Способ и установка для переработки тяжелой фракции, богатой пластмассами - RU2469803C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к способу и установке для облагораживания тяжелой фракции, получаемой во время переработки смесей материалов, обедненных металлами, богатых пластмассами, в частности тяжелой фракции с насыпным весом >0,3 т/м³, богатой пластмассами.

Способ переработки отходов шредера известен, например, из европейского патента ЕР 1332001 В1. В описанном здесь способе вначале в ходе отдельных предварительных процессов происходит переработка легкой и тяжелой фракций шредера. Во время предварительного процесса переработки легкой фракции шредера после отделения фракции пенопластов осуществляются измельчение остающейся фракции до крупности <50 мм. От измельченной фракции отделяется ферромагнитная фракция. Остающаяся неферромагнитная фракция подается на повторное измельчение, в ходе которого происходит дальнейшее вскрытие материала. Из хорошо вскрытого материала на последующей стадии переработки отделяется фракция песка с размером частиц <4 мм. Остающаяся фракция подвергается воздушной сепарации и разделению по плотности, и таким образом фракция разделяется на легкую фракцию из налета и на тяжелую фракцию. Тяжелая фракция шредера подвергается сепарации на предмет наличия ферромагнитных компонентов. Затем следуют сортировка остального потока и отделение фракций, содержащих цветные металлы. Это может происходить таким образом, чтобы сначала происходила сортировка на фракции с размером частиц больше и меньше 20 мм и чтобы эти фракции подавались отдельно на железоотделитель. При этом на первом плане стоит возможно более аккуратное разделение материала на фракцию, содержащую цветные металлы, и остающуюся фракцию, обедненную металлами. При последующей сортировке происходит отделение фракции песка с диаметром частиц менее 6 мм. Затем остающаяся крупнозернистая фракция, обедненная металлами, разделяется на тяжелую фракцию, а также на высокоплотную остаточную фракцию. В ходе последующего основного процесса тяжелые фракции (неочищенного гранулята) из обоих предварительных процессов сводятся вместе. Сначала сводные фракции вскрываются на последующей стадии измельчения. После измельчения происходят разделение по плотности и отделение фракции преимущественно из пластмассы в гранулированном виде. После этого присутствующий неочищенный гранулят вскрывается в ходе дополнительной стадии облагораживания. На стадии облагораживания сначала путем истирания производится поверхностная очистка водой. При этом налипшая на поверхность пыль, содержащая тяжелые металлы, смывается и концентрируется во фракции шлама. Затем осуществляется сушка промытого гранулята. После этой стадии переработки в качестве опции может быть предусмотрен сепаратор металлолома, с помощью которого могут быть отделены последние еще содержащиеся в грануляте частицы металла, например медные многопроволочные провода. Гранулы гранулята, прошедшего такую предварительную обработку, под воздействием трения приобретают заряд, благодаря чему обеспечивается возможность отделения ПВХ и образуется фракция гранулята, обедненная хлором и металлами, которая может использоваться в качестве сырья.

Задача изобретения заключается в создании способа и установки, с помощью которых обедненная металлами тяжелая фракция, полученная во время переработки смесей материалов, обедненных металлами, богатых пластмассами, могла бы быть облагорожена таким образом, чтобы получился высокочистый конечный продукт для использования в качестве материала.

Согласно изобретению задача решается с помощью признаков независимых пунктов 1 и 29 формулы изобретения. Предпочтительные и усовершенствованные варианты выполнения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

В соответствии со способом согласно изобретению для переработки богатой пластмассами тяжелой фракции (неочищенного гранулята), образовавшейся при переработке смесей материалов, обедненных металлами, богатых пластмассами, по существу в результате отделения легкой фракции пластмасс (неочищенного налета), последовательно осуществляются по меньшей мере следующие стадии переработки:

- отделение еще присутствующих металлических компонентов, в частности, металлических компонентов, вскрытых во время переработки смесей материалов, обедненных металлами, богатых пластмассами,

- измельчение обедненной металлами, богатой пластмассами тяжелой фракции, остающейся после отделения металла, после измельчения (VG4) проводят стадию (VG5) сепарирования неочищенного налета, в частности, со средним насыпным весом <0,3 т/м³, предпочтительно, <0,2 т/м³, и/или древесных частиц, измельчение (VG4) остающейся богатой пластмассами фракции осуществляют таким образом, что вскрытие невскрытых металлов осуществляют более чем на 95%, в частности более чем на 99%,

- разделение обедненной металлами, богатой пластмассами тяжелой фракции, остающейся после отделения металла, на несколько, в частности на три, богатых пластмассами фракции с различной крупностью частиц, причем богатые пластмассами фракции (KF1-KF3) независимо друг от друга подвергают сепарированию неочищенного налета, в частности, со средним насыпным весом <0,3 т/м³, предпочтительно, <0,2 т/м³, и/или древесных частиц, и богатую пластмассами фракцию (KF1) с крупностью частиц порядка 0-1,7 мм, предпочтительно, с крупностью частиц порядка 0-1,5 мм, подвергают разделению (VG8) по плотности таким образом, что в качестве конечного продукта образуются неферромагнитная металлическая фракция (NE) и помол (КМ) пластмассы,

