granulador. El material magnético se extrae mediante el uso de un separador magnético 19. El material que no es magnético se recoge y se almacena en un contenedor 17.

El contenedor 17 está provisto de un transportador hacia el silo 12. En el fondo del silo 12 se coloca un transportador 11 y se aplica agua de proceso 20 desde una bomba 10.

El tiempo de permanencia del material en el transportador 11 y la dosis de agua de proceso 20 se pueden variar para conseguir el humedecimiento deseado del material.

El transportador 11 suministra el material por debajo de la superficie del líquido en el silo 31. El silo 31 se llena con agua de proceso y está provisto de un rebosadero 21 del que se extrae el material de plástico ligero.

El agua de proceso se lleva al silo 31 desde la bomba 8 de forma que la superficie del líquido que comprende material ligero produce un movimiento circular hacia el rebosadero 21. En el fondo del silo 31 se coloca un transportador que lleva el material pesado a la mesa vibratoria 5. El silo 31 sirve como separador de flotación-hundimiento con un volumen muy pequeño.

El agua de proceso y el material ligero que pasan a través del rebosadero 21 se llevan a la criba 22. La criba 22 se coloca a la entrada del transportador 13. El agua de proceso pasa a través de la criba y va al pozo de bombeo 40. El transportador 13 transporta el plástico ligero al silo 23 de plástico ligero. El silo de plástico ligero está provisto de agujeros de drenaje por los cuales el agua de proceso se drena y se devuelve al pozo de bombeo 40.

El transportador 3 lleva el material pesado a la mesa vibratoria 5 desde el silo 31. En la Figura 3 se observa una plataforma de la mesa vibratoria. El material pesado se lleva a la mesa vibratoria en la posición A. El agua de proceso se lleva a la mesa vibratoria en la posición B desde la bomba 8 y 9. Se puede variar la cantidad y distribución del agua de proceso sobre la mesa vibratoria. El material pesado se separa en la mesa vibratoria. Los metales y el agua de proceso se sacan por el lado C de la mesa vibratoria. El silo 14 de metal está provisto de agujeros, de forma que el agua de proceso puede salir y ser devuelta al pozo de bombeo 40. El material plástico y el agua de proceso se extraen del lado D de la mesa vibratoria. El material plástico y el agua de proceso se llevan al silo de alimentación 24. En el fondo del silo de alimentación 24 se coloca un transportador 7 para transportar el material de plástico pesado al silo 25. El transportador 7 se diseña de forma que el agua de proceso se devuelve al silo de alimentación 24. El agua de proceso en el silo de alimentación 24 es capaz de pasar a través de un rebosadero y volver al pozo de bombeo 40.

El silo de alimentación 24 sirve como segundo separador de flotación-hundimiento con un volumen muy pequeño.

Se recoge un contenido opcional de plástico ligero en el pozo de bombeo 40.

Desde el lado E de la mesa vibratoria se extrae una cantidad menor de productos mixtos. Los productos mixtos son una mezcla de material de plástico y de metal sin separar. La mezcla se lleva al silo de alimentación 26. El silo de alimentación 26 está provisto de un rebosadero, de forma que el agua de proceso puede pasar al pozo de bombeo 40. En la Figura 3, la dirección de los golpes de la mesa vibratoria está indicada por F, y G son ranuras en parte de la plataforma. Las ranuras G facilitan el proceso de clasificación o separación.

En el fondo del silo de alimentación 26 se coloca un transportador 6 que transporta la mezcla plástico-metal a un silo 27. El transportador 6 está diseñado de forma que el agua de proceso se devuelve al silo de alimentación 26. De esta forma se consigue que el silo de alimentación 26 opere como un separador de flotación-hundimiento con un volumen muy pequeño. El silo 27 está provisto de agujeros que permiten que el agua de proceso pase a través del silo 27 y vuelva al pozo de bombeo 40. La mezcla plástico-metal del silo 27 se devuelve al silo de alimentación 17, al silo de alimentación 12 o al silo de alimentación 11, preferiblemente al silo de alimentación 12.

En el pozo de bombeo 40 se instala una bomba 28 que bombea el agua de proceso contaminada (con polvo, plástico ligero, etc.) a una criba vibratoria 1. El agua de proceso contaminada se lleva a la parte superior de la criba y el material sólido se separa del agua de proceso y se lleva al silo 28 por medio del transportador 2. El silo 28 está provisto de agujeros para permitir que el agua de proceso vuelva al pozo de bombeo 40.

El agua de proceso limpiada se lleva al tanque 36 de almacenamiento de agua de proceso. En el tanque 36 de almacenamiento de agua de proceso las bombas 8, 9 y 10 están colocadas de forma que bombean el agua de proceso desde la superficie del tanque 36 de almacenamiento. De esta forma se deja que se posen las partículas finas en el tanque de almacenamiento de agua de proceso. Se suministra al tanque 36 de almacenamiento de agua de proceso un detergente a una concentración que permite que el material del transportador 11 se humedezca de forma suficiente para las separaciones por flotación-hundimiento y para la separación en la mesa vibratoria.

