專(zhuān)利名稱(chēng)：借助于電暈放電的電子分揀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將顆?；旌衔锓蛛x成第一部分和第二部分的方法，其中第一部分的顆粒的電導(dǎo)率大于第二部分的電導(dǎo)率。
背景技術(shù)：
日益加劇的資源匱乏使得從廢物中回收原材料變得經(jīng)濟(jì)。在此，特別感興趣的是，挑出電子設(shè)備和電子機(jī)器、即所謂的電子垃圾。電子垃圾大量積累，因?yàn)檫@樣的產(chǎn)品的生命周期比較小。電子垃圾的被渴望的組分是如銅和金的電導(dǎo)體以及如硅和鍺的半導(dǎo)體。這些金屬可以從不導(dǎo)電的塑料中揀出。由于能量轉(zhuǎn)折，在未來(lái)將積累更多的由光伏模塊和電化學(xué)電池構(gòu)成的電子垃圾。光伏模塊用于將太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)換成電能。光伏模塊除了塑料以外還包含以能量密集方式制造的太陽(yáng)能硅，該太陽(yáng)能硅適于回收。光伏模塊具有有限的壽命，因?yàn)槠湫孰S著年齡降低。應(yīng)將電化學(xué)電池理解成能夠?qū)⒒瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。在此，示例是一次電池、二次電池(蓄電池)、雙層電容器和燃料電池。由于電子移動(dòng)性增加，尤其是可以預(yù)期更大量的由鋰離子蓄電池組成的電子垃圾。鋰離子蓄電池除了電導(dǎo)體銅、鋁、石墨和炭黑以外，還包含有價(jià)值的金屬——如鋰、鈷、錳和鎳——的不導(dǎo)電氧化物。為了回收電子垃圾的有價(jià)值的組分，需要盡可能分揀性的分離。這在如今是以人工方式、通過(guò)燃燒或酸處理的化學(xué)方式、或通過(guò)多樣化的電子分揀方法進(jìn)行的，所述電子分揀方法利用材料的不同電導(dǎo)率作為分離標(biāo)準(zhǔn)。CN101623672A致力于對(duì)由光伏模塊構(gòu)成的垃圾進(jìn)行電子分揀。對(duì)此，利用了接觸充電的原理:要分離的材料被置入到板電容的兩個(gè)相反地充電的板之間。例如硅的導(dǎo)電顆粒在與電極接觸時(shí)獲得其極性，并且然后被電極排斥并且在相反電極的方向上被加速。在落到相反電極上時(shí)，導(dǎo)電顆粒又改變其極性并且被反向加速。通過(guò)合適地布置板，可以從混合物中除去在電容器板之間被來(lái)回投擲的導(dǎo)電顆粒。光伏垃圾的不導(dǎo)電的塑料組分在此期間粘附在板處，因?yàn)樵诎宓谋砻嫔线M(jìn)行電荷分離。因此，通過(guò)清理電容器板，獲得不導(dǎo)電的部分。在具有接觸充電的設(shè)備中，對(duì)大接觸面積的需求被認(rèn)為是不利的(小的吞吐量或高的設(shè)備成本)。大的缺點(diǎn)還有由于電極污染造成的電弧擊穿。一種用于分離具有不同電導(dǎo)率的顆粒部分的可替代效應(yīng)是電暈放電。在此，術(shù)語(yǔ)“電暈放電”用在專(zhuān)業(yè)意義上。應(yīng)將其理解成圍繞處于高壓下的電導(dǎo)體的流體的電離，其中從導(dǎo)體發(fā)出的電場(chǎng)強(qiáng)度不允許過(guò)大，以便不能導(dǎo)致火花放電或電弧。位于電暈場(chǎng)中的所有顆粒都在電離時(shí)與其電特性無(wú)關(guān)地被同向地(在技術(shù)設(shè)備中大多為負(fù)地)充電。顆粒的充電間接地通過(guò)空氣分子進(jìn)行:所述空氣分子通過(guò)電暈尖峰與收集電極之間的高度不均勻的電場(chǎng)而首先被負(fù)電離，其方式是使自由電子和空氣中自然存在的離子沿著電場(chǎng)線加速，并且在落到中性空氣分子上時(shí)將該空氣分子分解成離子。由此產(chǎn)生的二次離子沿著場(chǎng)力線進(jìn)一步被加速并且從其一側(cè)落到另外的空氣分子上，并且將所述空氣分子電離。在一種鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中，產(chǎn)生大量電離的空氣分子。