PL241961B1 - Sposób sortowania odpadów przemysłowych metalicznych - Google Patents
Sposób sortowania odpadów przemysłowych metalicznych Download PDFInfo
- Publication number
- PL241961B1 PL241961B1 PL431408A PL43140819A PL241961B1 PL 241961 B1 PL241961 B1 PL 241961B1 PL 431408 A PL431408 A PL 431408A PL 43140819 A PL43140819 A PL 43140819A PL 241961 B1 PL241961 B1 PL 241961B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- fraction
- ferrous metals
- container
- transferred
- screen
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000010814 metallic waste Substances 0.000 title claims abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 90
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 90
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 claims abstract description 78
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 43
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 5
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 230000005264 electron capture Effects 0.000 claims description 4
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 claims description 4
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 16
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001975 deuterium Chemical class 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 3
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- 101100114697 Danio rerio cpeb1 gene Proteins 0.000 description 2
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 description 2
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 230000005226 mechanical processes and functions Effects 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002843 nonmetals Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Sorting Of Articles (AREA)
Abstract
Sposób sortowania odpadów przemysłowych metalicznych o różnej wielkości granulometrycznej i morfologii polega na tym, że materiał wejściowy (1) kierowany jest do stacji nadawczej (2) skąd jest przekazywany do separatora nadtaśmowego (3), w którym materiał wejściowy (1) przemieszcza się na taśmie zgodnie z kierunkiem przenoszenia. Nad taśmą separatora (3) znajduje się układ czujników, których sygnał wysyłany jest do układu dysz w przypadku, gdy badany materiał wykazuje właściwości magnetyczne o gdy materiał o różnej morfologii i wielkości granulometrycznej przechodzi nad układem dysz strumień powietrza wydmuchuje materiał ferromagnetyczny do kontenera metali żelaznych (4) z pierwszej separacji, natomiast materiał nieferromagnetyczny jest podawany na przesiewacz kratowniczy dwupokładowy (5). Rozmiar oczek sita pierwszego pokładu przesiewacza kratowniczego (5) wynosi 110 mm a rozmiar oczek drugiego pokładu wynosi 40 mm. Frakcja nadgabarytowa pozostająca na sicie przekazywana jest do stacji selekcji nadgabarytowej (6) podczas gdy frakcja gabarytowa gruba jest przekazywana do separatora wiroprądowego (7) frakcji gabarytowej grubej. W efekcie analizy zidentyfikowane w badaniu metale żelazne zostają wystrzelone na końcówce ECS separatora wiroprądowego (7) w polu wiroprądowym i przekazywane do separatora wiroprądowego (9) z bębnem magnetycznym a metale nieżelazne przekazywane są do kontenera metali nieżelaznych (16) frakcji gabarytowej grubej. Metale żelazne, które znajdą się w obszarze niepodlegającym działaniu pola magnetycznego "odklejają się" od powierzchni walca i spadają grawitacyjnie do kontenera metali żelaznych (10) z drugiej separacji, natomiast frakcja o maksymalnym wymiarze geometrycznym mniejszym niż 40 mm, wyodrębniona na przesiewaczu kratowniczym (5) na drugim pokładzie, jest przekazywana do przesiewacza przerzutowego elastycznego (12), gdzie jest oddzielana frakcja materiału podgabarytowa a oddzielona frakcja gabarytowa drobna jest następnie kierowana do separatora wiroprądowego (9) z bębnem magnetycznym. Frakcja podgabarytowa jest kierowana do separatora wiroprądowego (13) sekcji podgabarytowej, gdzie w wyniku analizy ECS metale nieżelazne kierowane są do kontenera metali nieżelaznych (14) frakcji podgabarytowej, a reszta materiału jest przekazywana do kontenera zanieczyszczeń (15) frakcji podgabarytowej. Materiał z kontenera metali nieżelaznych (16) frakcji gabarytowej grubej i kontenera metali nieżelaznych (11) frakcji gabarytowej drobnej trafia do stacji nadawczej (17) sortowania kampanijnego, skąd jest kierowany do separatora rentgenowskiego (18) gdzie wyodrębniany jest wybrany rodzaj metali nieżelaznych. Następnie materiał jest przekazywany do kabiny sortowniczej (19) gdzie dzielony jest zgodnie z wynikami analizy rentgenowskiej na metale nieżelazne selekcjonowane w danym cyklu do kontenera produktów (20) sortowania kampanijnego oraz na pozostałe metale nieżelazne, które umieszcza się w kontenerze (21) zmieszanych metali ciężkich, przy czym przyjęto następujące określenia dla poszczególnych frakcji granulometrycznych materiału wejściowego: - mniej niż 10 mm - frakcja podgabarytowa, - 10-40 mm - frakcja gabarytowa drobna, - 40-110 mm - frakcja gabarytowa gruba, >110 mm - frakcja nadgabarytowa.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób sortowania odpadów przemysłowych metalicznych o różnej wielkości granulometrycznej i morfologii z podziałem na 4 frakcje.
