本發(fā)明涉及物品、尤其是電子廢棄物的處理,目的在于回收形成電子廢棄物的材料、尤其是回收這類廢棄物的生產(chǎn)中所使用的金屬,這些物品包括塑料材料和各種金屬。這種廢棄物可以包括電路板、記憶卡、智能卡、和配備有分立的或一體的電子部件的任何其他電路或物品。
背景技術(shù):
::這種電子廢棄物基本上包括兩類材料,即一方面是聚合物材料,另一方面是金屬,有些金屬貴重而有些金屬不太貴重,具體地(并非窮盡地)為銀、銅、鐵、鉛、錫、金、銀、鋁、鉭、鈀、和稀土金屬(鑭系)。就以回收和循環(huán)利用不可用的或老化的廢棄物為目的的環(huán)保動機(jī)以及某些金屬的日益稀缺而言,現(xiàn)今這些金屬的回收是極其重要的挑戰(zhàn)。因此,不僅存在經(jīng)濟(jì)效益,而且處理這種廢棄物以便從中回收能夠被再次使用的材料、尤其是金屬還存在環(huán)保效益。但是,這種處理會遇到重大困難:-待回收的金屬中的每一者的量相對于這種廢棄物的總重量或總體積是相對較小的;-前述的廢棄物包含不同的金屬,考慮到這些金屬的相似的特性、尤其是對于某些金屬的密度而言,將這些金屬分開是先驗(yàn)困難的;-廢棄物中聚合物材料的存在進(jìn)一步使處理復(fù)雜化。因此,用于在僅包括單一類型金屬的廢棄物中(尤其通過精煉或熔化)回收金屬的已知技術(shù)不能直接用于這類應(yīng)用。因此,已經(jīng)開發(fā)了以回收電子廢棄物中包含的各種金屬為目的的過程。在第一已知過程中,基于火法冶金,廢棄物按順序經(jīng)歷:-熱處理,以便使金屬源均勻(煅燒),以便使塑料和耐火氧化物分離;-氧化,該氧化使分離變?yōu)榭赡?;以?精煉。這樣的過程尤其用于回收銅、鎳或鋅。但是,這種已知的過程具有缺點(diǎn),具體是:-燃燒塑料材料和其他易燃材料在環(huán)境方面具有有害的后果、尤其是釋放呋喃和二惡英的事實(shí);-要求化學(xué)處理,化學(xué)處理具有的環(huán)境影響是顯著的;-已知的過程為能量密集型,需要較長處理時間;-對于某些金屬的回收是有限制的,尤其將鋁、鐵和鉭排除在外。還已經(jīng)提出被稱為濕法冶金過程的過程,該過程在分離和凈化過程(例如通過雜質(zhì)沉淀、溶劑提取、吸附和離子交換)之后,基于溶劑、尤其是酸或鹵化物的使用,以便使金屬分離和聚集。例如,通過硫酸對電子廢棄物氧化使得能夠浸提銅和銀,而氰化法使得可以回收金、銀、鈀和少量的銅。將該濕法冶金過程尤其訴諸于鋁、鋅、和銅,而且還訴諸于鎳、鉻和錳。但是,這種已知的過程使用大量的酸,就環(huán)境和安全而言這是極不利的。通過已知的方式還提出了需要細(xì)菌或真菌的生物技術(shù)過程。但是,這些過程還處于試驗(yàn)階段,還未被證明其有效性,尤其相對于經(jīng)濟(jì)和環(huán)境指標(biāo)而言。最終,從文獻(xiàn)“用于從廢棄的印刷電路板中回收金屬價值的新型流程”中已知的技術(shù)使生物技術(shù)過程成為可能,通過濕相處理(通過水力旋流、浮選和多重力分離來進(jìn)行分級)與干相處理(電動和靜電分離)的組合將磨碎的印刷電路板的成分一方面分離成輕的部分(基本上是塑料材料)以及另一方面分離成重的部分(基本上是金屬)。但是,這個已知過程導(dǎo)致低劣的分離性能、并且證明不能將金屬彼此分離。