這些空氣分子沿著由于顆粒的存在而變型的場(chǎng)力線在顆粒的方向上被加速，然后積累在位于空氣中的固體顆粒處并且給其賦予負(fù)電荷。在該情形下，發(fā)出電場(chǎng)線的電導(dǎo)體被稱(chēng)為電暈電極。為了優(yōu)化電場(chǎng)線的變化曲線，將電暈電極以高度彎曲的方式實(shí)施成細(xì)線、針尖、或兩者相組合類(lèi)似于鐵絲網(wǎng)。流體在此是空氣一顆?；旌衔铩Ｈ缃?，在電子分揀中使用所謂的電暈軋輥分選機(jī)。所述電暈軋輥分選機(jī)具有斜道，在所述斜道上，要分揀的材料在切線方向上滑到旋轉(zhuǎn)的軋輥上。與接觸點(diǎn)遠(yuǎn)距離地間隔開(kāi)的工件在軸向上經(jīng)過(guò)鐵絲網(wǎng)狀的被負(fù)電為負(fù)的電暈電極到達(dá)軋輥。該軋輥充當(dāng)收集電極，其通過(guò)同時(shí)充當(dāng)刮擦器的滑動(dòng)接觸部(碳刷)接地。在電暈電極與收集電極之間形成電場(chǎng)，通過(guò)該電場(chǎng)將分離物品從斜道向軋輥方向引導(dǎo)。電暈電極使切線區(qū)域中的空氣分子和要分離的顆粒負(fù)電離。在落到軋輥上時(shí)，不導(dǎo)電的顆粒保持其電荷，而導(dǎo)電顆粒取得收集電極的極性。導(dǎo)電顆粒因此同收集電極電磁排斥，并且被收集在第一容器中。而不導(dǎo)電顆粒電磁地粘附在軋輥上，一并運(yùn)行大致半圈，然后被碳刷刮下，并且最后被收集在第二容器中。公知的電暈軋輥分選機(jī)僅僅有限地適用于分離由鋰離子電池和光伏模塊構(gòu)成的電子垃圾:因此尤其是鋰離子電池具有不同材料的非常密封的包裝，使得這些材料的分離要求細(xì)粒度的粉末化。但是常規(guī)的電暈軋輥分選機(jī)不能處理這樣細(xì)粒度的粉末:其原因是小的顆粒大小和小的顆粒重量:因此直接在軋輥的圓周上形成隨著輥軋轉(zhuǎn)動(dòng)的空氣層，該空氣層拖曳所述顆粒并且因此阻礙了與收集軋輥的有效電接觸。從US3308944中公知了一種用于借助于電暈技術(shù)分離紡織纖維的設(shè)備。借助于空氣鼓風(fēng)機(jī)，將纖維運(yùn)送經(jīng)過(guò)電離線路。纖維的分選在轉(zhuǎn)動(dòng)的電極帶上進(jìn)行。該方法的缺點(diǎn)是，纖維可能在被運(yùn)送空氣沖擊以前彼此收縮成團(tuán)塊。分離銳度由此被限制。此外該設(shè)備的缺點(diǎn)是，纖維借助于與收集電極正切的空氣流被運(yùn)送，由此——與市售的電暈軋輥分選機(jī)類(lèi)似地——纖維接觸被收集電極拖曳的空氣層，這影響了粘附并且由此影響了分離銳度。DE102004010177B4描述了一種用于對(duì)粉末進(jìn)行組合電離和流體化的設(shè)備。對(duì)此，在流體容器中，在有孔的流體底板之上布置電暈電極。壓縮空氣從下面流過(guò)流體底板并且使處于流體底板上的粉末層流體化。經(jīng)流體化的粉末的電離然后借助于電暈電極進(jìn)行。EP1321197B1描述了用于對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的輥軋或運(yùn)動(dòng)的帶進(jìn)行鍍層的方法和裝置。對(duì)此，該軋輥或帶分段地浸入靜止的回旋床中，在該回旋床中，借助于電暈放電被電離的顆?；匦⑶易鳛橥繉映两档皆搸Щ蜍堓伾?。未規(guī)定顆粒的分離功能。US7626602B2同樣描述了 一種用于對(duì)移動(dòng)的帶進(jìn)行鍍層的裝置。對(duì)此，流體流經(jīng)過(guò)與其橫切的電暈電極，并且沉降到要鍍層的帶上。但是該設(shè)備未實(shí)施分離功能。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所基于的任務(wù)是，說(shuō)明一種可用來(lái)經(jīng)濟(jì)地分離細(xì)粒度的顆粒混合物、尤其是由光伏模塊或鋰離子電池構(gòu)成的電子垃圾的方法。該任務(wù)通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法來(lái)解決。因此，本發(fā)明的主題是一種用于將顆?；旌衔锓蛛x成第一部分和第二部分的方法，其中第一部分的顆粒的電導(dǎo)率大于第二部分的電導(dǎo)率，所述方法包括下列步驟: a)提供流體化的顆粒混合物，所述顆?；旌衔锇哂胁煌妼?dǎo)率的兩個(gè)顆粒部分；