- по меньшей мере частичная переработка сепарированных богатых пластмассами фракций на отдельных стадиях переработки, причем богатую пластмассами фракцию (KFA) разделяют на богатую пластмассами фракцию (KF1) с крупностью частиц порядка 0-1,7 мм, предпочтительно, с крупностью частиц порядка 0-1,5 мм, фракцию (KF2) с крупностью частиц порядка 1,3-4,2 мм, предпочтительно, с крупностью частиц порядка 1,5-4,0 мм и фракцию (KF3) с крупностью частиц порядка 3,8-7,2 мм, предпочтительно, с крупностью частиц порядка 4,0-7,0 мм, причем богатую пластмассами фракцию (KF2) с крупностью частиц порядка 1,3-4,2 мм, предпочтительно, с крупностью частиц порядка 1,5-4,0 мм, подвергают разделению (VG8) по плотности таким образом, что в качестве промежуточного продукта образуются предварительно облагороженная фракция (GF1) и неферромагнитная металлическая фракция (NE2).

В результате разделения богатой пластмассами тяжелой фракции на несколько богатых пластмассами фракций с различной крупностью частиц и их раздельной переработки создается существенная предпосылка для получения в конце процесса высокочистой конечной фракции, благодаря чему, в свою очередь, возможно улучшение использования сырья. Особенно предпочтительный усовершенствованный вариант изобретения предусматривает, чтобы переработка сепарированных богатых пластмассами фракций происходила по меньшей мере с помощью аналогичных процессов, благодаря чему возможно улучшение управления процессом.

Согласно усовершенствованному варианту выполнения изобретения происходит разделение остающейся фракции, богатой пластмассами, на первую фракцию, богатую пластмассами, с крупностью частиц в диапазоне порядка 0-1,7 мм, предпочтительно, с крупностью частиц в диапазоне порядка 0-1,5 мм, на вторую фракцию, богатую пластмассами, с крупностью частиц порядка 1,3-4,2 мм, предпочтительно, в диапазоне порядка 1,5-4,0 мм, и на третью фракцию, богатую пластмассами, с крупностью частиц порядка 3,8-7,2 мм, предпочтительно, с крупностью частиц порядка 4,0-7,0 мм.

Разделение остающейся фракции, богатой пластмассами, на три фракции, богатые пластмассами, с различной крупностью частиц не является безусловно необходимым. Разделение может быть произведено также, например, на две или же четыре фракции, богатые пластмассами, с естественными в этом случае несколько другими диапазонами крупности частиц. Правда разделение на три фракции, богатые пластмассами, (как упоминалось выше), оказалось весьма предпочтительным.

Согласно изобретению перерабатываемая тяжелая фракция, богатая пластмассами, в среднем имеет насыпной вес >0,2 т/м³, в частности, имеет насыпной вес значительно больше 0,4 т/м³.

Предпочтительный вариант выполнения изобретения предусматривает, чтобы разделение металлических компонентов производилось на двух разных стадиях переработки. На первой стадии переработки отделяются ферромагнитные компоненты фракции, обедненной металлами, богатой пластмассами, а на второй стадии переработки - неферромагнитные металлические компоненты. Благодаря этому обеспечивается лучшее разделение по сортам, которое, в свою очередь, обеспечивает лучшее использование сырья отдельных металлов.

В качестве способа разделения неферромагнитных металлических компонентов используются согласно изобретению сепарация с вихревым движением воздуха, а также способ чувствительного отделения металлов на основе электропроводности неферромагнитных металлических компонентов. Последний способ имеет то преимущество, что наряду со вскрытыми ферромагнитными металлическими компонентами отделяются также высококачественная сталь, свинец, а также невскрытые металлы. Кроме того, отдельные металлы сепарируются отдельно друг от друга, и тем самым их проще использовать в качестве материала.

Согласно одному из вариантов выполнения может быть предусмотрено, чтобы после отделения металлических компонентов в качестве стадии переработки предусматривалась сепарация обогащенного хлором поливинилхлорида (ПВХ), предпочтительно, за счет разной поглощающей способности рентгеновского излучения отдельными пластмассами.

За стадиями отделения металлических компонентов или отделения поливинилхлорида следует стадия измельчения тяжелой фракции, обедненной металлами, богатой пластмассами, до крупности частиц ≤8 мм, предпочтительно, ≤7 мм, что является условием сепарирования тяжелой фракции, обедненной металлами, богатой пластмассами, на фракции с различной крупностью частиц. При этом применяется способ измельчения, обеспечивающий вскрытие невскрытых металлов, содержащихся в тяжелой фракции, богатой пластмассами, в процентном отношении более чем на 95%, в частности более чем на 99%. Однако процесс измельчения, предпочтительно, может быть многоступенчатым, например двухступенчатым, причем каждый раз возможна промежуточная буферизация. Например, сначала можно было бы провести измельчение до крупности частиц ≤14 мм, например ≤12 мм, а затем (при необходимости после промежуточной буферизации) подключить дальнейшее измельчение до крупности частиц ≤8 мм, предпочтительно ≤7 мм.

Согласно усовершенствованному варианту изобретения подключается стадия сепарирования неочищенного налета, в частности, со средним насыпным весом <0,3 т/м³, в частности <0,2 т/м³, и/или древесных частиц.