此外,這個文獻(xiàn)的傳授內(nèi)容指出(參見465頁的表1)僅對于尺寸在44μm和100μm之間的顆粒產(chǎn)生有效的分離,并且指出更小的顆??赡鼙蝗コ?。此外,這個文獻(xiàn)似乎表明研磨電路板產(chǎn)生大量非金屬粉末和大量細(xì)長形金屬顆粒,這將使完全機(jī)械化的分離過程變得先驗(yàn)復(fù)雜。因此,因?yàn)槿狈α钊藵M意的工業(yè)解決方案,世界上仍有許多地區(qū)將電子廢棄物簡單地燃燒,以便嘗試回收少部分的金屬。但是,這些過程對于環(huán)境和健康而言是災(zāi)難,最終僅能對材料進(jìn)行最小限度的回收。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的全部或一些缺陷,旨在提出使得可以單獨(dú)回收包含在電子廢棄物的組成中的、具有令人滿意的純凈度的各種金屬的過程,而既不需要熱量輸入也不需要反應(yīng)物、并且不會產(chǎn)生不希望的排放物?;诎l(fā)現(xiàn)的事實(shí):通過執(zhí)行對具有特定顆粒尺寸特征的這種廢棄物進(jìn)行破碎,使得可以將廢棄物的成分單獨(dú)地分離,并且通過液體介質(zhì)將這些碎片從分離過程的一端傳送到另一端,可以將極有效的機(jī)械分離處理應(yīng)用于這個過程,無需依賴于反應(yīng)物、不會有不希望的排放物并且能量消耗有限。因此,提出一種以單獨(dú)回收包含在電子廢棄物中的金屬為目的、對這樣的廢棄物進(jìn)行處理的過程,其特征在于,該過程包括一系列以下步驟:-在適合于單獨(dú)分離廢棄物的各種金屬成分的條件下研磨該廢棄物,-將磨碎的廢棄物與液體混合以形成懸浮液,-通過重力來分離懸浮液以便將包含大部分金屬的、最高密度的顆粒與最低密度的顆粒分離,-通過密度將包含大部分金屬的該懸浮液分離,以便獲得多種懸浮液,這些懸浮液包含單獨(dú)分離的金屬。單獨(dú)地或以任何組合方式考慮,本領(lǐng)域技術(shù)人員將這個過程中某些有利的但任選的特征看做是技術(shù)上兼容的,這些特征如下:*研磨步驟之后金屬顆粒的平均尺寸在大約10μm和100μm之間、并且更優(yōu)選地在20μm和50μm之間。*在研磨之后,金屬顆粒具有在大約25μm和60μm之間的分布值d80。*通過磨損來執(zhí)行研磨的至少一個最后階段。*通過水力旋流來執(zhí)行該重力分離步驟。*懸浮液中的固體部分的比例按重量計在大約5%和30%之間、優(yōu)選地按重量計在大約8%和15%之間。*液體是水,懸浮液額外地包含濕潤劑。*該濕潤劑是非離子的。*密度分離步驟是通過一個或多個分離機(jī)器來執(zhí)行的,該一個或多個分離機(jī)器選自下組,該組包括離心重力分離器、密度表(tablesdensimétriques)、浮選型分離器、螺旋聚集器、和多重力筒式分離器。*該過程包括一組分離機(jī)器,該組分離機(jī)器被級聯(lián)連接并且被設(shè)置成不同的密度范圍。*在密度分離步驟之前,該過程包括磁性分離步驟。*該過程額外地包括最終包裝步驟,該包裝步驟包括清除液體和使分離的金屬球?;?。附圖說明通過非限制舉例的方式給出并且參照附圖,根據(jù)其以下優(yōu)選實(shí)施例的描述將更好的理解本發(fā)明,附圖中唯一的圖是本發(fā)明過程的各步驟的框圖。