b)借助于至少一個(gè)被要電離的空氣包圍的電暈電極同向地電離空氣；
c)在獲得同向電離的流體化的顆?；旌衔锏那闆r下將電離的空氣與流體化的顆?；旌衔锘旌?；
d)將由電離的流體化的顆?；旌衔飿?gòu)成的第二部分的顆粒沉降到相對(duì)于電離的流體化的顆粒混合物移動(dòng)的收集電極上，所述收集電極被接地或者電暈電極被相反地充電；
e)取出粘附在收集電極處的顆粒作為第二部分；
f )從電離的流體化的顆?；旌衔锏奈凑掣皆谑占姌O處的顆粒中獲得第一部分。本發(fā)明所基于的認(rèn)識(shí)是，僅當(dāng)顆粒混合物在整個(gè)分離過(guò)程上都保持為流體化的，電暈放電才能有效地用于分離顆粒混合物。這意味著，顆?；旌衔锏牧黧w化必須在整個(gè)過(guò)程中保持，即從提供開(kāi)始、在電離期間、直到沉降在收集電極上。僅僅在提供時(shí)開(kāi)始的流體化是不夠的，因?yàn)轭w粒直到電離為止再次經(jīng)歷結(jié)塊的危險(xiǎn)，這影響電離能力并由此影響分尚銳度。顆?；旌衔锏牧黧w化通過(guò)給顆粒層氣動(dòng)地施加壓縮空氣進(jìn)行。流體化的顆?；旌衔锸菙噭?dòng)的空氣，顆粒分散、即散開(kāi)在其中。這防止了顆粒的結(jié)塊。通過(guò)電離流體化的顆粒混合物，該混合物被激活以進(jìn)行分離?；旌衔锏碾婋x通過(guò)電離的空氣分子進(jìn)行。為此目的，將流體化的顆?；旌衔锱c電離的空氣相混合。可能的是，顆粒混合物的流體化和空氣的電離分開(kāi)地執(zhí)行。同樣可能的是，將空氣直接在流體化的顆?；旌衔镏须婋x。在后一種情況下，電暈電極被流體化的顆?；旌衔锇鼑?。這實(shí)現(xiàn)了特別有效的電離。流體化的顆?；旌衔镆怀烁鱾€(gè)顆粒在攪動(dòng)的空氣中的運(yùn)動(dòng)以外一可以在宏觀上看在空間上是不運(yùn)動(dòng)的。就此而言稱(chēng)為靜止回旋床。但是流體化的顆?；旌衔镆部梢栽诤暧^上看在空間上是運(yùn)動(dòng)的。如果流體化的顆?；旌衔锘旧蟽H僅在其長(zhǎng)度延伸的方向上運(yùn)動(dòng)，則其是流體流，該流體流在其行為方面類(lèi)似于氣體流。如果流體化的顆?；旌衔锏娜恳耘c流體化層內(nèi)的各個(gè)顆粒的速度相比明顯更小的速度運(yùn)動(dòng)，則稱(chēng)為移動(dòng)回旋床。不總是能夠清晰地將移動(dòng)回旋床和流體流劃界。流體化的同向電離的顆粒在與反向充電的收集電極接觸時(shí)根據(jù)其電導(dǎo)率表現(xiàn)得不同:在與收集電極接觸時(shí)，不導(dǎo)電的顆粒由于顆粒表面上的電荷極化而粘附在收集電極處。導(dǎo)電顆粒在與收集電極接觸時(shí)接受其極性，并且因此從收集電極撞回到流體化的顆?；旌衔镏?。隨著時(shí)間，不導(dǎo)電的顆粒從流體化的混合物中富集到收集電極上，而流體化的顆?；旌衔镌絹?lái)越多地由導(dǎo)電的部分構(gòu)成。根據(jù)該原理，可以實(shí)現(xiàn)用于有效地分離顆?；旌衔锏牟煌O(shè)備，所述設(shè)備在原理上可以按如下實(shí)施:
為了連續(xù)構(gòu)造所述分離過(guò)程，需要使收集電極相對(duì)于流體化的顆粒混合物運(yùn)動(dòng)，以便從流體化的混合物中連續(xù)地運(yùn)出不導(dǎo)電的部分。如果流體化的顆?；旌衔锍浞值厝鄙俨粚?dǎo)電的材料，則其作為導(dǎo)電的部分被捕捉，并且被新鮮的混合物代替。這可以連續(xù)地通過(guò)不斷取出第一部分并添加新鮮混合物來(lái)進(jìn)行，或者準(zhǔn)連續(xù)地通過(guò)順序地交換流體化的顆?；旌衔飦?lái)進(jìn)行。本發(fā)明的不同實(shí)施方式的區(qū)別在于產(chǎn)生電離的流體化的顆?；旌衔锱c收集電極之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)、以及在于電暈電極的構(gòu)造。