Obecnie na polskim rynku są wykorzystywane tradycyjne linie do sortowania odpadów, w przypadku których przy pomocy ładowarki surowce/odpady są podawane na przenośnik kanałowy - zasobninę, a następnie przenośnikiem na przesiewacz i dalej na taśmę sortowniczą. W taśmie znajdują się otwory na określone frakcje surowców. Takie linie mogą być wzbogacane w młyn wolnoobrotowy do kruszenia materiału odpadowego na mniejsze frakcje oraz separatory metali nieżelaznych (wykorzystujące zjawisko prądów wirowych, w celu otrzymania strumienia odpadów nieżelaznych), separatory magnetyczne (przeznaczone do automatycznego oddzielania metali ferromagnetycznych od rozdrobnionego surowca), separatory powietrzne (służące do odsiewania mechanicznych odpadów ciężkich) i separatory optyczne. Jednakże czystość odzyskiwanych metali i niemetali wciąż jest na poziomie 12% 20%. Dalsza separacja jest prowadzona na osobnych urządzeniach w krajach UE (Francja, Włochy), co wiąże się z ponoszeniem kosztów podwójnego transportu nim surowiec trafi do polskich odlewni. Przyczyną tej sytuacji jest fakt, że stosowane metody nie pozwalają oddzielić skutecznie w jednym procesie technologicznych frakcji odpadów o różnej charakterystyce granulometrycznej i składzie.
Z literatury patentowej znanych jest szereg rozwiązań dotyczących postępowania z odpadami przemysłowymi i komunalnymi. Zwyczajowo odpady są sortowane i poddawane obróbce mechanicznej.
W opisie PL191440 B1 opisano urządzenie do neutralizacji odpadów zaopatrzone w dozownik odpadów, dozownik spoiwa, mieszarkę i pompę końcowego mieszania, jednak opis ten nie obejmuje procesu sortowania odpadów.
W opisie PL 196075 B1 zaprezentowano sposób zagospodarowania odpadów przemysłowych zawierających substancje ropopochodne przez ich mechaniczną obróbkę i unieszkodliwienie w piecu cementowym.
Z opisu patentowego EP 2335837 B1 znane jest urządzenie i metoda separacji frakcji ciężkich z niepożądanych mieszanek materiałowych o różnych rozmiarach i kształtach wyposażone w detektor na taśmie transportowej. Urządzenie separujące umieszczone jest poniżej taśmy. Jego zadaniem jest kierowanie grudek na różne ścieżki transportu. Układ jest wyposażony w lampę rentgenowską umieszczoną nad detektorami. Grudki są prześwietlane promieniami gamma w obszarze wykrywania. Urządzenie wykrywające posiada wiele rentgenowskich detektorów fluorescencyjnych umieszczonych poprzecznie do kierunku transportu przenośnika, powyżej taśmy transportera, w odległości większej niż potencjalny największy wymiar grudek. Każdy z detektorów ma wąskie sektory detekcji, nienachodzące na obszar taśmy przenośnika. Przy czym czas detekcji niezbędny do wykonania pomiarów każdej grudki jest nie większy niż 1 sekunda. Proces decyzyjny selekcji materiału jest wspomagana komputerowo. Selekcja materiałów dokonywana jest na podstawie analizy wyników pomiarów geometrii i ilości fluorescencji na ścieżce transportowej każdej bryły.
