WO2020058847A2 - Procédé et installation de séparation aéraulique - Google Patents

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    • Y02W30/52—Mechanical processing of waste for the recovery of materials, e.g. crushing, shredding, separation or disassembly

Definitions

  • the present invention relates generally to the grinding and aeraulic separation treatments of particulate materials, and more particularly to the separation treatments of heterogeneous particulate materials in terms of size, density and shape.
  • the treatments for separating heterogeneous particulate materials M with a view to separating from each other constituents of different natures generally comprise grinding B until a certain particle size range is reached, a first classification CL1 by size intended to separate the particles into the coarsest particles and into the finest particles, and a second classification CL2 intended to separate the finest particles into particles having different different properties (typically a densimetric classification to separate the most particles of the least dense particles).
  • the densest particles are metals that we want to recover from waste.
  • the coarsest particles from the first separation step are reinjected at the inlet of the mill to be further subdivided.
  • the present invention aims to improve the separation methods of existing heterogeneous materials and to allow, by a new combination of grinding and aeraulic classification, to generate a fraction containing particles classified both in terms of particle size and density and another fraction also classified in terms of particle size and density (for example, a fraction with finer and denser particles and a second fraction with coarser and less dense particles).
  • a first aspect proposes a method of continuous aeraulic separation of particulate materials originating from electronic waste and consisting of a mixture of heterogeneous particles both in particle size and in density, characterized in that it comprises the succession following steps:
  • the first air separation unit includes a dynamic classifier associated with a particle recuperator.
  • the second fraction is recovered outside the gas flow and is conveyed mechanically to a gas flow supplying the second aeraulic separation unit.
  • the second air separation unit includes a dynamic classifier associated with a particle recuperator.
  • step (e) comprises the reinjection of the third fraction at the inlet of the grinding, so as to recover a second fraction comprising particles of the finest particle size with an increased proportion of metals compared to the starting particles, and a fourth fraction comprising particles of the coarsest particle size with an proportion of non-metals increased compared to the starting particles.
  • a second aspect proposes an installation for the continuous aeraulic separation of particulate materials from electronic waste and consisting of a mixture of heterogeneous particles both in particle size and in density, characterized in that it comprises in combination:
  • a first air classifier receiving said gas flow and capable of generating a first fraction containing particles containing the coarsest particles and a second fraction containing the finest particles
  • a second air classifier receiving said second fraction and capable of generating a third fraction containing particles the coarser and less dense and a fourth fraction containing the coarsest and densest particles
  • the first air classifier includes a dynamic classifier associated with a particle recuperator.
  • the installation also includes a pipe for re-injecting the flow of clean air at the outlet of the recuperator at the inlet of the mill.
  • the installation further comprises a means of mechanically conveying the particles of the first fraction to a diffuser interposed on an inlet pipe of the second classifier.
  • the second air classifier includes a second dynamic classifier associated with a second particle recuperator.
  • the installation also includes a pipe to re-inject the clean air flow at the outlet of the second recuperator at the entrance of the second dynamic classifier.
  • the installation also includes a means of mechanically conveying particles from the third or fourth fraction to the inlet of the mill.
  • FIG. 1 already described in the introduction, is a general diagram of a process for the separation of heterogeneous particulate matter according to the prior art
  • FIGS. 2A and 2B are two general diagrams of two methods of separation of heterogeneous particulate matter according to two variants of the present invention
  • FIG. 3 illustrates an example of an installation for implementing the method of Figure 2A.
  • the starting material M is introduced into a mill B also receiving a flow of gas G (typically air) so as to generate a flow air flow F1 containing particles in a relatively wide particle size range, with a maximum size for example less than 500 ⁇ m.
  • a flow of gas G typically air
  • This flow F1 is applied to the input of a first classification unit CL1 intended to separate the particles into a flow F2 of the coarsest particles and a flow F3 of the finest particles.
  • the process can have two implementation variants, depending on the nature of the product to be treated and the intended application.
  • the densest coarse particles flow F5 are redirected towards the inlet of grinder B, while the flow F4 of the least dense coarse particles is recovered as a finished product or intermediate.
  • Figure 2A is applicable in particular to recover metallic products in a starting material consisting of waste (electronic waste, waste from the manufacturing industry in general, construction, etc.).
  • waste electronic waste, waste from the manufacturing industry in general, construction, etc.