В другом варианте выполнения способа согласно изобретению предлагается, чтобы разделение тяжелой фракции, обедненной металлами, богатой пластмассами, осуществлялось путем грохочения, предпочтительно, при наличии по меньшей мере трех ситовых ярусов с различными размерами отверстий. Например, здесь могут быть использованы размеры отверстий порядка 7,0 мм, 4,0 мм и 1,5 мм.

Согласно другому варианту выполнения изобретения после сепарирования, отделения тяжелой фракции, обедненной металлами, богатой пластмассами, процесс отделения неочищенного налета и/или присутствующих древесных частиц для каждой из богатых пластмассами фракций с различной крупностью зерен или частиц, образовавшихся при отделении богатых пластмассами фракций, осуществляется отдельно. В этом случае от отделения неочищенного налета и металлических компонентов перед разделением тяжелых фракций, богатых пластмассами, можно отказаться.

Кроме того, во время переработки сепарированной фракции, богатой пластмассами, согласно одному из вариантов выполнения изобретения предусмотрено, чтобы сепарированные фракции, богатые пластмассами, подвергались процессу разделения по плотности отдельно друг от друга, причем чтобы в результате разделения по плотности в зависимости от различия фракций, богатых пластмассами, образовывались разные конечные и/или промежуточные продукты. Так, например, в результате разделения по плотности фракции, богатой пластмассами, с крупностью частиц в диапазоне порядка 0-1,5 мм, с одной стороны, образуется пластмассовый помол, предпочтительно, перерабатываемый дальше совместно с неочищенным налетом со средним насыпным весом <0,2 т/м³, образующимся во время переработки отходов пластмасс, обедненных металлами. Кроме того, образуется фракция, состоящая по меньшей мере большей частью из неферромагнитных металлических компонентов.

Во время разделения фракции, богатой пластмассами, с крупностью частиц в диапазоне порядка 1,5-4,0 мм по плотности образуются предварительно облагороженная фракция гранулята, а также неферромагнитная металлическая фракция, которая на последующих стадиях переработки, предпочтительно, путем грохочения может разделяться на свои отдельные сорта металлов. Часть металлической фракции, разделенной таким образом, перерабатывается дальше вместе с металлической фракцией, образовавшейся во время разделения по плотности фракции, богатой пластмассами, с крупностью частиц порядка 4,0-7,0 мм (см. также ниже). Совместная дальнейшая переработка происходит, предпочтительно, путем оптической сортировки, при которой общая металлическая фракция разделяется на свои отдельные сорта металлов. Оказалось предпочтительно, чтобы оптической сортировке для дробления медных многопроволочных проводов предшествовала ударно-отражательная обработка. Благодаря этому возможно значительное увеличение эффективности оптической сортировки.

Перед упомянутым грохочением для выделения из неферромагнитных металлических фракций, возможно, еще присутствующей в них мелкосортной стали (например, тонких металлических проводов) и тем самым для повышения степени их чистоты ферромагнитные компоненты могут отделяться от неферромагнитных металлических фракций, образовавшихся в результате разделений по плотности в диапазоне 1,5-7,0 мм. Так, например, в неферромагнитных металлических фракциях при известных условиях содержание мелкосортной стали может составлять еще примерно до 5%.

В качестве промежуточного продукта разделения по плотности фракции, богатой пластмассами, с крупностью частиц порядка 4,0-7,0 мм образуется также ферромагнитная металлическая фракция, которая по меньшей мере частично перерабатывается вместе с металлической фракцией, образовавшейся во время разделения по плотности фракции, богатой пластмассами, с крупностью частиц в диапазоне порядка 1,5-4,0 мм. В качестве второго промежуточного продукта образуется предварительно облагороженная фракция гранулята, которая перерабатывается вместе с фракцией гранулята, образовавшейся в результате разделения по плотности фракции, богатой пластмассами, со средней крупностью частиц.

Фракции гранулята для удаления пыли и/или рабочих жидкостей (в частности, жиров и масел, которые частично уже также могут диффундировать в пластмассовые компоненты) при переработке вместе или порознь подвергаются поверхностной очистке. К поверхностной очистке в высшей степени целесообразном варианте выполнения изобретения примыкают процесс отделения фракции поливинилхлорида (ПВХ), в частности, путем мокрого разделения по плотности, а также процесс отделения полиолефинов, в частности, путем мокрого разделения по плотности. Из уже в высокой степени облагороженной фракции гранулята согласно усовершенствованному варианту изобретения на последующей стадии переработки с помощью электростатической сепарации удаляются присутствующие резиновые компоненты, или их количество по меньшей мере сильно сокращается. Следует упомянуть, что облагороженная таким образом фракция по мере надобности, если этого потребуют последующие процессы, естественно, может также измельчаться или перемалываться дальше.

Установка согласно изобретению для переработки тяжелой богатой пластмассами фракции (неочищенного гранулята), образовавшейся при переработке смесей материалов, обедненных металлами, богатых пластмассами, содержит средства, с помощью которых последовательно осуществляются следующие стадии переработки:

- выделение металлических компонентов из тяжелой фракции, богатой пластмассами, и получение фракции пластмасс, обедненной металлами,

- измельчение тяжелой фракции, обедненной металлами, богатой пластмассами, остающейся после выделения металлических компонентов,

- разделение тяжелой фракции, обедненной металлами, богатой пластмассами, остающейся после выделения металлических компонентов, на фракции пластмассы с различной крупностью частиц,

- по меньшей мере частичная переработка сепарированных богатых пластмассами фракций на различных стадиях переработки.