Las partículas de polvo, arena y similares se recogerán sustancialmente en el pozo de bombeo 40. El pozo de bombeo se limpia con regularidad. El depósito 30 de agua de proceso está provisto de un rebosadero 34 y medios 20 para calentar el agua de proceso.

Claims

1. Un método para separar un material de desecho que incluye material plástico y material metálico, el cual comprende las etapas de:

i): triturar y/o granular el material de desecho que incluye material plástico y metálico;

ii): mezclar y humedecer el material de desecho granulado con agua de proceso;

iii): someter al material de desecho granulado a un proceso de flotación-hundimiento que separa la mezcla en dos fracciones que tienen diferentes densidades medias, la fracción con la densidad media más baja, que se denomina fracción ligera, y la otra fracción que se denomina fracción pesada, y extraer la fracción ligera;

iv): someter a la fracción pesada a tratamiento en una mesa vibratoria que separa la fracción pesada en una fracción metálica y en una fracción de plástico pesado; y

v): opcionalmente someter a la fracción de plástico pesado a un segundo proceso de flotación-hundimiento; caracterizado porque el proceso de flotación-hundimiento de la etapa iii) se lleva a cabo en una unidad de flotación-hundimiento que está llena de agua de proceso, y en el que la fracción ligera se extrae de la parte superior de la unidad de flotación-hundimiento, y la fracción pesada se hunde en la parte inferior de la unidad de flotación-hundimiento, y la tensión superficial del agua de proceso se mantiene por debajo de 50 din/cm.

2. Un método según la reivindicación 1, en el que la mezcla de material de desecho humedecido y granulado y el agua de proceso de la etapa ii) se suministra a la unidad de flotación-hundimiento por debajo de la superficie del líquido de la unidad de flotación-hundimiento.

3. Un método según la reivindicación 1 ó 2, en el que el agua de proceso se lleva a la unidad de flotación-hundimiento desde una bomba.

4. Un método según la reivindicación 1 ó 2, en el que la mezcla de la etapa ii) se alimenta en la unidad de flotación-hundimiento por debajo del nivel del agua de proceso realizando un movimiento circular.

5. Un método según la reivindicación 3, en el que el agua de proceso se lleva a la unidad de flotación-hundimiento de forma que la superficie del líquido que comprende material ligero realiza un movimiento circular hacia un rebosadero.

6. Un método según la reivindicación 1, en el que la tensión superficial del líquido de proceso se mantiene por debajo de 45 din/cm.

7. Un método según la reivindicación 1, en el que la tensión superficial del líquido de proceso se mantiene por debajo de 40 din/cm.

8. Un método según la reivindicación 1, en el que la tensión superficial del líquido de proceso se mantiene por debajo de 35 din/cm.

9. Un método según la reivindicación 1, en el que la tensión superficial del líquido de proceso se mantiene por debajo de 30 din/cm.

10. Un método según la reivindicación 1, en el que la tensión superficial del agua de proceso se ha regulado mediante la adición de uno o más tensoactivos/detergentes.

11. Un método según la reivindicación 10, en el que la tensión superficial del agua de proceso se regula durante el proceso de separación mediante la adición de tensoactivos/detergentes adicionales.

12. Un método según la reivindicación 1, en el que el material de desecho se somete a un proceso de división y/o cribado antes de la etapa ii).

13. Un método según la reivindicación 1, en el que al menos el 80% en peso del granulado del material de desecho granulado tiene un tamaño medio entre 2-14 mm medido mediante cribado.

14. Un método según la reivindicación 1, en el que el método comprende una etapa adicional de someter al material de desecho a una separación magnética, y dicha etapa se realiza preferiblemente antes de la etapa ii).

15. Un método según la reivindicación 1, en el que la cantidad de agua de proceso en la etapa ii) es entre 1 y 100 litros por kg de material de desecho.

16. Un método según la reivindicación 1, en el que la cantidad de agua de proceso en la etapa iii) es entre 1 y 100 litros por kg de fracción pesada.

17. Un método según la reivindicación 1, en el que la cantidad de agua de proceso en la etapa iv) es entre 1 y 100 litros por kg de fracción de plástico.

18. Un método según la reivindicación 1, en el que el agua de proceso se recoge de una o más, preferiblemente de todas, las etapas iii) - v) y se recircula a la etapa ii), preferiblemente después de haberla filtrado.

19. Un método según la reivindicación 10, en el que el detergente se añade al agua de proceso en una cantidad de 0,001-10 gramos por kg de material de desecho granulado.

20. Un método según la reivindicación 1, en el que el agua de proceso tiene una temperatura en el intervalo de 10-90ºC.

21. Un método según la reivindicación 1, en el que el tiempo para mezclar y humedecer el material de desecho granulado y el agua de proceso en la etapa ii) es de 10 a 1000 segundos.