  • the crusher by continuously feeding the crusher with the starting material, and by rapidly extracting the lightest particles from the treated streams (here non-metals: polymers, various minerals, etc.) in their still coarse state, a particularly efficient process for obtaining at the level of the flow F3 particles which are both fine and substantially more concentrated in metals (denser) than the starting material.
  • This flow F3 thus directly constitutes the finished or intermediate product mainly sought after.
  • the F4 flux made up of minerals, polymers, etc., also constitutes a finished or intermediate product of the treatment, which can be reused appropriately according to its nature and the intended application, and for example supply the recycling industry.
  • FIG. 2B The implementation of FIG. 2B is applicable in particular in the case where the most sought-after fraction of the starting product is the least dense fraction (case for example of fruit shells to be recovered as fuel).
  • the rapid extraction of the coarsest and densest fraction F5 makes it possible to recover in a particularly effective manner at the level of the flow F3 an intermediate or finished product of fine particle size and low density (here fruit shells, which can for example be pelletized to form a fuel).
  • This installation firstly comprises a grinder 100 (grinder B in FIG. 2A) receiving at the input (for example via a pneumatic conveyor, not illustrated) particulate matter 102, for example electronic waste pre-ground in an initial step not illustrated, in a particle size of for example between 0 and 10 mm.
  • a grinder 100 grinder B in FIG. 2A
  • particulate matter 102 for example electronic waste pre-ground in an initial step not illustrated, in a particle size of for example between 0 and 10 mm.
  • the crusher also receives via a pipe 104 a flow of clean or slightly dusty gas (generally air) intended to convey the particles at the outlet of the crusher 100.
  • a flow of clean or slightly dusty gas generally air
  • This mill can be produced using any known technology (compression, impact, attrition, depending on the nature and size of the input material to be ground) and designed to reduce the starting fragments into a powder with a particle size typically less than 500 pm approx.
  • this maximum particle size is chosen to ensure effective physical separation between the metallic particles and the non-metallic particles in the particulate material, avoiding as much as possible the presence of grains containing both metallic materials and non-metallic materials.
  • the particles leaving the mill are conveyed by the gas flow passing through the mill, in a pipe 150 (flow F1), to a first aeraulic separation station 200, this station here comprising a dynamic turbine classifier 210, of the type known in itself, associated with one or more collectors 220 of particles contained in the air, for example of the cyclone type, bag filters, bag filters, all known per se.
  • the classifier 210 schematically comprises a rotor 212 comprising blades 214 rotating at an adjusted speed above a collection hopper 216.
  • the air flow F1 conveying the particles is conveyed by the base of the device through a peripheral space 218 in the form of a frustoconical ring situated between the outer wall of the separator and the hopper 216.
  • the particles are subject to the blades 214 of the rotor for a combined effect of centrifugation, aeraulic drive and gravity drop, so that in the end the finest particles pass through the rotor and exit into the air flow in an upper outlet duct 250 from the separator, and that the coarsest particles are kept outside the rotor and accumulate at the bottom of the hopper, from which they are extracted for example by a honeycomb lock 230.
  • This separator with a powder containing metals and non-metals, makes it possible to ensure a first recovery, in the air flow exiting at the top, of fines having a proportion of metallic particles appreciably greater than in the ground material of departure, with a corollary a proportion of non-metallic particles reduced, while the coarser particles, containing non-metals in increased proportion compared to the ground material of departure, are recovered at the bottom of the separator 210 and extracted via the airlock 230 for undergo a second classification as we will see below (flow F2).
  • Line 250 is connected to the inlet of the particle recuperator 220, for example one or more cyclones, bag filters or bag filters, the parameters of which are adjusted so as to remove most of the fines from the air flow. suspended in it.
  • these particles are fine particles with an increased proportion of metals, and constitute a first product resulting from the treatment.
  • These particles are recovered by an airlock 240 to constitute a finished product or else to be directed (arrow 242) to another treatment (flow F3).
  • these particles can comprise different metals including precious metals, and they can be redirected to a liquid suspending station, then downstream to one or more several units for separating metals from one another, preferably by densimetric approach with, if necessary, a prior magnetic separation, for example as described in document WO2016042469A1.
  • the air flow at the outlet of the particle recuperator 220 circulates in a pipe 251 towards a heat exchanger 260 then towards an extraction fan 270 which generates the air flow in the grinder and in the separation station 200.
  • This flow air which can remain very slightly charged with particles, is reinjected at the inlet of the mill 100 via a pipe 253.
