PL226079B1 - Sposob przetwarzania odpadow zawierajacych metale i tworzywa sztuczne - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu przetwarzania odpadów zawierających metale i tworzywa sztuczne, w szczególności kabli miedzianych w izolacji z tworzywa sztucznego.

Ciągły rozwój urządzeń elektrotechnicznych powoduje powstawanie coraz większej ilości odpadów, które muszą podlegać recyklingowi. Istotną grupę odpadów stanowią odpady zawierające metale i tworzywa sztuczne, takie jak różnego rodzaju kable z wtyczkami, skrzynkami bezpiecznikowymi, złączami konektorowymi, cewki odchylające, wymienne uzwojenia silników elektrycznych, mysze komputerowe, klawiatury czy przewody ekranowane. Szczególnie istotne są produkty o wysokiej zawartości miedzi. Szacunkowy skład surowcowy wymienionych powyżej odpadów kształtuje się następująco: 30% wagi stanowi miedź, 10% stal, 60% tworzywo sztuczne typu PP lub PCV.

Znane są procesy chemicznego recyklingu kabli. Przykładowo, z opisu międzynarodowego zgłoszenia patentowego WO0108281A1 znany jest proces, w którym izolację z PCV rozpuszcza się w rozpuszczalniku, pozostawiając czysty metal. Jednak użycie rozpuszczalnika jest kosztowne, nawet pomimo jego odzysku i ponownego wykorzystywania w procesie. Ponadto, użycie rozpuszczalników chemicznych obciąża środowisko naturalne.

Znane są również procesy recyklingu mechanicznego. Przykładowo, z amerykańskiego opisu patentowego US4940187 znany jest sposób recyklingu zużytych kabli, w którym kable tnie się na kawałki, obdziera się je z izolacji z tworzywa sztucznego, następnie kruszy się odpady, po czym za pomocą separatora magnetycznego oddziela się materiał żelazny od nieżelaznej miedzi i tworzyw sztucznych, a następnie za pomocą klasyfikatora oddziela się miedź i tworzywa sztuczne, po czym w mokrym separatorze grawitacyjnym rozdziela się tworzywa sztuczne o różnych gęstościach.

Przedmiotem wynalazku jest sposób przetwarzania odpadów zawierających miedź, surowce ferromagnetyczne i tworzywa sztuczne, polegający na tym, że surowiec odpadowy rozdrabnia się, granuluje i separuje się miedź, surowce ferromagnetyczne oraz tworzywa sztuczne. Granulat poddaje się wstępnej separacji w separatorze suchym, w którym za pomocą strumienia powietrza podawanego w kierunku ku górze nachylonego stołu oddziela się lekką frakcję granulatu, a następnie pozostały granulat poddaje się separacji końcowej w separatorze mokrym, w którym za pomocą strumienia wody z dodatkiem niepieniącego środka odtłuszczającego podawanego w kierunku ku górze nachylonego stołu oddziela się lekką frakcję granulatu od ciężkiej frakcji granulatu, po czym za pomocą separatora ferromagnetycznego lekką frakcję granulatu sortuje się na tworzywa sztuczne i surowce ferromagnetyczne, a ciężką frakcję granulatu sortuje się na miedź i surowce ferromagnetyczne.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest zastosowanie dwustopniowej separacji odpadów metalowo-plastikowych, to znaczy separacji suchej, w której oddzielana jest większość frakcji lekkiej odpadów, a następnie separacji mokrej, w której wstępnie oddzielona ciężka frakcja jest dodatkowo oczyszczana z frakcji lekkiej. Dzięki zastosowaniu w separatorze mokrym niepieniących środków odtłuszczających, obmywa się granulat z resztek smarów, co ułatwia separację, i ułatwia się oddzielenie surowców ze względu na ich ciężar właściwy. Ponadto, rozwiązanie według wynalazku umożliwia skuteczną separację odpadów mocno zatłuszczonych.

Przedmiot rozwiązania został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat linii technologicznej do prowadzenia sposobu według wynalazku.