В результате разделения тяжелой фракции, богатой пластмассами, на несколько фракций, богатых пластмассами, с различной крупностью частиц и их раздельной переработки создается существенная предпосылка для процесса, чтобы в конце процесса получить высокочистые конечные фракции, благодаря чему, в свою очередь, возможно улучшение использования сырья.

Согласно одному из предпочтительных вариантов изобретения средства для разделения фракции, обедненной металлами и обогащенной измельченной пластмассой, выполнены таким образом, чтобы получались первая фракция, богатая пластмассами, с крупностью частиц в диапазоне порядка 0-1,7 мм, предпочтительно, с крупностью частиц порядка 0-1,5 мм, вторая фракция, богатая пластмассами, с крупностью частиц в диапазоне порядка 1,3-4,2 мм, предпочтительно, с крупностью частиц порядка 1,5-4,0 мм, и третья фракция, богатая пластмассами, с крупностью частиц в диапазоне порядка 3,8-7,2 мм, предпочтительно, с крупностью частиц порядка 4,0-7,0 мм.

Согласно варианту выполнения изобретения перерабатываемая тяжелая и обедненная металлами, богатая пластмассами фракция (неочищенный гранулят) в среднем имеет насыпной вес порядка >0,2 т/м³, в частности насыпной вес значительно больше 0,4 т/м³.

Другой усовершенствованный вариант изобретения предусматривает, чтобы средства для выделения металлических компонентов из тяжелой и обедненной металлами, богатой пластмассами фракции содержали средства для отделения ферромагнитных компонентов на первой стадии переработки, предпочтительно, магнитный сепаратор, в частности магнитный барабан или подвесное магнитное устройство, а также последовательно подключенные средства для отделения неферромагнитных металлических компонентов, в частности средства для сепарации с вихревым движением воздуха или средства для чувствительного отделения металлов на основе электропроводности металлических компонентов.

Кроме того, согласно усовершенствованному варианту предусмотрено, чтобы к средствам для отделения металлических компонентов было последовательно подключено средство для отделения обогащенного хлором поливинилхлорида (ПВХ), в частности сортировочное устройство, использующее рентгеновские лучи.

Согласно предпочтительному варианту выполнения средств для измельчения фракции, обедненной металлами, богатой пластмассами, они выполнены таким образом, чтобы фракция, богатая пластмассами, измельчалась таким образом, чтобы вскрытие невскрытых металлов, содержащихся во фракции, достигало >95%, предпочтительно, 99%.

Средства для измельчения фракции, обедненной металлами, богатой пластмассами, могут быть выполнены таким образом, чтобы измельчение фракции, богатой пластмассами, осуществлялось до крупности частиц ≤8,0 мм, предпочтительно, 7 мм.

После средств для измельчения фракции, обедненной металлами, богатой пластмассами, согласно одному из вариантов выполнения изобретения предусмотрены средства (WS1) для сепарирования неочищенного налета, в частности, со средним насыпным весом порядка <0,3 т/м³, в частности, с насыпным весом <0,2 т/м³, и/или древесных частиц. Безусловной необходимости устанавливать эти средства в ходе процесса на этом месте нет. Существует также возможность устанавливать их после разделения фракции, обедненной металлами, богатой пластмассами, на фракции, богатые пластмассами, с различной крупностью зерен или частиц для каждой из полученных фракций, богатых пластмассами, в отдельности. Предпочтительно, для сепарирования неочищенного налета используются устройства для воздушной сепарации. После средств для отделения остающейся богатой пластмассами фракции (KFA) установлены средства (WS2) для отдельного сепарирования неочищенного налета, в частности, со средним насыпным весом в диапазоне <0,2 т/м³, и/или древесных частиц от богатых пластмассами фракций (KF1-KF3), полученных после разделения богатой пластмассами фракции (KFA).

Согласно одному из вариантов выполнения установки согласно изобретению в качестве средства для отделения фракций, богатых пластмассами, с различной крупностью частиц предусмотрен грохот по меньшей мере с тремя ситовыми ярусами с разными размерами отверстий.

После разделения фракций, обедненных металлами, богатых пластмассами, по меньшей мере на три фракции, богатые пластмассами, с различной крупностью частиц или после прохождения, возможно, предусмотренных после этого средств для отделения неочищенного налета и/или древесных частиц, предпочтительно, путем разделения по плотности, по одному из усовершенствованных вариантов установки согласно изобретению предусмотрены самостоятельные средства для отделения отдельных сепарируемых фракций, богатых пластмассами, по плотности. Средства для отделения по плотности первой сепарируемой фракции, богатой пластмассами, с предпочтительной крупностью частиц порядка 0-1,5 мм выполнены таким образом, что в качестве конечного продукта образуются неферромагнитная металлическая фракция и помол из пластмассы. Средства для отделения по плотности второй сепарируемой фракции, богатой пластмассами, с предпочтительной крупностью частиц порядка 1,5-4,0 мм и отдельные от них средства для отделения по плотности третьей сепарируемой фракции, богатой пластмассами, с предпочтительной крупностью частиц порядка 4,0-7,0 мм выполнены таким образом, что в качестве конечного продукта образуются, соответственно, неферромагнитная металлическая фракция и предварительно облагороженная фракция гранулята, причем полученные металлические фракции и фракции гранулята, соответственно, дальше по меньшей мере частично обрабатываются совместно.

