Shredderüzem maradékanyagából származó vezető termék ...Mozgó közegben ez módosul, hiszen...
Transcript of Shredderüzem maradékanyagából származó vezető termék ...Mozgó közegben ez módosul, hiszen...
Miskolci Egyetem
Műszaki Földtudományi Kar
Nyersanyagelőkészítési és Környezeti Eljárástechnikai Intézet
Előkészítéstechnikai Intézeti Tanszék
Shredderüzem maradékanyagából származó vezető
termék szétválasztása rézre és alumíniumra dúsító
légáramkészülékkel
TDK dolgozat
Készítette: Dusik Ákos
Környezetmérnöki MSc szak
Környezettechnikai Szakirány
Konzulensek: Prof. Dr. habil Csőke Barnabás
egyetemi tanár
Nagy Sándor:
tanszéki mérnök
Beadás dátuma: 2012. október 29.
Miskolc, 2012
2
Eredetiségi nyilatkozat
"Alulírott Dusik Ákos, a Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Karának hallgatója
büntetőjogi és fegyelmi felelősségem tudatában kijelentem és aláírásommal igazolom,
hogy ezt a dolgozatot saját magam készítettem, a benne leírt vizsgálatokat – ha ezt külön
nem jelzem – magam végeztem el, és az ismertetett eredményeket magam értem el.
Adatokat, információkat csak az irodalomjegyzékben felsorolt forrásokból használtam fel.
Minden olyan részt, melyet szó szerint, vagy azonos értelemben, de átfogalmazva más
forrásból átvettem, egyértelműen, a forrás megadásával megjelöltem."
Miskolc, 2012. 10. 29.
...................................................
a hallgató aláírása
Konzulensi nyilatkozat
"Alulírott Nagy Sándor, a Miskolci Egyetem Nyersanyagelőkészítési és Környezeti
Eljárástechnikai Intézetének tanszéki mérnöke a TDK dolgozatot beadásra alkalmasnak
ítélem."
Egyéb megjegyzések, ajánlás:
Miskolc, 2012. 10. 29.
...................................................
a konzulens aláírása
3
TARTALOM 1. BEVEZETÉS ..................................................................................................................... 4
2. SZAKIRODALMI ÁTTEKINTÉS ................................................................................... 7
2.1. SZÉTVÁLASZTÁS ALAPELVEI ............................................................................ 7
2.1.1. SZEMCSÉK MOZGÁSA KÖZEGBEN ............................................................. 7
2.1.2. SZEMCSÉK EGYÜTTÜLEPEDÉSE ................................................................. 9
2.1.3. OSZTÁLYOZÁSI ALAPMODELLEK .............................................................. 9
2.2. SZÁRAZ ÁRAMKÉSZÜLÉKEK ............................................................................ 11
2.2.1. ELLENÁRAMÚ LÉGOSZTÁLYOZÓK ......................................................... 12
2.3. AZ ALUMÍNIM ÉS RÉZ TULAJDONSÁGAI, FELHASZNÁLÁSA ................... 14
2.4. SHREDDER MARADVÁNY .................................................................................. 17
3. FELHASZNÁLT BERENDEZÉSEK ............................................................................. 18
3.1. INTÉZETI KALAPÁCSOS SHREDDER ............................................................... 18
3.2. ELLENÁRAMÚ LÉGÁRAMKÉSZÜLÉK ............................................................. 20
4. KÍSÉRLETI VIZSGÁLATOK EREDMÉNYEI ............................................................. 22
4.1. MINTA ELŐKÉSZÍTÉSE, JELLEMZÉSE ............................................................. 22
4.1.1. MINTAANYAG BESZERZÉSE ...................................................................... 22
4.1.2. MINTA ELŐKÉSZÍTÉSE ................................................................................ 22
4.1.3. A MINTA SZEMCSEMÉRET ELOSZLÁSA .................................................. 23
4.2. SZÉTVÁLASZTÁSI KÍSÉRLETEK ....................................................................... 24
4.2.1 VIZSGÁLATOK AZ 5…12mm-ES FRAKCIÓKKAL ..................................... 24
4.2.2 VIZSGÁLATOK A 12…20mm-ES FRAKCIÓKKAL ..................................... 25
4.2.3. VIZSGÁLATOK A 20…25mm-ES FRAKCIÓVAL ....................................... 27
4.2.4. VIZSGÁLATOK A > 25mm-ES FRAKCIÓVAL ............................................ 28
4.3. SZÉTVÁLASZTÁSI KÍSÉRLETEK KEVERT SZEMCSÉK ESETÉN ISMÉTELT
FELADÁSSAL ................................................................................................................ 28
4.3.1 SZÉTVÁLASZTÁS EREDMÉNYE AZ 5…12mm-ES KEVERÉKEKBEN ... 29
4.3.2 SZÉTVÁLASZTÁS EREDMÉNYE A 12…20mm-ES KEVERÉKEKBEN ... 30
5. ÖSSZEFOGLALÁS ........................................................................................................ 32
6. KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS ......................................................................................... 34
7. SZAKIRODALMAK ...................................................................................................... 35
8. ÁBRAJEGYZÉK ............................................................................................................ 37
4
1. BEVEZETÉS
A gépjárművek számának növekedése következtében megnőtt a száma az elhasznált
járműveknek is. Az ilyen, életciklusuk végére ért autóroncsok potenciális veszélyt
jelentenek a környezet számára. Az elhasznált járművek környezeti veszélyessége, valamit
a primer nyersanyagok árának növekedése is egyértelműen abba az irányba mutatnak, hogy
az autóroncsokat másodlagos nyersanyagforrásként, és bizonyos részeiben veszélyes
hulladékként kezelni kell.
A Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Karának hallgatójaként a 2011/2012
tanév tavaszi szemeszterében, és az ezt követő nyári gyakorlaton sikerült megismerkednem
ezen típusú hulladékok feldolgozásával, valamit a maradékanyagok további szeparálásával,
kezelésével.
A roncsautók kezelésére számos technológia épült ki (1.ábra) az elmúlt
évtizedekben. Általánosságban elmondható, hogy a veszélyes folyadékok eltávolítását és
egy kézi előbontást követően a hulladékot shredderezésnek vetik alá. Az aprítás célja az
alkotók feltárása, a fémfrakció leválaszthatóságának biztosítása. Az aprított hulladék egy
teljes technológia soron halad át, ahol leválasztják a komponensek jelentős részét, de még
ezt követően is keletkezik maradékanyag, ún. shredder maradvány. Ez főként műanyagból,
gumiból, textilből, üvegből és csekély mennyiségű maradék fémből áll. A következő ábra
egy lehetséges shredderüzem elrendezést mutat be:
1. ábra: autó shredderüzem lehetséges elrendezése (Granata, 2006)
5
A maradék fém, és a hasznosítható műanyag frakciók további kinyerésére épült egy
újabb technológia az Alcufer Kft. fehérvárcsurgói shredderüzemében. Ez az új üzem a
RECYTECH projekt (NTP-TECH_08_A4) során kidolgozott technológián alapul,
kifejezetten az ottani shredderüzem maradékanyagának feldolgozására. A
maradékanyagban található réz és alumínium szemcsék általában egy helyen lépnek ki a
technológiából ún. vezető termékként. A vezető termék ennek köszönhetően egy kevert
anyagot jelent, mind anyagi összetételét, mind szemcseméretét és alakját tekintve. A
fémhulladékok további feldolgozása, valamint gazdasági szempontból is fontos, hogy
tiszta, egykomponensű fémtermékeket állítsanak elő. Ilyen fémtermékek előállítása száraz
úton is lehetséges légáramkészülékek segítségével.
A következő egyszerűsített ábra a shredderüzemből kilépő anyagáramokat, ill. a
maradékanyag további útját szemlélteti:
2. ábra: shredderüzem egyszerűsített anyagáramai
Vizsgálataim elsősorban arra irányultak, hogy a vezető termék alumínium és réz
frakciókra történő bontása hogyan valósítható meg száraz, félüzemi körülmények között,
ellenáramú légáramkészülékben. A vizsgálataimat modellanyagokkal végeztem, mivel
ilyen fémtermékek még nem voltak elérhetők, ugyanis a maradványanyag feldolgozására
szolgáló üzem még nem működött.
Ahhoz, hogy a vezető termék viselkedését szimulálni tudjam a
légáramkészülékben, szükséges volt a shreddermaradványból vett mintaanyagot az új üzem
technológiájának megfelelően feldolgoznom. A shredderüzemben vett mintákat
Autó shredder üzem
Könnyűtermék
(shreddermaradvány) Ciklonpor Vas Vezető termék
Al / Cu
Új feldolgozómű a
shreddermaradványra
Műanyag,
Gumi
Durva termék,
Vezető termék
Al / Cu
6
előkészítettem szétválasztásra (aprítás), és az előkészített mintára végeztem különböző
eljárás-technikai elemzéseket (szemcseméret-elemzés, alakvizsgálat, fémösszetétel).
Méréseim során vizsgáltam, hogy a vezető termékben található réz és
alumíniumszemcsék sűrűségkülönbsége lehetővé teszi-e a légáramban történő szeparálást,
ill. ehhez milyen légsebességek szükségesek. Továbbá szisztematikus szétválasztási
kísérleteket végeztem szemcseméret- és alakosztályonként, ill. az anyag-fajtánkénti
feladás, és a berendezés üzemi paraméterei által előállt változásokat is vizsgáltam. A
szétválasztott frakciókat szétválogattam, lemértem tömegüket, és a kiértékeltem az
eredményeket. A kiértékelt adatok alapján következtetések vonhatók le ezen típusú
hulladékok viselkedésére és szétválaszthatóságára ellenáramú légáramkészülékben.