混合物與收集電極之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)可以通過(guò)如下方式來(lái)實(shí)現(xiàn):流體化的電離的顆?；旌衔镒鳛殪o態(tài)回旋床存在，并且收集電流通過(guò)流體化的電離的顆?；旌衔镞\(yùn)動(dòng)；譬如作為轉(zhuǎn)動(dòng)的帶、配備有板的鏈條或者作為軋輥。通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)回轉(zhuǎn)，獲得一種解決方案，其中電離的流體化的顆粒混合物作為顆粒流相對(duì)于固定的板指向并且在該板上運(yùn)動(dòng)。一種折衷方案在于，使快速轉(zhuǎn)動(dòng)的帶作為收集電極運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)緩慢移動(dòng)的回旋床。在此，收集電極被浸入流體化的電離的顆?；旌衔镏?，或者在交界面處接觸。電暈電極始終具有至少一個(gè)指向收集電極的方向的尖峰，以便生成收集電極方向上的高場(chǎng)強(qiáng)。電暈電極可以被實(shí)施成線、配備有尖峰的“鐵絲網(wǎng)”或者配備有大量尖峰的板。電暈電極可以被布置為沿著或橫切于流體流/移動(dòng)回旋床。可以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)電暈電極。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式由從屬權(quán)利要求得出并且在下面進(jìn)一步闡述。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，電離的流體化的顆?；旌衔锸侵赶蜻\(yùn)動(dòng)的或不運(yùn)動(dòng)的收集電極的流體流。為了產(chǎn)生流體流，流體化的顆?；旌衔镌谶\(yùn)輸方向上被施加空氣流動(dòng)力。流體流可以指向收集電極的單個(gè)點(diǎn)，或者橫切于流動(dòng)方向地移動(dòng)到收集電極上。在另一優(yōu)選實(shí)施方式中，電離在充電線路中進(jìn)行，流體流被引導(dǎo)穿過(guò)該充電線路并且在該充電線路中電暈電極延伸得使得從充電線路出射的電離的流體流指向收集電極，從收集電極彈回的顆粒作為非第一部分被接收并且粘附在收集電極處的顆粒作為第二部分被從收集電極取下。該實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)在于，沿著電暈電極強(qiáng)迫引導(dǎo)混合物，并且電離的顆?；旌衔锉弧鞍l(fā)射”到收集電極上。對(duì)此，流體化的顆?；旌衔镫S著空氣被運(yùn)送通過(guò)充電線路，所述電暈電極也延伸穿過(guò)該充電線路。顆粒流因此直接沿著電暈電極流動(dòng)，使得顆粒的密集的電離在顆粒流不偏離的情況下進(jìn)行。從充電線路出射的射束于是盡可能正面地指向收集電極，使得顆粒以可觀的脈沖撞到收集電極的表面上。粒子的脈沖因此能夠使可能為干擾性的流疊加在收集電極的表面處，并且此外提高對(duì)導(dǎo)電顆粒的彈回作用。在該實(shí)施方式中，顆粒的充電通過(guò)如下方式來(lái)保證:空氣一顆?；旌衔镉捎诔潆姽艿男螤疃荒鼙苊怆姇灣潆?，所述顆粒由于流體化和同向充電而分開(kāi)存在，并且所述顆粒由于電暈充電和空氣流動(dòng)而經(jīng)歷與相反電極的可靠接觸。這三個(gè)效應(yīng)一并對(duì)于顆?；旌衔锏姆蛛x而言是決定性的。所述充電線路優(yōu)選地是由電絕緣材料制成的管道，被實(shí)施成線的電暈電極同軸地延伸穿過(guò)該管道。