具體實(shí)施方式參照附圖,以下將描述本發(fā)明的過程的各步驟和執(zhí)行這些步驟的手段。該過程包括以下步驟:步驟1:微粉化這個步驟包括研磨電子廢棄物(整個電路板、智能卡等)直到獲得具有平均尺寸優(yōu)選在10μm和100μm之間、并且更優(yōu)選在大約20μm和50μm之間的顆粒粉末。取決于廢棄物的性質(zhì)和其所預(yù)期的成分,在一個或多個步驟中可以執(zhí)行這種研磨,任選地對下游的顆粒尺寸篩選操作產(chǎn)生的過于粗糙的顆粒進(jìn)行再研磨。這里的目標(biāo)顆粒尺寸是金屬的尺寸,研磨可以導(dǎo)致較粗糙尺寸的非金屬顆粒(尤其是具有更大延展性的塑料)而不危害該過程的有效性。有利地,研磨是在以下情況下進(jìn)行:使得在研磨步驟之后的金屬顆粒的平均尺寸是如上文所定義的、并且使得金屬顆粒的尺寸分布具有在大約25μm和60μm之間的分布值d80。在此回顧的是:分布值d80是顆粒的尺寸,使得這些顆粒的80%具有低于這個值的尺寸。這里應(yīng)當(dāng)指出的是,研磨成具有這樣的顆粒尺寸使得可以確保被處理的電子產(chǎn)品的各種成分單獨(dú)分離足以能夠保證高質(zhì)量的后續(xù)分離步驟,如將描述的。各供應(yīng)商銷售基于各種研磨技術(shù)(球磨機(jī)、磨碎機(jī)、切碎機(jī)、離心式磨機(jī)等)的機(jī)器,這些機(jī)器能夠執(zhí)行這種研磨,并且這些供應(yīng)商具體是法國貝蒂訥的poittemill公司,意大利薩斯索羅的manfredini&schianti公司,英國考文垂的atritor公司、法國阿尼什的pulveris公司、或者德國奧格斯堡的hosokawaalpine公司。此外,這對于待選的研磨類型有利以便給出比非金屬顆粒平均尺寸小的金屬顆粒平均尺寸。一方面,這可以使金屬/非金屬分離較少耗時,以及另一方面可以改善金屬相互分離的性能。磨損研磨尤其使得可以導(dǎo)致這種結(jié)果。步驟2:水懸浮在步驟1中微粉化的顆粒被引入水性介質(zhì)(優(yōu)選是水)中,按固體的重量計大約為8%到15%的比例;通過在罐里攪拌可以進(jìn)行這種懸?。蝗绻枰脑?,將優(yōu)選地是非離子、非發(fā)泡的濕潤劑(例如表面活性劑)并入水性介質(zhì)中以有助于懸浮。這種液體介質(zhì)在貫穿所有隨后的步驟中依然是用于微粉顆粒的載體、并且將如下文所見將在分離結(jié)束時被消除。步驟3:金屬/非金屬分離這個步驟優(yōu)選地使用水力旋流器型分離裝置來執(zhí)行,一方面,使得可以分離密度最大的顆粒(典型地是所有金屬),并且另一方面,使得可以分離密度最小的顆粒(典型地是聚合物和其他非金屬顆粒)。以本身已知的方式,密集的顆粒被射到水力旋流器的錐形壁上并且穿過水力旋流器的下部開口(底流)從水力旋流器中被排出,同時,較輕的顆粒上升穿過向上的二次渦流并且形成被稱為溢流的流動,該溢流穿過上部開口顯現(xiàn)。通過對旋流器的直徑、旋流器的長度和旋流器的錐角、渦流探測器中溢流的出口直徑、底流的塞子的直徑進(jìn)行最佳選擇,最重的顆粒(金屬)成功地朝向下部開口引導(dǎo),而懸浮液溶液中較輕材料(聚合物)沿向上的渦流上升,經(jīng)過上部開口離開,具有隨密度閾值進(jìn)行精細(xì)調(diào)整的可能性。