Surowiec w postaci odpadów metalowo-plastikowych, takich jak różnego rodzaju kable z wtyczkami, skrzynkami bezpiecznikowymi, złączami konektorowymi, cewki odchylające, wymienne uzwojenia silników elektrycznych, mysze komputerowe, klawiatury czy przewody ekranowane, trafia do rozdrabniacza wstępnego 101 o sicie regulowanym lub wymiennym i rozmiarze od 25 mm do 80 mm, w którym elementy o dużej średnicy, takie jak wtyczki, skrzynki bezpiecznikowe czy złącza konektorowe są wstępnie rozdrabniane. Następnie, wstępnie rozdrobniony surowiec trafia do rozdrabniacza właściwego 102 o sicie 20 mm. Rozdrabniacz właściwy 102 zawiera obrotowe noże, które rozszarpują surowiec na małe fragmenty, z których rozdrobnione fragmenty przechodzą przez sito, a fragmenty pozostałe na sicie trafiają do ponownego rozdrobnienia. Następnie, rozszarpany surowiec trafia do granulatora 103, w którym jest mielony na frakcji o wielkości poniżej 3 mm. Rozdrobnienie surowca do tak małych frakcji jest istotne szczególnie w przypadku recyklingu kabli, gdzie ważne jest dokładne zniszczenie struktury izolacji kabla wykonanej z tworzywa sztucznego, w celu jej odseparowania od miedzianego przewodu elektrycznego i innych elementów z tworzywa sztucznego oraz części stalowych kabla. Granulat trafia następnie do separatora suchego 104, w którym na granulat znajdujący się na pochylonym stole nadmuchiwane jest powietrze pod wysokim ciśnieniem w kierunku ku górze stołu,

PL 226 079 B1 co powoduje, że frakcja tworzyw sztucznych o stosunkowo małym ciężarze właściwym przesuwa się ku górze stołu wraz ze strumieniem powietrza, a frakcja metali o dużym ciężarze właściwym opada ku dolnej części stołu. W trakcie tego procesu lekkie fragmenty tworzyw sztucznych surowców lekkich są odsysane do zbiornika surowców lekkich 106, a opadające ciężkie fragmenty są transportowane dalej do separatora mokrego 105. Na tym etapie zanieczyszczone, czyli nieodseparowane elementy stanowią już tylko około 30% masy surowca pierwotnie przetwarzanego. Separator mokry 105 obejmuje pochylony stół wibracyjny, na który wlewana jest dyszami woda. Frakcja tworzyw sztucznych o stosunkowo małym ciężarze właściwym przesuwa się ku górze stołu wraz ze strumieniem wody, a frakcja metali o dużym ciężarze właściwym opada ku dolnej części stołu. Do wody podawanej na stół wibracyjny dodaje się niepieniący środek odtłuszczający, co powoduje obmycie granulatu z resztek smarów, co ułatwia separację, natomiast zastosowanie środka o właściwościach niepieniących ułatwia oddzielenie surowców ze względu na ich ciężar właściwy bez udziału piany. Ponadto, eliminuje się elektrostatyczność pomiędzy cząstkami granulatu, co ułatwia separacje cząstek względem siebie. Niepieniący środek odtłuszczający dodaje się w ilości dobranej na bieżąco w zależności od stopnia zabrudzenia przetwarzanej partii odpadów.

Odseparowane surowce trafiają do zbiorników surowców lekkich 106 i ciężkich 107, 108 po czym przechodzą przez separator magnetyczny, który oddziela od nich ferromagnetyczne części stalowe wykazujące własne, spontaniczne namagnesowanie, na przykład stal czy inne stopy żelaza. W wyniku przeprowadzonego procesu otrzymuje się w zbiornikach końcowych odseparowane tworzywa sztuczne 109, miedź i surowce ferromagnetyczne.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób przetwarzania odpadów zawierających miedź, surowce ferromagnetyczne i tworzywa sztuczne, polegający na tym, że surowiec odpadowy rozdrabnia się, granuluje i separuje się miedź, surowce ferromagnetyczne oraz tworzywa sztuczne, znamienny tym, że granulat poddaje się wstępnej separacji w separatorze suchym, w którym za pomocą strumienia powietrza podawanego w kierunku ku górze nachylonego stołu oddziela się lekką frakcję granulatu tworzyw sztucznych, a następnie pozostały granulat poddaje się separacji końcowej w separatorze mokrym, w którym za pomocą strumienia wody z dodatkiem niepieniącego środka odtłuszczającego podawanego w kierunku ku górze nachylonego stołu oddziela się lekką frakcję granulatu od ciężkiej frakcji granulatu, po czym za pomocą separatora magnetycznego lekką frakcję granulatu sortuje się na tworzywa sztuczne i surowce ferromagnetyczne, a ciężką frakcję granulatu sortuje się na miedź i surowce ferromagnetyczne.