所述實(shí)施方式保證了顆粒流中的顆粒的可靠電離。在該情形下，同軸是指電暈電極的尖峰指向充電線路的走向。電暈電極于是對(duì)應(yīng)于充電線路內(nèi)的顆粒流在電暈電極區(qū)域中的主方向矢量。在該實(shí)施方式中，顆?；旌衔镌诹蟼}(cāng)中提供。該料倉(cāng)被實(shí)施成流體料倉(cāng)并且為此目的具有由透氣材料制成的底板，壓縮空氣通過(guò)該底板均勻地流動(dòng)到所填入的顆?；旌衔镏?。通過(guò)這種方式，壓縮空氣使顆粒松弛，并且將其分散在發(fā)出的壓縮空氣中。這樣經(jīng)流體化，顆粒混合物可以如液體那樣通過(guò)施加流動(dòng)力被運(yùn)送。流體料倉(cāng)在現(xiàn)有技術(shù)中、如從DE10325040B3 中公知。顆?；旌衔飶牧蟼}(cāng)到充電管中并且進(jìn)一步到收集電極的氣動(dòng)運(yùn)送優(yōu)選這樣進(jìn)行，即流入的壓縮空氣通過(guò)逐漸變細(xì)的噴嘴被噴入混合室中，該混合室一方面與充電線路連接并且另一方面與提供顆粒混合物的料倉(cāng)連接，所述壓縮空氣的流動(dòng)截面大于噴嘴的開(kāi)口截面。該方法利用伯努利/文丘里(Bernoulli/Venturi)效應(yīng)，以便吸取顆?；旌衔?。流入的(干凈的)壓縮空氣通過(guò)噴嘴中的截面變窄而經(jīng)歷導(dǎo)致壓力下降的速度增加。該低壓被用于將流體化的顆?；旌衔飶牧蟼}(cāng)吸入到混合室中，以便在那里與壓縮空氣混合成顆粒流。于是，用于對(duì)流體化的混合物施加空氣流動(dòng)力的運(yùn)送設(shè)備基本上如射水泵那樣構(gòu)造。但是文丘里噴嘴所具有的缺點(diǎn)是，噴嘴的截面由于腐蝕而隨著時(shí)間逐漸改變，使得速度由此下降并且因此所接收的混合物量也降低。文丘里噴嘴的截面因此必須被監(jiān)視。也需要少量空氣的另一解決方案是所謂的致密流運(yùn)送，其中借助于發(fā)送容器和壓縮空氣來(lái)運(yùn)輸粉末。在DE202004021629U1中公開(kāi)了用于致密流運(yùn)輸?shù)暮线m的泵。在本發(fā)明的類(lèi)似實(shí)施方式中，充電線路是由電絕緣材料制成的狹縫噴嘴，配備有尖峰的線形電暈電極延伸通過(guò)該電絕緣材料的截面。這樣的狹縫噴嘴與圓形噴嘴相比允許更高的吞吐量。借助于文丘里噴嘴從流體料倉(cāng)向狹縫噴嘴饋送混合物。本發(fā)明的一個(gè)替代的實(shí)施方式在于，將流體流引導(dǎo)經(jīng)過(guò)由電絕緣材料制成的狹縫噴嘴，在所述狹縫噴嘴附近布置以橫切于流體流延伸的線的形式的至少一個(gè)電暈電極，使得流體流的電離在流體流從狹縫噴嘴出射時(shí)進(jìn)行，從狹縫噴嘴出射的電離的流體流指向收集電極，從收集電極彈回的顆粒作為第一部分被接收，并且粘附在收集電極處的顆粒作為第二部分被從收集電極取下。在此的優(yōu)點(diǎn)是高的吞吐量。在US7626602B2中描述了適于分離的設(shè)備。在最簡(jiǎn)單情況下，收集電極被實(shí)施成不運(yùn)動(dòng)的擋板(例如平面鐵片)。利用這樣的收集電極，該方法被不連續(xù)地執(zhí)行，擋板一直被電離的顆粒流噴濺，直到在其上形成不導(dǎo)電的部分的層。然后，顆粒流被中斷并且粘附在擋板處，不導(dǎo)電的部分被取下。經(jīng)清潔的擋板然后重新被噴濺顆粒流。該方法可以通過(guò)將收集電極實(shí)施成轉(zhuǎn)動(dòng)帶來(lái)連續(xù)地執(zhí)行。(金屬)帶然后在拉緊端(Zugtrumm)區(qū)域中被連續(xù)噴派顆粒流并且在松弛端(Leertrumm)區(qū)域中被將第二部分清理。還可以設(shè)想擋板和帶的連續(xù)工作的混合形式，其中多個(gè)擋板固定在轉(zhuǎn)動(dòng)的鏈條上。具有擋板的轉(zhuǎn)動(dòng)的鏈條是與帶在技術(shù)上等效的替代方案。擋板優(yōu)選地也可以在兩側(cè)被噴濺。在收集電極的每個(gè)構(gòu)造中重要的是，顆粒流不像在電暈軋輥分選機(jī)的情況下那樣正切地落到表面上。