CH686742A5 - Procédé et installation pour la récupération d'au moins un métal contenu dans des déchets et rebuts de produits industriels. - Google Patents
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Description
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Description
La présente invention a pour objet un procédé et une installation pour la récupération d'au moins un métal contenu dans des déchets et rebuts de produits industriels.
Les métaux contenus dans les déchets et rebuts de produits industriels sont pour la plupart amalgamés ou entourés de produits organiques, gaines de câbles, papiers gras des isolants, plaquettes d'ordinateurs et enrobages en matière plastique des profilés d'alliage d'aluminium, entre autres produits similaires.
Ces produits organiques doivent être éliminés et le procédé le plus simple est la crémation dans des fours ou creusets à la sortie desquels les métaux fondus sont triés et récupérés par des méthodes connues dans le métier.
Cependant, certains métaux récupérés par ce procédé connu, tel que par exemple le cuivre, n'ont plus de valeur marchande rentable, du fait de l'oxydation résultant de la crémation des produits organiques précités.
L'invention a pour but d'éviter cet inconvénient.
A cet effet, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on introduit les déchets et les rebuts de produits industriels contenant au moins un métal à récupérer dans un récipient de traitement rempli de gaz inerte, en ce qu'on les chauffe dans ce récipient de traitement à au moins une température de calcination par pyrolyse des produits organiques amalgamés au métal contenu dans ces déchets et rebuts, en ce que l'on évacue du récipient de traitement les fumées de calcination des produits organiques, et en ce que l'on récupère le métal à la sortie du récipient de traitement.
De la sorte, le métal récupéré par ce procédé à la sortie du récipient de traitement est débarassé des produits organiques sans avoir subi d'oxydation.
Selon la température de chauffe choisie du récipient de traitement au dessus de celle de la calcination par pyrolyse des produits organiques, le métal est récupéré soit sous sa forme originale, par exemple sous forme de câbles ou de profilés lorsque cette température est inférieure à celle de sa fusion, soit à l'état fondu lorsque cette température est au moins égale à celle de cette fusion.
Lorsqu'au moins deux métaux différents sont contenus dans les déchets et rebuts traités, le choix est ainsi possible, par exemple, soit de les récupérer dans leurs formes originales soit de récupérer le métal au point de fusion le plus bas à l'état fondu et l'autre sous sa forme originale.
Pour assurer la mise en oeuvre du procédé, l'invention propose une installation caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une unité de récupération comportant un récipient de traitement étanche à l'air présentant une entrée constituée par une écluse formant un sas étanche à l'air compris entre deux portes ouvrables, une source de gaz inerte réglable à une pression choisie reliée par un premier conduit au sas, un second conduit reliant la source de gaz inerte au récipient de traitement, un moyen de chauffage du récipient de traitement à
une température au moins égale à celle de la calcination par pyrolyse de produits organiques amalgamés au métal à récupérer, et un conduit d'évacuation des fumées de calcination des produits organiques relié au récipient de traitement.
Le moyen de chauffage du récipient de traitement peut être par exemple un four électrique ou à brûleur de combustibles.
Lorsque le moyen de chauffage choisi est constitué par un four à brûleur de combustibles, le conduit d'évacuation des fumées de calcination par pyrolyse des produits organiques en provenance du récipient de traitement peut être avantageusement raccordé au four pour assurer la combustion complète de ces fumées, et un conduit d'évacuation des gaz de cheminée peut être raccordé depuis le four jusqu'à une unité de nettoyage de ces gaz avant de les libérer dans l'atmosphère.
Dans une forme préférée de l'invention tenant particulièrement compte de critères économiques et écologiques, l'unité de récupération comporte un moyen de chauffage du récipient de traitement constitué par une portion d'un conduit de canalisation des gaz de cheminée résultant du brûlage, dans un four à brûleur d'une unité d'incinération de déchets solides, de la partie combustible des déchets non métalliques résultant du triage des déchets et rebuts de produits industriels, le conduit d'évacuation des fumées de calcination en provenance du récipient de traitement étant relié au four de l'unité d'incinération, et le conduit de canalisation des gaz de cette unité étant relié à la suite du récipient de traitement à une unité de nettoyage de ces gaz dans laquelle ils sont purifiés avant d'être libérés dans l'atmosphère.
Dans toutes les formes d'exécution de l'invention, un ventilateur de tirage peut être branché sur le circuit d'évacuation des fumées de calcination par pyrolyse des produits organiques pour faciliter et accélérer cette évacuation.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'installation selon l'invention.
L'unique figure de ce dessin en est une représentation schématique.
