PROCESS AND INSTALLATION FOR PREPARING COATED METALLIC ARTICLES AND FOR OBTAINING SPHERICAL METALLIC PARTICLES

Abstract: 1. Process for working up metal parts provided with a surface coating, wherein the metal parts to be worked up are comminuted to a particle size of from 1 to 20 millimetres, these coarse fractions are subjected to fine comminution in micro-vortex mills whereby the coarse fractions are comminuted to a particle size of about 300 mu m (micrometres), the mixture of solids consisting of a metal fraction and a non-metal fraction is then separated in sifters into the metal fraction and the non-metal fraction, the non-metal fraction is agglomerated and the metal fraction passed on to further processing.

Description: "Verfahren und Anlage zur Aufbereituno von mit einer Oberflächenbeschichtung versehenen Metallteilen und zur Erzielung von Kugelform aufweisenden Metallteilchen" Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufbereitung von mit einer Oberflächenbeschichtung versehenen Metallteilen und auf eine Anlage zur Durchfuhrung dieses Verfahrens. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf die Herstellung von eine Kugelform aufweisenden kleinen Metallteilchen, z.B. aus Aluminium. Metallische Folien, Bänder oder Profile, die mechanisch, chemisch oder elektrochemisch behandelt sind, die bedruckt, lackiert, kaschiert oder zu Verbundfolien mit anderen Werkstoffen verarbeitet sind, fallen in grossem Umfang als Abfall, Schrott od. dgl. an. Bisher werden derartige Abfälle in Umschmelzwerken eingeschmolzen. Solche Verfahren arbeiten mit Trommelöfen oder Wannenöfen, in denen zum Teil die zu behandelnden Abfälle und Schrottmaterialien unter einer Salzdecke bearbeitet werden. Hierbei werden die nichtmetallischen Bestandteile verbrannt. Die metallischen Bestandteile sollen in die schmelzflussige Phase überführt, gereinigt und zu Umschmelzmetallen verarbeitet werden. Diese bekannten Verfahrensweisen haben einerseits einen hohen Metatlabbrand, stellen andererseits aber ausserdem eine grosse Umweltbelastung durch Abbrennen der Kunststoffe, wie Plastiküberzüge, Lacke od. dgl., dar und benötigen einen verhältnismässig hohen Energiebedarf. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufbereitung der vorstehend genannten, mit einer Oberflächenbeschichtung oder -bearbeitung versehenen Metallteile in einem mechanischen Arbeitsgang zu erreichen, so dass die bei den bisher bekannten Verfahren auftretenden Nachteile, wie Metallverluste, Umweltbelastung und hoher Energiebedarf, ausgeschaltet werden. Hierbei soll auch die Rückgewinnung von metallischen Rohstoffen aus bisher unzugänglichen Quellen, wie beispielsweise Haushaltsmüll, möglich werden. Aufgabe der Erfindung ist,auch in einem mechanischen Arbeitsgang kleine Metallteilchen mit Kugelform zu schaffen. Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Verfahrensmerkmale gemäss dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen dieses Verfahrens und eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens sind in den Unteranspruchen erläutert Durch die neue Arbeitsweise liegt die Rückgewinnungsmenge bei loo % des eingebrachten Materials und eine Umweltbelastung ist vollkommen ausgeschlossen. Der einzusetzende Energiebedarf beträgt nur 1/12 gegenüber dem Energiebedarf gemäss dem Stand der Technik und es ist zum ersten Mal möglich, auch aus sortierten Haushaltsabfällen die vorhandenen Metallteile ohne Schwierigkeiten rückzugewinnen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Feinzerkleinerung in sogenannten Mikro-Wirbel-Mühlen erfolgt. Derartige Mikro-Wirbel-Mühlen, die auch unter dem Warenzeichen "Ultrarotor" der Firma Altenburger Maschinen KG in Hamm bekannt sind, arbeiten derart, dass das zu vermahlende Gut den Rotormühlen zugeführt wird. Die als Mahlmedium dienende Luft wird durch ein Luftsammelrohr angesaugt