CZ239595A3

CZ239595A3 - Process of separating mixtures of solid substances of different density, separation liquid and apparatus for making the same

Info

Publication number: CZ239595A3
Application number: CZ952395A
Authority: CZ
Inventors: Ingeborg Pagenkopf; Manfred Allies
Original assignee: Ingeborg Pagenkopf
Priority date: 1993-03-18
Filing date: 1994-03-17
Publication date: 1996-02-14
Also published as: PL308741A1; EP0689479B1; ATE152637T1; PL177441B1; HU9502681D0; CZ285806B6; HU219787B; JP3492691B2; JPH08509650A; US5738222A; WO1994021382A1; DE59402670D1; EP0689479A1; HUT76076A; AU677648B2; AU6373394A; CA2156157A1; CA2156157C

Description

Vynález se týká způsobu separace směsí pevných látek rozdílné hustoty, separační kapaliny a zařízení k provádění způsobu separace. Způsob se hodí především k analyse a k technické úpravě odpadových látek, volených ze souboru zahrnujícího plasty, sklo a elok trotechni ck ý šrot.

Dosavadní.......s t a v.......t ec h n i k y

Při získávání vratných produktů ze směsí odpadků jsou prvními kroky zpracování úprava a třídění odpadu. Separovat je třeba směsi s rozdílným množstvím jednotlivých druhů hmot. Ze souboru problémů postupů recyklace je základním předpokladem možnost separace směsi odpadků pro hospodárný provoz jednotek. Vedle vývoje případně dalšího rozvoje separačních způsobů to ve stejné míře vyžaduje možnost řídit selektivitu separace a stanovit obohacení hodnotými látkami ve všech stupních procesu. V současné době ne.....

jsou dostupné způsoby, umožňující provoz recyklovacích jednotek z hlediska selektivity separace popřípadě z hlediska obohacování odpadových směsí a zařízení k provádění takových způsobů.

Dosud je založeno stanovení materiálových podílů ve směsích odpadků na ručním třídění a z něho vyplývajících třídicích analysách při vyhledávání odpadů (Hárdtle, 6. Marek, Κ,, Bi 1 itewski,B . a Kijewski, K. Recycling ven Kundstoffabfá 1 1 en - Recyklování o 1 a s t. o v ý c h o d p a d k ů —Berlin: E . 3 c h m i d t, 19 9 1 , s f r .27. P ř i 1 o h a Μ íj 1 1 und Abfall. str.17) nebo na nákladném způsobu ručního vyhledávání t e c h n i o k é h o a e 1 e k t r xdpadu a materiálů při recyklování automobilů (Essen, U. Recycingpraxis Kunststoffe -Praxe recyklování plastických hmot- na1 a d a t o 1 s t v í TOV Rheinland GmbH , Koln 1 993, kapitola 8.2, str. 3 iž 5) . '

Známé je používání automatických separačních jednotek k se. . : .. - i -. ,. ; .. .. i .. υ i .

• r> r- <·π ' 1.1-,. ' ... . ,< i ^! 1 ^ν

Γ ! 1 - . T-VP' ·· - C ,-, 4 ť : _Ύ. . ' Τ 4· ! ι ι ... ττ <* Α

- · :

Ρ'?ΐ'·7ΐ^ηΓ*!^::ϊ Μ π. r * ί ]_ a 199?

•· L η- ] a γη +- -λ r· ·' ** 4· ¹ ' ^Γ

- .. · . 1 f 1 , ’ ·'h ý”^{b ř} 9 ρ t °n^an , ΐ ο parat ion .if Ρ'-Τ -m

ΦΤλ , ’7 I tic using au tomatic scr^ntíon dovíc!;

S f-> ρ a r a c e PVC a Ρ E ^m a j i n ý c Η ρ 1 a s t ft p <” nocí a u t. n m a t i ok ý c h tříd i. cích tet” Ρ V 0 v š a k ne ní ί a i c k o j i , takže po a u t o m a * i c k m třídění j nutná f1 o t a o e k druhově čisté separaci.

P O i ...; řiu posu z ovár ihou ; ku , provázející proces a posv z ová η í materiálového obohacení nelze takto provádět, je 1 ikc ž rc.zčleňováa í po rozmělnění už není technologicky zvládnutelné a průměrné vzorkování bez znalosti hmotových proudů nepodává uspokojivou výpověď.

Jedním z dosud prakticky používaných způsobů separace látek podle jejich hustoty je použití těžkých tekutin a těžkých kalů. V principu je tento způsob založen na tom, že se těžká kapalina nebo těžký kal nastaví na požadovanou určitou hustotu. K tomu slouží velmi rozšířené

,.i, i .< i t ě ž k ý c h kalů se po u ž í v á k se pa raci r u d a hornin, přičemž v ’.η n t e r i á 1 ,1 r, i ·, r· 1 ·.· díl. K ι . I. , ,, , i :? o dd“ - 1 - ..

v o v á η í hustoty těž k ý c h k a 1. ft se vnášejí jemně rozdělené pevné p * í f e r r o s i 1 i c i a , (magnetitu), sady ve vodě. Jako přísad pevných látek se používá s i rη í ku o 1 o vn a t ého (g a 1en i tu), sír a n u ž a 1 o z r a t éh o síranu barnatého, křemenného písku a pyritu.

Z amerického patentového spisu číslo 2 266840 je známo z a k í z o π í k s t. a n q y zni procent, o v c h o ρ o cl ί I u η o o r í k Ind uhlí, v m 1 η r a 1 ηΐ π o r o d m k t n o k s ? h n j c , , 1-, 1 ť ~ - 1 A ... . 1, . -v. . v. ,< -Ϊ X f I 1- . ' 1. 44- 4 λ, h q n TI /o »*» i r> ^ »·· « 1 r· iii·?. · I _v j p . ’ π.. - τ¹ . k .

• A » o · 1 η i nera η, j ak ruzna mno a s . v' . .. . V. “ T^T .. .< 1 '

J v.

chloridu zinečnatého.

^v j a po n s k é m pat e n t o v é m spis e č í s 1 o .ΤΓ -Λ-5 9-196760 ? e popisu, , n ί ,·* *, -, -, τ, 0 1 7- ,7 r, -7 7- T 7 ,7 <7 1 - Λ Τλ q 1 O *-’ Π ” O J ^Ί 7 1 , · ., X , 1, s 11 j ρ n ě p r o s t ř e d n i o t v í m e q η o , o q o o ·.,, Λ -

O ¹ ).· oh o 1 : - Vrch »- - - ·- ck ,* p “ f v t r r ' ” ⁴ o ^K - · · - 1 ' o h'.:s tetě 0,89 3 ' ina η í a li 1 ^{, r1} s á η í

Γ' η

ν. . ι- . ,,, ' ’ ι ,, ,. +- _ο λ· Λ ι, .

. Ί Z ,Χ -ι- X, ηρΦ ο v r· γ _η μ + •νηι ? ί ν.Ί η ? ~ ~ - k ¹ cd k ^{1 c} , _π : ,_, ,, : ,._Λ ..ι γ u ' “· ' ¹ J a. . . i 1.

-.- - ,, _n r .. ι-, ρ ,,.. 1. r ... i1 <1 f n ,· <- -, »· - 1

-i : .. » u ,. i ρ ,- v. -γ, .-,,,:.1. -. . |. i . . - , ,, .. Z-.. i1 -I 7 c / 1 -y, 7 ... ... r, r, 1 / , . _ ' 1 C ΠΟΑ 1 , ί. , „ : ,'. ι ., , - ι, .„ , - , • Ví . \ 1λ *· η Ζ ’ ' Π '1 J Π '> ν* >

„ .-, : , ι .

r o zp, o U š t. č ’. o ’ , i děl-ví lir:⁴-:¹ . *; ’ a vodou, systémem vodn/glykol , voda/ch 1 or i d sodný, v ' d o/r o p, ž n í c c v r'' h^ř'· o ? k h i '·’' č i π i. d I 7 .

v _v. x ,, _ř. T- z n η · η rj »· .-. ’ · ' :*> spi?? číslo D Ε — \ - 1Ρ 0 Π 2 0 1 s ? oopisuj 0 ; n^isok ' ? ί d s ? í ? ] ? ? f. ? v *k ?d ?n dt^,o h n ikou v? 1 í ?? ? ί o ns· o ?o?.? ? ί , . χ · x. - x . - ... ,. A x .a - ~ -. x Z J X t- xi- - i i- -- Z -i v

T . . 1. ... X (.

i. - -. ... i :

. J . 1. A. . . . 7 u r č ^Ί* v ? k o r 'j n ri i k s o ki i\ o ρ o 1 ’ p .

V němcckóin pa t on t o ” - m spise číslo DE-^,.-??ⁿC^Rř!<: so popisuje způsob třídění p¹ τ s t ů η a z 5 k 1. o do hustot y za po u žití z ί. sebou ii s p — ř á d a iv ý o b h y d r o c y b 1 o n ů . J ί k o ž t o separ a drtích kapalin hustot nad 1 so používá 'roztoku chloridu sodného, hustot pod 1 směsí vody a organických kapal in.

Z německého pntonlevého spisu číslo DE-C-3305517 je jako těžká kapalinu erám vodivý roztok alkalického kovu a neb

O ’’O\

k.? 1 i c k v c h c ai i p. ·? n o. v pí 1 Γ r 'i τπ íí k ρ , k ter ý ρ r ? d ? t ;i v u j ? ρ r ? '

........ ..ι '-', rp _ J- , ... -. μ ... 7 · ... . , ,- (X ,.7- ]_? . , .J ' .. ... , , _{o n v}, h o r n ii , ’.' 1 i k ·? ž ” ρ ' ’* / m r o ? t i k o v ? p’·- k e - e p i ni ě d i , 7. i. p k 11 j c τ ~ nu, οίο’ζι, hliníku, hoř-í ku a řady organických sloučenin dochází’ k rozkladu metaco1framátováho roztoku na modré kaly. Tento pochod není vratný, takž’ 3~i“cv pevných látek, obsahující kcy, nemohou b ý t tímto r o z t o k -> n r o z d ě 1 o v á n y .

Nedostatek těchto postupů spočívá v tom, že těžká látka, poV r» n o f- n f r\ 7* n tn ' Vi 17 <7 * nř Λ <4 Q ί r. i van?.

y-,

- .,--,1,1 .

n a. ? r. n v o v n. π : n u¹ . Τ' - ,_x , μ 7ηρη <y* e ρ )\ p jo p) »i X * . τ, X 1 -f - 1* q rl «.γ ·»· X - -1 -* » . -7 A -.7 ., li v a \z s τ o · v, ,n j-j i -.· 't νη ,17 ,, ξ .. X A. 1.....ι. . i *. X 7.

/ ,t. 1.....4. - Z . r , ... ,1 ., p ρ X ... , - z. ♦ ί v x z. 1, .. -7 .: . . 1. , I -- ... 7 Z 7, ., ,. V. X 1, ,

J. /XI. ' p 7 ' . , - - ... ... - d X ,, ·> ,, ,1 7 j . Z 1’ ¹ - J ' ,1 ·.. y> 1· ' - ' - X ^: ’V -Z 1 k v e 1 k é m u o p o t. ř e b o _v á _{n m a} t . a n i á 111.

’^r americkém pa^4-' uf· o vám v/v č ' 1 o 1 3 ě 11 07 co pop i suj'* do• vif .........-..1,,,. ., .... s z í „a-,/

’.' r ^: t' 1 'z patentovém spise číslo 1 563791 f«, ,,/..L ,, „ , ,-l- 1 < X „ / ,. 1_ A, _r. 7- i’ * i . .. 4 / x 4, „ ' .

: . v z i x f * r _r.,, - i.... - 4 ..

. .. X ! I. ^z - .4 ' 4, — ·. t. ?n f- '-Λ .

V,, p_:.n_nccn ”/;],'? f - t-n·*· — ' -} , ; _η ,. _n > i ,, f ,.·.-. i i. ' A _c , i.

V X >

: n r i z < 7 : n .

i r> a r> >

•V'^x-777 η separaci shpsí p'?vr.f’^b ΐ^T k O 1 7 W V ’’ Π 7 1 O 7 H j G 1ΗΠ O 7 Π 1 ** át-'^{* 1 2}.; rozdílné hustoty v rozmezí 0,8 až 2,9 g/cm³ a tím n skut oční t výkonnou identifikaci jak produktů určených k separací, tak

Ί S t 7. t 7 V* V 7; 7. ] Z 7

Způsob separace směsí pevných látek rozdílné hustoty uváděním do styku rozmělněná směsí pevných látek o velikosti částic 0,1 až 80 mm s vodnými roztoky scparačních kapalín rozdílné hustoty a oddělováním vždy po každém stupni ρ1 o vouo í ch podílů p evných látek nebo podílů pevných látek kleslých ke dnu, spočívá podle vynálezu v tom, že se postupné oddělování převádí v .-'k-ru . ,1 o r C C -1 r\ 1 7

- i ’ j ' — hustoty odstupře ve X o n _ns .. . „ „ _r, „ x „ i- „ „„ i ,, v,· + ..»- 1 o 1

e. .. - i o, .:· : x. · . · ‘ - . - * - ' · - ' ‘ ¹ v · 1 · až 1 , 1 4 g/cm³ j e r o z í o k moče v í r. y a / n o h o je s e p a r a č η í k a p a 1 i η o π v oboru hustoty 1,01 až 2,9 g/cm³ stabilizovaný roztok těžké kaP a 1 i n y , sos t á v a j í c í h m o t n o s t r. ?

(1) z 1 až 80 %, vztaženo na celkovou hmotnost, soli alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy metawo1framátu a (2) z 0,0 5 až 0,5 %, vztaženo na hmotnost natri ummetawo1framátu _;o 7 i. d π č η í h o π r o s t- r g d k u 7 o s o η b ⁿ τ’ v 7 h ~ η ί j í c í h q c h r o 71 .7 7 _; d ” J . v. -· ' · > !> to 1 -1 C- *· •o }j f; ¹

T7 .< 1. .. .1 ...

palinou v rozmezí hustot. 0,8 až 0,99 g/cm³ jo alkanol s 1 až terny uhlíku nebo sm”s alkcuolu · b, 4 _r, /- . 1 4 . T · -·· ......I h .. 1 c .. _v, _{n r}; v i ; ,·. ρ.._Λ ΐ-,,

7. 7 7 +· o ιη v 11 1 1 ’ ’ 3 ’·'' >' i i, 4 ,,.. ~ .. ,, _Ί ,· i . t t _řx j i i i g ,-Λ' / .. 3

·. .7 7 b ιΊΟ :¹ d ř 1 7 - 7 t výhod cu ρ1 a s ty. jako

A

	- '1-1 .. . / n ,,	1 _z, 1 .. 1 X ť	X 1 0 } γ r· οη 3 '·	M e a “ i <>^r _r > X_T: 1	f ! -7	7 i •U ·	z, -» 4-
	b	- ;; ·'	b b	4- 1 O1 ,λ X -<	n q
	C η	p a r a č n	I hana!	inc-. ood¹ ' v-	τ		..,,	...
• J	01 až	ⁿ 0 -í o - » · d '·	s t a b i 1	i z o v a n y r o z +· o k *- '	-X 1 - /	.z- b	b _n
-- 7	b 1 a d ě	kb 3 ·' ‘	y i-.,,. .,	1. ... . 1. .. : í . ť . 1. „		: z '	1 »,	' ob
>- .·]	~r Q c’ p	uberu	zahrnu	1 1 r í b 3 η la b ’·	- 1’ i - -	lo	a	,O l· P
zn	: i ·	X, ... ;	’· <- ·, v. v.	O n q 4· o * · n ? n	- b ,Λ ,A			.-1 -
	« - w ·		« · v	-j ·. · .	....
	, I η a b -	r o z ^L -a	b ,, -s b „	k,, í K. 1	a o	<\ o/	3	..
1. ..	. » , , U	, . 1 í 3		T 1. ' 1. 1 „ -.....	,. b ,	b		0 ¹ b
W '	] í r a m á	tu, P ř	^: t O m j s	oa -ýbodným·	3 k ί	1 i o	b /,	m i
má	h 1 1 3 p ]	n á a 1	i t b u 5 s	o 1 i , předavší	m ?ί ό ί, i i i	tri	u mm e t
s t	r u k t u r	a nat	r i umm e t a i;o f r a má t u s c	u d á	vá	různě
s I	c učeni	n a v z. o r c e N a	6[H₂Wl£04 0] .	Pro	ú č e 1	61
na	t r i umm	o t .a w o 1	2 r a m á t u	s poměrem M	a :	W	=	6
z n	ame ná ,	že s	e ve d 1	e čistých	sloučenin s
v	určitém podí	1u také	jiné druhově	pří	buz	n é	po
n é	struktur y.	Rozhodující však jo,	a b y		u ž	i b Ý
má	t vyt	vářel	s tímto	p o d í 1 ⁿ m č i r ý	-a z	tok		Tot
b :	· - . ^T a	1* i Λ ¹'	u ¹ ba	1 i oký'ob zem i n	~ i·	3 Λ ž		po
ba	V» P
	V / b	odným	q v i ·~ϊ · ι * n		n <-?»·	Z-^ 1 -»	b
				’ d ·
sodný ne	b o ma	n g a n i s t	a n d r a s e 1 n ý z	1’ ·	rj ] r.	k p.	s
ú 0	i r.ku ,	p ř i č o m	Ž ] Z ⁿ r	a 11 ? ' t i i i n V O	b UČ	i n n	v n	h a
Peroxid	vod iku	j a k o	t a k o vý není o	» » XX x i d a c n i	m	č i n
pro ú č e	ly podle vynálezu postačujíc	í .	j	e 1 i
s n	a dno ;*	o c k 1 á d	3.	b o d n ě ? í í o ?.	a o h o	^T' .7 t		1 ., v
a	1, ,, Z, .· <	·· š a b	z, 1- ,, ,· - i	... 4- .. _{n T}- 3 .. <..	,,	b ,, 1	- n
	o .. :	.1 .. X ... '	χ:..,: ii	. , X d 1.		3. ...		... 3

.. -· _r .η - ,, I

- -. . t, K ,, _r. 4- ,, μ _T.

p fl. 1 i Γ k pn .? ť ‘1. '7 l· O ?.

_rt _r. . i .. Z-b . ... . i -, b

V ř p o p ^]}p I C ' ^v O ^{r η} d

7b,_; ...4- ,b ; ]j .-, ._v-_? ,;r ..

;;a 7 ¹ k b o 1 e m i si p t a v o 1 f r a o 1 f r a in á t,. Přesná , obecně vyná1e zu : 12 až e mohou však j c to lze použít 3 : 12, to v y s k y t o v a t

1ys1 o u č sni ny podobn a t r i u m m e t a w o 1 f r a p % p ] fl t í i Π Ρ Π 1 ’ t — u ~ i ř s h r o n c i a π o b o

n ·	r a s a 1 u '	Ch	r man
ΤΊ p CÍ	o Ω S	tepno	? b i a
	w Z x	_v		i d '? 1 .
\ : 1	’ η \| f « )-,		ί n
id ]	e m , k t	X-X /-	b	^t- b -1
koz	se ,	jak	2	nám o ,
X	,, rl p /	- r, b	n >-»	z ’’ O
			i	..v j
				o O Γ

, . Z. 1. . 4 r i iimme ta vo 1 f ramát.u . Při koncentracích pod hmotnostně 0,05 se projevuje nedos+atečná stabilizace a koncentrace nad hmotnostně 0,5 % neposkytuj-í lepší účinek.

Stabilizovaný roztok metawolframátu podle vynálezu je s překvapením vůči kovovým součástem úplně stabilní a nevykazuje žádné rozkladné vlastnosti jako nestabilizovaný roztok metawolframátu, který se sice hodí k separaci minerálních součástí, vykazuje však ve styku s například kovovým železem, hliníkem nebo zinkem okamžitě temně modré zakalení a už se k dalšímu použití jako separační prostředek podle hustoty nehodí. Toto zakalení a rozklad jsou také v podstatě nevratné.

Jelikož se při technických separačních procesech odpadových produktů, tvořených do značné míry směsí plastů, skla a kovů, avšak také už promytých plastů, nedá zabránit výskytu kovových nečistot, není tím použití čistých metawolframátových roztoků k dělení podle hustoty možné.

Podle vynálezu je tento problém dokonale vyřešen, přičemž je obzvlášť výhodné, slouží-li za roztok různé hustoty stabilizovaný roztok například natriummetawolframátu v odstupňování po 0,005 až 0,1 g/cm³ v rozmezí hustoty 1,01 až 2,9 g/cm³ s výhodou s odstupňováním po 0,01 až 0,05 g/cm³. Takové odstupňování roztoků natriummetawolframátu je možno využít k uvádění do styku po sobě rozdělovanou směs pevných látek v tomto rozmezí hustot.

Při způsobu podle vynálezu se vždy oddělí po kontaktování směsi pevných látek s separační kapalinou vyplavený nebo ke dnu klesající podíl pevných látek za každým stupněm. Podle vynálezu je výhodné, jestliže se směs pevných látek, uvede po sobě do styku s sepnračními tekutinami rozdílné hustoty v odstupňování oo 0,005 až 0,1 g/cm³ s výhodou 0,05 až 0,01 g/cm³ ve zvoleném rozmezí z rozsahu hustot mez i 0 8 a 2,9 g/cm³ n pak se !. 1 esa j ’ - í podíl pevných látek za každým stupněm oddělí.

Přitom je možno podle výhodného provedení převést způsob podle vynálezu prakticky do tvaru analytického postupu. Tak je umožněna rutinní analytika s roztoky separačních kapalin s rozdílnými hustotami po 0,05 g/cm³. Vyšší přesnosti pro například první vyhodnocení směsi pevných lát····!·.· se dociluje s roztoky šopar a ó n í c h k^_calin s rozdílnými hustotami pc 0.01 g/cm³. Ke speciálním výpovědím je pak možno použít ještě soparačních kapalín s rozdílnými hustotami po 0,005 g/cm³, například roztoků natriummetawolframátu. To znamená například pro rutinní analysu čistá směsi plastů, že se tato směs uvede postupně do styku se separačirí kapalinou o hustotě 1,05, - T,10 - 1,15 - 1,20 - 1,25 - 1,30 1,35 - 1,40 - 1,45 ~ 1,50 a vždy se oddělí za každým stupněm hustoty sedimentující produkt. Ve většině případů se už tím zpravidla v úpravně dosáhne dostatečné přesnosti a současně se připraví postup rychlé analysy.

Tentýž analytický postup k. prvnímu vyhodnocení vyžaduje pro tentýž rozsah hustoty 50 separačních kroků, což však při intenzivním smočení a málo viskosní separační kapalině může být rovněž provedeno poměrně rychle. Smočení lze provést buď mícháním nebo ultrazvukem; při významném znečištění lepidly nebo oleji ve směsi pevných látek je možno sáhnout i k organickým smáčecím prostředkům, čemuž je však všeobecně třeba se vyhnout.

Tímto způsobem je možno s výhodou při prvním vyhodnocení směsi plastů, skla a kovů uvést do styku tuto směs s vodným propanolovým roztokem s odstupňovanou hustotou po 0,01 g/cm³ v rozmezí hustoty 0,8 až 0,99 g/cm³ a v rozmezí hustoty 1,01 popřípadě 0,001 až 2,90 g/cm³ s vodným roztokem natriummetawolframátu. Podle napadení odpovídajících frakcí se frakce oddělí, promyjí a vysuší. Podle potřeby je možno je podrobit ještě jiným analytickým procesům, většinou však postačí přiřazení ke známým hustotám plastů a jsou tím umožněny jak kvalitativní tak také přesné kvan! )·-i- -; w ri z u -/no věd i Tuk) v v povšcH oostsčí k lomu, aby bylo možno stanovit později přesné separační kroky pro požadované separované ..-1 I ,....·.· - a -·ι -g _Q o Hi-iihu nodle choru .a.·.,,--·!·;

a podle produkce v dané zemi nebo oblasti. Nasazené množství pro směs pevných látek při analytickém postupu je přibližně 5 až 50 q, s výhodou 10 až 20 g.

Výhodné provedení způsobu podle vynálezu je založeno na tom, že se do nádrže, obsahující srněs pevných látek, zavádějí postupně ra sebou separační kapaliny rozdílné hustoty a po separačním po7 chodu se doplní, nastaví se na novou hustotu noho se zcela odvedou. Tento postup vede k podstatným úsporám oproti dosud běžnému kaskádovému způsobu, při kterém se směs plastů zavádí postupně do většího počtu nádrží s kapalinami rozdílné hustoty. Obzvlášť výhodné je ponechávání separační kapaliny, jež byla částečně odvedena se sedimentovaným produktem, v separační nádrži a nastavování následujícího stupně hustoty doplňováním separační kapaliny odpovídající hustoty.

Jak bylo uvedeno, lze způsob podle vynálezu provádět tak, že se vyplavený podíl pevných látek po styku s separační kapalinou oddělí. S výhodou je však podle vynálezu také možno, když se začne s vysokou hustotou roztoku těžké kapaliny (kdy všechny pevné Látky plavou) oddělit vždy při dalším nižším stupni hustoty sedímentovaný produkt.

Při odpovídajícím uspořádání aparatury je možno provádět způsob podle vynálezu také jako technickou separaci pro velká množství pocházející z recyklace plastů nebo elektrotechnického šrotu (včetně skleněných podílů). Tak lze například způsobem podle vynálezu bez dalších opatření oddělovat technicky čistě polystyren, pol yvinylch1orid (PVC) a polyethy1enterefta 1át (PET) tím, že se po předběžné analyse hustotových frakcí stanoví určité separační kroky při požadovaných stupních hustoty pomocí separačních kapalin a sedimentované produkty se oddělí jako žádaná frakce. Tak je možno technicky čistě oddělovat způsobem podle vynálezu například polystyren, polyamidy, polykarbonát, polyethylentsreftalát, polyetoxymethylen, ale také vyztužené plasty, například sklem vyztužené plasty tím, že se po předběžné analyse hunh-kcvých frakcí stanoví určité separační kroky při požadovaných stuproztoku natriummetawolframátu a při tom se sedimentované (nebo vyplavené) produkty oddělí jako žádaná frakce. Stanovení separačních kroků je v důsledku velmi úzké frakcionace s hustotami v oboru setinovém až tisícinovém bez obtíží možně.

Stabilizovaný roztok met awol f r arná tu alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy jakožto zoperační kapalinu! je možno unsdno


r e g o n er o va t re g e n e r a o n i m p o c h o d e rn se	zřetel ern	na spot	rohované o-
xidaéní činidlo tím, že se přidá nové	o xi d a ční	č i n i dle	. 8 přskva-
pěním je při provádění způsobu podle	v yná1ezu	taková	regenerace

nutná teprve po delší době, to znamená, že sí oxidační činidlo zachovává z dosud neúplně vysvětlených důvodů svou účinnost i po intenzivním využívání roztoku těžké kapaliny, například po dobu několika měsíců ještě v poměrně postačující výši.

Dalším výhodným provedením způsobu podle vynálezu je oddělování elektrotechnického šrotu podle jeho hustoty. 2 hlediska vynálezu se za elektrotechnický šrot považuje šrot z elektrických přístrojů, kabelů a tak zvaný elektronický šrot (například vodivá desky, telefony, elektronické stavební díly). Způsobem podle vynálezu lze bezvadně oddělovat podíly plastů v jednotlivých frakcích, sklo a kovové frakce, přičemž je dokonce možno získat jako oddělené frakce různé kovy, jako hliník a měď, které vykazují zřetelně rozdílné hustoty.

Velikost částic pro uvedený způsob Je 0,1 až 80 mm. Výhodným rozsahem velikosti částic je 1 až 8 mm. Při velikosti částic pod 0,1 mrn nastávají problémy z hlediska rychlostí sedimentace v separačním prostředí a částice o větší střední velikosti než 80 mm, to znamená s plochami do 10 cm² lze sice obecně oddělit, přináší to však s sebou obtíže při vyjímání ze separačních nádrží.

Vynález se také týká zařízení k mokré separaci směsí pevných látek rozdílné hustoty. U tohoto zařízení je separační nádrž naplněna separační kapalinou, přičemž hustota separační kapaliny je na počátku separačního procesu nastavena například tak, že všechv součásti vsá'¹:^/ plavou. Do separační nácsív se naplní směs 1 á- tek sestávající z rozmělněného, v separace'i kapalině nor ό zρústněřeného plasty a kovy. Po smočení směsi látek mícháním nebo ultrazvukem nebo jiným obvyklým způsobem dochází vlivem gravitace v krát-ké době k separaci materiálu Sed i mentováná, ke dnu klesaj í c í f i' a k o e , s e d o p r a v i .i j o o t v o r e r n k 1 η ρ k y , u s ρ o ή usazovací komory, která je pod klapkou, spolu s ' < a ρ η 1 i n y . T a t o d o pa >

částí separační ' m m í o h a d 1 e rn n e ýt podQ bo Jiným /bodným ~ ar íz en í rn , Jako např ík 1 ad nakloněnou rovinou.

ed i men t ováná frakce, nacházející se v usazovací komoře, ~·η zbaví na sítu nebo odstředivkou zbylé separační kapaliny, promyje se a na konec se vysuší. Vycezená separační kapalina se vrací zpět do cirkulačního oběhu stejně jako propírací voda, rovněž po zkoncentrování. K plovoucí frakci, nacházející se v separační komoře, se přivede nová separační kapalina a nastaví se nová hustota. Nová, připadené vzniklá sedimentační frakce se oddělí stejným způsobem jak shora popsáno.

Způsob podle vynálezu lze s výhodou provádět v zařízení, které má pod válcovou separační komorou několik sektorových usazovacích komor. Může se však provádět i s kuželovitou separační komorou a jen jednou pod ní uspořádanou usazovací komorou.

Pro analytické účele je vhodné, provozuje-li se separační zařízení při stálé teplotě, to znamená, že termostatem řízené prostředí se vede například pláštěm kolem zařízení a udržuje konstantní teplotu.

Účelné je separační postup řízen mikroprocesorem. Tento druh řízení umožňuje·, kromě jiného, také nastavování hustoty separační kapaliny přidáváním pomocné tekutiny do separační kapaliny a zajišťuje přesností dávkování vysokou ostrost rozdělování. Při tom se určuje prostřednictvím měření hustoty separační kapaliny množství přidávané pomocné tekutiny, která se v předem určeném množství přivádí do hlavní separační kapaliny. Pomocnou tekutinou může být voda nebo tatáž separační kapalina s jinou hustotou.

U dalšího provedení podle vynálezu se zavádí separační kapalina vždy předem danou hustotou do separovaného materiálu híSrníŽ·!·'· prostého kapaliny v separační komoře, přičemž se kapaliny rozliši; ' hrsfof-v '.ohni; ·.„· -- !''”Ί o i 0 - J ' ‘ b ň - ί n h _λ x nou hustotu buď ředěním pomocnou tekutinou nebo koncentrací dělicí kapaliny.

Separační doby nejsou samy rozhodující a mohou být 0,1 a“ 100 sekund, s výhodou 0,5 až 30 sekund, obzvláště 0,5 až 10 sekund .

Vynález blíže objasňují příklady, aniž ho Jakkoli omn~ují.

bA/.U-.·; cbrd tKU m uw

I tri ·' <__—--—1-Obr . 1 Diagram r o z d '? I en ~· ^r;' ose 1 podílu p1e$tú z alektrošrrhi;

na ose y se uvádí hmotnost v gramech na ose x hustota v g/ccm .

obr . ?a Diagram analysy frakcí nižné hustoty polystyranových plastů po 0,05 g/cm³;

na ose y se uvádí hmotnost v gramech na ose x hustota v g / rom, Ύ, j r o u míněn a hmot n o s t n ě .

obr.2b Diagram analysy frakcí různé hustoty polystyrsnových plas tů po 0,01 g/cm³;

na ose y se uvádí hmotnost v gramech na ose x hustota v g/ccm, % jsou míněna hmotnostně.

obr..3 Sloupečkový diagram analysy frakcí různé hustoty směsi hliník-plast;

na ose y se uvádí hmotnost, v gramech na ose x hustota v g/ccm.

obr.4 Sloupečkový diagram analysy frakcí různé hustoty směsi hlíní k-měď-p1 a s t;

na oss y se uvádí hmotnost v gramech na ose x hustota v g/ccm.

obr.5 Sloupečkový diagram analysy frakcí různé hustoty směsi plastů z obalových materiálů (kelímků);

na ose y se uvádí hmotnost v gramech na ose x hustota v g/ccm.

obr . 6 Analysa frakcí různé hustoty podle hlavních součástí elektrošrotu (přehledná analysa!;

v g/ccm. W % se týká plastu. 49 % kovu, 1 % kermiky a

O ™ - .-,. S ,-- η / I -. , , ! ,λ “I . 4obr.7 Sloupečkový diagram analysy frakcí různé, hustoty podle všech podílů vzorku elektrotechnického šrotu s odstupňové· ηí m p o 0,1 g/o m³· na ose v se uvádí' hmotnost, v gramech na ose x hustota obr . 9 v g/ccm.

Nárye prvniho ipůsobu orovedení' zař ímí podle vynález

... ί ί

obr . 9	Řez a-	• obr. 5.
obr . 1 0	N á r y s d r	Libého provedení září	zeni p	odle vynálezu.
obr . 1 1	Půdorys	k obr. 10.
	U p r v η í h	o provedení zařízení	p o cl 1 e	vynálezu podle obr. 8 a

sestává separační komora 1. z rotačního tělesa ve tvaru válce. Tento válec je oddělen od usazovací, pod ním uspořádané komory 2 až komory 7 posuvným kotoučem 9 a posuvným kotoučem 13, přičemž mají otvor, který není větší než průchod každé u-^--5 -a ι,! Η π / k o h <“> u č tť ti ’ í < *> v o sazovací komory do separační komory nad nimi ležící. Ve zvláštním případě provedení může být nad centrickým rotorem .1.0. uspořádán poháněný a nad kotoučem dělicí komory pohyblivý škrabák 8 k úplnému odstraňování suspendované frakce ze separační komory. Usazovací komory mohou být vyprazdňovány otvory .1,1, na dně nebo v rovině dna. Potrubím 12. může být odtahována separační kapalina.

U druhého provedení zařízení podle vynálezu podle obr. 10 a 11 sestává zařízení z kuželovitého rotačního tělesa tvořícího separační komoru 1, která je od usazovací komory 7, umístěné pod ní , oddělena vodorovně uspořádaným hradítkem 21,, Hradítko může být na svém uzavírat skloněno směrem dolů. Separ komora 1 má na své horní straně nejméně jeden zavážecí otvor 2,5. Další šoupátko 2,2 je umístěno ve spodní části usazovací komory 2, nacházející se pod ním, které vede k výpusti pod šoupátkem .22.

Zařízení pracuje tak, že po zavezení směsi pevných látek, jež má být separována, zavážecím otvorem 2.5 do separační komory 1, se rovněž zavážecím otvorem 25 zavede separační kapalina. Při tom Je hradítko 21 uzavřeno. Po krátké době separování, asi 5 seHradítko 21 ρ a r a cn 1

-í ·,<ρ 1 ,π p .·< Of! ff’ ,Α ?<' c & S i£>r! ’f ré-on b u ‘ ,··' '

-'-oed ί ί'π^ηt u,j í c í frakce spolu s částí se v vpustí do usazovací komory 2 a hradit!··, o 2 1 s opět uzavře. Během této operace je šoupátko 22 uzavřeno. Vysunutím šoupátka ;e směs z usazovací komory i 1 t r a c ί n o b o ; - d s í- ř n d η í m odstraní, načež se s -ι 1 i n a o d t á h n e a o e v — ná frakce se promyje a vysuší. Mezi tím už byla separační komora nou ρ··.

novu naplněna separační kapali™ : n é ustoty a spař a ční tochod se opaku

7

P ř ί ^!· 1 a d y p r -> v r d e ní v y n á 1 e z u

Příklad 1

Pro tento příklad se použije jako výchozího produktu sedimentu z flotační separace plastového odpadu (dutých těles). Použije se třech ekvivalentních vzorků o navážce 10 g s velikostí

K separaci směsi plastů se přivádí do v saparační komoře, postupně se vždy· rozdíly hustoty po 0,05 Provede se tak 12 stupč ás tic 0,315 a ž 8,0 mm. styku směs, nacházející

250 ml roztoku natriummetawolframátu s g/cm³ v rozmezí hustot 1 ,05 až 1,5 g/crn³ňů separace podle hustoty, následně po separaci vodou a směsí vody a alkoholu. Frakce s rozdílem hustoty 0,05 g/cm³ se oddělí, promyjí a vysuší. Výsledkem vyhodnocení spektra hustoty je podíl 0,5% polyolefinů, 9% polystyrenu, 89% PVC/PET sestávájí cí hlín íku 'V zoř j s o u t ě s n ě při a spojů hliníku s sobě, takže chybu a 2% zbylé frakce plastem. Hodnoty tří j e třeba po v a ž o v a t z a ve1m i ma1ou.

Příklad 2

Promyje se 20 g předem rozdělené směsi hliníku a plastů a podrobí se frakcionaci roztoky natriummetawolframátu rozdílné hustoty, odstupňované po 0,05 g/cm³ v rozmezí hustoty 0,05 až

2,70

9

/cm³ .

Použ

5 t. á

3

měs má

vel

i k o

s t část i o

0,315

až

3,0

mm ..

Z obr .

O

1 o o

o a

trn o .. ž

O *

a k o

i o 1 a č η í

a plr

o v e n

? a t e r i á Ί y

s e

t o m t o

a a í

^η -1

dě

vycl-yf

) i'

P

nevážně p

-1 ,, y 1-,,

•Ί '

n a

_Pvdň y-vp.

f^:’VC Ze

Ί

a s t o rn«?

r . H

mo ^u

n o

s ί η í v

ýt ě

Sek

h 1 i η í k u

js 10

oz .fa

z _{x w} .

i ž θ π o r ϊ a

, ... . -Ύ,

Iv

u 10 y

rr m ě

o

Příkl

d

d 3

P

romyje

se

20

g

předem

Γ o z

děl

e n é s m ě s i

hl iní!·

měd

tů z

p ř ί p r a

vy

r ij z

ný

c h k a b s

Ίύ

a

ρ o d r o b í

y... j.

rci

o n a c -

í roztoky

natr i

íj

m m e t a w

ol fr

a rn a

tu

rozdíl

n ž·

hus

toty odst

u pn o var

Ί ·

p ? 0

,05 g/cm³

v rozmezí hustoty 0,05 a: 2,^0 g/cm³. Z obr. 4 je patrno, že jako izolační a plášťové materiály se v tomto příkladě vyskytují převážně PVC/elastomer a podřadně polyethylen. Hmotnostní výtěžek hliníku je 4,7 % a mědi 7 % (vztaženo na navážku 20 g směsi).

Porovnávací příklad 1

Frakční analyse oodle hustoty se prodrobí modelová směs sestávající hmotnostně ze 30 % polystyrenu, 20 % polymeru styrenakrylonitril (SAM) a 25 % akrylon itri 1-butadien-styrenl (ABS) (I) a ABS (II) od různých výrobců. Vezmou se 2 ekvivalentní vzorky této směsi po 5 g s velikostí částic 1 až 5 mm (vzorek A a vzorek B) a) Podobně jako v předchozích příkladeech se uvede vzorek. A do styku se separačními kapalinami, přičemž tyto roztoky mají násle-

Claims

Stupeň Separační kapalina Hustota [g/cm^{1 * 3}] <

1 .
2. vodný roztok
3 .

4.

voda 1 ,00 natriummetawolframátu 1,05

1.10

1,15

Oddělí se vždy vypadlá sedimentační frakce z každého stupně, promyje se, vysuší a zváží se. Získá se procentová rozdělení

r. 4-< i <o! o cí 1 í o ér h stuoňň hustot·',/ podle ohr . ?a .

b) Podobně jelo - jiných př dž udech se uvede vzorek B de styku so separačními kapalinami, přičemž tyto roztoky mají následující hustoty;

2 tu peň

Ssparační ka p a 1 ina

Hustota [g/cm³]

1 . voda 1 ,00 o <_ . vodný roztok nafriummetawolframátu 1,01 3 . 1 ,02 4 . 1 1 1 ,03 5 . II 1 , 04 6 . 1 1 1 , 05 7 . II 1 ,06 8 . II 1 ,0? 9 . II 1 ,08 10. II 1,09 11 . 1 1 1 , 10 12 . 11 1,11

Oddělí sa vždy vypadlá sedimentační frakce z každého stupně, promyje sa, vysuší a zváží sa. Získá se procentová rozděl sní hmotností jednotlivých stupňů hustoty podle obr. 2b.

2 tohoto příkladu vyplývá, žs výsledky separace získaná s odstupňováním hustoty po 0,05 g/cm³ nepostačují k přesnému charakterizování směsi plastů. Teprve rozčlenění s hustotami odstupňovanými po 0,01 g/cm³ vykazuje maxima při 1,02 - 1,04 - 1,0?-1,10 g/cm³, která ukazují na výskyt rozdílných plastů (SAN, PS, ABSI, ABSII). Tím se dosahuje téměř stoprocentní čistoty druhů po rozčlenění této směsi.

C,--. 1 - 1 f cj l··. ci onace prob íhá napřed ... _rO7 + _ol<y naf ί- 5 ummetawolfr a rn á t u i-ozd í 1 n á hustoty ods f ιιρ ň ovane ο o 0,05 g/o-;i³. 7< ·-? '] v.--’! - τ.- ou z.- obr. 11 a 12. Ukazuje ss , že ne η í m o ž n á ú p 1 n á s eparace mod J ... < směsí. Ta tá ž modelová směs se pak zkoumá s roztoky nat r i urn- metawolfr amátu rozdíl né hustot y odstupňovaná po 0,01 g/cm³ , kdy s e d o s a h uje téměř s toprocentn í č i <3 f o t y d r u h ů po separaci směsi. Vý sledky jsou na obr. 13 a 14.

1

5

P řί klad 4

Ke zkoušce se použije 500 g ručně vytříděných plastových obalů (kelímků) s velkostí částic 0,315 až 8,0 mm. Frakcionacs směsi se provede roztokem natriummetawolframátu s počáteční hustotou 1,45 g/cm³. Frakcionacs ss provede s klesající hustotou až do hustoty 1,01 g/cm³ a pak vodou a roztokem vody a alkoholu až do hustoty 0,80 g/cm³. Při tom se získané frakce promyjí, vysuší a gravimetricky určí. K vyhodnocení se použije počítače, což dává rozdělení plastů patrná z obr. 5.

Příklad 5

K určení odděl i telnosti a podílů materiálů z elektrotechnického šrotu (vodivé desky, konektory) se provede hustotová frakční analysa podle vynálezu. Velikost částic vzorku je 0,2 až 2,0 mm.

Do separační komory se vloží 15 g rozmělněného elektrotechnického šrotu, přičemž frakcionacs se provádí s klesající hustotou od hustoty 2,7 g/cm³ až do hustoty 1,03 g/cm³. Při hustotě 2,7 g/cm³ se oddělí plast od kovů, přičemž se oddělí 7,33 g (hmotnostně 45 kovů. Další součásti vzorku se separují v rozmezí hustoty 2,3 až 2,7 g/cm³ (spoje plastu a kovu hmotnostně 2 %) a od 2,0 do 2,3 g/cm³ (keramika, hmotnostně 1 %).

Přehled o součástech vzorku obsahuje obr.
6.

Příklad 6

Ks vLrd ,y..rp ,,,.-οο·- oatoríálů - sil ukJa-· o Luén nického šrotu (vodivé desky) se provede hustotová frakční analysa

podlá vyná 1 e z u . Vel i k o s t č á s t i o vzorku je 0,5 ž 3,0 mm . Do eparač η í komor y s e v 1 o ž í 1 5 o r oz mě 1 n ě n é h o elektrotěch- J 1,-j Q 0 rotu , při čemž f r- a k c i o n a c θ c o p i ' o v e d e s !< Ί r·/- a j í c í h u z t o - tou od hus •f Q -¼ \/ 2 7 g / c m - až do h u s t o t y 1 ,04 5 g/cm³. P ř i h u s t o t ě- 2^ a/cm³ doj de ! o I. .-, , .,ρ ~ luh o 4 c h i i o díLi vře d-ně hliníku

přičemž ?e odstraň^ ⁷ . 507 (!-_m-tnosf ně 50,59 T) kovů. ^ksV-dky separace plastů podle hustoty mají průběh podobný jako podle obr. 4. Látkové přiřazeni frakcí sc provede pomocí pyrolyzní plynové chromatografie. Grafické znázornění frakcí pod hustotou 2,0 je patrno na obr . 1 .

r umys

Způsob analysy a technické separace směsí pevných látek rozdílné hustoty zvláště směsí odpadních plastů, skla a elektrotechnického šrotu dané velikosti částic na základě usazování v roztocích separační kapaliny s různou hustoty.

rsirotupni plovoucích podílů pcdnu, v y z n u’ . Způsob s ; z rac „ směsí _x .....<.; i '. ,....'_

;]*»> f rj] r| 3 .7 t- _T. i.,.x i χ ,, ,< « ,, ,· ., .. -, Λ .. κ ¹ X ι· i ,. ,. i ; 1. .- 1- '. x < : .

0,1 al 80 T.m 3 p - ^u - V - 3 r-p a - a ^x p : : ^v \a’:a]ia ‘-'alí¹?.' ha'-·.toty a oddělováním vždy 'pc každ·:

ných látek nebe aodílů s --.-71- ch lát--·’- 1-¹ c s ¹ ·' ' h k. č u j í c í s e t í m , že se postupné oddělování prcvádí v c b o r u h u s t c t «· od 3 * u p š c ' · a n. >é cd 0,005 d o 0,1 g / c m , v r o z m c z í hus tet 0.9 ·> * 2,ⁿ ^/,.^-z

1 m x 1 1 e .,-/-.,,7 !

V*i nn 1 ’

- - — í · — · · / .1. κ : i :

kapalinou v oboru hustoty 1,01 tok těžké kapaliny, sestávající hootncst.nč (1) z 1 až 80 %, vztaženo na celkovou hmotnost, soli alkalického kovu nebe kovu alkalické zemin;- metavsl ** ramátu a ( 2 ) z 0,05 až 0,5 % , vztaženo na hmotnost n a. t r ’ u m m c i c v o 1 f r a m c t · ’ , oxidačního prostředku ze souboru zahrnujícího chroman, dvojchroman, manganistan, dusičnan, per oxyky s e 1 i nu a psro.':yest?r.
7. pů 3 ob podle n ' r o ku 1 t! p Η Π »-> « 1’ o τλ « 1 -’τ'τ-·£-·>* l -- - 1 - - ·'- · <. £ - - - -. _v • > ·* i v y χ h . a τη o s i p '“· ·.' n v c :ίπ j 1 a :. - h k látek..

3. Způsob podle nároku 2, v y z n a č a j ž e se s c p a r a č a í k a p .sliny rozdílné h u s t o t y drže obsahující směs pevných látek, po separaěním pochodu sc doplní a nastaví se na novou hustotu, nebo se úplně odtáhnou,