而且在運(yùn)動(dòng)的收集電極中為干擾性的流動(dòng)效應(yīng)的負(fù)面效應(yīng)也僅在顆粒在收集電極的方向上具有顯著的脈沖時(shí)(這在正切入射角為180°時(shí)不是這種情況)才能被成功關(guān)閉。當(dāng)收集電極的表面與顆?；旌衔锏牧鲃?dòng)方向之間的角度盡可能為銳角直到正交時(shí)，脈沖傳輸更好地進(jìn)行。負(fù)的電暈電極與正的板電極之間的間隔越大，則電場(chǎng)(以及由此分離效應(yīng))越強(qiáng)。因此，從電暈電極到板電極的路程應(yīng)當(dāng)保持為小的。如果充電線路與收集電極成一角度，則由于顆粒所跟隨的經(jīng)改變的場(chǎng)力線而得出顆粒的不同路程長(zhǎng)度。因此，理想的是從充電線路或噴嘴到收集電極的正交定向。但是從充電線路出射的顆粒流到充電電極的指向至少應(yīng)當(dāng)這樣進(jìn)行，即從充電線路出射的顆粒流以不等于180°的角度落到收集電極的表面上。
理想地發(fā)生充電線路或噴嘴和電暈電極到收集電極的正交定向，因?yàn)樵谶@種情況下，電場(chǎng)線和顆粒流的流動(dòng)路徑平行。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，電離的流體化的顆粒混合物被構(gòu)造成靜止回旋床。為了產(chǎn)生收集電極與該靜止回旋床的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，該收集電極被實(shí)施成旋轉(zhuǎn)軋棍或轉(zhuǎn)動(dòng)帶，其中該軋輥或該帶分段地被浸入到回旋床中或者至少在回旋床的交界區(qū)域中與其接觸并且在浸入?yún)^(qū)域之外將電絕緣的部分從該帶或軋輥中取下。該實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)是，可以利用少的設(shè)備部件完成工業(yè)相關(guān)的高吞吐量，這與將噴嘴裝置倍增相比提高了運(yùn)行安全性，因?yàn)榛匦苍O(shè)備利用較少量的運(yùn)動(dòng)部分就足夠了。靜止回旋床為了清理的目的而準(zhǔn)連續(xù)地運(yùn)行，也就是說(shuō)，按時(shí)間中斷靜止回旋床的氣動(dòng)施加，并且在中斷期間，停下的回旋床的顆粒作為第一部分被接收并且被新提供的混合物代替。通過(guò)該循環(huán)的分離和清理運(yùn)行，可以處理大量的顆?；旌衔?。替代于靜止回旋床，可以設(shè)置移動(dòng)回旋床。在這種情況下，收集電極被實(shí)施成旋轉(zhuǎn)軋輥或者轉(zhuǎn)動(dòng)帶，其中回旋床沿著軋輥或帶的片段移動(dòng)。該實(shí)施方式是特別有利的，因?yàn)槠溆捎谶B續(xù)運(yùn)行方式實(shí)現(xiàn)了非常大的吞吐量。如果運(yùn)送移動(dòng)床的重力不夠，則可能的是，在運(yùn)送方向上給移動(dòng)床施加附加的空氣流動(dòng)力。回旋床的移動(dòng)運(yùn)動(dòng)在此期間更簡(jiǎn)單地借助于重力來(lái)產(chǎn)生。為此目的，回旋床移動(dòng)經(jīng)過(guò)傾斜的溝槽，在所述溝槽的上端放下要分離的混合物并且在其下端接收第一部分，其中收集電極被實(shí)施成轉(zhuǎn)動(dòng)帶，該轉(zhuǎn)動(dòng)帶沿著片段與移動(dòng)回旋床相反地或同向地行進(jìn)經(jīng)過(guò)溝槽，并且在該片段之外在獲得第二部分時(shí)被清理粘附的顆粒。該實(shí)施方式是吞吐量與運(yùn)行安全性之間的出色折衷。通過(guò)將溝槽和帶倍增可以簡(jiǎn)單地進(jìn)一步提高吞吐量。為此，可以通過(guò)傾斜的溝槽移動(dòng)回旋床，在其上端放下要分離的混合物并且在其下端接收第一部分，其中收集電極被實(shí)施成轉(zhuǎn)動(dòng)帶，該轉(zhuǎn)動(dòng)帶沿著片段與移動(dòng)回旋床橫切地經(jīng)過(guò)溝槽，并且在該片段之外在獲得第二部分的情況下被清理粘附的顆粒。