7
2. SZAKIRODALMI ÁTTEKINTÉS
Ebben a fejezetben a légáramban történő szétválasztást tekintem át. Ismertetem a
szétválasztás fizikai alapelveit, valamint a száraz áramkészülékek néhány típusát, azok
működését. Továbbá taglalom az alumínium és a réz tulajdonságait, azok jelentőségét,
valamit a shreddermaradvány helyzetéről teszek említést. Ezen fejezet elkészítéséhez
egyaránt felhasználok hazai és külföldi szakirodalmakat.
2.1. SZÉTVÁLASZTÁS ALAPELVEI
Az eljárástechnikában számos módon megvalósulhat a szemcsék osztályozása. Az
elválasztás alapja általában valami fizikai-tulajdonságbeli eltérés. A szitálásnál főként a
szemcsék eltérő méretét használjuk ki, és ez alapján osztályozzuk az anyagot. Az
áramkészülékekben a szétválasztás alapja, hogy a különböző méretű és közel azonos
sűrűségű, vagy a hasonló méretű és eltérő sűrűségű szemcsék az áramkészülék által
generált gravitációs vagy/és centrifugális erőtérben másképp mozognak. Az
áramkészülékekben a szétválasztás vagy folyadékban, vagy gáz közegben (levegőben)
történik, valamint a közeg lehet álló, vagy mozgatott (Schultz, 1990).
Áramkészülékek esetében olyan gépészeti berendezésekről beszélünk, ahol az
anyag durva és finom termékre ill. kis sűrűségű és nagy sűrűségű termékekre válik szét az
eltérő süllyedési végsebességnek és az eltérő mozgás-pályájuknak köszönhetően (Schultz,
1990).
Ezekben a berendezésekben nagy jelentősége van a szemcsék méretének,
sűrűségüknek és alakjuknak, ami az elválasztás alapját is jelentheti. A szitálásnál a
szemcsék sűrűsége nem befolyásolja jelentősen a szétválasztást, valamit a szemcsealak is
másodlagos. Az áramkészülékekben ezek a tulajdonságok előtérbe kerülnek (Schultz,
1990).
2.1.1. SZEMCSÉK MOZGÁSA KÖZEGBEN
Ha egy szemcsét egy elegendően nagy térfogatú közegben elengedünk, akkor a
közeg sűrűségétől függően az erőtér irányába elkezd mozogni, és mindaddig gyorsul, míg a
fellépő erők között be nem áll az egyensúly. Mikor a szemcse sebessége már állandó, és a
gyorsulás gyakorlatilag zérus, akkor elérte az ún. süllyedési végsebességét. Ez egy elméleti
8
végsebességet jelent, ugyanis a szemcsék végtelen idő után érnék el a valódi
végsebességüket, viszont a valóságban a kis szemcseméretű anyagok nagyon rövid idő
alatt rendkívüli mértékben megközelítik ezt a sebességet. A süllyedési végsebesség tehát az
adott szemcsére jellemző tulajdonság, az a legnagyobb sebesség, amire adott közegben,
zavartalan esése során szert tehet (Schultz, 1990). Mivel a süllyedési végsebesség több
tényezőtől függ, ezért pontos kiszámítása nagyon bonyolult, mindmáig csak olyan gömbre
sikerült pontosan kiszámítani, aminek sima a felülete és nyugvó közegben mozog, minden
más esetben közelítő faktorokat (alakfaktor, stb.) rendelnek az adott szemcsékhez, és ezen
faktorokkal kiegészült képletek segítségével közelítik az értékét.
3. ábra: szemcsemozgás gravitációs erőtérben, nyugvó közegben (Csőke, 2011)
Egyes áramkészülékekben nem a nehézségi erőtérben, hanem a c=Rω2
=v2/R
gyorsulású centrifugális erő hatására történik a szétválasztás. A centrifugális erőtérben
jóval nagyobb ülepedési végsebességek érhetők el (c/g = Rω2/g ill. v
2/Rg-szer nagyobb
süllyedési végsebességek), mely kis szemcsék leválasztása esetén előnyt jelent, valamint
így módon kisebb tartózkodási idő elegendő és kisebb készülékek alkalmazhatók (a
teljesítmény megnő) (Tarján, 1978).
4. ábra: szemcsemozgás centrifugális erőtérben, nyugvó közegben (Csőke, 2011)
9
2.1.2. SZEMCSÉK EGYÜTTÜLEPEDÉSE
Azok a szemcsék ülepíthetők együtt, melyeknek ugyanazon közegben és erőtérben
egyezik a süllyedési végsebességük. Az együttülepedés szerinti osztályozásnál ez több
módon is megvalósulhat (Tarján, 1978). Az egyszerű áramkészülékekben általában két
osztály áll elő. A süllyedési végsebesség alapján, ami az elválasztási szemcseméretnek
felel meg, az anyag egy ettől kisebb és nagyobb sebességű részre bontható. Azonos
sűrűségű szemcsék (ƍ1=ƍ2) feladása esetén ez a két sebességosztály megfelel két
szemcseméret-osztálynak (Schultz, 1990). Azonos szemcseméret-tartományba (x1=x2) eső
szemcsék esetén az együttülepedés szerinti osztályozás fajsúly szerinti szétválasztáshoz
vezet (Tarján, 1978).
Abban az esetben, ha olyan anyagot adunk fel, melynek szemcséi különböző
sűrűségűek, akkor azonos szemcsealak esetén a nagyobb sűrűségű anyag kisebb szemcséi
együtt fognak mozogni a kisebb sűrűségű anyag nagyobb méretű szemcséivel, ennek
köszönhetően több elválasztási szemcseméretet kapunk. Ezekből a szemcseméretekből
számítható ki az ún. együttülepedési hányados, mely lamináris áramlási viszonyok esetén
levegőben:
x1/x2 = (ƍ2/ƍ1)1/2
;
turbulens áramlási viszonyok estén levegőben:
x1/x2 = (ƍ2/ƍ1).
A hányadosok számítási módja alapján belátható, hogy a kis szemek lamináris
áramlási tartományában a szemcsesűrűség kisebb mértékben módosítja az együttülepedési
hányados értékét, mint turbulens tartományban (Schultz, 1990).
A hátráltatott ülepedési hányadost levegő közegre nem értelmezzük (Schultz,
1990).
2.1.3. OSZTÁLYOZÁSI ALAPMODELLEK
Nyugvó közegben az együttülepedési törvények jelentik a szétválasztás alapját.
Mozgó közegben ez módosul, hiszen a térerő irányával nem párhuzamosan mozgó
közegben az együttülepedő szemcsék azonos, míg a nem együttülepedő szemcsék ettől
eltérő pályákat írnak le. Mozgó közegben ez az alapja a szétválasztásnak ill. az
osztályozásnak (Schultz, 1990).
10
A kisméretű ill. a kis fajsúlyú szemcsék kis tehetetlenségükből adódóan a közeg
áramvonalaival együtt mozognak, pályájuk attól általában kismértékben tér el.
Osztályozásnál ez előnyt jelenthet, de előfordulnak esetek, amikor a nagyon finom szemek
elválasztása a légáramtól nehezen kivitelezhető (Schultz, 1990).
Ahhoz, hogy az osztályozás minél inkább megvalósuljon, törekedni kell az
osztályozótérben kialakuló koncentrációk helyes megválasztására, valamint a készüléket
úgy kell kialakítani, hogy a feladás egyenletes legyen. Gyakran célszerű lehet
adagolóberendezések alkalmazása is.
Fémszemcsék estében a tapadási hajlam nem jellemző, különösen a nagyobb
szemcseméret-tartományokban. A finomabb tartományban található drótszálak és a sok
kiálló élet tartalmazó szemcsék összegabalyodhatnak, így romolhat a szétválasztás. Más
jellegű anyagok feladása esetén a finom szemcsék tapadási hajlamára oda kell figyelni.
Levegő közegben ezt a hatást ásványos szemcsék esetében nehéz megelőzni vagy
megszüntetni.
5. ábra: szeparációs zónák: (a) gravitációs ellenáramú szétválasztási zóna, (b)
gravitációs keresztáramú zóna, (c) centrifugális ellenáramú zóna, (d) centrifugális
keresztáramú zóna (M. Shapiro és V. Galperin, 2005, nyomán)
Az áramkészülékek között a feladás és a térerő egymáshoz viszonyított helyzete
alapján különböző típusokat különböztetünk meg. Ha térerőre merőlegesen síkban mozog a
feladott anyag, akkor felületi áramkészülékről, ha a térerővel ellentétes irányban, akkor
ellenáramú áramkészülékről beszélünk. A felületi áramkészülékek tovább csoportosíthatók
lamináris és turbulens típusokra az áramlás jellegétől függően. Mivel vizsgálataim során
11
ellenáramú légáramkészüléket használtam, ezért a továbbiakban az ellenáramú
szétválasztást részletezem.
Ellenáramú szétválasztás:
Az ellenáramú áramkészülékekben az áramló közeg az erőtér irányával ellentétesen
mozog vsz sebességgel. A feladás a készülékek középmagasságában történik, itt kerül be az
anyag a szétválasztótérbe. A feladott anyag, ami nedves áramkészüléknél zagy ill.
szuszpenzió, száraz áramkészüléknél aeroszol szemcséinek abszolút sebessége a
következőképp áll elő:
va = vo – vsz , ahol:
va: abszolút sebessége a szemcsének,
vo: süllyedési végsebessége az adott szemcsének,
vsz: a közeg szállítósebessége (Schultz, 1990).
A pozitív abszolút sebességű szemek az erőtér irányában fognak távozni az
osztályozótérből, tehát kiülepednek, kihullnak. A negatív abszolút sebességű szemek az
erőtérrel ellentéte irányba fognak mozogni, őket a közeg fölfelé kiviszi az
osztályozótérből.
Azoknak a szemcséknek melyeknek 0, vagy ahhoz közeli az abszolút sebességük,
azok az elválasztási szemcseméret vagy szemcsesűrűség tartományában vannak. Ezek a
szemek gyakorlatilag lebegnek az osztályozótérben, ill. a kissé eltérő sebességűek nagyon
lassan mozognak. Előfordulhat, hogy az osztályozótérben az ilyen szemek koncentrációja
megnő megfelelő mennyiségű anyag feladása esetén. Ezt mindenképp célszerű elkerülni,
mert az elválasztás élessége erősen romolhat, ha sok a lebegő szemcse. Az
áramkészülékekben ezt úgy kerülik el, hogy rövid osztályozótereket alkalmaznak, ill. az e
fölötti kihordó szakasz szűkül, így nő az áramlási sebesség, ennek köszönhetően pedig a
könnyűtermék gyorsabban távozik (Tarján, 1978).
2.2. SZÁRAZ ÁRAMKÉSZÜLÉKEK
A száraz áramkészülékeket főként ásványos anyagok és hulladékok osztályozására
használják, ahol fontos szempont az anyag szárazon tartása a további felhasználás
érdekében, valamint szeretnék elkerülni a vízfelhasználást és iszapképződést ill. a
12
technológia fagyveszélynek van kitéve. (pl. cementgyártás, elektronikai és fémhulladékok
száraz szétválasztása) (Tarján 1978).
A száraz osztályozó áramkészülékeket alapvetően a következő csoportokba sorolhatjuk:
a közeg mozgása szerint lehetnek: zárt és nyitott folyamatúak,
a feladás és a közeg egymáshoz viszonyított iránya szerint: vízszintes és
ellenáramú,
vízszintes (merőleges) áramlású osztályozók: keresztáramú légszeparátor, cikk-cakk
légosztályozó, szórótányéros légosztályozó (ennek speciális kialakítású változata a
Heyd osztályozó),
ellenáramú osztályozók: ellenáramú szeparátor, gyorsosztályozók, fluidizált ágyas
ellenáramú szeparátorok
a fennálló erőtér alapján pedig: gravitációs és centrifugális berendezések,
gravitációs osztályozók: Ez alapján a csoportosítás alapján ide tartoznak az előző
kategóriában felsorolt merőleges és ellenáramú osztályozók.
centrifugális légosztályozók: centrifugális cikk-cakk légosztályozó, ellenáramú
centrifugális légszeparátorok (Alpine légosztályozó), porciklon
mozgó alkatrésszel rendelkező, ill. nem rendelkező berendezések (ezek több
másik kategóriába is besorolhatók) (Schultz, 1990).
Mivel dolgozatom főként az ellenáramú légáramkészülék alkalmazási lehetőségeit
taglalja, ezért a következő fejezetben ezeket a típusú berendezéseket részletezem.
2.2.1. ELLENÁRAMÚ LÉGOSZTÁLYOZÓK
Az ellenáramú berendezések egy vagy több függőleges osztályozótérből állnak. A
feladás oldalról kerül be az osztályozótérbe, ahol függőleges a légáram. Eredetileg ezek a
berendezések is finomabb szemcseméretű anyagok szétválasztására lettek kifejlesztve.
Általában 0,3 és 0,6mm közötti szemcseméret-tartományban, és viszonylag kis, 0,5 kg/m3
–es porterhelés mellett választanak szét jól.
Gyakran alkalmazott ellenáramú berendezések az ún. gyorsosztályozók. Finom
szén 0,3-0,5 mm-nél történő portalanítására tervezték őket.
A berendezésbe alulról lép be a levegő, melynek áramlását szitalappal teszik
örvénymentesé. A bunker, ami itt felül van elhelyezve, a hozzá kapcsolódó sima henger az
egyenletes adagolást, míg az alattuk lévő bordás henger az anyag fátyolszerű
13
szétszóródását biztosítja. A finomabb szemcseméretű anyag a feladás pályájából kilép, azt
a légáram magával ragadja, majd a szétválasztóteret elhagyva, általában porciklonnal
választják le a légáramból. A nagyobb szemcsék belépve a légáramba leesnek a készülék
falára, és lecsúsznak, majd a légárammal szemben lehullnak az osztályozótérből. Az
osztályozótér nagy kopásnak van kitéve a légáramban mozgó szemek, valamint a falon
lecsúszó nehéztermék által, ezért általában kopásálló anyaggal bélelik ki.
6. ábra: ellenáramú légáramkészülék (Csőke, 2009) és fluidizált ágyas
légszeparátorok vázlata, (a) egyszakaszú, (b) kétszakaszú, (c) és (d) folyamatos üzemű (M.
Shapiro és V. Galperin, 2005, nyomán)
A készülék érzékeny a feladott anyag nedvességtartalmára, ha szenet adnak fel,
akkor általában törekednek a 6% alatti felületi nedvességre. Az osztályozás élességnek
növelése érdekében a feladott anyagot gyakran kényszerpályára terelik, így az fellazul.
Erre a feladatra a légáramba beépített szitalapokat használnak. A szitán a levegő
függőlegesen, az anyag szintesen vagy kis hajlásszögben halad át. Ennek köszönhetően az
anyag szinte „fluidizálódik” és mozgékony tömeggé válik, ami szétterül (Csőke, 1995).
Kialakítástól függően megkülönböztetünk mozgószitás légosztályozókat, valamint álló
szita beépítése esetén, ahol a légáram pulzál, állószitás légosztályozóról beszélünk. A
szitalapok beépítése esetén az éles elválasztás feltétele az anyag egyenletes szétterítése a
szitafelületen, ezért a beépített szitalapokat erre méretezik, valamint lüktető légáram esetén
az áramlástani feltételeket is így választják meg (Schultz, 1990).
A hagyományosnak mondható ellenáramú légáramkészülékek gyakran alkalmazott
berendezések a hulladék-előkészítésben. Jól alkalmazhatók elektronikai hulladékok
14
sűrűség szerinti szétválasztására vagy építési hulladékok azonos szemcseméretű részében a
beton és tégla szeparálására. Autó shredder hulladékok esetében az azonos méretű
műanyag és fém hulladékok szétválasztására is alkalmazható (Csőke és társai, 1995).
Az ellenáramú légszeparátoroknál az eltávolítandó finomrész döntő jelentőségű,
erre méretezik a berendezéseket. A méretezésnél fontos paraméter a levegő által
maximálisan hordozható anyagmennyiség ismerete, mely függ a kritikus szemcsék
számától, a szemcsék felületi nedvességétől, a levegő páratartalmától és a közeg
hőmérsékletétől is függ. A maximálisan hordozható anyagmennyiség ismeretében kell
megválasztani a percenkénti minimális levegőmennyiséget, valamint az osztályozótér
hidraulikus sugarát, ami a keresztmetszet és a kerület hányadosa. A tényleges
levegőmennyiséget kicsivel nagyobbra szokták beállítani, hogy az anyag minőségi és
mennyiségi ingadozása ne okozzon problémát a szétválasztás során (Tarján, 1978).
2.3. AZ ALUMÍNIM ÉS RÉZ TULAJDONSÁGAI, FELHASZNÁLÁSA
Az alumínium és a réz világszerte a második és harmadik leggyakrabban előállított
fém a vas (acél) után. A réz a legrégebbi fémek közé tartozik, amit az emberiség valaha is
felhasznált, ehhez képest az alumínium felhasználása egy nagyon rövid történettel
rendelkezik. A réz tulajdonságainak köszönhetőn olyan helyeken kerül felhasználásra, ahol
viszonylag hosszabb életciklussal kell számolni az alumíniumhoz képest (alumínium italos
palackok). Ma már több metallurgiai eljárás is rendelkezésre áll hogy mindkét fémet újra
fel lehessen használni. A kohászati eljárások mindkét fém estén kiforrottak, valamint a két
iparág sokat tanult egymástól az idő folyamán. A primer ércek feldolgozásához képest itt
jelentős költségcsökkenéseket lehet elérni (B. Friedrich, C. Krautlein, 2004). A szekunder
fémek egyik jelentős forrása az autóshredder üzemek által visszanyert fémhulladék. A két
fém leggyakrabban együtt mozog a technológiában, ahol kézi válogatással a nagyobb
darabokat különválogatják ill. a vezető termékeket leválasztják.
15
7. ábra: autóshredderüzem maradékanyagában található aprított alumínium, vörös és
sárgaréz szemcsék (Saját fotók)
Az autóshredder üzemek maradékanyagában is található csekély mennyiségű
aprított réz és alumínium, amit megfelelő technológia alkalmazásával érdemes
visszanyerni. Ahhoz, hogy az alumínium és réz különválasztásához technológiát tudjunk
kialakítani, a két fém tulajdonságbeli eltéréseire hagyatkozunk. A két fém közötti
legfontosabb fizikai tulajdonágbeli eltéréseket mutatja a következő táblázat:
1. táblázat: alumínium és réz legfontosabb fizikai sajátságai (B. Friedrich, C. Krautlein,
2004)
tulajdonság alumínium (nagy tisztaságú) réz (nagy tisztaságú)
sűrűség 2698kgm-3
8960kgm-3
olvadáspont 660oC 1084
oC
nyúlási modulus 70,3 GPa 128 GPa
nyírószilárdság 90-100MPa 210-230MPa
Elektromos vezetőképesség 40MS 64,5MS
Hővezető képesség 237Wm-1
K-1
401Wm-1
K-1
Elektromos vezetők./sűrűség 14,8*10-3
MSm3kg
-1 7,2*10
-3 MSm
3kg
-1
Hővezető k./sűrűség 87,8*10-3
Wm-1
K-1
m3kg
-1 44.7*10
-3 Wm
-1K
-1m
3kg
-1
A fő hasonlóság a két fém között a kimagasló hő és elektromos vezetőképesség.
Habár a réz ≈50%-al jobb vezető, mint az alumínium, a vezető/sűrűség arány az alumínium
kedvező sajátossága. Ez különösen fontos jelentőségű olyan helyeken, ahol könnyű
anyagot kell alkalmazni jó hőcserélő képességgel, mint például az autó hőcserélője ill.
hűtője. A magasabb hőmérsékletű, és állandó hőhatás esetén a réz jobb választás lehet (B.
Friedrich, C. Krautlein, 2004).
Az alumínium és a réz felhasználása:
Az alumínium felhasználása napjainkban növekvő trendet mutat, amihez társul egy
nagyon magas minőségi követelmény is. Ilyen magas minőségű alumíniumból készülnek
az alumínium italos dobozok, az alumínium fóliák, lapok valamint a CD-anyagában is
megjelenik. A többrétegű csomagolóanyagok esetében megjelenő alumínium
rétegvastagsága napjainkban <300 μm. Az alapanyag felhasználás több mint 60%
16
csomagolási célokra irányul. Ennek a legnagyobb része alumínium fólia, melyet
ételcsomagolásra, italos dobozokra, és többrétegű csomagolóanyagok (tetra-pack)
előállítására használnak fel. Sok esetben a kisebb, mint 10 μm-es lyuk a fóliákon már hibás
terméket eredményez (B. Friedrich, C. Krautlein, 2004).
8. ábra: high-tech felhasználásai az alumíniumnak és a réznek (B. Friedrich, C.
Krautlein, 2004).
Az alumínium felhasználása az autóiparban is jelentős mértékben növekszik.
Napjainkban a motorblokkok ötvözeteinek alapját is egyre gyakrabban az alumínium
képezi. A karosszéria elemeiben is egyre több az alumínium a súlycsökkentés érdekében.
Egyre gyakrabban hallani alumínium vázszerkezetekről, melyek nagy merevségük ellenére
jóval könnyebbek acél társaiknál. Az autó felfüggesztésének elemeiben is egyre
gyakrabban találunk alumínium tagokat.
A réz fő felhasználási területe az elektromos berendezések vezető részé. A
mindennapi háztartási berendezések nagy részében réz vezetékek találhatók, valamit rézből
készülnek az elektromos árammal kapcsolatos alkatrészeik. Itt is magas minőségű
alapanyagokra van szükség a jó vezetőképesség érdekében, akár extrém hőmérsékletek
esetében is (B. Friedrich, C. Krautlein, 2004). Jelentős a réz felhasználása a
mikroelektronika iparágaiban, valamint a nyomtatott áramkörök esetében.
Az autóiparban főként az autó elektromos részeihez kapcsolódó berendezések
készülnek rézből. A motortérben található, különböző folyadékokat szállító vezetékek egy
része is réz. Egy családi autóban az elektronikus és az elektromos árammal működtetett
kiegészítőknek köszönhetően a réz huzalok hossza manapság körülbelül egy kilométer,
míg ötven évvel ezelőtt átlagosan 45 métert tett ki. Az elektromos és hibrid hajtások
fejlődésével a rézfelhasználás további növekedése várható. Egy átlagos autó napjainkban
20-25kg fém rezet és rézötvözetet tartalmaz.
17
2.4. SHREDDER MARADVÁNY
Az Európai Unióban 8-9 millió tonna tömegű roncsjármű kerül ki a forgalomból.
Ezeknek a roncsoknak az átadását átvevőhelynek, bontósnak vagy hulladékkelezőnek
törvény teszi kötelezővé a tagállamokban, valamint a közterületeken talált autóroncsok
esetén is bejelentési kötelezettségünk van az illetékes hatóságnak. Mind az EU-ban, mind
világszerte elmondható, hogy ezeket a hulladékokat autó shredder üzemekben dolgozzák
fel. Ilyen üzem található Magyarországon is az ALCUFER Kft. fehérvárcsúrgói
telephelyén, mely az ilyen típusú hulladékok anyagában történő újrahasznosítására
törekszik. Jelenleg az elhasznált gépjárművek, autóroncsok 75% (összes súlyra
vonatkoztatva) van anyagában újrahasznosítva az EU tagállamaiban.
A technológiák maradékanyaga, az ún. autó shredder maradvány 25-30%-ot jelent
erre a felhasznált mennyiségre vonatkoztatva. Ez a maradék főként műanyagból, szövetből,
fémekből, üvegből, autógumikból és egyéb gumikból áll valamint ásványos részek (kövek)
is találhatók benne (G. Granata és társai, 2006 és P. Lukács, 2009).
9. ábra: shredder maradvány (www.sicontechnology.com)
Köszönhetően ennek a magas fokú heterogenitásnak, ezen típusú hulladékok a
legtöbb tagállamban a „speciális hulladék” ill. a „veszélyes hulladékok” kategóriába
vannak besorolva az adott összetételtől függően. Mindazonáltal ilyen hulladéklerakó
kategóriába kellene őket elhelyezni, ami mindenképp elkerülendő (G. Granata és társai,
2006).
A 2000-ben kiadott EU- direktívák alapján 2015 januárjára a következő állapotoknak
kellene megvalósulni:
18
Az életciklusának végére ért járművek (end of life vehicle; ELV) alkatrészeinek
minimum 95%-át eredeti célra újra kellene használni, vagy visszanyerni
anyagában.
Az életciklusának végére ért járművek minimum 85%-át vissza kéne nyerni és
újrahasznosítani anyagában (G. Granata és társai, 2006, P. Lukács és F. Ronkay
2009).
Az anyagok közvetlen visszanyerése itt a „szárazra hozást” jelenti, mely a
gumiabroncsok, hűtőfolyadékok, fék és motorolajok, üzemanyag visszanyeréséből áll,
valamint az akkumulátorok és elemek eltávolításából. További visszanyerést jelent a
shrederezett és válogatott fémek visszanyerése, ami ≈75%-ot jelent, és a fémkohászat
számára megjelenik másodnyersanyagként.
A shredder maradvány is még rengeteg hasznosítható anyagot tartalmaz. Az utóbbi
időben erre a típusú anyaghalmazra is technológiák épülnek. Sok esetben a maradék fém
kinyerése gazdaságos lehet, valamint bizonyos sűrűségű műanyagfrakciók viszonylag
tiszta leválasztása is megvalósulhat. Mivel nagy fűtőértékű hulladékról van szó, ezért
cementgyári beadagolásra és szintézisgáz előállítására is alkalmas az anyag (G. Granata és
társai, 2006).
3. FELHASZNÁLT BERENDEZÉSEK
Méréseimet a Miskolci Egyetem Nyersanyagelőkészítési és Környezeti
Eljárástechnikai Intézet laborjaiban végeztem. A vizsgálatokhoz szükséges volt
előkészítenem a mintaanyagot, mely magában foglalja az aprítást. Az aprításhoz az
intézetben található kalapácsos shreddert használtam, melyet a következőkben ismertetni
fogok. A méréseimhez egy ellenáramú légáramkészüléket használtam, amit szintén
bemutatok ebben a fejezetben.
3.1. INTÉZETI KALAPÁCSOS SHREDDER
A fémhulladék aprításához egy AGJ UKM 40/20-as típusú félüzemi kalapácsos
shreddert használtam. A berendezés a jászberényi aprítógépgyárban készült. Eredetileg ez
19
a típus kalapácsos malom volt, de az intézetben átalakításra került sor. Az átalakítások
során ülőket építettek be a berendezésbe, így az ütési, ütközési igénybevételek mellett a
nyíró igénybevétel is jelentős a berendezésben.
10. ábra: kalapácsos malom páncélzatába beépített ülők (Csőke B., 2009); félüzemi
kalapácsos shredder; porleválasztással és adagolóval ellátott intézeti berendezés (Nagy S.
,2010)
A berendezésbe bekerülő anyag először ütközik a nagy kerületi sebességgel forgó
kalapácsokkal, majd a törőtér páncélzata és a kalapácsok közötti ütési üközési
igénybevételek hatnak rá. A berendezésbe körbehaladó anyag az ülők mentén erős nyíró
igénybevételnek van kitéve, ahol mindaddig aprózódik, míg az alsó szitarácson a
méretcsökkenésből adódóan elhagyják a szemcsék a törőt. A törőház belseje mindenhol
cserélhető páncélzattal van ellátva, melyet igénybevételtől függően időnként cserélni
szükséges. A berendezés rotorja kalapácstartó tárcsákból áll, melyek a furataikon áthaladó
közös csapokkal rögzítik a kalapácsokat. A rotor meghajtása közvetve, ékszíjtárcsák
közvetítésével, elektromotorral történik. Az alsó szitalap cserélhető, ezáltal megválasztható
az aprítási szemcseméret (AGJ aprítógépgyárak).
A berendezésre óránként feladható anyag mennyisége kis és közepes keménységű
anyagok esetén átlagosan 0,5t, bizonyos esetekben még ettől is több lehet. A tömör
fémhulladék aprítása során ettől lényegesen kisebb anyagáramokat mértünk, mely 70kg/h
körül alakult feladástól függően.
Maga a rotor 400mm hosszúságú és 200mm átmérőjű, mely 50Hz-es hálózattal
működtetett motor esetén 35,71m/s kerületi sebességgel forog. A meghajtó elektromotor
egy 15kW-os, 1440 f/perc (50Hz) teljesítményű egység. A berendezés teljes tömege
motorral közelítőleg 850 kg (AGJ aprítógépgyárak).
20
3.2. ELLENÁRAMÚ LÉGÁRAMKÉSZÜLÉK
A légáramkészülékhez kapcsolt ventillátort frekvenciaváltó beiktatásával
szabályoztam. Meghatároztam az adott frekvenciaértékekhez (n) tartozó átlagos
légsebességeket (vá), a kapott értékekre egyenest illesztettem, melynek egyenlete:
vá = 0,875714 n + 0,207143.
A szétválasztási kísérletek során 30, 35, 40, 45 és 50 Hz frekvenciát alkalmaztam a
ventilátor forgatásához. A légsebességek megállapításához Prandtl-csövet használtam,
ami egy digitális légnyomásmérőhöz kapcsolódik. A különböző frekvenciákhoz a
következő légsebességek társulnak:
20 25 30 35 40 45 50Frekvencia [Hz]
15
20
25
30
35
40
45
Átlag
os lég
sebe
ssé
g [
m/s
]
Keresztmetszet: elszívócsõ átmérõjére szûkítve;
Ventillátor védelem: ritka fémháló;
11. ábra: szétválasztó térben előálló légsebességek a ventillátoron beállított
frekvenciák függvényében
12. ábra: ellenáramú légáramkészülék szétválasztótere és közegáramlást biztosító
ventilátor motorral (Saját fotók)
A légsebességek pontos meghatározása előtt több próbamérést is készítettem,
melyek alapján nyilvánvalóvá vált, hogy a berendezésben nem áll elő ≈40 m/s légsebesség,
frekvencia [Hz] légsebesség [m/s]
30hz 26.478563
35hz 30.857133
40hz 35.235703
45hz 39.614273
50hz 43.992843
21
ami a számításaim során az alumínium szemek süllyedési végsebességével (turbulens
tartományban 10mm-es gömb szemcsére 25,75m/s, 30mm-es gömb szemcsére 44,6m/s)
egyezik meg. Ahhoz, hogy az előbbiekben ismertetett légsebességek előálljanak a
megfelelő frekvenciáknál, átalakításokat végeztem a berendezésen.
Az egyik ilyen átalakítás volt a ventilátor védőrácsának eltávolítása, amit egy jóval
kisebb légellenállású, ritka fémhálóra cseréltem, így 2-3m/s-al nőtt a légsebesség a
különböző frekvencia-tartományokban.
Az elválasztótérbe a légsebesség növelése érdekében szűkítéseket helyeztem el,
melyek az elszívócső keresztmetszetére (80mm) szűkítik a berendezés kivezetésénél a
hasznos keresztmetszetet. Az elválasztótér felülete a feladás kersztmetszetében 91cm2 –re
szűkült.
Az elválasztótér fölött, közvetlenül a kivezetésnél az elszívás egy könyökkel
csatlakozott, ami hátrányosan befolyásolta az elválaszótérben kialakuló áramlástani
viszonyokat. Ez azt jelenti, hogy a légsebesség nem volt egyforma a berendezésben, hanem
az áramlás egy „S” pályát írt le, a könyökben áthaladó levegő miatt. Ezt a hatást sikerült
megszüntetni úgy, hogy az elszívócsövet az elválasztótérrel párhuzamosan
meghosszabbítottam, így a hosszú egyenes csőszakaszban kiegyenlítődött a légsebesség, a
levegő áramlását befolyásoló könyök pedig jóval távolabb került a szétválasztótértől.
A légsebességek meghatározását az elválasztótér plexi falán készített furatokon
keresztül végeztem, a különböző pontokban kapott értékeket pedig átlagoltam.
13. ábra: a teljes berendezés adagolóval (Saját fotók)
22
4. KÍSÉRLETI VIZSGÁLATOK EREDMÉNYEI
Ebben a fejezetben a mintaanyaggal elvégzett szétválasztási kísérleteket
ismertetem. Kitérek a mintavételre, valamint a minta előkészítésére, elemzésére. Ezt
követően a légáramkészülékkel végzett szisztematikus méréseimet ismertetem. Az
eredményeket különböző táblázatokban összefoglalom, valamint ábrákkal szemléltetem.
4.1. MINTA ELŐKÉSZÍTÉSE, JELLEMZÉSE
4.1.1. MINTAANYAG BESZERZÉSE
A réz-alumínium mintát az ALCUFER Kft. fehérvárcsurgói telepéről
származnak. A mintavétel során a felhalmozott könnyűtermék halmazból kézzel
válogattunk ki 135 kg mennyiségű, túlnyomó részt < 50 mm szemcseméretű vezető
frakciót. A mintavétel során tehát csak a réz és alumínium szemcséket válogattuk ki a
shreddermaradványból, melyek feldolgozás után az új feldolgozómű vezető termékét
reprezentálják.
4.1.2. MINTA ELŐKÉSZÍTÉSE
A mintát ezt követően feldolgozásnak vetettük alá, ahol a teljes halmazból kb. 80
kg kisebb szemcseméretű anyagot kiválogattunk, majd az intézeti kalapácsos shredderrel
aprítottuk. A shreddermaradványból vett mintában előfordultak 80-100mm-es alumínium
lemezek, valamint 30-40mm-es tömör rézszemcsék, ezért egy viszonylag nagyobb
szitalapot választottunk, amely ovális kialakítású volt, és hossza 50mm, szélessége pedig
30mm volt a réseknek. A motor hajtásához frekvenciaváltót használtunk mely 45Hz-en
táplálta az elektromotort, tehát a mi esetünkben 32,14m/s kerületi sebességgel történt az
aprítás.
Így előállt egy olyan mintaanyag, mely gyakorlatilag a fehérvárcsurgói üzem új
feldolgozómű vezető fémtermékével megegyezik. A mintát szabványos módszerrel (Jones-
23
kisebbítő) negyedeltük, két negyed mintát letároltunk, fél mintát szitaelemzésnek vetettünk
alá (5 mm, 12 mm, 20 mm és 25 mm).
A szemcseméret frakciókat szétosztottuk a különböző vizsgálatokra
(légszér/légáramkészülék ill. örvényáramú szeparátor). Tehát a teljes minta ½- részét
használtuk fel a különböző vizsgálatokhoz.
4.1.3. A MINTA SZEMCSEMÉRET ELOSZLÁSA
Az aprított anyagot azért bontottam szemcseméret osztályokra, mert feltételeztem,
hogy az azonos anyagú, szemcseméretű és alakú szemek ugyanúgy mozognak légáramban.
Az azonos méretosztályba tartozó szemcséket ezután tovább szitáltam résszitákkal, így
alak szerint kubikus és lemezes részekre is szétválasztottam az anyagot. Az alak szerinti
szitálásra azért volt szükség, mert valószínűsítettem, hogy az azonos alakú szemcsék
ugyanúgy viselkednek a légáramban, így a szétválasztás főként sűrűség szerint fog
történni.
A könnyűtermék szemcseméret vizsgálatát szintén az előkészített fél mintára
végeztem el. A további szétválasztási vizsgálatoknál a x<5mm, 20-25mm és x>25mm-es
frakciók estében szintén ezzel a fél mintával dolgoztam. Az 5-12mm-es és 12-20mm-es
frakció esetében a teljes anyag ½- részét tovább negyedeltük, és ezen minták ¾ részét
használtam fel.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
szemcseméret: x [mm]
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
szem
csem
ére
t elo
szlá
s: F
(x)
[%]
aprított fémhulladék szemcseméret-eloszlása
14. ábra: aprított fémhulladék (1/2rész) szemcseméret eloszlása
aprított fémhulladék
x
szemcseméret
[mm]
m
tömeg
[g]
∆m
tömeghányad
[%]
F(x)
eloszlás
[%]
<5 3720 9,93 9,93
5-12 9920 26,48 36,41
12-20 16900 45,12 81,53
20-25 4645 12,4 93,93
>25 2274 6,07 100
∑ 37459 100
x50=14mm
x80=19,5mm
24
4.2. SZÉTVÁLASZTÁSI KÍSÉRLETEK
A mérések első részében feladásra kerültek a szemcseméret és szemcsealak
szempontjából szétválasztott frakciók. Szemcseméret szempontjából megkülönböztettem
4db szemcseméret-osztályt: 5-12mm, 12-20mm, 20-25mm, >25mm. A szemcsealak szerint
az 5-12mm-es és a 12-20mm-es frakciót kubikus és lemezes (lapos) frakciókra bontottam.
Az egyes frakciókat ezután kézi válogatással anyagfajtákra bontottam, így minden
szemcseméret és alak osztályban voltak kvázi tiszta alumínium, vörösréz, sárgaréz és
szennyezők ill. egyéb fém frakció osztályok.
4.2.1 VIZSGÁLATOK AZ 5…12mm-ES FRAKCIÓKKAL
A tiszta frakciók feladásának eredményeképp megállapítható, hogy a légsebesség
növelésével lényeges több alumíniumot szállít a könnyűtermékbe a közegáramlás. A
kisebb légsebességeknél a kubikus és lemezes részek másképp mozognak. A kubikus
frakciónál, 26,48 m/s mellett csak 35,03% kerül a könnyűtermékbe, míg a lemezes részek
ugyanazon légsebességnél már 60,58%-ban a könnyűtermékben jelentkeznek. Nagyobb
légsebességnél a szemcsealak már nincs ekkora befolyással, 43,99m/s légsebességnél
94,08%-os ill. 96,2%-os kihozatalok produkálhatók.
2. táblázat: Könnyű termék tömegkihozatala 5…12 mm-es, kubikus és lemezes frakciók
esetén
5…12 mm Kubikus
Al Feladás: 2240 g
Cu (vörösréz) Feladás: 1775 g
Cu+Zn (sárgaréz) Feladás: 1550 g
Légsebesség Tömegkihozatal
[m/s] [%]
26,48 35,03 2,54 1,16
30,86 56,21 5,19 3,93
35,24 78,21 11,01 7,61
39,61 89,93 19,73 12,22
43,99 94,08 32,2 17,98
5…12 mm Lemezes
Al Feladás: 555 g
Cu (vörösréz) Feladás: 164 g
Cu+Zn (sárgaréz) Feladás: 640 g
Légsebesség Tömegkihozatal
[m/s] [%]
26,48 60,58 31,1 2,19
30,86 79,71 37,42 4,1
35,24 86,73 46,67 9,61
25
39,61 91,12 57,49 15,77
43,99 96,2 67,26 30,02
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Légsebesség [m/s]
0
20
40
60
80
100
Tö
me
ge
loszlá
s [%
]
alumínium
vörösréz
sárgaréz
5-12mm kubikus szemcsék
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Légsebesség [m/s]
0
20
40
60
80
100
Töm
eg
elo
szlá
s [%
]
alumínium
vörösréz
sárgaréz
5-12mm lemezes szemcsék
15. ábra: 5-12mm kubikus és lemezes frakciók kihozatalai a légsebesség
függvényében
Megállapítható, hogy a vörösréz és sárgaréz szemcsék a kisebb légsebességeken
csak néhány százalékban jelennek meg a könnyűtermékben. Ez alól kivételt jelent a
lemezes frakcióból leválogatott vörösréz szemcsék. A hulladékba jelentős mennyiségben
kerül réz drótok formájában. Az alak és méret szerinti szétválasztás eredményeképp ezek a
drótszálak az 5-12mm-es lemezes frakcióban dúsulnak. Ezek a vékony drótszálak
problémát okoznak a feladás során, mert gubancolódnak, valamit az egyes szálak együtt
mozognak a vékony alumínium lemezekkel, így már 26,48 m/s légsebességnél is 31,1%-
ban megjelennek szennyezőként a könnyű alumínium termékben.
4.2.2 VIZSGÁLATOK A 12…20mm-ES FRAKCIÓKKAL
A 12-20mm–es frakcióban szembetűnő, hogy az alumínium kihozatala a kubikus
frakcióban számottevően rosszabb, mint a lemezes részben 43,99 m/s-légsebességnél.
A kubikus frakcióban 43,99 m/s légsebesség mellett 74,02% alumínium került a
könnyűtermékbe. A réz szemcsékkel történt vizsgálatok is azt mutatták, hogy a nagy
sűrűségű, nagyobb szemek kismértékben követték az áramlást. 26,48 m/s légsebességnél a
kubikus réz tömegkihozatala a könnyűtermékben 1,5 % körül alakul kubikus anyag
26
esetében. Nagyobb légsebességnél mind a vörösréz, mind a sárgaréz aránya megnő a
könnyűtermékben.
3. táblázat: Könnyű termék tömegkihozatala 12…20 mm-es, kubikus és lemezes
frakciók esetén
12…20 mm Kubikus
Al Feladás: 3965 g
Cu (vörösréz) Feladás: 2000 g
Cu+Zn (sárgaréz) Feladás: 2500 g
Légsebesség Tömegkihozatal
[m/s] [%]
26,48 14,25 1,2 0,32
30,86 27,34 3,01 0,84
35,24 48,97 6,68 4,89
39,61 69,83 16,51 7,7
43,99 74,02 29,25 12,17
12…20 mm Lemezes
Al Feladás: 1330 g
Cu (vörösréz) Feladás: 585 g
Cu+Zn (sárgaréz) Feladás: 1870 g
Légsebesség Tömegkihozatal
[m/s] [%]
26,48 26,54 3,57 1,02
30,86 50,12 3,74 2,68
35,24 66,94 6,29 5,63
39,61 82,86 13,43 8,8
43,99 91,48 27,62 15,95
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Légsebesség [m/s]
0
20
40
60
80
100
Tö
me
ge
loszlá
s [%
]
alumínium
vörösréz
sárgaréz
12-20mm kubikus szemcsék
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Légsebesség [m/s]
0
20
40
60
80
100
Töm
eg
elo
szlá
s [%
]
alumínium
vörösréz
sárgaréz
12-20mm lapos szemcsék
16. ábra: 12-20mm kubikus és lemezes frakciók kihozatalai a légsebesség
függvényében
27
A 12-20mm-es lemezes frakciónál a szemcsealak befolyása még inkább előtérbe
kerül. A kubikus frakcióhoz képest látható, hogy minden légsebességnél jobb kihozatal
produkálható. A legnagyobb légsebességnél (43,99 m/s) az eredmények a kisebb
méretfrakcióhoz hasonlóan alakultak, itt 91,48%-os kihozatalt sikerült elérni alumínium
termékek feladása esetén. Mindezek mellett megállapítható, hogy a mind a vörösréz, mind
a sárgaréz szemcsék hasonló arányban kerültek a könnyűtermékbe mindkét alakosztályban,
sőt a lemezes vörösréz szemekből kevesebb is került a könnyűtermékbe, mint a kisebb
mérettartományban. 43,99m /s légáramlás esetén ez 29,25%-os kihozatalt jelent a kubikus
vörösréznél, míg a lemezes csak 27,62%-ban került a könnyűtermékbe. A sárgaréznél
ugyanez már nem mondható el, ott a kubikus anyagból 12,17%, a lemezesből pedig
15,95% került a könnyűtermékbe.
4.2.3. VIZSGÁLATOK A 20…25mm-ES FRAKCIÓVAL
A 20-25mm-es frakció is feldolgozásra került. Itt a teljes anyaghalmaz ½- része
került szétválogatásra anyagfajták szerint. Alak szerinti szeparálás itt nem történt. Ez a
frakció csak a legnagyobb légsebesség mellett (50 Hz, 43,99m/s) került feladásra:
4. táblázat: Könnyű termék tömegkihozatala 20…25 mm-es frakciók esetén
20…25 mm Kubikus és Lemezes
Al Feladás: 1772 g
Cu (vörösréz) Feladás: 319 g
Cu+Zn (sárgaréz) Feladás: 1741 g
Légsebesség Tömegkihozatal
[m/s] [%]
43,99 73,56 39,75 10,63
A nagyobb szemcseméret miatt itt már jelentősen csökken az alumínium könnyű
termékének kihozatala, viszont ennek ellenére a kihozatal nem rosszabb, mint a 12-20mm,
kubikus frakció esetén, ahol 74,02%-át viszi el a légáram az anyagnak. Megállapítható,
hogy ez a légsebesség már kicsi ahhoz, hogy a sárgarezet a könnyű termékbe vigye, ezért
ennek 10,63%-a kerül csak ide. A vörösréz magasabb kihozatala azzal magyarázható, hogy
jelentős mennyiségű összegabalyodott, vékony rézszálakat tartalmaz, melyek hol
szétesnek, - így egyedi szemcseként könnyen elviszi a légáram – hol pedig halmazban
maradva együtt mozognak, és nehéz termékként jelennek meg.
28
4.2.4. VIZSGÁLATOK A > 25mm-ES FRAKCIÓVAL
Az x>25mm-es frakciót szintén feladtam a légáramkészülékre. Ez szintén ½- részét
jelentette a teljes anyaghalmaznak, ami a 20-25mm-es frakcióhoz hasonlóan nem volt alak
szerint szeparálva, és csak a legnagyobb légsebesség (50 Hz, 43,99m/s) mellett történt
szétválasztási kísérlet.
5. táblázat: Könnyű termék tömegkihozatala > 25 mm-es frakciók esetén
> 25 mm Kubikus és Lemezes
Al Feladás: 921 g
Cu (vörösréz) Feladás: 274 g
Cu+Zn (sárgaréz) Feladás: 600 g
Légsebesség Tömegkihozatal
[m/s] [%]
43,99 35,36 - 5
Ez a légsebesség már az alumíniumnak is csak a 35,36%-át tudta elvinni, valamint
a sárgaréz kihozatala is nagyon alacsony a nagy szemcseméret miatt. A vörösréz frakció
nem került feladásra, mert a nagyméretű, összegabalyodott drótok mérete meghaladta a
berendezés hasznos keresztmetszetét.
4.3. SZÉTVÁLASZTÁSI KÍSÉRLETEK KEVERT SZEMCSÉK
ESETÉN ISMÉTELT FELADÁSSAL
A kevert szemcsékkel történő szétválasztási kísérletek fő célja az volt, hogy
ellenőrizzük, hogy kevert anyag esetén is megkapjuk-e a 4.2.1 és 4.2.2 fejezetben elért
kihozatalokat. A nehéztermék ismételt feladása arra irányult, hogy információink legyenek
arról, hogy további tisztítással mennyi alumínium választható még le tisztán.
A kevert szemcsékkel történő szétválasztási kísérletekhez összekevertem az azonos
méretosztályba eső és azonos alakú alumínium, vörösréz és sárgaréz szemeket. A
keverékeket mindig úgy állítottam elő, hogy a megfelelő alumínium frakció 100%-át
felhasználtam, és ehhez kevertem megfelelő arányban a vörösréz és sárgaréz szemeket. Az
alumínium így az üzemben található anyagnak megfelelően mindig 79%-ban volt jelen, a
különböző rézötvözetek pedig 21%-ban. Azt, hogy ezen a 21% rézterméken belül hogyan
oszlik meg a szemmel elkülöníthető vörösréz és sárgaréz ötvözetek aránya, a 4.1.2
fejezetben előkészített minták alapján számoltam. Meghatároztam a mintákban található
29
vörösréz-sárgaréz arányokat a különböző frakciókra, majd az ottani arányoknak
megfelelően kevertem a rézötvözeteket az anyag 21%-ban.
A kevert szétválasztási kísérletek során mindig kétszer adtam fel az anyagot, ami
azt jelenti, hogy az első szétválasztásnál keletkezett nehézterméket ismételten feladtam. A
szétválasztás minden esetben 40 m/s légsebesség (45,44Hz a frekvenciaváltón) mellett
történt. A leválasztott könnyű és nehéz frakciót mindkét feladást követően kézi
válogatással anyagfajtákra válogattam, és meghatároztam ezek tömegét, valamint az adott
termékhez viszonyított arányukat.
4.3.1 SZÉTVÁLASZTÁS EREDMÉNYE AZ 5…12mm-ES KEVERÉKEKBEN
A kevert szétválasztás eredményeképp megállapítható, hogy az 5-12mm-es
méretosztályban az alumínium 90% felett van jelen a könnyűtermékben mind kubikus,
mind pedig lemezes anyag feladása esetén. A két réztermék hasonló arányban jelenik meg
szennyezőként mindkét esetben, ami 5-6% vörös és sárgarezet jelent. A nehéztermékben
kubikus szemcsék esetén megjelenik némi alumínium, de a réz itt már egyértelműen
nagyobb arányban van jelen. A nehéztermék második feladásával mindössze 1,73%
alumíniumot lehet kinyerni a teljes feladásra vonatkoztatva úgy, hogy némi réz
szennyezővel ekkor is számolni kell.
6. táblázat: 5-12mm kevert kubikus frakció tömegkihozatala
5-12mm kubikus kevert frakció (79% Al; 21% Cu és Cu+Zn)
I. feladás: 40m/s légsebesség, mintatömeg: 2835g
komponensek: Al
alumínium
Cu
vörösréz
Cu+Zn
sárgaréz
Egyéb
összenőtt+szennyezők
könnyűtermék: Tömegkihozatal [%]
75,64 (100)
68,37 (90,39)
3,24 (4,28)
2,59 (3,43)
1,44 (1,90)
nehéztermék: Tömegkihozatal [%]
24,36 (100)
6,23 (25,57)
7,45 (30,58)
7,20 (29,56)
3,49 (14,33)
II. feladás (nehéztermék): 40m/s légsebesség, mintatömeg: 681g
könnyűtermék: Tömegkihozatal az eredeti minta vonatkozásában (I. feladás) [%]
2,81 (100)
1,73 (61,57)
0,43 (15,30)
0,43 (15,30)
0,22 (7,83)
nehéztermék: Tömegkihozatal az eredeti minta vonatkozásában (I. feladás) [%]
21,70 (100)
3,17 (14,61)
7,05 (32,49)
6.94 (31,98)
4,53 (20,88)
A lemezes anyag feladása során az alumíniummal kedvezőbb eredmények érhetők
el. Az első feladás során már nem jelenik meg alumínium a nehéztermékben, és második
30
feladás során sem jelentkezett alumínium egyik termékben sem. A feladott alumínium
tehát jól dúsul a könnyűtermékben, és ezen frakciónál nincs értelme újabb feladásnak, ha
alumínium kinyerése a cél. Elmondható továbbá, hogy a sárgaréz magas arányban jelenik
meg a nehéztermékben, ami 58,73%-os ill. második feladásnál már 62,84%-os összetételt
jelent a nehéztermékre vonatkoztatva.
7. táblázat: 5-12mm kevert lemezes frakció tömegkihozatala
5-12mm lemezes kevert frakció (79% Al; 21% Cu és Cu+Zn)
I. feladás: 40m/s légsebesség, mintatömeg: 703g
komponensek: Al
alumínium
Cu
vörösréz
Cu+Zn
sárgaréz
Egyéb
összenőtt+szennyezők
könnyűtermék: Tömegkihozatal [%]
76,64 (100)
71,09 (92,76)
2,34 (3,05)
3,21 (4,19)
- -
nehéztermék: Tömegkihozatal [%]
23,36 (100)
- -
1,90 (8,13)
13,72 (58,73)
7,74 (33,14)
II. feladás (nehéztermék): 40m/s légsebesség, mintatömeg: 160g
könnyűtermék: Tömegkihozatal az eredeti minta vonatkozásában (I. feladás) [%]
1,75 (100)
- -
0,29 (16,57)
0,15 (8,57)
1,31 (74,86)
nehéztermék: Tömegkihozatal az eredeti minta vonatkozásában (I. feladás) [%]
21,61 (100)
- -
1,61 (7,45)
13,58 (62,84)
6,42 (29,71)
4.3.2 SZÉTVÁLASZTÁS EREDMÉNYE A 12…20mm-ES KEVERÉKEKBEN
Az eredmények ebben a méretosztályban is hasonlóan alakultak. A 40 m/s
légsebesség ellenére a nagyobb kubikus alumínium szemeket is sikerült a légárammal
leválasztani. A könnyűtermében az alumínium 93,17%-ban volt jelen. A második feladásra
még további 4,78% alumíniumot sikerült leválasztanom, mely 94,84%-os tisztaságú volt.
A rézötvözetek itt is 5-6%-ban vannak jelen az első feladás könnyűtermékében.
8. táblázat: 12-20mm kevert kubikus frakció tömegkihozatala
12-20mm kubikus kevert frakció (79% Al; 21% Cu és Cu+Zn)
I. feladás: 40m/s légsebesség, mintatömeg: 5019g
komponensek: Al
alumínium
Cu
vörösréz
Cu+Zn
sárgaréz
Egyéb
összenőtt+szennyezők
könnyűtermék: Tömegkihozatal [%]
60,30 (100)
56,18 (93,17)
1,72 (2,85)
2,40 (3,98)
- -
nehéztermék: Tömegkihozatal [%]
39,70 (100)
20,98 (52,85)
7,66 (19,29)
9,14 (23,02)
1,92 (4,84)
31
II. feladás (nehéztermék): 40m/s légsebesség, mintatömeg: 1985g
könnyűtermék: Tömegkihozatal az eredeti minta vonatkozásában (I. feladás) [%]
5,04 (100)
4,78 (94,84)
0,20 (3,97)
- -
0,06 (1,19)
nehéztermék: Tömegkihozatal az eredeti minta vonatkozásában (I. feladás) [%]
34,36 (100)
15,48 (45,05)
7,46 (21,71)
9,14 (26,60)
2,28 (6,64)
A teljes lemezes keverékből 64,29% alumíniumot sikerült elszállítani a légárammal
a könnyű frakcióba, továbbá ebben a termékben 96,97%-ban volt jelen az alumínium. A
nehéztermék ismételt feladásával további 2,81% alumíniumot sikerült leválasztani. Itt az
összenőtt szemek aránya magasnak mondható a könnyűtermékben, de ez főként alumínium
ötvözeteket (spiáter, stb.) jelent.
9. táblázat: 12-20mm kevert lemezes frakció tömegkihozatala
12-20mm lemezes kevert frakció (79% Al; 21% Cu és Cu+Zn)
I. feladás: 40m/s légsebesség, mintatömeg: 1684g
komponensek: Al
alumínium
Cu
vörösréz
Cu+Zn
sárgaréz
Egyéb
összenőtt+szennyezők
könnyűtermék: Tömegkihozatal [%]
66,30 (100)
64,29 (96,97)
0,88 (1,33)
1,13 (1,70)
- -
nehéztermék: Tömegkihozatal [%]
33,70 (100)
9,76 (28,96)
4,50 (13,35)
15,82 (46,94)
3,63 (10,77)
II. feladás (nehéztermék): 40m/s légsebesség, mintatömeg: 539g
könnyűtermék: Tömegkihozatal az eredeti minta vonatkozásában (I. feladás) [%]
4,25 (100)
2,81 (66,12)
- -
- -
1,44 (33,88)
nehéztermék: Tömegkihozatal az eredeti minta vonatkozásában (I. feladás) [%]
29,57 (100)
6,75 (22,83)
4,50 (15,22)
15,82 (53,50)
2,50 (8,45)
A 12-20mm-es méretosztályban mind kubikus, mind pedig lemezes anyag esetében
a feladásokat követően a nagy alumínium szemcsék magas arányban visszamaradnak a
nehéztermékben. A kubikus rész első feladásnak nehéztermékében még 20,98% alumínium
marad a teljes anyagra vonatkozatva. Ez a nehéztermékben 52,85%-os arányt jelent. A
lemezes szemcsék feladása során mindössze 9,76%-a marad a nehéztermékben az
alumíniumnak, viszont a nehéztermékre összetételében ez is 28,96%-ot jelent.
32
5. ÖSSZEFOGLALÁS
Dolgozatomban az ellenáramú légáramkészülék alkalmazási lehetőségeit
vizsgáltam autó shredder maradvány vezető, nem mágneses részének szétválasztására.
Vizsgálataimhoz az anyagot több szemcseméret és alak osztályra bontottam, mert
feltételeztem, hogy az azonos anyagú, szemcseméretű és alakú szemcsék ugyanúgy
viselkednek a közegáramlásban. A mintaanyag előkészítésé során fontos volt, a különböző
frakciók a fehérvárcsurgói új, shreddermardványt feldolgozó mű vezető termékét
reprezentálják. Ennek érdekében az ottani kialakuló technológiának megfelelően
aprítottam és szitáltam szét az anyagot méretosztályokra.
A szétválasztási kísérleteimet az intézeti ellenáramú légáramkészülékkel végeztem,
melyen több átalakítást is végeztem a megfelelő légsebesség és áramlási viszonyok elérése
érdekében. A berendezésben a légsebességet frekvenciaváltó segítségével szabályoztam.
A tiszta alumínium, vörösréz és sárgaréz frakciók feladása során azt tapasztaltam,
hogy a berendezéssel elérhető 43,99m/s légsebesség elegendően nagy volt ahhoz, hogy az
5-12mm-es méret-osztályokban a kubikus és lemezes alumíniumot legalább 94%-ban a
könnyűtermékbe vigye (a fennmaradó 6% valószínűleg nagy sűrűségű egyéb ötvözet volt).
A 12-20mm kubikus frakcióban már csak 74,02%-os volt az alumínium kihozatala a
legnagyobb légsebességen, de a lemezes részeknél itt is 91,48%-os kihozatalt tudtam
produkálni. A 20-25mm-es, alak szerint kevert frakció feladása esetén a 12-20mm-es
kubikus frakcióhoz hasonló eredményeket értem el, ami 73,56%-os alumínium kihozatalt
jelent a könnyűtermékben. A >25mm-es alumínium szemcsék méretükből adódóan már
csak 35,36%-ban választhatók le, ide már nagyobb légsebességek szükségesek.
Kevert szemcsék feladása esetén megállapítható, hogy minden méret és
alakosztályban az alumínium 90% felett dúsúl az első feladás könnyűtermékében az
alkalmazott 40m/s légsebesség mellett. Ezen a légsebességen a 20mm-től nagyobb, kevert
szemeket viszont nem választottam le. A kevert szétválasztási kísérletek során a
nehéztermék második feladása a legtöbb esetben megfontolandó, mivel a kisebb
méretosztályban további 1,73% tiszta alumíniumot sikerült csak kinyernem. A 12-20mm-
es lemezes anyag nehéztermékének második feladása 2,81% tiszta alumíniumot jelentett
még a tejes feladásra számítva. Egyedül a 12-20mm-es kevert kubikus frakció
nehéztermékének második feladásánál jelent meg 4,78% alumínium a teljes feladásra
nézve, viszont ennek a terméknek 5,16%-a szennyező.
33
Elmondható, hogy az ellenáramú légáramkészülékek korlátozottan alkalmazhatók a
shreddermaradvány alumínium és rézötvözeteinek szétválasztására, valamint tiszta
alumínium frakciók előállítására. A légsebességek helyes megválasztása döntően
befolyásolja a szétválasztás élességét. Az üzemben megjelenő, kevert szemcsék esetén az
anyag méret és alakfrakciókra bontása előtt gazdaságossági kérdéseket is meg kell fontolni,
mivel a kevert feladásokban az 5-12mm-es és 12-20mm-es méretosztályban elért
eredmények között nincs jelentős eltérés, valamint a szemcsealak befolyása is csak a tiszta
frakcióknál végzett szétválasztási kísérleteknél szembetűnő.
Az ellenáramú légáramkészülék főként elődúsításra alkalmazható, beépítése más
dúsító berendezések elé célszerű.
Abban az esetben, ha önmagában légáramkészülékkel szeretnénk megoldani a
vezető, nem mágneses rész szétválasztását, akkor a szétválasztás élességét nagymértékben
növelhetjük, ha mind szemcseméret, mind pedig alak szerint szűkebb tartományokra
bontjuk szét a fémhulladékot.
34
6. KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS
Dolgozatom végezetéül meg szeretném köszönni Nagy Sándor segítségét, akihez
bármilyen problémával fordulhattam a mérések kivitelezése és a pályamű írása közben,
valamint Prof. Dr. habil Csőke Barnabásnak, aki szakirodalmakkal és tanácsokkal látott el.
35
7. SZAKIRODALMAK
1. Prof. Dr. Csőke Barnabás: HULLADÉKELŐKÉSZÍTÉS ÉS
HULLADÉKHASZNOSÍTÁS (jegyzet-kézirat alapanyag), Miskolci Egyetem –
Bányamérnöki Kar, Eljárástechnikai tanszéki jegyzet, 1995.
2. Dr. Tarján Gusztáv: ÁSVÁNYELŐKÉSZÍTÉS I. (kézirat), Nehézipari Műszaki
Egyetem, Tankönyvkiadó, Budapest, 1978.
3. Dr. Schultz György: ÁSVÁNYELŐKÉSZÍTÉSI GÉPEK I. kötet, Aprítók,
osztályozók (kézirat), Nehézipari Műszaki Egyetem, Bányamérnöki Kar,
Tankönyvkiadó, Budapest, 1990.
4. Prof. Dr. Csőke Barnabás: A HULLADÉKFELDOLGOZÁS SZEPARÁTORAI,
Első rész: Száraz szeparátorok, Miskolci Egyetem, Nyersnyagelőkészítési és
Környezeti Eljárástechnikai Intézet
http://hulladekonline.hu/mechanikai-fizikai-eljarasok
5. M. Shapiro, V. Galperin: Air classification of solid particles: a review, Laboratory
of Transport Processes in Porous Materials, Faculty of Mechanical Engineering,
Technion-Israel Institute of Technology, Haifa 3200, Israel, 2005.
6. Prof. Dr. Csőke Barnabás: ELEKTRONIKAI HULLADÉKOK ELŐKÉSZÍTÉSE,
Miskolci Egyetem, Nyersanyagelőkészítési és Környezeti Eljárástechnikai Intézet,
Miskolc, 2009.
7. Bernd Friedrich, Cristoph Krautlein: MELT TREATMENT OF COPPER AND
ALUMINIUM –The complex step before casting, IME Process Metallurgy and
metals Recycling, Intzestraße 3, 52056 Aachen, Germany, 2004.
8. autó shredder maradvány ábrája (Letöltve: 2012.09.28.)
http://www.sicontechnology.com/maschinen/varisort/
9. Giuseppe Granata, at all.: Characterisation of automobile shredder residue,
Department of Chemistry, “Sapienza”, University of Rome, P.le A. Moro 5, 00185
Roma, Italy, 2006.
10. Prof. Dr. Csőke Barnabás: A hulladékhasznosítás mechanikai szeparátorai,
Miskolci Egyetem, Nyersanyagelőkészítési és Környezeti Eljárástechnikai Intézet,
XI. Országos Hulladékhasznosítási Konferencia, Budapest, 2009. szeptember 22.
11. Nagy Sándor at all.: autó shredder és elektronikai hulladékok maradékanyagainak
hasznosítására irányuló kísérletek, Miskolci Egyetem, Nyersanyagelőkészítési és
36
Környezeti Eljárástechnikai Intézet, XII. Országos Hulladékhasznosítási
Konferencia, Gyula, 2010 szeptember 30.-október1.
12. Csőke Barnabás, Bőhm József, Tarján Iván: Separation of scrap and other wastes in
air-flow, Miskolci Egyetem (Külföldi publikációk másolata), GOSPODARKA
SUROWCAMI MINERALNYMI, KRAKKÓ, 1995
13. Dr. Lukács Pál, Dr.Ronkay Ferenc: A gépjármű-recycling aktuális feladata a
szerves hulladékok hasznosítása vonatkozásában, Műanyag és Gumi, 2009, 46.
évfolyam, 2. szám.
http://www.recytech.hu/images/content/muanyag_es_gumi_2009_02-elv-
recycling.pdf
14. Péter Chrabák, Pál Lukács PhD.: ELABORATION OF RECYCLING
TECHNOLOGIES FOR NONMETALIC AUTOMOTIVE AND ELECTRONIC
WASTES AVOIDING FURTHER DEPOSITION OF ORGANIC MATERIALS,
microcad, 2009.
http://www.recytech.hu/images/content/microcad2009-recytech-homepage.pdf
15. AGJ Aprítógépgyár Kft. Kalapácsos törők és kalapácsos malmok (Letöltve:
2012.10.26)
http://www.agj.hu/kalapacsostorok.pdf
37
8. ÁBRAJEGYZÉK
1. ábra: autó shredderüzem lehetséges elrendezése (Granata, 2006) ............................. 4
2. ábra: shredderüzem egyszerűsített anyagáramai ........................................................ 5
3. ábra: szemcsemozgás gravitációs erőtérben, nyugvó közegben (Csőke, 2011) ......... 8
4. ábra: szemcsemozgás centrifugális erőtérben, nyugvó közegben (Csőke, 2011)....... 8
5. ábra: szeparációs zónák: (a) gravitációs ellenáramú szétválasztási zóna, (b)
gravitációs keresztáramú zóna, (c) centrifugális ellenáramú zóna, (d) centrifugális
keresztáramú zóna (M. Shapiro és V. Galperin, 2005, nyomán) ........................................ 10
6. ábra: ellenáramú légáramkészülék (Csőke, 2009) és fluidizált ágyas légszeparátorok
vázlata, (a) egyszakaszú, (b) kétszakaszú, (c) és (d) folyamatos üzemű (M. Shapiro és V.
Galperin, 2005, nyomán) ..................................................................................................... 13
7. ábra: autóshredderüzem maradékanyagában található aprított alumínium, vörös és
sárgaréz szemcsék (Saját fotók) .......................................................................................... 15
8. ábra: high-tech felhasználásai az alumíniumnak és a réznek (B. Friedrich, C.
Krautlein, 2004). .................................................................................................................. 16
9. ábra: shredder maradvány (www.sicontechnology.com) ......................................... 17
10. ábra: kalapácsos malom páncélzatába beépített ülők (Csőke B., 2009); félüzemi
kalapácsos shredder; porleválasztással és adagolóval ellátott intézeti berendezés (Nagy S.
,2010) 19
11. ábra: szétválasztó térben előálló légsebességek a ventillátoron beállított frekvenciák
függvényében....................................................................................................................... 20
12. ábra: ellenáramú légáramkészülék szétválasztótere és közegáramlást biztosító
ventilátor motorral (Saját fotók) .......................................................................................... 20
13. ábra: a teljes berendezés adagolóval (Saját fotók).................................................... 21
14. ábra: aprított fémhulladék (1/2rész) szemcseméret eloszlása................................... 23
15. ábra: 5-12mm kubikus és lemezes frakciók kihozatalai a légsebesség függvényében
25
16. ábra: 12-20mm kubikus és lemezes frakciók kihozatalai a légsebesség
függvényében....................................................................................................................... 26