使用了例如由英國切爾滕納姆的saltercyclones有限責(zé)任公司、丹麥渥爾比的flsmidth&krebbs公司、法國洛里昂的neyrtec礦物公司、或南非約翰尼斯堡的multotec公司制造的水力旋流器。步驟4:磁性分離(任選的)由水力旋流產(chǎn)生的、基本上由液體流中懸浮金屬顆粒構(gòu)成的密集顆粒經(jīng)歷磁性分離,以便使磁性金屬(典型地鐵類金屬)從其他金屬中分離。例如,可以執(zhí)行由荷蘭elson的liquisortrecyclingb.v公司在商業(yè)上提出的過程。這里應(yīng)注意的是取決于電子廢棄物的類型,該步驟是任選的。具體地,鐵素體類型材料同樣可以在適合的情況下通過現(xiàn)在將要描述的下流密度分離步驟進(jìn)行回收。步驟5:密度分離然后,基本上包括各種密度的金屬(或是由磁性分離產(chǎn)生的非鐵類金屬、或由在沒有提供磁性分離時的前一步驟產(chǎn)生的所有金屬)的顆粒經(jīng)歷密度分離步驟,該密度分離步驟的目的是使各種密度的金屬互相分離。分離裝置可以選自離心重力分離器、密度表、以及浮選型分離器或螺旋聚集器。取決于廢棄物的性質(zhì)、待分離金屬的數(shù)量和分離器的類型,該分離裝置可以通過不同方式來安排。有利地,使用了加拿大蘭利的sepro公司銷售的falcon系列的重力精選機(jī)或丹麥渥爾比的flsmidth&krebbs公司銷售的其他(knelson精選機(jī))、或其他優(yōu)選地由英國切爾滕納姆的saltercyclones有限責(zé)任公司銷售的多重力筒式分離器。優(yōu)選地,對有待分離的顆粒進(jìn)行輸送的液體介質(zhì)流被級聯(lián)通過一系列分離裝置,每個裝置遞送具有特定密度的金屬。還取決于分離器的類型,根據(jù)增大的密度或者根據(jù)減小的密度(使用salter多重力分離器降低密度)可以進(jìn)行密度分離。任選地,重復(fù)每一欠分離以便增加濃度,因此獲得每種金屬所需要的純凈度。此外,取決于相對于待處理的液體流的機(jī)器分離能力,可以針對給定金屬的分離,提供平行或級聯(lián)運(yùn)行的若干機(jī)器。典型地,對機(jī)器做出調(diào)整安排以用于以下金屬的分離:鋁、銅、鐵、鉛、錫、金、銀、鉭。但是,取決于被處理的廢棄物的上游性質(zhì)(尤其是電路板的品質(zhì)),可以決定忽略某些金屬、或增加某些金屬。在金屬密度相似的情況下,可以額外地將這些金屬一起分離、并且提供隨后的區(qū)別處理。進(jìn)一步將注意的是,在上游可以執(zhí)行與分離塑料材料所使用的相同類型的水力旋流分離,以便分離密度最小的金屬、尤其是鋁。步驟6:最終包裝在前一步驟中分離的各金屬(仍然處于液體載體中顆粒的形式)從液體中被萃取出,典型地通過過濾和干燥,然后經(jīng)歷包裝處理(例如通過壓縮)使回收的金屬的每一者球粒化。在適合的情況下,可以通過任何已知的分析方法來執(zhí)行待處理的廢棄物的上游表征,以便任選地調(diào)整該過程的步驟、尤其是水力旋流和密度分離的參數(shù)。還可以執(zhí)行對所回收的金屬的最后表征以便評價所回收的金屬的純凈度并辨別仍可能存在的第二金屬,并且還可以檢測該過程中可能的分離問題。自然,本發(fā)明決不限于先前的描述,但本領(lǐng)域技術(shù)人員將懂得如何引入先前描述的許多變體或修改。當(dāng)前第1頁12當(dāng)前第1頁12