22. Un método según la reivindicación 1, en el que la fracción ligera de la etapa iii) comprende polietileno, polipropileno y otros compuestos poliméricos, preferiblemente el peso específico del compuesto polimérico es menor de 1 g/cm^{3}.

23. Un método según la reivindicación 1, en el que la fracción metálica de la etapa iv) comprende cobre, aluminio, latón, acero, plomo, etc.

24. Un método según la reivindicación 1, en el que la fracción de plástico de la etapa iv) comprende poli(cloruro de vinilo), poli(cloruro de vinilideno), poli(fluoruro de vinilideno), caucho clorado, tetrafluorocarbono (p.ej. teflón) y otros compuestos poliméricos, preferiblemente el peso específico del compuesto polimérico es mayor de 1,0 g/cm^{3}.

25. Un método según la reivindicación 1, en el que la frecuencia de los golpes de la mesa vibratoria en la etapa iv) es 1-10 golpes por segundo.

26. Un aparato para separar material de desecho que incluye material plástico y material metálico, el cual comprende:

a): un triturador (15) y/o un granulador para granular el material de desecho,

b): un mezclador (11) para mezclar el material de desecho granulado con agua de proceso,

c): una primera unidad de flotación-hundimiento (31) para separar el material de desecho granulado en una fracción ligera y una pesada,

d): una mesa vibratoria (5) para separar la fracción pesada en una fracción metálica y una fracción de plástico,

e): opcionalmente una segunda unidad de flotación-hundimiento (24) para separar la fracción de plástico,

caracterizado porque la primera unidad de flotación-hundimiento (31) tiene un rebosadero para la fracción ligera en la parte superior de la unidad de flotación-hundimiento y un medio (3) para extraer la fracción pesada en la parte inferior de la unidad de flotación-hundimiento, y porque el aparato comprende además un medio para controlar la tensión superficial del agua de proceso por debajo de 50 din/cm.

27. Un aparato según la reivindicación 26, en el que el mezclador para mezclar el material de desecho granulado con agua de proceso es una tubería que lleva a la unidad de flotación-hundimiento.

28. Un aparato según la reivindicación 27, en el que está provista la tubería para alimentar el material de desecho humedecido a la unidad de flotación-hundimiento por debajo del nivel del agua de proceso.

29. Un aparato según la reivindicación 26, que incluye una bomba (8) que lleva el agua de proceso a la unidad de flotación-hundimiento.

30. Un aparato según la reivindicación 26, que incluye un medio para alimentar la mezcla de material de desecho humedecido y granulado y el agua de proceso a la unidad de flotación-hundimiento de forma que se realiza un movimiento circular.

31. Un aparato según la reivindicación 29, en el que la bomba lleva el agua de proceso a la unidad de flotación-hundimiento de tal forma que la superficie del líquido que comprende el material ligero realiza un movimiento circular hacia un rebosadero.

32. Un aparato según la reivindicación 26, en el que el medio para controlar la tensión superficial del agua de proceso usado en la etapa ii) es un medio para la adición de uno o más tensoactivos/detergentes.

33. Un aparato según la reivindicación 32, que comprende además un medio para controlar la tensión superficial del agua de proceso durante el proceso de separación mediante la adición de tensoactivo/detergente adicional.

34. Un aparato según la reivindicación 26, que comprende además una unidad de división y de cribado para dividir y cribar el material de desecho, y preferiblemente la unidad de división y cribado está colocada antes del granulador a).

35. Un aparato según la reivindicación 26, que comprende además un separador magnético para separar el material magnético del material de desecho, y preferiblemente el separador magnético está colocado antes del granulador a).

36. Un aparato según la reivindicación 26, en el que el mezclador es un mezclador de tornillo.

37. Un aparato según la reivindicación 26, en el que la mesa vibratoria (5) comprende una o más plataformas.

38. Un aparato según la reivindicación 26, que comprende contenedores de almacenamiento para una fracción ligera (27), una fracción metálica (14) y una fracción de plástico pesado (25).

39. Un aparato según la reivindicación 26, que comprende un pozo (40) para recoger el agua de proceso procedente de la primera unidad de flotación-hundimiento, de la mesa vibratoria, opcionalmente de una segunda unidad de flotación-hundimiento y de los contenedores de almacenamiento.

40. Un aparato según la reivindicación 26, que comprende bombas para recircular el agua de proceso al mezclador.

41. Un aparato según la reivindicación 40, que comprende uno o más filtros para limpiar el agua de proceso recirculada.

42. Un aparato según la reivindicación 26, en el que las unidades de flotación-hundimiento sirven como tanques de almacenamiento y de alimentación.

43. El uso del método según las reivindicaciones 1-25 para separar material de desecho que comprende material metálico y plástico.

44. El uso del aparato según las reivindicaciones 26-42 para separar material de desecho que comprende material metálico y plástico.