W opisie patentowym EP 2698214 B1 ujawniono metodę i urządzenie do analizy obiektów metalowych z uwzględnieniem zmian właściwości taśmy. W urządzeniach do sortowania metali sortowane przedmioty są przenoszone na taśmie przenośnika i sortowane zgodnie z ich właściwościami elektromagnetycznymi. W celu określenia ich właściwości elektromagnetycznych przedmioty przenoszone na taśmie przenośnika są skanowane za pomocą czujnika elektromagnetycznego. Czujnik elektromagnetyczny rozpoznaje metalowe przedmioty, a procesor aktywuje jedną lub więcej dysz powietrznych umieszczonych poniżej w kierunku przenoszenia, aby przedmuchać metalowe przedmioty do pojemnika, który je zbiera. W przypadku przedmiotów niemetalowych odpowiednie dysze powietrzne nie są aktywowane, a przedmiot spada do pojemnika na niemetalowe przedmioty, gdy przedmioty docierają do końca taśmy przenośnika. Z czasem taśma przenośnika ulega uszkodzeniu w wyniku długotrwałego użytkowania z powodu pyłu metalicznego, gwoździ lub skrawków, które utknęły w taśmie. Uszkodzenie to może wpłynąć na jakość sortowania. Na przykład fałszywe wykrycie może spowodować dmuchanie dysz powietrznych na przedmioty niemetalowe, ponieważ luźny przedmiot niemetalowy leży na metalicznym zabrudzeniu, które utknęło w taśmie, co może prowadzić do zanieczyszczenia w wyniku sortowania.
Sposób według wynalazku polega na tym, że materiał wejściowy o różnej morfologii oraz wielkości granulometrycznej z zawartością metali ciężkich, kierowany jest do stacji nadawczej skąd jest przekazywany do separatora nadtaśmowego, w którym materiał wejściowy przemieszcza się na taśmie se paratora w pętli zgodnie z kierunkiem przenoszenia pod kontrolą układu czujników, których sygnał wysyłany jest do układu dysz a badany materiał o różnej morfologii i wielkości granulometrycznej przechodzi nad układem dysz. Materiał wykazujący właściwości ferromagnetyczne wydmuchiwany jest strumieniem powietrza do kontenera metali żelaznych ulegając pierwszej separacji, natomiast materiał nieferromagnetyczny jest podawany na przesiewacz kratowniczy dwupokładowy, przy czym rozmiar oczek sita pierwszego pokładu przesiewacza kratowniczego wynosi 110 mm a rozmiar oczek drugiego pokładu wynosi 40 mm. Frakcja nadgabarytowa pozostająca na sicie pierwszego pokładu przesiewacza przekazywana jest do stacji selekcji nadgabarytowej podczas gdy frakcja gabarytowa gruba jest przekazywana do separatora wiroprądowego frakcji gabarytowej grubej, gdzie poddawana jest analizie metodą spektrometrii wychwytu elektronów ECS (Electron Capture Spectroscopy) i zidentyfikowane metale żelazne są wyrzucane na końcówce ECS separatora wiroprądowego w polu wiroprądowym i przekazywane są do separatora wiroprądowego z bębnem magnetycznym, zanieczyszczenia z procesu na separatorze wiroprądowym przekazywane są do kontenera zanieczyszczeń a metale nieżelazne przekazywane są do kontenera metali nieżelaznych frakcji gabarytowej grubej. Metale żelazne przywierające do powierzchni bębna separatora wiroprądowego wraz z jego ruchem obrotowym są przenoszone do kontenera metali żelaznych, gdzie w obszarze niepodlegającym działaniu pola magnetycznego spadają grawitacyjnie do kontenera metali żelaznych z drugiej separacji. Frakcja o maksymalnym wymiarze geometrycznym mniejszym niż 40 mm, wyodrębniona na przesiewaczu kratowniczym dwupokładowym na drugim pokładzie, jest przekazywana do przesiewacza przerzutowego elastycznego, gdzie oddzielana jest frakcja materiału podgabarytowa od frakcji gabarytowej drobnej kierowanej do separatora wiroprądowego z bębnem magnetycznym a następnie do kontenera metali nieżelaznych frakcji gabarytowej drobnej. Frakcja podgabarytowa jest kierowana do separatora wiroprądowego sekcji podgabarytowej, gdzie w wyniku analizy ECS metale nieżelazne kierowane są do kontenera metali nieżelaznych frakcji podgabarytowej, a reszta materiału jest przekazywana do kontenera zanieczyszczeń frakcji podgabarytowej. Materiał z kontenera metali nieżelaznych frakcji gabarytowej grubej i kontenera metali nieżelaznych frakcji gabarytowej drobnej trafia do stacji nadawczej sortowania kampanijnego, skąd jest kierowany do separatora rentgenowskiego gdzie poddawany jest analizie wykonanej z wykorzystaniem promieniowania rentgenowskiego i wyodrębniany jest wybrany rodzaj metali nieżelaznych. W jednym obiegu wyodrębnia się tylko jeden rodzaj metali nieżelaznych i w celu oddzielenia każdego z rodzajów metali nieżelaznych proces powtarza się tyle razy ile rodzajów metali nieżelaznych wymaga wyodrębnienia. Następnie materiał jest przekazywany do kabiny sortowniczej gdzie dzielony jest zgodnie z wynikami analizy rentgenowskiej na metale nieżelazne selekcjonowane w danym cyklu do kontenera produktów sortowania kampanijnego oraz na pozostałe metale nieżelazne, które umieszcza się w kontenerze zmieszanych metali ciężkich, przy czym frakcja podgabarytowa posiada uziarnienie mniej niż 10 mm, frakcja gabarytowa drobna posiada uziarnienie 10-40 mm, frakcja gabarytowa gruba posiada uziarnienie 40-110 mm a frakcja nadgabarytowa posiada uziarnienie >110 mm.