und transportiert das Produkt von unten nach oben durch die eigentlichen Mahlzonen. Rotierende Mahlplatten erzeugen dabei Mikro-Wirbel, in denen der eigentliche Zerkleinerungsvorgang abläuft. Wesentliches Kennzeichen solcher Mikro-Wirbel-Mühlen ist darin zu sehen, dass die Luft als Mahlmedium benutzt wird, wobei in den durch die Konstruktion und Luftführung hervorgerufenen Mikro-Wirbeln der eigentliche Mahlvorgang abläuft. Nur ein kleiner Teil des Produktes kommt mit den rotierenden oder feststehenden Maschinenteilen in Berührung. Die sehr gute Zerkleinerungswirkung der Mikro-Wirbel Mühlen beruht auf einem sehr hohen Luftdurchsatz. Durch die sowohl rotierenden als auch feststehenden Einbauten und eine geeignete Luftführung wird die Mahlluft in eine extreme Turbulenz versetzt. Eine Vielzahl von Mikro-Wirbeln bildet sich in der eigentlichen Mahlzone, und innerhalb dieser Mikro Wirbel wird sowohl die Richtung als auch die Geschwindigkeit der einzelnen Partikel in extrem kurzen Zeitabständen geändert. Hierdurch erfolgen gegenseitige Stösse der Partikel, die zur schonenden Zerkleinerung führen. Durch den hohen Luftdurchsatz wird die bei der Prallzerkleinerung entstehende örtlich begrenzte Wärme durch das Mahlmedium "Luft" sofort abgeführt. Unabhängig von der Zerkleinerung erfolgt gleichzeitig eine Umformung der Partikel in kleine runde Körper. Der metallische Anteil der den Mühlen aufgegebenen Rohmenge verformt sich dabei plastisch zu einer nicht reversib len Kugelform, während anhaftende Bestandteile, wie Kunststoff, Fasern od dgl., teils spröden, fasrigen oder elastischen Charakter haben und nach Beendigung der Feinzerkleinerung in nadeliger, faseriger oder plättchenförmiger Form anfallen, die sich z.B. in Kaskadensichtern leicht von den kugeligen metallischen Teilen trennen lassen. Die plastisch zu einer nicht reversiblen Kugelform umgeformten Metallteilchen sind ebenfalls gegenüber dem Stand der Technik neu. So ist beispielsweise der Einsatz von Aluminium in Form von Granulaten oder Aluminiumpulver als Zusatz in der Stahlindustrie bekannt. Die Granulate weisen dabei eine Granulatgrösse ab etwa 2 mm auf, haben eine Tropfenform und keine Kugelform und sind daher nur sehr schwer zu verarbeiten. Der bei der Bildung der Tropfenform entstehende Grat führt zu erheblichen Verschleisserscheinungen in den entsprechenden Fördereinrichtungen. Das Aluminiumpulver weist eine Korngrösse von o,4 bis o,5 mm auf und ist damit ebenfalls nicht besonders gut für den Einsatz in der Stahlindustrie geeignet, da es sich nicht gut in die Stahlschmelze einmischen lässt. Wird gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren die Grobfraktion einer Feinzerkleinerung zugeführt, die vorzugsweise in Mikrowirbelmühlen erfolgt, wird hierdurch eine Kugelform erzielt in der Grösse von o,1 bis 2,o mm. Diese Metallteilchen sind rieselfähig, können in Förderleitungen problemlos gefördert werden und können den Metallschmelzen in einfachster Weise zugemischt werden. Bei der Behandlung von mit Thermoplasten od. dgl. versehenen Metallen ist eine weitere Kühlung der Feinzerkleinerungseinrichtungen sinnvoll, um derart ein Schmieren und Anbacken der thermoplastischen Anteile zu verringern. Die Feinzerkleinerung soll vorzugsweise bei einer Temperatur von unter looO C durchgeführt werden. Gemäss der Erfindung wird die bei der Feinzerkleinerung entstehende Nichtmetallfraktion aus nadeligem, faserigen oder plättchenförmigen GeröLl agglomeriert und diese Produkte dann für minderwertige Kunststoffprodukte eingesetzt. Die Metallfraktion fällt in einer Reinheit von ca. 95 X an und kann in der anfallenden Form industriell weiterverarbeitet werden. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemässen Verfahrens gehen aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen hervor. Die Zeichnungen zeigen in den Fig. 1 eine Aufbereitungsanlage unter Bebis 5 nutzung der erfindungsgemässen Ver fahrensweise. In Fig. 1 ist mit 1 eine Zuförderanlage bezeichnet, beispielsweise ein Förderband, mit der die aufzubereitenden Metallteile, die als Folien, Bänder oder Profile ausgebildet sein können und eine Oberflächenbeschichtung aufweisen, zugefördert werden. Aufgabe der Aufbereitungsanlage ist, die Oberflächenbeschichtung von dem metallischen Teil zu trennen. Von der Förderanlage gelangt das Rohout in eine Schneidmühle 2, in der eine Grobzerkleinerung des Rohgutes auf eine Korngrösse zwischen 1 und Zo mm erfolgt. Von dieser Schneidmühle wird über ein Fördergebläse 3 das grobzerkleinerte Rohgut einem ZykLonabscheider 4 aufgegeben, in welchem die Feststoffteile von der Luft, die zwangsläufig aufgrund der Förderung zugegeben wurde, getrennt werden und unter Zwischenschaltung einer Zellenradschleuse 5 wieder in eine Förderleitung 6 aufgegeben werden, die mit einem Fördergebläse 7 ausgerüstet ist. Von hier gelangt die Grobfraktion in einen Speichersilo 8 und kann von hier aus unter Zwischenschaltung einer Zellenradschleuse 9 der Weiterverarbeitung zugeführt werden. An die Zellenradschleuse 9 schliesst sich eine Förderleitung lo mit einem Fördergebläse 11 an, das die Grobfraktion über die Förderleitung lo einem Puffersilo 11 zuführt (Fig. 2), von welchem aus das grob zerkleinerte aufzubereitende Gut einer oder mehrerer Mikro-Wirbel-Mühlen 12 zugeführt wird, wobei in der Zeichnung nur eine Mikro-Wirbel-Mühle aus übersichtlichkeitsgründen dargestellt ist Aus der Mikro-Wirbel-Mühle gelangt das fein zerkleinerte Gut über eine Förderleitung 14 zu einer Luft-Feststofftrenneinrichtung 15 und von dieser wiederum unter Zwischenschaltung von Zellenradschleusen 16 in eine Förderleitung 17, die das sogenannte Feingut in einen Speichersilo 18 fördert. Dieses Feingut kann - unter Zwischenschaltung einer Zellenradschleuse 19 - über eine Förderleitung 20, die von einem Fördergebläse 21 betrieben wird, abgezogen werden und gelangt (Fig. 3) in einen Puffersilo 22, von dem aus die sogenannte Feinfraktion in unterschiedliche Siebfraktionen dadurch getrennt werden kann, dass die Feinfraktion einer Taumelsiebanordnung 23 zugeführt wird, in der mehrere übereinandergeschaltete Siebe die Trennung in die unterschiedlichen Siebfraktionen herbeiführt. Diese so erzielten unterschiedlichen Siebfraktionen werden, wie dies durch die einzelnen Förderleitungen 24, 25, 26 und 27 verdeutlicht ist, jeweils einem Zyklonsichter zugeführt, von dem aus nunmehr das Metall - Nichtmetallgemisch - je einem Kaskadensichter 28 bzw. 29, 30 oder 31 zugeführt wird. Der Kaskadensichter trennt die metallische oder nichtmetallische Fraktion, wobei die nichtmetallische Fraktion einem Sichter 32 aufgegeben wird, während die Metallfraktion aus dem Kaskadensichter 28 abgezogen und in eine Förderleitung 33 gegeben wird, die mit einem Fördergebläse 34 ausgerüstet ist. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, gelangt die nichtmetallische Fraktion in einen Vorratssilo 40 und von diesem zu einem Agglomerator, der allgemein mit 35 bezeichnet ist, und das so gewonnene Gut wird als Granulat bei 36 abgezogen. Die über die Förderleitung 33 geförderte Metallfraktion gelangt zu einem Puffersilo 37 bzw. einer Puffersiloanlage und kann von hier - wie bei 38 ersichtlich - abgezogen und weiterverarbeitet werden. Zusammenfassend ist also festzustellen, dass allein durch mechanische Zerkleinerung eine Aufbereitung von mit einer Oberflächenbeschichtung versehenen Metallteilen möglich ist, die gegenüber dem bisher bekannten Verfahren erhebliche und verschiedene Vorteile aufweist. Gleichzeitig ist es mit dem erfindungsgemässen Verfahren aber auch möglich, Metallteilchen bestimmter Korngrösse und Oberflächengestaltung zu schaffen, die für den industriellen Einsatz von besonderem Vorteil sind.