Так, например, по одному из усовершенствованных вариантов установки согласно изобретению к средствам для отделения по плотности второй и третьей фракций, богатых пластмассами, последовательно подсоединены средства для поверхностной очистки полученных фракций гранулята. Эти средства выполнены таким образом, что пыль, налипшая на частицы пластмассы, и/или рабочие жидкости (в частности, жиры и масла) могут быть удалены. К средствам для поверхностной очистки согласно одному из предпочтительных вариантов выполнения в две ступени последовательно подсоединены средство для отделения поливинилхлорида (ПВХ), а за ним средство для отделения полиолефинов, причем оба средства предпочтительным образом выполнены для мокрого разделения по плотности. После средств для выделения полиолефинов из фракции пластмасс согласно одному из вариантов выполнения изобретения предусмотрены средства для выделения частиц резины из фракции материала.

С помощью установки согласно изобретению в результате переработки неочищенного гранулята, получаемого путем переработки отходов, обедненных металлами, богатых пластмассами, получается гранулят пластмассы, который благодаря своей степени очистки может использоваться как материал, удовлетворяющий высоким требованиям к качеству.

Ниже изобретение более подробно описывается на примере выполнения, на соответствующих чертежах изображены:

на фиг.1 - блок-схема последовательных стадий переработки для получения богатых пластмассами легкой фракции (неочищенного налета) LF и тяжелой фракции (неочищенного гранулята) SF,

на фиг.2 - блок-схема последовательных стадий переработки богатой пластмассами тяжелой фракции (неочищенного гранулята) SF с частичными стадиями III и IV переработки.

Блок-схема, показанная на фиг.1, изображает ход процесса переработки смесей КА материалов, обедненных металлами, богатых пластмассами, для получения богатых пластмассами тяжелой фракции SF и легкой фракции LF, которые могут следовать за технологической операцией шредера по утилизации подержанных автомобилей. Наряду с отходами технологической операции шредера обедненными металлами, богатыми пластмассами, с помощью изобретения могут быть переработаны и другие отходы, богатые пластмассами. При утилизации подержанных автомобилей сначала в ходе самой по себе известной предварительной технологической операции шредера в процессе измельчения вскрываются металлосодержащие отходы. В последующем с помощью вытяжного устройства происходит отделение легкой летучей фракции шредера SLF. Тяжелый нелетучий поток материалов, остающийся после вытяжки, разделяется на магнитном сепараторе на ферромагнитную и неферромагнитную фракции. Ферромагнитная фракция называется ломом шредера и представляет собой первичный продукт шредера, непосредственно используемый в металлургии. Остающаяся тяжелая неферромагнитная фракция называется тяжелой фракцией шредера SSF.

Легкая фракция шредера SLF одна или вместе с тяжелой фракцией SSF, а при необходимости с другими смесями материалов, обедненными металлами, богатыми пластмассами, продолжает перерабатываться, и в случае подверженности процессу они называются отходами КА, обедненными металлами, богатыми пластмассами. Содержание металла в этих отходах, обедненных металлами, богатых пластмассами, составляет <20%, предпочтительно, содержится порядка 5% металла. Для подачи смесей материалов, обедненных металлами, богатых пластмассами, предусмотрены один или несколько задаточных чанов В1 и/или В2 с тем, чтобы отделить процесс переработки от предшествующих процессов, например от технологической операции шредера.

На первой стадии VI переработки ферромагнитные компоненты FE с помощью магнитного сепаратора МА1 отделяются в качестве ферромагнитной фракции, которая тем самым может включаться в металлургический процесс переработки для вторичного использования в качестве материала. Затем следует отделение V2 первой фракции RS1 неочищенного песка с помощью грохота SE1, содержащего в примере выполнения отверстия размером в диапазоне 10-12 мм. В результате отделения этой фракции неочищенного песка разгружаются последующие стадии переработки в отношении отделенной фракции неочищенного песка. К стадии V2 переработки примыкает стадия переработки V3 «отделение неферромагнитных металлических компонентов» (неферромагнитной металлической фракции), как то: медь, латунь и алюминий. Предпочтительно, здесь могут быть использованы средства NE1 для отделения посредством сепарации с вихревым движением воздуха или для чувствительного отделения металлов на основе электропроводности металлических компонентов. Очередная стадия V4 отделения крупных компонентов в значительной степени снижает износ на следующей стадии V5 основного измельчения. На стадии V4 отделения крупных компонентов (тяжелого материала) SG могут быть использованы средства ST для отделения тяжелого материала, так называемые системы Air Knife (воздушного ножа). После отделения тяжелого материала SG на стадии V5 переработки происходит измельчение остающейся фракции с помощью молотковой мельницы НМ. При этом измельчение осуществляется таким образом, что объем легкой фракции (неочищенного налета) LF, содержащейся в остающихся фракциях, увеличивается, благодаря чему на более поздней стадии V7 переработки возможно улучшенное и более аккуратное фракционное разделение остающихся фракций на легкую фракцию (неочищенный налет) LF и тяжелую фракцию (неочищенный гранулят) SF. Для разделения остающейся фракции согласно примеру выполнения предусмотрены средства (WS) для воздушной сепарации. Образующаяся тяжелая фракция (неочищенный гранулят) SF имеет средний насыпной вес >0,2 т/м³, в частности значительно более 0,4 т/м³. Между стадией V5 измельчения, предпочтительно, при 20 мм, и стадией V7 разделения остающихся фракций предусмотрена стадия V6 переработки, на которой с помощью грохота SE2 отделяется вторая фракция RS2 неочищенного песка. Размер отверстий грохота SE2, предпочтительно, располагается в диапазоне 4-8 мм.

