Projekt 01429/01

Entwicklung eines Systems zur Entfernung von Kupferdrähtchen aus Kabel – Recyclingmaterial und zur Verwendung der Isolierkunststoff-Restfraktion

Projektdurchführung

HAMOS GmbH Recycling- und Separationstechnik
Im Thal 17
82377 Penzberg

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Beim Recycling von Altkabeln, Elektronikschrott etc. bleiben nach der Separation der groben Metallteile kleine Metallteilchen und Litzen in den Isolierstoffen übrig, was zum einen nicht unerheblichen Materialverlust bedeutet, zum anderen zur Verunreinigung des Grundwassers durch Eluierung des Kupfers führt.
Ziel des Projektes war es, ein Separationsverfahren zu entwickeln, mit dem es möglich ist, metallische Litzen gezielt aus Reststoffen aus dem Recycling abzuscheiden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIm Rahmen der Entwicklung wurden verschiedene Möglichkeiten zur Litzenabscheidung untersucht. Nasse Verfahren wurden dabei von vornherein ausgeschlossen, um eine wirtschaftliche Wiederverwertung zum Beispiel der Kunststoffe aus der Kabelaufbereitung zu ermöglichen. Als optimales Trennverfahren hat sich die Verwendung eines schräggestellten Förderbandes erwiesen. Dieses Förderband wird mit einem speziell strukturierten Faserbelag versehen. Im Rahmen der Untersuchung wurden unterschiedlichste Beläge im Hinblick auf ihre Abscheidewirksamkeit getestet. Gleichzeitig wurden Untersuchungen bezüglich der Betriebsparameter durchgeführt. Im Rahmen der Untersuchungen wurde dieses Verfahren modifiziert und auch zur Abtrennung von Elastomeren, z.B. aus Hart-PVC, mit großem Erfolg herangezogen. Darüber wurden Schutzrechte angemeldet. Außerdem wurde das Separationsverfahren auch im Hinblick auf den Einsatz zur Separation anderer Materialmischungen überprüft.


Ergebnisse und Diskussion

Im Rahmen der Untersuchungen wurde ein Abscheidegerät bis zum Prototypen entwickelt. Dabei wurde festgestellt, daß man mit einem Förderbandbelag aus schräggestellten Fasern mit Faserlängen von
ca. 5 mm die besten Abscheideergebnisse erzielt. Die Abscheideleistung konnte durch einen zusätzlichen Klopfmechanismus, der das Förderband im Bereich der Materialaufgabe in Vibrationen versetzt, verbessert werden. Die Metallfasern bleiben dann in der Oberflächenstruktur des Bandes hängen, während die Kunststoffgranulate über das Band herunterkullern.
Die Oberflächenstruktur des Bandes wurde so gewählt, daß ausschließlich die litzenförmigen Metallteile hängenbleiben. Flächige oder kubische Metallteile können dabei jedoch nicht abgetrennt werden. Probleme bereitete auch die Abtrennung von feinkörnigen Metall-Kunststoffmischungen.
Im Rahmen von Dauerversuchen wurde die Haltbarkeit des Separationsbandes untersucht. Darüber hinaus wurden Verbesserungen bezüglich der Reinigung des Bandes durch zusätzliche Klopfeinrichtungen durchgeführt.
Bei den Untersuchungen wurde auch festgestellt, daß die Neigung des Bandes einen Einfluß auf die Sauberkeit der Produkte hat. Eine flachere Bandneigung ergibt einen relativ sauberen Kunststoff, jedoch eine durch Kunststoffreste verunreinigte Metallfraktion. Eine steilere Bandneigung ergibt dagegen eine saubere Metallfraktion, wobei jedoch in der Kunststofffraktion noch Reste von Metallen vorhanden sind. Aus diesem Grunde wurde die Neigung des Bandes einstellbar ausgeführt. Da auch die Frequenz und Amplitude der Klopfeinrichtung Auswirkungen auf das Separationsergebnis haben, können auch diese Parameter in weitem Rahmen variiert werden.
Als Ergebnis der gesamten Untersuchungen wurde ein Prototyp erstellt, mit dem Metallreinheiten bis über 99 % (z.B. bei Elektronikschrott aus dem Telefonrecycling) erzielt werden konnten.
Für die Gummiabtrennung wurde mit verschiedenen anderen Bandbelägen experimentiert. Dabei konnte man den physikalischen Effekt ausnutzen, daß aufgrund der unterschiedlichen Oberflächenstruktur bzw. des unterschiedlichen Reitbeiwertes die Teile aus Hart-PVC auf der Oberfläche des Bandes gleiten, während Elastomere bereits nach kurzer Gleitstrecke anfangen zu hüpfen. Dieses Hüpfen wurde in der Form ausgenutzt, daß oberhalb der Separationsbandstruktur in geringem Abstand Blechlamellen angeordnet wurden, auf die die Elastomerteile springen.
Die Wirksamkeit dieses Prinzips wurde beim Recycling von Altfenstern aus PVC nachgewiesen. Dabei besteht die Aufgabe, die Gummidichtung des Glases vom PVC abzutrennen.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Das so entwickelte Gerät mit der Typenbezeichnung CUX wurde auf mehreren Recyclingfachmessen dem interessierten Publikum vorgestellt. Über das Verfahren wurde bei einigen Kongressen berichtet. Diverse Patente wurden angemeldet.


Fazit

Die in dem Projekt erzielten Ergebnisse zeigen, daß eine mechanische Abtrennung von Restmetallen aus Kabelgranulat und Elektronikschrott auf trockenem Wege möglich ist.