  • the heat exchanger 260 makes it possible to cool the air before it returns to the inlet of the grinder, especially when the latter generates by its operating principle a significant rise in the temperature of the air flow and of the particles transported.
  • the dynamic turbine classifier 210 is advantageously of the type having an adjustable separation threshold, and for example chosen so as to admit as input a particle size up to 5 mm, with an adjustable separation threshold between 3 and 400 ⁇ m.
  • This first separation station 200 is functionally connected to a second separation station 300 here also consisting of a dynamic turbine classifier 310 of a type known per se, combined with one or more other particle collectors 320, preferably of the same type as the recuperator (s) 220.
  • a dynamic turbine classifier 310 of a type known per se, combined with one or more other particle collectors 320, preferably of the same type as the recuperator (s) 220.
  • the fraction F2 from the alveolar airlock 230 associated with the classifier 210 is conveyed by a gravity or mechanical conveyor (line 231) and injected via a diffuser 335 into a air flow conveyed in a pipe 350, which feeds the base of the classifier 310.
  • This classifier 310 advantageously has the same structure as that of the classifier 210, a structure which will not be described again, it being recalled that such classifiers are known per se.
  • This classifier is set up so that the coarsest and densest particles are kept outside the turbine and accumulate at the bottom of the hopper. They are collected by a cellular airlock 330 is reinjected via a gravity or mechanical transport line 450 at the inlet of the crusher 100 (flow F4).
  • This flow is routed via a pipe 351 to the particle recuperator 320 which extracts the particles, here constituting a second product resulting from the treatment obtained by the installation, namely a relatively coarse powder with an increased proportion of non-metals.
  • These accumulate in the lower part and are extracted via an airlock 340 to be transported and for example packaged for recycling (flow F5).
  • the upper part of the recuperator 320 is connected by a line 352 to an extraction fan 370 which generates the air flow through the station 300, and the outlet of this fan is connected via lines 353, 354 to the aforementioned diffuser 335 .
  • Registers 510, 520, 530, 540 can be controlled respectively:
  • FIG. 3 by the particular combination of grinding and a double classification stage, makes it possible, in using separate stages of particle size classification and densimetric classification, to obtain in a particularly efficient manner and economic on the one hand a fraction (F3) containing the finest particles with a substantially increased proportion of metals, and on the other hand a fraction (F4) containing the coarsest particles with a substantially increased proportion of non-metals.
  • the installation as described with reference to FIG. 3 can easily be modified by a person skilled in the art so as to implement the variant of the method illustrated in FIG. 2B, by permuting the allocation of the output flows at the level of the equipment 300 constituting the second classifier.

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Abstract

Un procédé de séparation aéraulique en continu de matériaux particulaires issus de déchets électroniques et constitués d'un mélange de particules hétérogène à la fois en granulométrie et en densité, comprend la succession des étapes suivantes : (a) broyage des particules, (b) génération d'un flux de gaz acheminant les particules broyées, (c) première séparation aéraulique sur ledit flux de gaz pour séparer les particules qu'il contient en une première fraction constituée de particules les plus grossières avec des densités variables, et une deuxième fraction constituée de particules les plus fines, (d) deuxième séparation aéraulique sur ladite première fraction pour séparer les particules qu'elle contient en une troisième fraction constituée de particules les plus grossières et les plus denses et une quatrième fraction constituée de particules les plus grossières et les moins denses, (e) réinjection de troisième fraction ou de la quatrième fraction à l'entrée du broyage, et (f) récupération de la deuxième fraction et de la quatrième fraction ou de la troisième fraction, respectivement, comme produits de sortie.

Description

« Procédé et installation de séparation aéraulique »
Domaine de l’invention
La présente invention concerne d’une façon générale les traitements de broyage et de séparation aéraulique de matériaux particulaires, et plus particulièrement les traitements de séparation de matériaux particulaires hétérogènes en termes de taille, de densité et de forme.
Elle s’applique au traitement de déchets électroniques, mais peut s’appliquer aussi à des domaines variés et notamment au traitement des minerais, de déchets issus du bâtiment et des travaux publics, des végétaux en particulier de la biomasse, des produits alimentaires, etc.
Etat de la technique
En référence à la Figure 1 des dessins, les traitements de séparation de matériaux particulaires hétérogènes M en vue de séparer les uns des autres des constituants de natures différentes comprennent en général un broyage B jusqu’à atteindre une certaine gamme granulométrique, une première classification CL1 par tailles destinée à séparer les particules en particules les plus grossières et en particules les plus fines, et une seconde classification CL2 destinée à séparer les particules les plus fines en particules ayant des différentes propriétés différentes (typiquement une classification densimétrique pour séparer les particules les plus denses des particules les moins denses). Dans certaines applications, les particules les plus denses sont des métaux que l’on souhaite récupérer à partir de déchets.
