Brevet FR2690928A1 — publié le 19931112

La présente invention concerne un procédé ainsi qu'un dispositif permettant d'assurer la séparation et la récupération des constituants métalliques et/ou autres constituants valorisables présents dans un matériau composite notamment stratifié matière plastique-métal. L'invention s'applique notamment, sans pour autant être limitée à une telle application, à la récupération du cuivre contenu dans des plaques de stratifiés pour circuits imprimés. On sait que lors de la réalisation de telles plaques constituées d'un support de tissu de verre lié par des résines époxy sur lequel est déposé un revêtement de cuivre à pureté très elevée, on est amené à découper au format désiré des plaques de dimensions relativement importantes, ce qui se traduit par des chutes comprenant une proportion non négligeable de cuivre à pureté très élevée (de l'ordure de 99,95*). Jusqu'à présent, il n'a pas été possible de récupérer ce cuivre par un procédé classique de fusion à haute température étant donné que la mise en oeuvre d' un tel procédé se traduit par la production d'une liaison verre et cuivre conduisant à un bi-sulfure de cuivre non valorisable à ce jour et l'démission de gaz toxiques résultant de la combustion des résines époxy. La présente invention s'est fixé pour objectif de réaliser la séparation des composés métalliques et notamment du cuivre, contenu dans un matériau composite grâce à un procédé ne présentant pas les inconvénients mentionnés ci-dessus des techniques antérieures. En conséquence, l'invention concerne un procédé de séparation des constituants métalliques valorisables tels que notamment verre-résine-métal contenus dans un matériau composite notamment stratifié matière plastique-métal caractérisé en ce qu'il consiste à - réaliser un traitement thermique non destructible du matériau composite à une température comprise entre environ 350 et 4500C, sous atmosphère contrôlée choisie de manière à empêcher toute inflammation destructrice des produits ou matières valorisables par les gaz se dégageant lors de ce traitement - séparer les constituants métalliques des sousproduits formant le support isolant résultant dudit traitement thermique et - conditionner les constituants métalliques valorisables ainsi séparés. Selon l'invention l'atmosphère contrôlée lors du traitement thermique peut être oxydante ou réductrice. De préférence, la température de ce traitement thermique est d'environ 4000C. L'invention vise également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé tel que spécifié ci-dessus. Ce dispositif est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend : - une enceinte de traitement thermique alimentée en déchets de matériau composite et dans laquelle on effectue la pyrolyse de ces déchets à une température comprise entre 350 et 4500C, de préférence environ 4000C, les gaz de combustion des liants contenus dans le matériau composite étant évacués à partir de ladite enceinte pour être traités et épurés par des moyens classiques - des moyens de broyage recevant le matériau provenant de l'enceinte de traitement thermique - des moyens assurant la séparation des constituants métalliques valorisables des sous-produits et - des moyens de conditionnement des constituants métalliques ainsi séparés. Selon un mode de réalisation préféré, ladite enceinte de traitement thermique est réalisée sous la forme d'une enceinte à particules caloporteurs, pouvant être par exemple du type à pluie de particules, à lit fluidisé ou à lit vibré. Selon l'invention, les déchets dudit matériau composite préalablement réduits aux dimensions nécessaires sont amenés sur un transporteur continu de type divers, tapis, vibreur, etc et dans ce cas un tambour rotatif positionné dans ladite enceinte de traitement thermique et plus particulièrement dans le lit de particules, l'alimentation dudit tambour étant effectuée à l'aide d'une vis d'alimention placée à l'une de ses extrémités et l'extraction et l'évacuation des déchets traités étant réalisées à l'aide d'un système releveur classique prévu à l'autre extrémité dudit tambour. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après en référence au dessin annexé dont la figure unique est une vue schématique du dispositif mettant en oeuvre le procédé spécifié ci-dessus. Ainsi qu'on l'a mentionné ci-dessus, ce procédé se caractérise essentiellement par le fait que les déchets de matériau composite contenant un constituant métallique valorisable notamment un métal rouge tel que du cuivre, sont traités dans une enceinte de traitement thermique dans laquelle est maintenue une température comprise entre 350 et 4500C, de préférence 4000C, une atmosphère contrôlée étant maintenue dans ladite enceinte de manière à éviter toute inflammation des produits résultant de la combustion des matières inflammables. Après ce traitement thermique, le matériau traité subit une opération de triage afin de séparer le constituant métallique valorisable, ce dernier étant ensuite conditionné. La figure unique représente, à titre d'exemple non limitatif une installation permettant d'assurer la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Cette installation comporte une trémie 10 d'alimentation dans laquelle sont stockés les déchets du matériau composite (par exemple des déchets résultant de la découpe de plaques de circuits imprimés) ceux-ci ayant été préalablement conditionnés par exemple en les découpant aux dimensions voulues. Cette trémie 10 alimente, par l'intermédiaire de dispositifs de dosage et de pesage classiques non représentés sur le dessin, l'enceinte de traitement thermique 12 dans laquelle