Полученный таким путем неочищенный гранулят SF (тяжелая фракция) во время облагораживания, ход которого согласно изобретению подробно описан на фиг.2, на первой стадии VG1 переработки подвергается отделению ферромагнитных компонентов FE, вскрытых во время измельчения на стадии V5 переработки. Предпочтительно, для этого используется магнитный сепаратор МА2, например магнитный барабан или подвесное магнитное устройство. Таким образом, образуется богатая пластмассами, обедненная металлами фракция KF, содержащая также остаток неферромагнитных металлов NE и компонентов NES высококачественной стали. Неферромагнитные металлы NE, а в зависимости от вида переработки и компоненты NES высококачественной стали отделяются на следующей стадии VG2 переработки. Если здесь используется устройство WA1 для сепарации с вихревым движением воздуха, то на этой стадии VG2 переработки отделяются неферромагнитные металлы, как-то: медь, латунь, алюминий, если последние вскрыты, или обнажены. Согласно примеру выполнения здесь отделяются металлические компоненты с крупностью частиц >1 мм. Остается обедненная металлами, богатая пластмассами фракция KFA, содержащая еще в этом случае из металлов высококачественную сталь, а также невскрытые металлические компоненты.

В порядке альтернативы на стадии VG2 может быть использован также способ MS1 чувствительного отделения металлов на основе электропроводности различных металлических компонентов (показан пунктиром). Преимущество чувствительного отделения металлов заключается в том, что наряду с неферромагнитными металлами отделяемыми являются также высококачественная сталь, свинец, а также невскрытые металлы, а разные металлы являются отделяемыми отдельно друг от друга и потому поддаются отдельной переработке металлов. При этом чувствительность, а, следовательно, и желательное качество сепарируемой металлической фракции, предпочтительно, регулируются. Результатом установки малой чувствительности является очень чистая металлическая фракция, в то время как повышение чувствительности увеличивает также отделение кабельной фракции. При использовании чувствительного отделения металлов при известных условиях можно отказаться от стадии VG1 переработки.

Богатая пластмассами фракция KFA, полученная на стадии VG2 переработки, содержит долю ПВХ, зачастую располагающуюся в диапазоне 4-8%. Крупность частиц фракции составляет >5 мм, в частности >10 мм. На следующей возможной стадии VG3 переработки обогащенная хлором доля ПВХ, которая часто включает также повышенные значения свинца и кадмия, сепарируется за счет своей поглотительной способности в отношении рентгеновского излучения. Это осуществляется в сортировочной установке XR1 на основе рентгеновских лучей. Полученная таким путем фракция пластмасс, обедненная хлором, содержит от 0,6 до 1% хлора. Однако в качестве альтернативы, а также опции доля ПВХ, обогащенная хлором, может иметь место еще даже до стадии VG1 переработки (отделения ферромагнитных компонентов FE). Отделение ПВХ, как правило, по существу происходит на последующей стадии мокрого разделения по плотности (VG11), осуществляемого при небольшой крупности частиц, что еще будет показано ниже. На стадии VG4 переработки происходит измельчение этой фракции до крупности частиц <8 мм, предпочтительно, ≤7 мм. В качестве способа выбирается режущее измельчение ZA1 посредством режущих мельниц, с помощью которого осуществляется вскрытие невскрытых металлов в диапазоне >99%. Эта стадия переработки прежде всего важна, если на стадии VG2 переработки использована сепарация с вихревым движением воздуха, с помощью которой не были отделены невскрытые металлические композиции. Следует упомянуть, что стадия VG4 переработки также может быть многоступенчатой. Например, измельчение может происходить в две стадии, причем, соответственно, возможна промежуточная буферизация. Например, сначала можно было бы произвести измельчение до крупности частиц ≤14 мм, предпочтительно, ≤12 мм, а затем (при необходимости после промежуточной буферизации) подключить дальнейшее измельчение до крупности частиц ≤8 мм, предпочтительно, ≤7 мм. За стадией VG4 следует отделение легких частиц пластмассы и древесных частиц, образующихся в результате вскрытия, посредством воздушной сепарации WS1, предпочтительно, установка выполнена регулируемой, так что выдуваются и древесные частицы. При этом, предпочтительно, измеряется остаточная влажность материалов, а скорость вытяжки регулируется в зависимости от остаточной влажности. На последующей стадии VG6 переработки происходит разделение остающейся фракции на три фракции с различной крупностью частиц посредством грохочения SE3 при наличии по меньшей мере трех ситовых ярусов с различными размерами отверстий. Получаются обедненная металлами, богатая пластмассами фракция KF1 с крупностью частиц в диапазоне порядка 0-1,5 мм, обедненная металлами, богатая пластмассами фракция KF2 с крупностью частиц в диапазоне порядка 1,5-4 мм и обедненная металлами, богатая пластмассами фракция KF3 с крупностью частиц в диапазоне порядка 4-7 мм. Более крупные компоненты возвращаются на стадию VG4 переработки (на повторное измельчение, возврат более подробно не показан).