Dans une telle approche connue, les particules les plus grossières issues de la première étape de séparation sont réinjectées à l’entrée du broyeur pour être à nouveau subdivisées.
Résumé de l’invention La présente invention vise à améliorer les procédés de séparation de matériaux hétérogènes existants et à permettre, par une nouvelle combinaison d’un broyage et d’une classification aéraulique, de générer une fraction contenant des particules classifiées à la fois en termes de granulométrie et de densité et une autre fraction également classifiée en termes de granulométrie et de densité (par exemple, une fraction avec des particules plus fines et plus denses et une deuxième fraction avec des particules plus grossières et moins denses).
On propose à cet effet selon un premier aspect un procédé de séparation aéraulique en continu de matériaux particulaires issus de déchets électroniques et constitués d’un mélange de particules hétérogène à la fois en granulométrie et en densité, caractérisé en ce qu’il comprend la succession des étapes suivantes :
(a) broyage des particules
(b) génération d’un flux de gaz acheminant les particules broyées,
(c) première séparation aéraulique sur ledit flux de gaz pour séparer les particules qu’il contient en une première fraction constituée de particules les plus grossières avec des densités variables, et une deuxième fraction constituée de particules les plus fines,
(d) deuxième séparation aéraulique sur ladite première fraction pour séparer les particules qu’elle contient en une troisième fraction constituée de particules les plus grossières et les plus denses et une quatrième fraction constituée de particules les plus grossières et les moins denses,
(e) réinjection de troisième fraction ou de la quatrième fraction à l’entrée du broyage, et
(f) récupération de la deuxième fraction et de la quatrième fraction ou de la troisième fraction, respectivement, comme produits de sortie.
Ce procédé comprend avantageusement mais facultativement les caractéristiques additionnelles suivantes, prises individuellement ou en toutes combinaisons techniquement compatibles : * la première unité de séparation aéraulique comprend un classificateur dynamique associé à un récupérateur de particules.
* la deuxième fraction est récupérée hors flux de gaz et est convoyée mécaniquement vers un flux de gaz alimentant la deuxième unité de séparation aéraulique.
* la deuxième unité de séparation aéraulique comprend un classificateur dynamique associé à un récupérateur de particules.
* la troisième ou la quatrième fraction est récupérée hors flux de gaz et est convoyée mécaniquement vers l’entrée de l’étape de broyage.
* le procédé est appliqué à la séparation de matériaux particulaires contenant des métaux et des non-métaux plus légers, et l’étape (e) comprend la réinjection de la troisième fraction à l’entrée du broyage, pour ainsi récupérer une deuxième fraction comprenant des particules de granulométrie la plus fine avec une proportion en métaux accrue par rapport aux particules de départ, et une quatrième fraction comprenant des particules de granulométrie la plus grossière avec une proportion en non-métaux accrue par rapport aux particules de départ.
On propose selon un deuxième aspect une installation pour la séparation aéraulique en continu de matériaux particulaires issus de déchets électroniques et constitués d’un mélange de particules hétérogène à la fois en granulométrie et en densité, caractérisée en ce qu’elle comprend en combinaison :
- un broyeur alimenté par un matériau à traiter,
- un moyen pour engendrer en sortie du broyeur un flux gazeux contenant les particules issues du broyage,
- un premier classificateur aéraulique recevant ledit flux gazeux et apte à générer une première fraction contenant des particules contenant des particules les plus grossières et une deuxième fraction contenant les particules les plus fines,
- un deuxième classificateur aéraulique recevant ladite deuxième fraction et apte à générer une troisième fraction contenant des particules les plus grossières et les moins denses et une quatrième fraction contenant des particules les plus grossières et les plus denses, et
- des moyens pour convoyer la troisième fraction ou la quatrième fraction vers l’entrée du broyeur.
Cette installation comprend avantageusement mais facultativement les caractéristiques additionnelles suivantes, prises individuellement ou en toutes combinaisons techniquement compatibles :
* le premier classificateur aéraulique comprend un classificateur dynamique associé à un récupérateur de particules.
* l’installation comprend en outre une conduite pour réinjecter le flux d’air propre en sortie du récupérateur à l’entrée du broyeur.