est maintenue une température comprise entre environ 350 et 4500C ainsi qu'une atmosphère contrôlée pouvant être oxydante ou réductrice. Cette enceinte de traitement thermique 12 est de préférence un four à particules par exemple un four à lit fluidisé, à lit vibré ou à pluie de particules. Dans le mode de réalisation non limitatif selon lequel l'enceinte de traitement thermique est constitué d'un four à particules, les déchets provenant de la trémie de stockage 10 sont amenés sur un transporteur et, dans ce cas dans un tambour rotatif placé dans le lit de particules, l'alimentation de ce tambour étant réalisée par tout moyen classique, notamment une vis transporteuse placée à l'une des extrémités dudit tambour et l'évacuation des déchets traités s'effectue à l'aide de systèmes releveurs classiques positionnés à l'autre extrémité de ce tambour. Bien entendu, il ne s'agit là que d'un exemple de réalisation, tout autre système pouvant être utilisé sans sortir du cadre de l'invention. Les déchets traités provenant du four 12 sont amenés dans une trémie 14 alimentant un broyeur 16 à partir duquel ces déchets traités et réduits aux dimensions voulues sont délivrés à un séparateur 18 à partir desquels on évacue de façon séparée, d'une part les constituants métalliques valorisables (conduite 20) et d'autre part, les sous-produits (conduite 22). Ces derniers sont traités de façon classique par exemple par compactage en 24 avant d'être évacués. Les constituants métalliques valorisables sont amenés dans un épurateur 26 pour être ensuite stockés après épuration dans une trémie 28 alimentant une installation de conditionnement 30. Ce conditionnement peut être effectué de manière à réaliser une granulation de compactage du constituant métallique récupéré lequel est ensuite conditionné et évacué. L'installation comporte bien entendu des moyens classiques d'épuration et de dépoussièrage des fumées extraites du four de pyrolyse 12 (ces installations de type bien connu n'ont pas été représentées sur le dessin). Elle comporte également un système d'épuration et de filtration de l'air provenant du séparateur 18 et de l'épurateur 26. Ici encore il s'agit de systèmes bien connus de l'homme de l'art et pour cette raison, ils ne seront pas décrits ici. L'invention permet dans des conditions économiques particulièrement avantageuses de récupérer des composants métalliques de pureté élevée contenus dans des matériaux composites notamment stratifiés matière plastique-métal. C'est ainsi que cette invention permet de récupérer le cuivre contenu dans des déchets provenant de la réalisation de plaques de circuits imprimés. Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux exemples de mise en oeuvre ou de réalisation décrits et mentionnés ici mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 - Procédé de séparation des constituants métalliques et autres constituants valorisables contenus dans un matériau composite notamment stratifié matière plastique-métal caractérisé en ce qu'il consiste à - réaliser un traitement thermique non destructible du matériau composite à une température comprise entre environ 350 et 4500C, sous atmosphère contrôlée choisie de manière à empêcher toute inflammation destructrice des produits ou matières valorisables par les gaz se dégageant lors de ce traitement - séparer les constituants métalliques des sous produits de la matière plastique résultant dudit traitement thermique et - conditionner les constituants métalliques valorisables ainsi séparés. 2 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'atmosphère contrôlée lors du traitement thermique peut être oxydante ou réductrice. 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la température dudit traitement thermique est d'environ 4000C. 4 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il comprend - une enceinte de traitement thermique (12) alimentée en déchets de matériau composite et dans laquelle on effectue la pyrolyse de ces déchets à une température comprise entre 350 et 4500C, de préférence environ 4000C, les gaz de combustion des liants contenus dans le matériau composite étant évacués à partir de ladite enceinte pour être traités et épurés par des moyens classiques - des moyens de broyage (16) recevant le matériau provenant de l'enceinte de traitement thermique - des moyens (18) assurant la séparation des constituants métalliques valorisables des sous-produits et ; - des moyens (30) de conditionnement des constituants métalliques ainsi séparés. 5 - Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que ladite enceinte de traitement thermique (12) est réalisée sous la forme d'une enceinte à particules caloporteurs. 6 - Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que ladite enceinte de traitement thermique est du type à pluie de particules, à lit fluidisé ou à lit vibré. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6 caractérisé en ce que les déchets dudit matériau composite préalablement réduits aux dimensions nécessaires sont amenés sur un moyen transporteur et dans ce cas, dans un tambour rotatif positionné dans ladite enceinte de traitement thermique (12) et plus particulièrement dans le lit de particules, l'alimentation dudit tambour étant effectuée à l'aide d'une vis d'alimention placée à l'une de ses extrémités et l'extraction et l'évacuation des déchets traités étant réalisées à l'aide d'un système releveur classique prévu à l'autre extrémité dudit tambour. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 7 caractérisé en ce que le conditionnement du constituant métallique après séparation comporte une granulation de compactage de ce dernier.