Затем обедненные металлами, богатые пластмассами фракции KF1-KF3 перерабатываются на различных стадиях переработки. Если в ходе предшествующего процесса имел место отказ от стадии VG5 отделения частиц текстиля и древесных частиц, то в качестве стадии VG7 переработки может быть предусмотрена стадия воздушной сепарации WS2 в три захода. Правда, следствием этого может стать увеличение аппаратных затрат, поскольку для воздушной сепарации необходимо предусмотреть несколько средств. К стадии VG7 переработки или, если воздушная сепарация уже была проведена на стадии VG5 переработки, к стадии VG6 переработки при прохождении стадий переработки отдельными фракциями KF1-KF3 примыкает сепарация неферромагнитных металлических компонентов (стадия VG8 переработки). Сепарация неферромагнитных металлических компонентов происходит посредством разделения DT1-DT3 по плотности, в особом варианте выполнения может быть предусмотрено каскадное, например двукратное, разделение по плотности, поскольку аккуратно всегда может быть отделена только одна фракция.

После разделения DT1 фракции KF1 пластмассы по плотности получается помол КМ пластмассы, который может быть использован вместе с неочищенным налетом от первой переработки отходов КА (фиг.1, LF), обедненных металлами, богатых пластмассами. Помол КМ пластмассы представляет собой обедненную хлором пластмассу с содержанием пластмассы <1%. В качестве второй фракции образуется неферромагнитная металлическая фракция NE, которая для отделения остаточных ферромагнитных компонентов при необходимости проходит магнитную сепарацию еще раз. После этого неферромагнитная металлическая фракция NE в значительной степени состоит из меди.

После разделения DT2 фракции KF2, обедненной металлами, богатой пластмассами, по плотности образуются предварительно облагороженная фракция GF1 гранулята и ферромагнитная металлическая фракция NE2. После разделения DT3 фракции KF2, обедненной металлами, богатой пластмассами, по плотности на стадии VG8 переработки в диапазоне порядка 4-7 мм образуются неферромагнитная металлическая фракция NE3 и предварительно облагороженная фракция GF2 гранулята. Фракция GF2 гранулята вместе с фракцией GF1 гранулята подаются на дальнейшую переработку (см. частичную стадию IV переработки на фиг.2 и 4), причем обе фракции GF1, GF2 гранулята для отделения дальнейших стадий переработки могут подвергаться промежуточной буферизации (буфер Р1). Неферромагнитная металлическая фракция NE3 перерабатывается вместе с неферромагнитной металлической фракцией NE2 (см. частичную стадию III переработки на фиг.2)

Неферромагнитная металлическая фракция NE2, полученная после разделения DT2 по плотности, содержит преимущественно медь, а также небольшое количество алюминия, в то время как ферромагнитная металлическая фракция NE3, полученная после разделения DT3 по плотности, содержит преимущественно алюминий, а также небольшое количество меди. Это объясняется тем, что алюминий не очень хорошо поддается резке (скорее он расплющивается в довольно большую плоскую пластинку), в то время как медь поддается резке очень хорошо. Поэтому медь преимущественно обнаруживается в более мелкой фракции NE2.

Перед сепарированием неферромагнитных металлических фракций на свои компоненты они на стадии VG90 переработки сначала подвергаются магнитной сепарации МА3 или МА3' (например, в магнитном барабане) с целью отделения возможно еще присутствующих мельчайших компонентов FE (так называемой мелкосортной стали). После этого для сепарирования неферромагнитных металлических фракций NE2 и NE3 на свои компоненты медь CU и алюминий AL сначала на стадии VG91 переработки предусматривают подачу металлической фракции NE2 на грохочение SE4. При этом размер отверстий грохота может составлять около 0,9-3 мм, предпочтительно 1,5-2,5 мм. В результате получают почти чистую фракцию меди CU и фракцию алюминия AL. Затем фракция алюминия AL подается в металлическую фракцию NE3 (преимущественно из алюминия). После этого поток материалов, полученный на стадии VG92 переработки, подается на оптическую сортировку SO1, причем установка для оптической сортировки отрегулирована на фракцию меньшинства - медь (= «красный»), и отделяет (выдувает) ее. Медь высокой чистоты, отделенная на стадиях VG91 и VG92 переработки, совместно используется в металлургии. Аналогичным образом для использования в металлургии подается алюминий, отделенный на стадии VG92 переработки. Предпочтительным оказалось то, чтобы оптической сортировке (стадии VG92 переработки) для дробления медных многопроволочных проводов предшествовала ударно-отражательная обработка. Благодаря этому возможно значительное повышение эффективности оптической сортировки.