L'installation représentée comporte une unité de récupération 1...11 d'un métal tel que le cuivre contenu dans des déchets et rebuts de produits industriels que l'on peut considérer constitués ici pour l'exemple par des câbles électriques, préalablement triés parmi d'autres déchets et rebuts et ensuite coupés en tronçons, schématisés par la flèche 7.
L'unité de récupération comporte en soi:
- un récipient de traitement 1, étanche à l'air, comportant une entrée constituée par une écluse 2 formant un sas 3 également étanche à l'air et compris entre deux portes 4 et 5 ouvrables. Cette écluse 2 est surmontée d'une trémie 6 de chargement des tronçons de câbles 7.
- Une source de gaz inerte 8, par exemple de l'azote, réglable à une pression choisie, reliée par un premier conduit 9 au sas 3 et par un second conduit 10 au récipient de traitement 1.
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- Un moyen de chauffage du récipient de traitement 1 constitué ici par une portion en anneau 11 d'un conduit 12 de canalisation des gaz de cheminée résultant du brûlage, dans un four 13 à brûleur 14 de combustibles d'une unité d'incinération de déchets solides, de la partie combustible 15 des déchets non métalliques résultant du triage des déchets et rebuts de produits industriels, partie combustible dénommée «kapok» en langage de métier. La distance entre l'anneau 11 du conduit 12 destiné au chauffage du récipient de traitement 1 et le four 13 est déterminée, en fonction des déperditions de chaleur le long du conduit 12, pour obtenir une température de chauffe suffisante pour fondre le cuivre contenu dans les tronçons de câble dans le récipient de traitement 1, en atmosphère de gaz inerte.
- Un conduit 16 d'évacuation des fumées de calcination par pyrolyse des produits organiques des gaines des tronçons de câble reliant le récipient de traitement 1 au four 13, pour assurer la combustion complète de ces fumées.
- Un ventilateur 17 de tirage branché sur le conduit 16 d'évacuation des fumées de calcination précitées pour faciliter à la fois l'évacuation de l'air et son remplacement par le gaz inerte dans le sas et le récipient de traitement et pour ensuite faciliter et accélérer l'évacuation des fumées de calcination.
- Une unité de nettoyage 18 des gaz de cheminée reliée au conduit 12 d'évacuation de ces gaz à la suite du récipient de traitement 1.
Après calcination par pyrolyse des gaines de câbles et évacuation des fumées résultant de cette calcination, les tronçons de câbles ainsi débarassés des produits organiques constituant leurs gaines, le cuivre est récupéré à l'état fondu sans avoir subi d'oxydation à la sortie 19 du récipient de traitement.
Dans cet ensemble de moyens constituant l'installation, et dans le but d'obtenir une homogénéité maximale de la combustion du kapok et des fumées de calcination par pyrolyse des produits organiques des gaines des câbles traités, le four 13 de cette unité peut être du genre rotatif ayant à son entrée un élément de brûlage 14 à sifflet de Hartmann et une chambre de post-combustion 20, tels que décrits dans le brevet suisse N° 579 238.
De même pour obtenir une propreté optimale des gaz de cheminée libérés dans l'atmosphère à la sortie de l'unité de nettoyage 18 et en même temps assurer un passage continu de ces gaz le long du conduit 12, cette unité de nettoyage peut être conçue comme décrit dans le brevet suisse N° 622 083 comportant entre autres éléments de filtrage la tour d'absorption 18 représentée reliée à une décharge 21 délivrant les particules de métal lourd, et un ventilateur 22 de mise en dépression du conduit 12 et de cette unité de nettoyage depuis le four 13 de l'unité d'incinération.
Le cuivre est ainsi récupéré à l'état fondu non oxydé dans des conditions optimales d'économie et de protection de l'environnement.
Mais il est cependant évident que cette forme d'exécution n'est pas limitative.
Comme l'enseigne le procédé selon l'invention, le métal choisi à récupérer, qui peut être autre que le cuivre, peut être également récupéré non fondu dans ses formes et structures originales en chauffant le récipient de traitement à une température inférieure à son point de fusion, mais cependant à une température au moins égale à celle nécessaire à la calcination par pyrolyse des produits organiques amalgamés au métal ou enrobant celui-ci.
Dans ce cas, un portillon latéral, non représenté, peut être prévu dans la paroi latérale du récipient de traitement 1, pour faciliter l'extraction des éléments métalliques débarassés des produits organiques après calcination par pyrolyse de ces derniers et évacuation des fumées résultant de cette calcination par le conduit 16.