Analiza poprzez spektrometrię wychwytu elektronów ECS (Electron Capture Spectroscopy) polega na wychwycie spolaryzowanego elektronu w czasie odbicia dodatniego jonu deuteru od powierzchni namagnesowanego magnetyka (kąt odbicia 0,2 stopnie). Energia stosowanych jonów deuteru wynosi około 150 keV, a zbliżenie do próbki 0.2 nm. Metoda ta występuje w dwóch wariantach: wychwyt jednoelektronowy (OEC) i wychwyt dwuelektronowy (TEC). Pierwszy wariant jest metodą badania namagnesowania samej powierzchni. W OEC w wyniku oddziaływania nadwymiany z pochwyconym, spolaryzowanym elektronem następuje polaryzacja jądra deuteru. Deuter pada następnie na nasyconą trytem tarczę, gdzie zachodzi reakcja T(d, n)a.
Wobec polaryzacji jądra deuteru uprzywilejowana jest emisja cząstki a w określonym kierunku. W przypadku wariantu drugiego TEC wykorzystuje się duże prawdopodobieństwo oddziaływania z kolejnymi elektronami odległymi o około 102 odległości międzyatomowych należącymi do jednej domeny. Metoda TEC znajduje zastosowanie w badaniach lokalnego stanu polaryzacji elektronów w domenie magnetycznej. W efekcie analizy zidentyfikowane w badaniu metale żelazne zostają wyrzucone na końcówce ECS separatora w polu wiroprądowym i przekazywane do separatora wiroprądowego z bębnem magnetycznym, a metale nieżelazne przekazywane są do kontenera metali nieżelaznych frakcji gabarytowej grubej. Bęben magnetyczny separatora wiroprądowego z bębnem magnetycznym ma postać walca i znajduje się na końcu taśmy. Na powierzchni walca znajdują się magnesy, przy czym rozmieszczone są na części powierzchni, korzystnie na 270 stopniach powierzchni bocznej walca. Pole magnetyczne wytwarzane przez magnesy sprawia, że metale żelazne przywierają do powierzchni walca i wraz z jego ruchem obrotowym są przenoszone. Gdy metale żelazne znajdą się w obszarze niepodlegającym działaniu pola magnetycznego „odklejają się” od powierzchni walca i spadają grawitacyjnie do kontenera metali żelaznych z drugiej separacji.
Frakcja o maksymalnym wymiarze geometrycznym mniejszym niż 40 mm, wyodrębniona w wyniku przejścia przez otwory sita drugiego, dolnego pokładu przesiewacza kratowniczego dwupokładowego, jest przekazywana do przesiewacza przerzutowego elastycznego, gdzie jest oddzielana frakcja materiału podgabarytowa od frakcji gabarytowej drobnej. Oddzielona frakcja gabarytowa drobna jest następnie kierowana do separatora wiroprądowego z bębnem magnetycznym a następnie do kontenera metali nieżelaznych frakcji gabarytowej drobnej. Natomiast frakcja podgabarytowa jest kierowana do separatora wiroprądowego sekcji podgabarytowej, gdzie w wyniku analizy ECS, metale nieżelazne kierowane są do kontenera metali nieżelaznych frakcji podgabarytowej, a reszta materiału jest przekazywana do kontenera zanieczyszczeń frakcji podgabarytowej.
Materiał z kontenera metali nieżelaznych frakcji gabarytowej grubej i kontenera metali nieżelaznych frakcji gabarytowej drobnej trafia do stacji nadawczej sortowania kampanijnego, skąd jest kierowany do separatora rentgenowskiego. Dzięki analizie wykonanej z wykorzystaniem promieniowania rentgenowskiego możliwe jest wyodrębnienie wybranego rodzaju metali nieżelaznych, np. miedzi, mosiądzu, cynku, ołowiu, aluminium kategorii 8 i 9, przy czym w jednym obiegu można wyodrębnić tylko jeden rodzaj metali nieżelaznych. Aby oddzielić każdy z rodzajów metali nieżelaznych należy proces powtórzyć odpowiednią liczbę razy. Dalej materiał jest przekazywany do kabiny sortowniczej przeznaczonej do podziału materiałów zgodnie z wynikami analizy rentgenowskiej. W wyniku sortowania w kabinie sortowniczej materiał jest dzielony na przeznaczony do kontenera produktów sortowania kampanijnego, gdzie trafiają metale nieżelazne selekcjonowane w danym cyklu oraz na pozostałe metale nieżelazne, które umieszcza się w kontenerze zmieszanych metali ciężkich.
Tak szczegółowy podział w jednym procesie nie był dotychczas możliwy. W obecnie stosowanych procesach sortowania odpadów podobną ilość odpadu można rozdzielić w procesie ręcznym w czasie 8 h, w procesie mechanicznym w ciągu 3-4 h, jednakże część odpadu - w opisanym przykładzie 800 kg aluminium nie zostałaby rozdzielona na klasy, podobnie jak 15 kg frakcji o wielkości granulometrycznej poniżej 40 mm.
Metoda ta pozwala uzyskać w jednym procesie technologicznym efekt czystości końcowych produktów na poziomie 97-98%. Produkty te mogą być wykorzystywane przez odlewnie, przez co eliminuje się konieczność ich międzynarodowego transportu w celu uzyskania odpowiedniej czystości z wykorzystaniem instalacji w innych krajach.
Przedmiot wynalazku został zilustrowany na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia schemat blokowy instalacji, a Fig. 2 przedstawia w sposób schematyczny separator nadtaśmowy w przekroju podłużnym.
Przykład
Materiał wejściowy 1 o różnej morfologii oraz wielkości granulometrycznej z zawartością metali ciężkich, kierowany jest do stacji nadawczej 2 skąd jest przekazywany do separatora nadtaśmowego 3. Poszczególne frakcje granulometryczne materiału wejściowego posiadają następujące uziarnienia:
- mniej niż 10 mm - frakcja podgabarytowa,
- 10-40 mm - frakcja gabarytowa drobna,
- 40-110 mm - frakcja gabarytowa gruba, > 110 mm - frakcja nadgabarytowa.
W separatorze nadtaśmowym 3 materiał wejściowy 1 przemieszcza się na taśmie 3a między rolkami 3b zgodnie z kierunkiem przenoszenia. Taśma 3a separatora 3 w postaci pętli, wykonana jest z elastomeru. Nad taśmą 3a separatora 3 znajduje się układ czujników 3c, z których sygnał wysyłany jest do układu dysz 3d w przypadku, gdy badany materiał wykazuje właściwości magnetyczne. Gdy materiał o różnej morfologii i wielkości granulometrycznej przechodzi nad układem dysz 3d, strumień powietrza wydmuchuje materiał ferromagnetyczny do kontenera metali żelaznych 4 z pierwszej separacji, natomiast materiał nieferromagnetyczny jest podawany na przesiewacz kratowniczy dwupokładowy 5. Rozmiar oczek sita pierwszego pokładu przesiewacza kratowniczego 5 wynosi 110 mm a rozmiar oczek sita drugiego pokładu - 40 mm. Frakcja nadgabarytowa pozostająca na sicie pierwszego pokładu przesiewacza 5 przekazywana jest do stacji selekcji nadgabarytowej 6. Frakcja gabarytowa gruba jest przekazywana do separatora wiroprądowego 7 frakcji gabarytowej grubej w celu wykonania analizy poprzez spektrometrię wychwytu elektronów ECS (Electron Capture Spectroscopy). Metoda ta polega na wychwycie spolaryzowanego elektronu w czasie odbicia dodatniego jonu deuteru od powierzchni namagnesowanego magnetyka (kąt odbicia 0,2 stopnie). Energia stosowanych jonów deuteru wynosi około 150 keV, a zbliżenie do próbki 0.2 nm. Metoda ta występuje w dwóch wariantach: wychwyt jednoelektronowy (OEC) i wychwyt dwuelektronowy (TEC). Pierwszy wariant jest metodą badania namagnesowania samej powierzchni. W OEC w wyniku oddziaływania