Таким образом, на стадии VG10 переработки происходит поверхностная очистка OR1 частиц гранулята для удаления пыли и рабочих жидкостей, как, например, жиров и масел, частично также диффундировавших в пластмассу. Поверхностная очистка OR1 может быть как сухой, так и мокрой с подачей воды, для чего фракции гранулята очищаются водой в центрифуге. При известных условиях в зависимости от степени загрязнения в воду могут добавляться непенообразующие тензиды. Затем на стадии VG11 переработки проводится первое мокрое разделение NT1 по плотности, при котором происходит разделение материалов по их удельной плотности. При этом до настоящего времени хорошо зарекомендовало себя разделение при значениях около 1-1,5, предпочтительно, около 1,25. При таком разделении могут хорошо выполняться требования доменных печей к содержанию хлора. Правда в зависимости от требований возможны и другие разделения. Для разделения в воду добавляется (разделительное) средство, изменяющее плотность воды таким образом, что так называемая фракция материала с пониженным содержанием хлора держится на воде, а ПВХ отделяется в качестве осаждающейся фракции. Фракция гранулята перед используемым разделительным резервуаром смешивается с разделительным средством в резервуаре для образования пульпы (причем подача в резервуар для образования пульпы с целью регулирования содержания твердого вещества может производиться также в дозированных количествах) и подается в разделительный резервуар вместе с ним при соблюдении ламинарного течения. При этом, предпочтительно, используется разделительный резервуар с пластинками, сочетающий преимущества ламинарного разделения с преимуществами технологии разделения с помощью пластинок, известной из обработки сточных вод. Как вариант предотвращения колебаний плотности возможно соблюдение температуры разделительного средства. В качестве разделительного средства используется, например, сульфат магния MgSO₄. Доля разделительного средства в воде составляет (в зависимости от температуры), например, 20-25%. При этом разделение осуществляется на фракцию (GF-PVC(+)) гранулята, обогащенную ПВХ, и фракцию (GF-PVC(-)) гранулята, обедненную ПВХ. Доля резины во фракции (GF-PVC(+)) гранулята, обогащенной ПВХ, составляет еще около 30-40%, причем она на стадии VG14 переработки подвергается электростатической сепарации TN1, и доля резины существенно снижается. Сепарированная доля резины может подаваться для использования V, остаток фракции (GF-PVC(+)) гранулята, обогащенной ПВХ, может направляться на утилизацию Е, например на свалку. Таким образом, и в отношении фракции (GF-PVC(+)) гранулята, обогащенной ПВХ, достигаются снижение утилизируемой и повышение используемой массы.

Полученная на стадии VG11 переработки фракция (GF-PVC(-)) гранулята, обедненная ПВХ, на последующей стадии VG11 переработки подвергается второму мокрому разделению NT2 по плотности водой, предпочтительно, для выделения из этой фракции гранулята полиолефинов (например, PS, РЕ, PP, ABS, PA). При этом разделение по удельной плотности порядка 0,8-1,2, в частности 1,0, оказалось особенно предпочтительным, причем в зависимости от потребности здесь возможны и другие значения. При мокром разделении NT2 по плотности получаются фракция (GF-PO(+)) гранулята, обогащенная полиолефинами, и фракция (GF-PO(-)) гранулята, обедненная полиолефинами. Полученная фракция (GF-PO(+)) гранулята, обогащенная полиолефинами, состоит по существу из РЕ и РР, а также содержит долю резины <2%, по меньшей мере в большой степени удаляемую или снижаемую на стадии VG13 переработки также путем электростатической сепарации ЕТ2. Образуется облагороженная фракция GF_veredelt гранулята, которая может подаваться для (материального) использования V при соблюдении высоких требований к качеству. Облагороженная фракция GF_veredelt гранулята по мере надобности, если этого потребуют последующие процессы использования, может направляться на дальнейшее измельчение (доизмельчение). Фракция (GF-PO(-)) гранулята, обедненная полиолефинами, также подается для использования V.

Перечень позиций

Реферат

Изобретение относится к способу и установке для переработки тяжелой богатой пластмассами фракции (SF), которую получают при переработке обедненных металлами, богатых пластмассами отходов (КА), образующихся по меньшей мере частично в результате технологических операций шредера по утилизации подержанных автомобилей. Способ включает по меньшей мере следующие последовательные стадии переработки: выделение (VG1, VG2) металлов (FE, NES, NE) из тяжелой фракции, богатой пластмассами, измельчение (VG4) тяжелой обедненной металлами, богатой пластмассами фракции (KFA), остающейся после отделения металлических компонентов, разделение (VG6) тяжелой обедненной металлами, богатой пластмассами фракции (KFA), остающейся после отделения металлических компонентов, на богатые пластмассами фракции (KF1-KF3) с различной крупностью частиц, по меньшей мере частичная переработка (VG7-VG13) сепарированных, богатых пластмассами фракций (KF1-KF3) на отдельных стадиях переработки. Способ осуществляется на установке, включающей такие средства, как МА2 - магнитный сепаратор, WA1 - сепаратор с вихревым движением воздуха, MS1 - отделение металлов, ZA1 - режущее измельчение, SE3 - грохот, DT1-DT3 - деление по плотности, P1 - буфер, OR1 - поверхностная очистка, NT1 - мокрое разделение по плотности, NT2 - мокрое разделение по плотности, ЕТ - электростатическая сепарация, КМ - помол пластмассы, SO1 - оптическая сортировка. Технический результат - повышение эффективности разделения тяжелой фракции богатой пластмассами фракции, а также получение высокочистой фракции гранулята. 2 н. и 44 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула