-
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur kombinierten Siebung und Nichteisenmetallscheidung von Schüttgütern, wobei die Siebung mit einem Spannwellensieb in eine Grobfraktion und eine Feinfraktion und die Nichteisenmetallscheidung mit als Gurtförderer ausgebildeten Induktionsscheidern erfolgt.
-
In Schüttgütern, insbesondere Bauschutt, Schlacken (beispielsweise aus der Hausmüllverbrennung) und dergleichen sind Nichteisenmetalle in Form von Partikeln unterschiedlicher Größe enthalten. Da einerseits diese Nichteisenmetallteilchen einen nicht unbeträchtlichen Wert haben und aus wirtschaftlichen wie auch aus ökologischen Gründen einer Wiederverwertung zugeführt werden sollten, ist eine Abscheidung dieser Fraktion aus den Schüttgütern wünschenswert. Ferner stören die Nichteisenmetallteilchen in der übrigen meist mineralischen Fraktion des Schüttgutes, da bei der Verwertung von beispielsweise Bauschutt und Schlacken-Schüttgütern, z. B. im Straßenbau, unerwünschte Nebenwirkungen aufgrund der Nichteisenmetallteilchen hervorgerufen werden. Beispielsweise können im Straßenbau Quellungen bei der Bildung von Aluminiumhydroxid entstehen, die zur vorzeitigen Schädigung des Straßenbelags führen.
-
Es ist daher im Stand der Technik bekannt und wünschenswert neben der magnetischen Eisenfraktion auch die Nichteisenmetalle aus den Schüttgütern, beispielsweise Bauschutt, Schlacken abzuscheiden. Das Abscheiden von ferromagnetischen Eisenbestandteilen ist im Stand der Technik hinlänglich bekannt und ist nicht Bestandteil der vorliegenden Patentanmeldung. Vielmehr wird davon ausgegangen, dass in dem zu behandelnden Schüttgut die ferromagnetischen Bestandteile weitestgehend entfernt sind.
-
Bei Schüttgütern ohne ferromagnetische Bestandteile ist es im Stand der Technik bekannt, einen Nichteisenmetallscheider einzusetzen, der nach dem Induktionsprinzip arbeitet. Beispielhaft wird auf die
DE 38 23 944 C1 verwiesen, in der ein Permanentmagnetscheider beschrieben ist, bei dem über eine Gurttrommel aus nicht elektrisch leitendem Material ein Förderband für den Transport der zu sortierenden Fraktion aus mehr oder wenig gut elektrisch leitenden Teilchen geführt ist. In der Gurttrommel ist ein mit höherer Drehgeschwindigkeit als die Gurttrommel drehangetriebenes Magnetsystem mit Permanentmagneten vorgesehen. Das drehangetriebene Magnetsystem ist exzentrisch in der Gurttrommel angeordnet, um im erwünschten Trennungsbereich der zu sortierenden Fraktionen eine möglichst intensive Einwirkung des schneller als das Förderband rotierenden Magnetfeldes zur Ablenkung der elektrisch leitfähigeren Teilchen zu erreichen. Demgegenüber wirkt das rotierende Magnetfeld im übrigen Bereich der Gurttrommel kaum.
-
Bei der Abstimmung derartiger Induktionsscheider hat sich herausgestellt, dass die Wurfweiten für elektrisch leitfähige Teilchen sehr stark von der Partikelgröße abhängen, womit eine gezielte Trennung von Nichteisenmetallteilchen ohne vorherige Größensortierung des Schüttgutes nicht zuverlässig möglich ist.
-
Daher ist es bekannt, eine mechanische Siebung der zu sortierenden Fraktion des Schüttgutes vor dem Zuführen zum Nichteisenmetallscheider durchzuführen. Für die mechanische Siebung hat sich dabei insbesondere die Siebung durch Spannwellensiebe als geeignet herausgestellt. Eine derartige Siebmaschine ist beispielsweise in der
DE 198 34 894 A1 beschrieben. Ein Spannwellensieb weist mehrere parallel nebeneinander und in Abständen angeordnete Querträger auf, zwischen denen flexible Siebbeläge befestigt sind und von denen jeder zweite Querträger (erste Querträger) relativ zu den dazwischen liegenden Querträgern (zweite Querträger) um die Längsachse hin- und herkippbar sind, wobei die dazwischenliegenden zweiten Querträger entgegengesetzt zu den ersten Querträgern um die Längsachse hin- und herkippbar sind, um die Siebbeläge abwechselnd zu strecken und zu stauchen. Damit wird eine verstopfungsfreie Abtrennung einer Feinfraktion, beispielsweise 0 bis 4 mm, des zu behandelnden Schüttgutes erreicht. Die Feinfraktion fällt durch das Sieb, wohingegen die Grobfraktion über die schräg gestellte Ebene des Siebs am unteren Ende ausgegeben wird.
-
Bei der Behandlung von Schüttgütern ist es auch bekannt, zunächst eine mechanische Trennung des Schüttgutes in eine Feinfraktion und in eine Grobfraktion mittels eines Spannwellensiebs vorzunehmen und nachfolgend die beiden gewonnenen, in ihrer Größenordnung getrennten Fraktionen, nämlich Feinfraktion und Grobfraktion getrennt weiter zu bearbeiten. Dabei ist es auch bekannt, nachfolgend eine Nichteisenmetallscheidung der Feinfraktion und eine Nichteisenmetallscheidung der Grobfraktion getrennt voneinander durchzuführen. Um eine gute Vereinzelung der dem jeweiligen Nichteisenmetallscheider zugeführten Fraktion sicherzustellen, wird dem Nichteisenmetallscheider üblicherweise eine Vibrationsrinne vorgeschaltet.
-
Die Schrift
CH 573 269 A5 beschreibt ein zweistufiges Abscheidungsverfahren, bei dem im ersten Schritt Eisenteile durch magnetische Hilfsmittel aus einem Material-/Aschestrom entfernt werden und in einem zweiten Schritt die NE-Metalle durch in der Geschwindigkeit variabel einstellbare Förderbänder unter Ausnutzung der Fliehkraft und der damit verbundenen unterschiedlich weit fliegenden Partikel getrennt werden. Während des Verfahrens finden Trennungen nach Größe mittels Siebvorrichtungen statt, um so die großen Partikel mittels Mühlen in einem weiteren Schritt zu zermahlen, damit diese dann prozessiert werden können.
-
Aus der Druckschrift
RU 22 52 828 C1 ist eine transportable Anlage zur Mülltrennung offenbart. Es wird eine auf einem Zug befindliche Anlage beschrieben, die Eisen- und NE-Metalle aus einem Abfallstrom trennt. Neben einzelnen Stationen der Mülltrennung wird insbesondere die Siebung mit der direkt dahinter geschalteten Nichteisenmetallscheidung beschrieben. In der Anordnung wird ein Trommelsieb zur Umsortierung des Müllstroms nach der Größe verwendet.
-
Die Druckschrift ”Eddy Current separation of fine non-ferrous particles from bulk streams” aus Physical Separation in Science and Engineering, 2004, Vol 13, No. 1 pp. 15–23 enthält eine wissenschaftliche Beschreibung einer Methode, mit der ein Abfallteilchenstrom von Nichteisenmetallen befreit wird. Gegenstand der Arbeit ist die Befeuchtung des Teilchenstroms auf dem Weg zum NE-Metallscheider, der eine gewünschte Klebrigkeit des Abfallstroms auf dem Lauf-/Förderband des NE-Metallscheiders erbringen soll. Bei dieser Anwendung wird versucht auf eine vorherige Sortierung nach Größe zu verzichten, die eigentlich notwendig wäre, um mittels des NE-Metallscheiders die NE-Metalle richtig auszusortieren. Folglich kommt ein Abfallstrom aus unterschiedlich großen Partikeln auf den NE-Metallscheider zu. Bei der Sortierung mittels des NE-Metallscheiders werden die NE-Metalle, welche sich auf dem Transportband befinden und bereits vorher angefeuchtet wurden, durch die vom NE-Metallscheider ausgehenden Wechselfelder vom Transportband gelöst bzw. gelockert, wodurch sie am Abwurfpunkt weiter fliegen können als die Teilchen, die am Band durch die Anfeuchtung kleben und erst später sich durch die Fliehkraft lösen.
-
Aus dem Firmenprospekt „Recycling-Lindemann Non-Ferrous Metal Separators” von Metso Minerals ist eine Recyclinganordnung zum Sieben und Trennen eines Materialstromes bekannt, bei dem zunächst metallische Partikel entfernt werden, danach wird der Materialstrom mit Hilfe eines Trommelsiebs in unterschiedliche Fraktionen aufgeteilt und mit unterschiedlichen Nichteisen-Metallscheidern von entsprechenden Teilchen befreit.
-
Aus der Druckschrift
DE 44 42 631 A1 ein Verfahren zur kombinierten Siebung und Nichteisenmetallscheidung von Schüttgütern bekannt. Hier wird die Grob- und Feinfraktionen nach deren Trennung an Magnetscheidern vorbeigeführt um diejenigen Partikel aus dem Teilchenstrom zu entfernen, die magnetisch reagieren, wie Eisenpartikel. Im Anschluss daran wird der Materialstrom der Feinfraktion an Induktionsscheidern vorbeigeführt, um eine Separation der Nichteisenmetalle zu erzielen.
-
Die Druckschrift
EP 1 486 256 A1 offenbart eine Anordnung und ein Verfahren zur kombinierten Siebung und Nichteisenmetallscheidung von Schuttgütern, wobei die Siebung in eine Grob- und eine Feinfraktion erfolgt. Im Anschluß an die Siebung erfolgt eine Nichteisenmetallscheidung der Grobfraktion mit als Gurtförderer ausgebildeten Induktionsscheidern.
-
Nachteilig ist sowohl ein erheblicher apparativer Aufwand und ein erheblicher Platzbedarf, um eine derartige Schüttgutbehandlung durchführen zu können.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlage zur Schüttgutbehandlung, nämlich Absiebung und Nichteisenmetallscheidung in kompakter und transportabler Bauweise anzugeben.
-
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Anlage gemäß Anspruch 1.
-
Dadurch, dass die Ausgabe der Feinfraktion aus dem Spannwellensieb unmittelbar auf ein erstes Förderband eines ersten Induktionsscheiders für die Feinfraktion fällt, konnte überraschenderweise auf eine gesonderte Vereinzelungsvorrichtung, insbesondere Vibrationsrinne, für den Zulauf des Induktionsscheiders verzichtet werden. Ebenso konnte auf eine gesonderte Vereinzelungsvorrichtung vor der Zuführung zum zweiten Induktionsscheider verzichtet werden, da die Ausgabe der Grobfraktion unmittelbar auf das Förderband des zweiten Induktionsscheiders geführt wird und dort ausreichend verteilt auftrifft.
-
Dadurch, dass Vereinzelungsvorrichtungen, beispielsweise in Form einer Vibrationsrinne, für das Zuführen der Schüttgutfraktion zu den Induktionsscheidern überraschenderweise nicht mehr erforderlich sind, kann die gesamte Anlage sehr kompakt und damit platzsparend aufgebaut werden. Zudem verringern sich die Anlagenkosten, da aufwändige technische Geräte, wie die Vereinzelungsvorrichtungen und teilweise auch Transportbänder eingespart werden können. Neben den Investitionskosten verringern sich auch die Betriebskosten, da sowohl der Energiebedarf wie auch der Reparaturaufwand der Anlage gegenüber herkömmlichen Anlagen zur Siebung und Nichteisenmetallscheidung verringert werden.
-
Wenn an der Ausgabe der Grobfraktion am Spannwellensieb ein Prallblech vorgesehen ist, so dass die Grobfraktion über das Prallblech auf das zweite Förderband rutscht, wird die Grobfraktion sehr schonend auf das zweite Förderband abgelegt. Damit wird vermieden, dass teilweise schwere und scharfkantige Teile der Grobfraktion beim Aufprall auf das zweite Förderband dieses beschädigen oder durchschlagen könnten. Das zweite Förderband ist relativ dünnwandig und daher empfindlich, da es über das Magnetsystem des Induktionsscheiders geführt wird und folglich möglichst dünn und das Magnetfeld nicht oder kaum beeinflussend ausgebildet sein muss. Durch Vorsehen des Prallblechs kann die Standzeit des zweiten Förderbandes deutlich erhöht und damit Ausfallzeiten und Reparaturkosten für die Gesamtanlage verringert werden. Weiter weist das Prallblech eine ebene Rutschfläche auf, die zur Horizontalen eine Neigung von 15° bis 45° aufweist. Für Schlacken und ähnliche Schüttgüter konnte ein Neigungswinkel von etwa 30° als bevorzugt festgestellt werden. Um die Anlage individuell an verschiedene Schüttgüter anpassen zu können, ist die Neigung der Rutschfläche zur Horizontalen einstellbar ausgebildet.
-
Wenn der erste und/oder der zweite Induktionsscheider Permanentmagnetscheider sind, aufweisend eine Gurttrommel aus nicht elektrisch leitendem Material, über die das erste und/oder zweite Förderband geführt ist, und eine in der Gurttrommel exzentrisch drehangetrieben gelagerte Poltrommel mit Permanentmagneten, wird eine besonders zuverlässige Trennung von Nichteisenmetallen von der übrigen, elektrisch weniger leitenden Fraktion erreicht. Die exzentrisch gelagerte Poltrommel erlaubt eine feine Positionierung der elektromagnetischen Wirkung. Zusammen mit den weiteren Parametern, nämlich Geschwindigkeit des Laufbandes, üblicherweise 1,0 bis 2,5 m/s, Drehzahl der in der Gurttrommel exzentrisch gelagerten Poltrommel, bis zu 2.500 U/min, bevorzugt 400 bis 1.200 U/min und der Positionierung eines Trennscheitels wird somit eine möglichst optimale Nichteisenmetallscheidung erreicht.
-
Wenn unterhalb der beiden Induktionsscheider ein drittes Förderband vorgesehen ist, auf das die von Nichtmetallen befreite Grobfraktion fällt, wobei unterhalb der Ausgabe der von Nichtmetallen befreiten Feinfraktion und oberhalb des dritten Förderbandes ein Reversierband angeordnet ist, um wahlweise die beiden Fraktionen wieder zu vereinen, werden die von Nichteisenmetallen befreite Feinfraktion und die von Nichteisenmetallen befreite Grobfraktion wahlweise zusammengeführt oder getrennt abgeführt. Mit dieser Austattung ist es somit möglich, sowohl eine getrennte Weiterverarbeitung der Restfraktionen ohne Nichteisenmetalle, nämlich in Fein- und Grobkörnung, wie auch eine Wiederzusammenführung zu einer Restfraktion ohne Nichteisenmetalle vorzusehen. Diese Einstellungsveränderung kann über das Reversierband kurzfristig, nötigenfalls auch im laufenden Betrieb durchgeführt werden.
-
Dadurch, dass das Spannwellensieb in einer ersten Einheit mit dem ersten Induktionsscheider aufgebaut ist, wobei die Arbeitsrichtungen beider Komponenten einander entgegengesetzt ausgebildet sind, wird sowohl ein kompakter Aufbau wie auch eine gute Zugänglichkeit der zur Feinjustierung erforderlichen Einstellmittel erreicht.
-
Wenn am stromabwärtigen Ende des am Spannwellensieb angeordneten Prallblechs der zweite Induktionsscheider mit zum ersten Induktionsscheider entgegengesetzter Arbeitsrichtung in einer zweiten Einheit lösbar zur ersten Einheit angeordnet ist, wird ein langgestreckter Aufbau der Anlage mit guter Zugänglichkeit aller Komponenten bereitgestellt.
-
Bevorzugt sind die erste Einheit und die zweite Einheit LKW-verladbar ausgebildet. Damit kann die Anlage sehr schnell umgesetzt werden. Die beiden Einheiten lassen sich mit relativ geringem Aufwand teilen und dank ihrer Außenabmessungen problemlos auf die Ladefläche normaler LKW verladen.
-
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung detailliert beschrieben.
-
Darin zeigt:
-
1 in einer schematischen Seitenansicht eine erfindungsgemäße Anlage.
-
In 1 ist eine Anlage zur kombinierten Siebung und Nichteisenmetallscheidung von Schüttgütern in einer schematischen Seitenansicht dargestellt. Die Anlage weist ein Spannwellensieb 1 auf, das an der mit Pfeil X gekennzeichneten Stelle von einem Strom zu behandelndes Schüttgut beaufschlagbar ist. Das Spannwellensieb 1 ist geneigt zur Horizontalen auf einem Keilbock 11 aufgebaut. Die Ausgabe der Grobfraktion Y, also dem Schüttgutstromanteil, der nicht durch das Sieb passt, erfolgt am unteren Ende des auf den Keilbock 11 geneigt angeordneten Spannwellensiebs 1 an einer Ausgabeöffnung 12. An dieser Ausgabeöffnung 12 ist ein Prallblech 13 mit einer ebenen Rutschfläche 14 angesetzt. Die an der Ausgabeöffnung 12 ausgeworfene Grobfraktion prallt auf das Prallblech 13 und rutscht entlang der ebenen Rutschfläche 14. Die Rutschfläche 14 weist dabei gegenüber der Horizontalen bevorzugt eine Neigung von ca. 30° auf. In bevorzugter Ausgestaltung ist die Neigung der Rutschfläche 14 des Prallblechs 13 verstellbar ausgebildet, um eine Anpassung an das jeweilig zu behandelnde Schüttgut vornehmen zu können.
-
Das in 1 nicht näher dargestellte Spannwellensieb weist in an sich bekannter Art mehrere parallel nebeneinander und in Abständen angeordnete Querträger auf, zwischen denen flexible Siebbeläge befestigt sind und von denen jeder zweite Querträger relativ zu den dazwischen liegenden Querträgern um die Längsachse hin- und herkippbar sind, um die Siebbeläge abwechselnd zu strecken und zu stauchen. Diese sehr zuverlässige Siebtechnik erlaubt eine verstopfungsfreie Abtrennung einer Feinfraktion aus dem zu behandelnden Schüttgutstrom X, beispielsweise in einer Fraktion 0 bis 4 mm. Die Feinfraktion fällt dabei Schwerkraft bedingt entsprechend den gestrichelten Pfeilen Z nach unten.
-
Unterhalb des Spannwellensiebs 1 ist ein erster Induktionsscheider 2 angeordnet. Der erste Induktionsscheider 2 ist als Gurtförderer ausgebildet und weist ein erstes Förderband 21 auf, das am in 1 rechts dargestellten Ende um eine Gurttrommel 22 aus nicht leitendem Material geführt ist. Die Gurttrommel 22 weist eine exzentrisch drehangetrieben gelagerte Poltrommel 23 mit Permanentmagneten auf. Dabei wird über die mit höherer Drehgeschwindigkeit als die Gurttrommel 21 drehende Poltrommel 23 mit den Permanentmagneten ein wechselndes Magnetfeld in diesem Bereich erzeugt, das in elektrisch leitenden Teilchen eine elektromagnetische Abstoßung erzeugt. Entsprechend werden aus der Feinfraktion Nichteisenmetalle abgeschieden. Wie in 1 schematisch dargestellt, wird ein Teilstrom ZNE über einen Trennscheitel 24 ausgeworfen, wohingegen die von Nichteisenmetallen befreite Feinfraktion hinter der Gurttrommel 22 und vor dem Trennscheitel 24 herunterfällt.
-
Unterhalb des stromabwärtigen Endes des Prallblechs 13 ist ein zweiter Induktionsscheider 3 angeordnet. Der zweite Induktionsscheider 3 ist in 1 nur schematisch angedeutet. Es handelt sich jedoch ebenfalls um einen als Gurtförderer ausgebildeten Induktionsscheider, wie der erste Induktionsscheider 2. Die Förderrichtung ist jedoch dem ersten Induktionsscheider 2 genau entgegengesetzt gewählt, so dass die vom Prallblech 13 herabrutschende Grobfraktion Y auf ein zweites Förderband 31 fällt und dort in gleicher Richtung zum in der Zeichenebene in 1 linken Ende der Anlage befördert wird. Die mit Poltrommel ausgestattete Gurttrommel 32 ist in 1 angedeutet. Von der auf das zweite Förderband 31 aufgegebenen Grobfraktion werden wiederum die Nichteisenmetallteilchen als Ausgabe der NE-Metalle aus der Grobfraktion YNE abgeschieden. Diese aus der Grobfraktion gewonnenen NE-Metalle YNE gelangen auf ein weiteres Förderband 35, zur Abförderung der gewonnenen NE-Metalle.
-
Die Ausgabe der von NE-Metallen befreiten Grobfraktion YR erfolgt auf ein unterhalb des zweiten Induktionsscheiders 3 angeordneten dritten Förderband 4, das im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß 1 die von NE-Metallen befreiten Grobfraktionen in Pfeilrichtung R abfördert.
-
Das dritte Förderband 4 ist so ausgebildet, dass es bis unterhalb des ersten Induktionsscheiders 2 angeordnet ist. Zwischen der Ausgabe der von den NE-Metallen befreiten Feinfraktion ZR und dem stromaufwändigen Ende 41 des dritten Förderbandes 4 ist ein Reversierband 42 angeordnet, um je nach Drehrichtung des Reversierbandes 42 entweder die von NE-Metallen befreite Feinfraktion ZR auf das dritte Förderband 4 zur Zusammenführung mit der von NE-Metallen befreiten Grobfraktion YR als Ausgabe R oder als gesonderte Feinfraktion über ein weiteres Förderband 43 getrennt auszugeben.
-
Das Spannwellensieb 1 und der erste Induktionsscheider 2 sind auf einer gemeinsamen Rahmenkonstruktion 101 aufgebaut und bilden eine erste Einheit I. An der ersten Rahmenkonstruktion 101 ist am stromabwärtigen Ende für die Grobfraktionausgabe des Spannwellensiebs 1 eine zweite Rahmenkonstruktion 102 angesetzt, in der der zweite Induktionsscheider 3 angeordnet ist. Die zweite Rahmenkonstruktion 102 bildet zusammen mit den darin befindlichen Aggregaten eine zweite Einheit II. Zum Transport der erfindungsgemäßen Anlage kann die Anlage in die erste Einheit I und zweite Einheit II getrennt werden und getrennt auf herkömmliche LKW-Ladeflächen verladen werden. Die Breite der beiden Einheiten I und II beträgt dabei maximal 2,5 m, bevorzugt maximal 2,2 m. Bevorzugt weisen die Einheiten I und II Kranösen auf, um eine Kranverladung zu erleichtern.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Spannwellensieb
- 11
- Keilbock
- 12
- Ausgabeöffnung
- 13
- Prallblech
- 14
- Rutschfläche
- 2
- erster Induktionsscheider
- 21
- erstes Förderband
- 22
- Gurttrommel
- 23
- Poltrommel
- 24
- Trennscheitel
- 25
- Förderband
- 3
- zweiter Induktionsscheider
- 31
- zweites Förderband
- 32
- zweite Gurttrommel
- 35
- Förderband
- 4
- drittes Förderband
- 41
- stromaufwärtiges Ende
- 42
- Reversierband
- 43
- Förderband
- 101
- erste Rahmenkonstruktion
- 102
- zweite Rahmenkonstruktion
- I
- erste Einheit
- II
- zweite Einheit
- X
- Zuführung zu behandelndes Schüttgut
- Y
- Ausgabe Grobfraktion
- YNE
- Ausgabe NE-Metalle aus Grobfraktion
- YR
- Ausgabe von NE-Metallen befreite Grobfraktion
- Z
- Ausgabe Feinfraktion
- ZNE
- Ausgabe NE-Metalle aus Feinfraktion
- ZR
- Ausgabe von NE-Metallen befreite Feinfraktion