Une combinaison des deux variantes de procédé peut aussi être appliquée lorsqu'au moins deux métaux différents sont à récupérer dans les déchets et rebuts préalablement triés et tronçonnés, en chauffant le récipient de traitement à la température de fusion du métal dont le point de fusion est le plus bas, ce qui permet de récupérer celui-ci à l'état fondu à la sortie 19 du récipient de traitement et le ou les autres dans leur forme originale dans le récipient de traitement 1, par exemple par le portillon précité.
Il est aussi possible, dans la forme d'exécution décrite, d'installer le long du conduit 12 de canalisation des gaz de cheminée une pluralité d'unités de récupération 1 ... 11, chacune appropriée à la fonte d'un métal choisi à récupérer et dont les points de fusion sont dégressifs, en des endroits correspondants en fonction de la déperdition de chaleur le long de ce conduit 12 à partir de l'unité d'incinération 13-14-20.
Pour assurer la mise en œuvre du procédé selon l'invention il est également évident que l'installation peut être différente de celle décrite selon le moyen de chauffage du récipient de traitement 1 utilisé.
Par exemple lorsque le moyen de chauffage du récipient de traitement 1 est choisi de type électrique, toute l'installation d'utilisation et de traitement des gaz de cheminée, depuis et y compris les unités d'incinération de déchets solides 13, 14, 15 et 20 et de nettoyage de ces gaz 18, 21 et 22, devient inutile, et le conduit 16 d'évacuation des fumées de calcination par pyrolyse des produits organiques amalgamés aux déchets et rebuts industriels traités peut être relié à un autre moyen d'épuration, par exemple à une unité de filtrage et de récupération des particules calcinées qui contiennent ces fumées.
De même le ventilateur de tirage 17 du conduit 16 peut être supprimé dans la mesure où la pression de gaz inerte choisie à partir de la source 8 suffit à l'évacuation des fumées de calcination par ce conduit 16.
Claims (9)
1. Procédé pour la récupération d'au moins un métal contenu dans des déchets et rebuts de produits industriels, caractérisé en ce que l'on introduit les déchets et les rebuts de produits industriels contenant au moins un métal à récupérer dans un récipient de traitement rempli d'un gaz inerte, en ce qu'on les chauffe dans ce récipient de traitement à
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au moins une température de calcination par pyrolyse des produits organiques amalgamés au métal contenu dans ces déchets et rebuts, en ce que l'on évacue du récipient de traitement les fumées de calcination des produits organiques, et en ce que l'on récupère le métal à la sortie du récipient de traitement.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on chauffe les déchets et rebuts de produits industriels à une température inférieure à celle de la fusion du métal à récupérer.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on chauffe les déchets et rebuts de produits industriels à la température de fusion du métal à récupérer.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on chauffe les déchets et rebuts de produits industriels contenant plus d'un métal à récupérer à la température de fusion du métal dont le point de fusion est le plus bas.
5. Installation pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une unité de récupération comprenant un récipient de traitement étanche à l'air (1) présentant une entrée constituée par une écluse (2) formant un sas (3) étanche à l'air compris entre deux portes ouvrables (4, 5), une source de gaz inerte (8) réglable à une pression choisie reliée par un premier conduit (9) au sas, un second conduit (10) reliant la source de gaz inerte au récipient de traitement, un moyen de chauffage (11, 12, 13, 14) du récipient de traitement à une température au moins égale à celle de la calcination par pyrolyse de produits organiques amalgamés au métal à récupérer, et un conduit (16) d'évacuation des fumées de calcination des produits organiques relié au récipient de traitement.
6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le moyen de chauffage du récipient de traitement est constitué par un four à brûleur de combustibles (13, 14), et en ce que le conduit d'évacuation (16) des fumées de calcination par pyrolyse des produits organiques est raccordé à ce four.
7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comporte une unité de nettoyage (18) des gaz de cheminée du four à brûleur de combustibles reliée à celui-ci par un conduit de canalisation (12).
8. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte un moyen de chauffage du récipient de traitement constitué par une portion
(11) d'un conduit de canalisation (12) des gaz de cheminée résultant du brûlage dans un four à brûleur (13, 14) d'une unité d'incinération de déchets solides, de la partie combustible des déchets non métalliques résultant du triage des déchets et rebuts de produits industriels, le conduit d'évacuation (16) des fumées de calcination en provenance du récipient de traitement (1) étant relié au four de l'unité d'incinération et le conduit de canalisation
(12) des gaz de cheminée de cette unité étant relié, à la suite du récipient de traitement, à une unité de nettoyage de ces gaz (18) dans laquelle ils sont purifiés avant d'être libérés dans l'atmosphère.
9. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend un ventilateur (17) de tirage de fumée branché sur le conduit d'évacuation (16) des fumées de calcination par pyrolyse des produits organiques entre le récipient de traitement (1) et le four à brûleur de combustibles (13, 14).
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