* l’installation comprend en outre un moyen de convoyage mécanique des particules de la première fraction jusqu’à un diffuseur interposé sur une conduite d’entrée du deuxième classificateur.
* le deuxième classificateur aéraulique comprend un deuxième classificateur dynamique associé à un deuxième récupérateur de particules.
* l’installation comprend en outre une conduite pour réinjecter le flux d’air propre en sortie du deuxième récupérateur à l’entrée du deuxième classificateur dynamique.
* l’installation comprend en outre un moyen de convoyage mécanique des particules de la troisième ou de la quatrième fraction jusqu’à l’entrée du broyeur.
Brève description des dessins
L’invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui va suivre de formes de réalisation préférées de celle-ci, donnée à titre d’exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- la Figure 1 , déjà décrite en introduction, est un schéma général d’un procédé de séparation de matière particulaire hétérogène selon l’art antérieur, - les Figures 2A et 2B sont deux schémas généraux de deux procédés de séparation de matière particulaire hétérogène selon deux variantes de la présente invention, et
- la Figure 3 illustre un exemple d’une installation pour mettre en œuvre le procédé de la Figure 2A.
Description détaillée de formes de réalisation préférées
On notera en introduction que les termes « grossier », « fin », « dense », « peu dense », etc., seuls ou associés à des termes comparatifs ou relatifs, sont à apprécier aux yeux de l’homme du métier, c’est-à-dire comme valeurs caractéristiques, médianes ou moyennes, d’une composition particulaire donnée, couvrant des gammes qui dans la réalité peuvent se chevaucher.
En référence tout d’abord aux Figures 2A et 2B, on va décrire un procédé de séparation de matériaux particulaires selon l’invention.
De façon commune aux deux figures, le matériau de départ M, éventuellement préfractionné par des moyens connus en eux-mêmes, est introduit dans un broyeur B recevant également un flux de gaz G (typiquement de l’air) de façon à générer un flux aéraulique F1 contenant des particules dans une gamme granulométrique relativement large, avec une taille maximale par exemple inférieure à 500 pm.
Ce flux F1 est appliqué à l’entrée d’une première unité de classification CL1 destinée à séparer les particules en un flux F2 de particules les plus grossières et un flux F3 de particules les plus fines.
Contrairement au procédé de l’art antérieur où le flux F2 des particules grossières est redirigé directement à l’entrée du broyeur, ce flux est ici soumis à une classification densimétrique au niveau d’un deuxième classificateur CL2 qui génère un flux F4 des particules grossières les moins denses et un flux F5 des particules grossières les plus denses.
C’est à ce niveau que le procédé peut connaître deux variantes d’implémentation, selon la nature du produit à traiter et l’application visée. Ainsi dans une première implémentation illustrée sur la Figure 2A, les particules grossières les plus denses (flux F5) sont redirigées vers l’entrée du broyeur B, tandis que le flux F4 des particules grossières les moins denses est récupéré à titre de produit fini ou intermédiaire.
Dans une deuxième implémentation illustrée sur la Figure 2B, les particules grossières les moins denses (flux F4) sont redirigées vers l’entrée du broyeur B, tandis que le flux F5 des particules grossières les plus denses est récupéré à titre de produit fini ou intermédiaire.
Parallèlement, le flux F3 des particules les plus fines est récupéré pour former un autre produit fini ou intermédiaire.
L’implémentation de la Figure 2A est applicable en particulier pour récupérer des produits métalliques dans un matériau de départ constitué de déchets (déchets électroniques, déchets issus de l’industrie manufacturière en générale, du BTP, etc.). Ainsi, en alimentant le broyeur en continu avec le matériau de départ, et en extrayant rapidement des flux traités les particules les plus légères (ici les non-métaux : polymères, minéraux divers, etc.) dans leur état encore grossier, on obtient un procédé particulièrement efficient pour obtenir au niveau du flux F3 des particules à la fois fines et sensiblement plus concentrées en métaux (plus denses) que le matériau de départ.
Ce flux F3 constitue ainsi directement le produit fini ou intermédiaire principalement recherché.
Le flux F4, constitué selon les cas de minéraux, de polymères, etc., constitue lui aussi un produit fini ou intermédiaire du traitement, qui peut être réutilisé de façon appropriée selon sa nature et l’application visée, et par exemple approvisionner l’industrie du recyclage.
L’implémentation de la figure 2B est applicable notamment dans le cas où la fraction la plus recherchée du produit de départ est la fraction la moins dense (cas par exemple de coques de fruits à récupérer comme combustibles). Dans le cas, l’extraction rapide de la fraction la plus grossière et la plus dense F5 permet de récupérer de façon particulièrement efficace au niveau du flux F3 un produit intermédiaire ou fini de granulométrie fine et de faible densité (ici des coques de fruits, qui peuvent être par exemple pelletisées pour former un combustible).
En référence maintenant à la Figure 3, on va décrire un exemple d’une installation destinée à récupérer à partir de déchets d’origine électronique contenant d’une part des métaux et d’autre part des non-métaux moins denses que les métaux, d’une part une fraction essentiellement métallique avec une granulométrie fine, et d’autre part une fraction essentiellement non-métallique avec une granulométrie plus grossière.
Cette installation comprend tout d’abord un broyeur 100 (broyeur B de la Figure 2A) recevant en entrée (par exemple via un transporteur pneumatique, non illustré) des matières particulaires 102, par exemple des déchets électroniques pré-broyés dans une étape initiale non illustrée, dans une taille de particules comprise par exemple entre 0 et 10 mm.
Le broyeur reçoit également via une conduite 104 un flux de gaz propre ou faiblement poussiéreux (en général de l’air) destiné à véhiculer les particules en sortie du broyeur 100.
Ce broyeur peut être réalisé selon toute technologie connue (compression, impact, attrition, selon la nature et la taille du matériau d’entrée à broyer) et conçu pour réduire les fragments de départ en une poudre avec une taille de particules typiquement inférieure à 500 pm environ. D’une façon générale, cette taille de particules maximale est choisie pour assurer une séparation physique effective entre les particules métalliques et les particules non métalliques dans le matériau particulaire, en évitant autant que possible la présence de grains contenant à la fois des matériaux métalliques et des matériaux non métalliques.
Les particules en sortie du broyeur sont acheminées par le flux de gaz traversant le broyeur, dans une conduite 150 (flux F1 ), vers une première station de séparation aéraulique 200, cette station comprenant ici un classificateur dynamique à turbine 210, de type connu en soi, associé à un ou plusieurs récupérateurs 220 des particules contenues dans l’air, par exemple de type cyclones, filtres à manches, filtres à poches, tous connus en soi. Le classificateur 210 comprend schématiquement un rotor 212 comportant des pales 214 tournant à une vitesse ajustée au-dessus d’une trémie de collecte 216.
Le flux d’air F1 véhiculant les particules est acheminé par la base de l’appareil à travers un espace périphérique 218 en forme d’anneau tronconique situé entre la paroi extérieure du séparateur et la trémie 216. Les particules sont assujetties au niveau des pales 214 du rotor à un effet combiné de centrifugation, d’entraînement aéraulique et de chute gravitaire, de telle sorte qu’au final les particules les plus fines traversent le rotor et sortent dans le flux d’air dans une conduite de sortie supérieure 250 du séparateur, et que les particules les plus grossières sont maintenues à l’extérieur du rotor et s’accumulent au fond de la trémie, d’où elles sont extraites par exemple par un sas alvéolaire 230.
Ce séparateur, avec une poudre contenant des métaux et des non- métaux, permet d’assurer une première récupération, dans le flux d’air sortant en partie supérieure, de fines ayant une proportion de particules métalliques sensiblement plus importante que dans le broyât de départ, avec en corollaire une proportion de particules non métalliques amoindrie, tandis que les particules plus grossières, contenant des non-métaux en proportion accrue par rapport au broyât de départ, sont récupérées en bas du séparateur 210 et extraites via le sas alvéolaire 230 pour subir une seconde classification comme on va le voir dans la suite (flux F2) .
La conduite 250 est reliée à l’entrée du récupérateur de particules 220, par exemple un ou plusieurs cyclones, filtres à manche ou filtres à poches, dont les paramètres sont ajustés de manière à éliminer du flux d’air la plus grande partie des fines en suspension dans celui-ci. Comme on l’a dit, ces particules sont des particules fines avec une proportion accrue en métaux, et constituent un premier produit issu du traitement. Ces particules sont récupérées par un sas alvéolaire 240 pour constituer un produit fini ou encore pour être dirigées (flèche 242) vers un autre traitement (flux F3). Dans le cas où l’installation ci-dessus est utilisée pour le recyclage de déchets électroniques, ces particules peuvent comprendre différents métaux dont des métaux précieux, et elles peuvent être redirigées vers une station de mise en suspension liquide, puis en aval vers une ou plusieurs unités de séparation des métaux les uns des autres, de préférence par approche densimétrique avec le cas échéant une séparation magnétique préalable, par exemple comme décrit dans le document WO2016042469A1 .
Le flux d’air en sortie du récupérateur de particules 220 circule dans une conduite 251 vers un échangeur thermique 260 puis vers un ventilateur d’extraction 270 qui génère le flux d’air dans le broyeur et dans la station de séparation 200. Ce flux d’air, qui peut rester très légèrement chargé en particules, est réinjecté à l’entrée du broyeur 100 via une conduite 253. On notera ici que l’échangeur thermique 260 permet de refroidir l’air avant son retour vers l’entrée du broyeur, notamment lorsque ce dernier génère de par son principe de fonctionnement une élévation significative de la température du flux d’air et des particules transportées.
Le classificateur dynamique à turbine 210 est avantageusement du type possédant un seuil de séparation réglable, et par exemple choisi de manière à admettre en entrée une taille de particules jusqu’à 5 mm, avec un seuil de séparation réglable entre 3 et 400 pm.
Cette première station de séparation 200 est connectée fonctionnellement à une deuxième station de séparation 300 constituée ici également d’un classificateur dynamique à turbine 310 de type connu en soi, combiné à un ou plusieurs autres récupérateurs de particules 320, de préférence du même type que le ou les récupérateurs 220.
Plus précisément, la fraction F2 issue du sas alvéolaire 230 associé au classificateur 210, constituée des particules les plus grossières à la fois métalliques et non métalliques, est acheminée par un transporteur gravitaire ou mécanique (ligne 231 ) et injecté via un diffuseur 335 dans un flux d’air véhiculé dans une conduite 350, qui alimente la base du classificateur 310. Ce classificateur 310 présente avantageusement la même structure que celle du classificateur 210, structure qui ne sera pas décrite à nouveau, étant rappelé que de tels classificateurs sont connus en soi. Ce classificateur est paramétré de manière à ce que les particules les plus grossières et les plus denses soient maintenues à l’extérieur de la turbine et s’accumulent au fond de la trémie. Elles sont recueillies par un sas alvéolaire 330 est réinjectées via une ligne de transport gravitaire ou mécanique 450 à l’entrée du broyeur 100 (flux F4).
Les particules les moins denses ressortent dans le flux d’air en partie supérieure du classificateur 310. Ce flux est acheminé via une conduite 351 vers le récupérateur de particules 320 qui en extrait les particules, constituant ici un second produit issu du traitement obtenu par l’installation, à savoir une poudre relativement grossière avec une proportion accrue de non-métaux. Celles-ci s’accumulent en partie basse et sont extraites via un sas alvéolaire 340 pour être transportées et par exemple conditionnées pour un recyclage (flux F5).
La partie supérieure du récupérateur 320 est reliée par une conduite 352 à un ventilateur d’extraction 370 qui engendre le flux d’air à travers la station 300, et la sortie de ce ventilateur est reliée via des conduites 353, 354 au diffuseur 335 précité.
Des registres 510, 520, 530, 540 peuvent être pilotés respectivement :
- pour permettre l’amenée d’air frais vers le broyeur via la conduite 104,
- pour permettre l’amenée d’air vers le mélangeur 335 via la conduite
354,
- pour permettre l’évacuation de l’excédent d’air issu du ventilateur 270, via une station de filtration 500 éliminant les dernières particules (de type connu en soi), vers l’atmosphère,
- pour permettre de la même manière l’évacuation du flux d’air issu du ventilateur 370 vers l’atmosphère via la station de filtration 500.
Ainsi l’installation de la Figure 3, par la combinaison particulière d’un broyage et d’un double étage de classification, permet, dans recours à des étapes distinctes de classification granulométrique et de classification densimétrique, d’obtenir de façon particulièrement efficace et économique d’une part une fraction (F3) contenant les particules les plus fines avec une proportion sensiblement accrue en métaux, et d’autre part une fraction (F4) contenant les particules les plus grossières avec une proportion sensiblement accrue en non-métaux.
L’installation telle que décrite en référence à la Figure 3 peut aisément être modifiée par l’homme du métier de façon à mettre en œuvre la variante du procédé illustrée sur la Figure 2B, en permutant l’affectation des flux de sortie au niveau de l’équipement 300 constituant le second classificateur.
Naturellement, la présente invention n’est nullement limitée à la description qui précède, mais l’homme du métier saura y apporter de nombreuses variantes ou modifications.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de séparation aéraulique en continu de matériaux particulaires issus de déchets électroniques et constitués d’un mélange de particules hétérogène à la fois en granulométrie et en densité, caractérisé en ce qu’il comprend la succession des étapes suivantes :
(a) broyage des particules
(b) génération d’un flux de gaz acheminant les particules broyées,
(c) première séparation aéraulique sur ledit flux de gaz pour séparer les particules qu’il contient en une première fraction constituée de particules les plus grossières avec des densités variables, et une deuxième fraction constituée de particules les plus fines,
(d) deuxième séparation aéraulique sur ladite première fraction pour séparer les particules qu’elle contient en une troisième fraction constituée de particules les plus grossières et les plus denses et une quatrième fraction constituée de particules les plus grossières et les moins denses,
(e) réinjection de troisième fraction ou de la quatrième fraction à l’entrée du broyage, et
(f) récupération de la deuxième fraction et de la quatrième fraction ou de la troisième fraction, respectivement, comme produits de sortie.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel la première unité de séparation aéraulique comprend un classificateur dynamique associé à un récupérateur de particules.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la deuxième fraction est récupérée hors flux de gaz et est convoyée mécaniquement vers un flux de gaz alimentant la deuxième unité de séparation aéraulique.
4. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel la deuxième unité de séparation aéraulique comprend un classificateur dynamique associé à un récupérateur de particules.
5. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel la troisième ou la quatrième fraction est récupérée hors flux de gaz et est convoyée mécaniquement vers l’entrée de l’étape de broyage.
6. Procédé selon la revendication 1 , appliqué à la séparation de matériaux particulaires contenant des métaux et des non-métaux plus légers, dans lequel l’étape (e) comprend la réinjection de la troisième fraction à l’entrée du broyage, pour ainsi récupérer une deuxième fraction comprenant des particules de granulométrie la plus fine avec une proportion en métaux accrue par rapport aux particules de départ, et une quatrième fraction comprenant des particules de granulométrie la plus grossière avec une proportion en non- métaux accrue par rapport aux particules de départ.
7. Installation pour la séparation aéraulique en continu de matériaux particulaires issus de déchets électroniques et constitués d’un mélange de particules hétérogène à la fois en granulométrie et en densité, caractérisée en ce qu’elle comprend en combinaison :
- un broyeur alimenté (100) par un matériau à traiter,
- un moyen (510, 104) pour engendrer en sortie du broyeur un flux gazeux (F1 ) contenant les particules issues du broyage,
- un premier classificateur aéraulique (200) recevant ledit flux gazeux et apte à générer une première fraction (F2) contenant des particules contenant des particules les plus grossières et une deuxième fraction (F3) contenant les particules les plus fines,
- un deuxième classificateur aéraulique (300) recevant ladite deuxième fraction et apte à générer une troisième fraction (F4) contenant des particules les plus grossières et les moins denses et une quatrième fraction (F5) contenant des particules les plus grossières et les plus denses, et
- des moyens (450) pour convoyer la troisième fraction (F4) ou la quatrième fraction (F5) vers l’entrée du broyeur.
8. Installation selon la revendication 7, dans laquelle le premier classificateur aéraulique (200) comprend un classificateur dynamique (210) associé à un récupérateur de particules (220).
9. Installation selon la revendication 8, laquelle comprend en outre une conduite (253) pour réinjecter le flux d’air propre en sortie du récupérateur (220) à l’entrée du broyeur (100).
10. Installation selon la revendication 8 ou 9, laquelle comprend en outre un moyen de convoyage mécanique des particules de la première fraction (F2) jusqu’à un diffuseur (335) interposé sur une conduite d’entrée (350) du deuxième classificateur.
1 1 . Installation selon l’une des revendications 7 à 10, dans laquelle le deuxième classificateur aéraulique (300) comprend un deuxième classificateur dynamique (310) associé à un deuxième récupérateur de particules (320).
12. Installation selon la revendication 1 1 , laquelle comprend en outre une conduite (353) pour réinjecter le flux d’air propre en sortie du deuxième récupérateur (320) à l’entrée du deuxième classificateur dynamique (310).
13. Installation selon la revendication 1 1 ou 12, laquelle comprend en outre un moyen de convoyage mécanique des particules de la troisième ou de la quatrième fraction jusqu’à l’entrée du broyeur (100).
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