nadwymiany z pochwyconym, spolaryzowanym elektronem następuje polaryzacja jądra deuteru. Deuter pada następnie na nasyconą trytem tarczę, gdzie zachodzi reakcja T(d, n)a. Wobec polaryzacji jądra deuteru uprzywilejowana jest emisja cząstki a w określonym kierunku. W przypadku wariantu drugiego TEC wykorzystuje się duże prawdopodobieństwo oddziaływania z kolejnymi elektronami odległymi o około 102 odległości międzyatomowych należącymi do jednej domeny. Metoda TEC znajduje zastosowanie w badaniach lokalnego stanu polaryzacji elektronów w domenie magnetycznej. W efekcie analizy zidentyfikowane w badaniu metale żelazne zostają wyrzucone na końcówce ECS separatora wiroprądowego 7 w polu wiroprądowym i przekazywane do separatora wiroprądowego 9 z bębnem magnetycznym, zanieczyszczenia z procesu na separatorze wiroprądowym 7 przekazywane są do kontenera zanieczyszczeń 8 a metale nieżelazne przekazywane są do kontenera metali nieżelaznych 16 frakcji gabarytowej grubej. Bęben magnetyczny separatora wiroprądowego 9 z bębnem magnetycznym ma postać walca i znajduje się na końcu taśmy separatora. Na powierzchni walca znajdują się magnesy, przy czym rozmieszczone są na 270 stopniach powierzchni bocznej walca. Pole magnetyczne wytwarzane przez magnesy sprawia, że metale żelazne przywierają do powierzchni walca i wraz z jego ruchem obrotowym są przenoszone. Gdy metale żelazne znajdą się w obszarze niepodlegającym działaniu pola magnetycznego „odklejają się” od powierzchni walca i spadają grawitacyjnie do kontenera metali żelaznych 10 z drugiej separacji. Frakcja o maksymalnym wymiarze geometrycznym mniejszym niż 40 mm, wyodrębniona na przesiewaczu kratowniczym 5 na drugim pokładzie, jest przekazywana do przesiewacza przerzutowego elastycznego 12, gdzie jest oddzielana frakcja materiału podgabarytowa. Oddzielona frakcja gabarytowa drobna jest następnie kierowana do separatora wiroprądowego 9 z bębnem magnetycznym a następnie do kontenera metali nieżelaznych 11 frakcji gabarytowej drobnej. Frakcja podgabarytowa jest kierowana do separatora wiroprądowego 13 sekcji podgabarytowej, gdzie w wyniku analizy ECS, metale nieżelazne kierowane są do kontenera metali nieżelaznych 14 frakcji podgabarytowej, a reszta materiału jest przekazywana do kontenera zanieczyszczeń 15 frakcji podgabarytowej. Materiał z kontenera metali nieżelaznych 16 frakcji gabarytowej grubej i kontenera metali nieżelaznych 11 frakcji gabarytowej drobnej trafia do stacji nadawczej 17 sortowania kampanijnego, skąd jest kierowany do separatora rentgenowskiego 18. Dzięki analizie, wykonanej z wykorzystaniem promieniowania rentgenowskiego możliwe jest wyodrębnienie wybranego rodzaju metali nieżelaznych, np. miedzi, mosiądzu, cynku, ołowiu, aluminium kategorii 8 i 9. Przy czym w jednym obiegu można wyodrębnić tylko jeden rodzaj metali nieżelaznych. Aby oddzielić każdy z rodzajów metali nieżelaznych należy proces powtórzyć odpowiednią liczbę razy. Dalej materiał jest przekazywany do kabiny sortowniczej 19 przeznaczonej do podziału materiałów zgodnie z wynikami analizy rentgenowskiej. W wyniku sortowania w kabinie sortowniczej 19 materiał jest dzielony na przeznaczony do kontenera produktów 20 sortowania kampanijnego, gdzie trafiają metale nieżelazne selekcjonowane w danym cyklu oraz na pozostałe metale nieżelazne, które umieszcza się w kontenerze 21 zmieszanych metali ciężkich. W przykładowej realizacji procesu według wynalazku z 1 tony odpadu typu ZORBA w czasie 0,5 h, przy przepustowości układu 4-5 t/h uzyskano: 800 kg aluminium i jego stopów (w tym 480 kg klasy VIII i 320 kg klasy IX), 15 kg - żelaza, 15 kg - miedzi, mosiądzu, 150 kg - metali ciężkich (cynk, ołów, stal nierdzewna) i 20 kg zanieczyszczeń (w tym tworzywa sztuczne, guma). W układzie zastosowano przesiewasz kratowniczy o wydajności przesiewania 30-90 m3/h, przesiewacz przerzutowy elastyczny o szerokości 800 mm, z silnikiem 4 kW i dopuszczalnym ciężarze podczas wibracji 2200 kg, oraz separator rentgenowski o konfiguracji czujników dostosowanej do odpadów typu ZORBA.
Claims (1)
- Zastrzeżenie patentowe1. Sposób sortowania odpadów przemysłowych metalicznych o różnej wielkości granulometrycznej i morfologii z wykorzystaniem mieszanych procesów sortowania, znamienny tym, że materiał wejściowy (1) o różnej morfologii oraz wielkości granulometrycznej z zawartością metali ciężkich, kierowany jest do stacji nadawczej (2) skąd jest przekazywany do separatora nadtaśmowego 3, w którym materiał wejściowy (1) przemieszcza się na taśmie (3a) separatora (3) w pętli zgodnie z kierunkiem przenoszenia pod kontrolą układu czujników (3c), których sygnał wysyłany jest do układu dysz (3d) a badany materiał o różnej morfologii i wielkości granulometrycznej przechodzi nad układem dysz (3d) i materiał wykazujący właściwości ferromagnetyczne wydmuchiwany jest strumieniem powietrza do kontenera metali żelaznych (4) ulegając pierwszej separacji, natomiast materiał nieferromagnetyczny jest podawany na przesiewacz kratowniczy dwupokładowy (5), przy czym rozmiar oczek sita pierwszego pokładu przesiewacza kratowniczego (5) wynosi 110 mm a rozmiar oczek drugiego pokładu wynosi 40 mm i frakcja nadgabarytowa pozostająca na sicie pierwszego pokładu przesiewacza przekazywana jest do stacji selekcji nadgabarytowej (6) podczas gdy frakcja gabarytowa gruba jest przekazywana do separatora wiroprądowego (7) frakcji gabarytowej grubej, gdzie poddawana jest analizie metodą spektrometrii wychwytu elektronów ECS i zidentyfikowane metale żelazne są wyrzucane na końcówce ECS separatora wiroprądowego (7) w polu wiroprądowym i przekazywane są do separatora wiroprądowego (9) z bębnem magnetycznym, zanieczyszczenia z procesu na separatorze wiroprądowym (7) przekazywane są do kontenera zanieczyszczeń (8) a metale nieżelazne przekazywane są do kontenera metali nieżelaznych (16) frakcji gabarytowej grubej, natomiast metale żelazne przywierające do powierzchni bębna separatora wiroprądowego (9) wraz z jego ruchem obrotowym są przenoszone do kontenera metali żelaznych (10) gdzie w obszarze niepodlegającym działaniu pola magnetycznego spadają grawitacyjnie do kontenera, metali żelaznych (10) z drugiej separacji, natomiast frakcja o maksymalnym wymiarze geometrycznym mniejszym niż 40 mm, wyodrębniona na przesiewaczu kratowniczym dwupokładowym (5) na drugim pokładzie, jest przekazywana do przesiewacza przerzutowego elastycznego (12), gdzie oddzielana jest frakcja materiału podgabarytowa od frakcji gabarytowej drobnej kierowanej do separatora wiroprądowego (9) z bębnem magnetycznym a następnie do kontenera metali nieżelaznych (11) frakcji gabarytowej drobnej podczas gdy frakcja, podgabarytowa jest kierowana do separatora wiroprądowego (13) sekcji podgabarytowej, gdzie w wyniku analizy ECS metale nieżelazne kierowane są do kontenera metali nieżelaznych (14) frakcji podgabarytowej, a reszta materiału jest przekazywana do kontenera zanieczyszczeń (15) frakcji podgabarytowej, natomiast materiał z kontenera metali nieżelaznych (16) frakcji gabarytowej grubej i kontenera metali nieżelaznych (11) frakcji gabarytowej drobnej trafia do stacji nadawczej (17) sortowania kampanijnego, skąd jest kierowany do separatora rentgenowskiego (18) gdzie poddawany jest analizie z wykorzystaniem promieniowania rentgenowskiego i wyodrębniany jest pożądany rodzaj metali nieżelaznych, przy czym w jednym obiegu wyodrębnia się tylko jeden rodzaj metali nieżelaznych i dla oddzielenia każdego z rodzajów metali nieżelaznych proces powtarza się tyle razy ile rodzajów metali nieżelaznych wymaga wyodrębnienia, następnie materiał jest przekazywany do kabiny sortowniczej (19) gdzie dzielony jest zgodnie z wynikami analizy rentgenowskiej na metale nieżelazne selekcjonowane w danym cyklu do kontenera produktów (20) sortowania kampanijnego oraz na pozostałe metale nieżelazne, które umieszcza się w kontenerze (21) zmieszanych metali ciężkich, przy czym frakcja podgabarytowa posiada uziarnienie mniej niż 10 mm, frakcja gabarytowa drobna posiada uziarnienie 10-40 mm, frakcja gabarytowa gruba posiada uziarnienie 40-110 mm a frakcja nadgabarytowa posiada uziarnienie >110 mm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL431408A PL241961B1 (pl) | 2019-10-08 | 2019-10-08 | Sposób sortowania odpadów przemysłowych metalicznych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL431408A PL241961B1 (pl) | 2019-10-08 | 2019-10-08 | Sposób sortowania odpadów przemysłowych metalicznych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL431408A1 PL431408A1 (pl) | 2021-04-19 |
| PL241961B1 true PL241961B1 (pl) | 2023-01-02 |
Family
ID=75469873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL431408A PL241961B1 (pl) | 2019-10-08 | 2019-10-08 | Sposób sortowania odpadów przemysłowych metalicznych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL241961B1 (pl) |
-
2019
- 2019-10-08 PL PL431408A patent/PL241961B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL431408A1 (pl) | 2021-04-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8841571B2 (en) | Method for separating mineral impurities from calcium carbonate-containing rocks by X-ray sorting | |
| Mesina et al. | Automatic sorting of scrap metals with a combined electromagnetic and dual energy X-ray transmission sensor | |
| CN213255039U (zh) | 选矿装置 | |
| CN103201039A (zh) | 用于改进废金属工业中的分离材料的品质的方法 | |
| CN102869459A (zh) | 对开采的材料进行分类 | |
| JP7289695B2 (ja) | 使用済み耐火物の選別方法及び選別装置 | |
| Manouchehri | Sorting: possibilitis, limitations and future | |
| PL241961B1 (pl) | Sposób sortowania odpadów przemysłowych metalicznych | |
| JP2025505723A (ja) | 磁性材料および非磁性材料を含有する鉄スクラップの処理方法ならびに関連プラント | |
| Tong | Technical amenability study of laboratory-scale sensor-based ore sorting on a Mississippi Valley type lead-zinc ore | |
| CN211436512U (zh) | 钢渣处理生产线 | |
| de Jong et al. | Electromagnetic De‐Shaling of Coal | |
| Grotowski et al. | Research on the possibility of sorting application for separation of shale and/or gangue from the feed of Rudna concentrator | |
| JPS6214977A (ja) | スクラツプ分別装置 | |
| Ghasemi et al. | Characterization various tailing streams of an iron ore processing plant in Iran and their magnetic upgradation | |
| Cakır et al. | Increasing of Efficiency and Production Quality by Enriching 5-10 Mm Quartz Ore with Optical Separator: A Case Study | |
| Weiss | XRF—New Applications in Sensor-Based-Sorting Using X-ray Fluorescence | |
| Çakir et al. | 5-10 Mm Kuvars Cevherini Optik Ayırıcı ile Zenginleştirerek Verimlilik ve Üretim Kalitesinin Artırılması: Uygulama Örneği | |
| PL248434B1 (pl) | Urządzenie do separacji elementów ferromagnetycznych | |
| SU924974A1 (ru) | Установка дл переработки бытового мусора | |
| Forssberg et al. | Recovery of metals from shredded television scrap | |
| Quarta et al. | Upgrading of post-consumer steel scrap | |
| Kephart et al. | The Determination of Refractory Contaminants in Container‐Glass Raw Materials | |
| UA46907C2 (uk) | Поточна лінія для сепарації, сортування та подрібнення відвальних металургійних шлаків |