在所有實(shí)施方式中，將電暈電極優(yōu)選地充電為負(fù)的，將收集電極相應(yīng)地接地。當(dāng)收集電極附加地連接在電壓源的正極時(shí)，獲得更好的效果，因?yàn)橛纱烁郊拥靥岣吡穗姇炿姌O與收集電極之間的電勢(shì)差。如已經(jīng)提到的那樣，導(dǎo)電顆粒從收集電極彈回，而不導(dǎo)電的第二部分粘附。所述顆粒的取下一般而言可以通過(guò)給收集電極施加脈沖負(fù)載來(lái)進(jìn)行。該脈沖負(fù)載可以通過(guò)用錘子敲擊、用振動(dòng)器搖晃、用壓縮空氣鼓吹或者用刮擦器刮去/刷去來(lái)施加。分離銳度可以通過(guò)混合物在氣動(dòng)施加以前經(jīng)歷篩選過(guò)程來(lái)提高。篩選過(guò)程優(yōu)選地在篩網(wǎng)中進(jìn)行，該篩網(wǎng)的低頻篩選運(yùn)動(dòng)與超聲振動(dòng)在20至27kHz范圍中重疊。針對(duì)篩選步驟特別合適的是具有感應(yīng)超聲激發(fā)的回旋篩選機(jī)，其例如從DE202006009068U1中公知。優(yōu)選地使用具有大致80 μ m的網(wǎng)眼寬度的篩網(wǎng)底板。因此，可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)1500kg/Vm2的高篩選效率。最優(yōu)的網(wǎng)眼寬度取決于顆?；旌衔锏慕M成。超聲篩選的優(yōu)點(diǎn)在于，要流體化的混合物獲得統(tǒng)一的粒度大小。因此，將按上面那樣限制的粒度大小一篩網(wǎng)通孔一轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w化。篩網(wǎng)溢出未滲入到回旋床中。在流體化前篩除大顆粒也改善了顆?；旌衔锏牧黧w化:在較大顆粒處因此比小顆粒積累了更多的空氣離子。如果篩除大顆粒，則所述大顆粒在電離時(shí)受益。超聲激發(fā)防止形成夾卡粒子，也就是說(shuō)向篩選機(jī)添加不顯著大于機(jī)器寬度的顆粒。篩選和電暈分離方法的成功組合的另一方面是，嚴(yán)格分離兩個(gè)步驟。不適宜的是，在構(gòu)造上通過(guò)如下方式將兩個(gè)步驟合并，即譬如篩選底板同時(shí)被用作收集電極。嘗試的結(jié)果是，這有利于形成夾卡粒子并且明顯妨礙了篩網(wǎng)的清理。由于靜電力，少量粘附的顆粒緊密地粘附在篩網(wǎng)底板處，使得該篩網(wǎng)底板迅速阻塞；連續(xù)的工作方式因此用這樣的設(shè)備是幾乎不可能的。在US2004/0035758A1中介紹的具有充電篩網(wǎng)的設(shè)備在此方面被否定。原則上，根據(jù)本發(fā)明的方法適于分離具有擁有不同電導(dǎo)率的顆粒部分的每種顆?；旌衔?。成功執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的分離方法的前提當(dāng)然是要分離的混合物的流體化能力。該流體化能力在100 μ m的顆粒大小以下存在。該方法尤其是可以在物品部分是精細(xì)部分并且要除去的部分比該物品部分具有更低密度并且反之亦然時(shí)(當(dāng)物品部分是粗糙部分并且要除去的部分具有更高密度)可以有利地使用。已經(jīng)顯示本方法特別適于分離粉末化的電子垃圾。為了將電子垃圾置于遵循上述參數(shù)的可流體化的形式，可以利用常規(guī)破碎機(jī)將電子垃圾破碎，并且接著用常規(guī)研磨機(jī)進(jìn)行研磨。經(jīng)研磨的電子垃圾的粒度大小應(yīng)當(dāng)不超過(guò)100 μ m。因此，本發(fā)明的主題還有一種用于分離電子垃圾的方法，該方法具有下列步驟:
a)提供電子垃圾；
b)在獲得粉末化的電子垃圾的情況下將電子垃圾研磨到小于100μ m的粒度大??；
c)在獲得流體化的顆?；旌衔锏那闆r下對(duì)粉末化的電子垃圾進(jìn)行氣動(dòng)施加；