Claims: Patentansprüche: 1. Verfahren zur Aufbereitung von mit einer Oberflächenbeschichtung versehenen Metall teilen, dadurch gekennzeichnet, dass die aufzubereitenden Metallteile auf eine Korn grösse von 1 mm bis 2c mm zerkleinert werden, diese Grobfraktionen einer Feinzerkleine rung zugeführt wird, auf der die Grob fraktion auf eine Korngrösse von etwa o,1 bis 2,o mm (vorzugsweise o,3 mm) zer kleinert wird, anschliessend das Feststoff gemisch aus Metallfraktion und Nichtmetall fraktion in Sichtern in die Metallfraktion und die Nichtmetallfraktion getrennt wird, die Nichtmetallfraktion agglomeriert und die Metallfraktion zur Weiterverarbeitung abgeführt wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass das Mahlgut und/oder die Mühlen bei der Feinzerkleinerung gekühlt werden. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Förderung des zer kleinerten Aufbereitungsgutes in ge schlossenen Leitungen durch Fördergebläse erfolgt. 4. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass sich an die Feinzer kleinerung eine Siebstation anschliesst, in der das Metall-Feststoffgemisch in unterschiedliche Siebfraktionen getrennt und einzelnen, je einer Siebfraktion zu geordneten Kaskadensichtern zugeführt wird. 5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, dass zwischen die einzelnen Arbeitsstufen Zentrifugalsichter einge schaltet sind, die eine Luft-Feststoff Trennung herbeiführen. 6. Anlage nach Anspruch 4 und 5, dadurch ge kennzeichnet, dass zwischen die Förder leitungen und die Silos bzw. Sichter Zellenradschleusen eingeschaltet sind. 7. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, dass die Feinzerkleinerung in Mikro-Wirbel-Mühlen erfolgt. 8. Verfahren zur Erzielung von Kugelform auf weisenden Metallteilchen, dadurch gekenn zeichnet, dass das metallische Ausgangs material auf eine Korngrösse von 1 mm bis 20 mm zerkleinert wird, diese Grobfraktion einer Feinzerkleine rung zugeführt wird, auf der die Grob fraktion auf eine Korngrosse von etwa o,1 bis 2,o mm (vorzugsweise o,3 mm) zer kleinert wird, wobei die Feinzerkleinerung der Grob fraktion in Mikrowirbelmühlen erfolgt. 9. Anwenduna der nach den Verfahren 1 bis 3 und 8 sowie in der Anlage gemäss den Ansprüchen 4 bis 6 erzielten Metallteilchen zur Stahlveredelung in Form von Aluminiumteilchen.

Inventors: DUUS, GUNTER, Duus, Günter
Applicants: METALLWARENFABRIK STOCKACH GMBH
Application year: 1984
Main classification: C22B1
IPC codes: B07B4, B03B9, B07B9, C22B1