d)以前述方式執(zhí)行分離方法。粉末化的電子垃圾的第一部分由電導(dǎo)體和/或半導(dǎo)體構(gòu)成。這可以是例如Fe、Cu、Al、Ag、Au之類(lèi)的金屬或者例如Si之類(lèi)的半金屬。作為電導(dǎo)體也可以考慮電子垃圾中的炭黑或石墨。粉末化的電子垃圾的第二部分由非電導(dǎo)體構(gòu)成。這是塑料、玻璃或陶瓷，尤其是金
屬氧化物。在此應(yīng)當(dāng)澄清，不應(yīng)狹義地理解術(shù)語(yǔ)“電導(dǎo)體”或“非電導(dǎo)體”。絕緣體當(dāng)然也以非常小的程度傳導(dǎo)電流。對(duì)根據(jù)本發(fā)明的成果起決定性作用的是，第一部分的顆粒具有比第二部分的顆粒更高的電導(dǎo)率。如果在此涉及非電導(dǎo)體，則因此應(yīng)理解成在顆粒混合物內(nèi)比其余顆粒具有更低電導(dǎo)率的部分。如果電子垃圾是用壞的光伏元件，則第一部分將包括太陽(yáng)能硅，而第二部分基本上將是塑料。本發(fā)明突出地適于分離經(jīng)研磨的光伏模塊。本發(fā)明同樣好地適于分離電化學(xué)電池、尤其是鋰離子電池的經(jīng)研磨的電極。如果電子垃圾是鋰離子電池的用壞的電極，則第一部分將包括鋁、銅、石墨和炭黑，而第二部分將包括有價(jià)值的金屬氧化物和塑料。此外，在本發(fā)明的意義上，顆粒混合物還可以具有兩個(gè)以上的顆粒部分，所述顆粒部分在其電導(dǎo)率方面不同。在這種情況下可能要求，多步地執(zhí)行分離方法:如果第一或第二部分還不足夠均勻，則相應(yīng)的部分可以經(jīng)歷另一分離步驟，以便最終獲得第三和第四單純種類(lèi)的部分。因此，可以在第二步驟將剛才所述的鋰離子電池垃圾的第一部分分離成一方面鋁和銅以及另一方面石墨和炭黑。在第三步驟和第四步驟中，然后將鋁與銅或石墨與炭黑分離。決定性的分離標(biāo)準(zhǔn)是顆粒的不同的電導(dǎo)率以及密度。類(lèi)似地還必須規(guī)定:由光伏模塊構(gòu)成的垃圾除了太陽(yáng)能硅和塑料以外還包括由銅構(gòu)成的金屬化合物導(dǎo)線(接觸部)。如果混合物中包含的部分的電導(dǎo)率以合適的方式彼此間隔開(kāi)——譬如非導(dǎo)體、半導(dǎo)體、導(dǎo)體一則到三個(gè)部分的分離也可以在一個(gè)步驟中進(jìn)行:也就是說(shuō)，在這樣的情況下，半導(dǎo)體如不導(dǎo)電的部分那樣同樣粘附在收集電極處，但是粘附力更小。因此，非導(dǎo)體部分和半導(dǎo)體部分的脫離要求不同的力。為了選擇性地清理，例如可以使軋輥狀的收集電極以特定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，使得半導(dǎo)體由于離心力被從收集電極再次拋開(kāi)，但是非導(dǎo)體繼續(xù)粘附并且通過(guò)刮擦器才從收集電極除去。在這種情況下，三個(gè)部分必然被接收:第一部分是被從收集電極立刻碰撞回的導(dǎo)體，第二部分是被刮擦器從收集電極取下的非導(dǎo)體，以及第三部分是在短時(shí)粘附以后再次被從收集電極拋開(kāi)的半導(dǎo)體。可替代地，轉(zhuǎn)動(dòng)的收集電極可以分步地以不同強(qiáng)度的清理鼓風(fēng)機(jī)或吸嘴來(lái)清理。本發(fā)明的主題還有一種用于根據(jù)本發(fā)明將顆?；旌衔锓蛛x成第一部分和第二部分的設(shè)備，其中第一部分的顆粒的電導(dǎo)率大于第二部分的電導(dǎo)率。這樣的設(shè)備具有下列構(gòu)造特征:
a)至少一個(gè)傾斜的溝槽，其具有透氣的、被施加壓縮空氣的底板，該底板配備有多個(gè)電暈電極，
b)布置在溝槽的上端處的摻雜設(shè)備，其用于將顆?；旌衔锓胖玫綔喜凵希?br> c)布置在溝槽的下端處的接收裝置，其用于接收第一部分，
d)至少一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)輪，其分段地在溝槽中行進(jìn)，
e)以及布置在溝槽之外的轉(zhuǎn)輪處的刮擦器，其用于刮去粘附在轉(zhuǎn)輪處的顆粒作為第二部分。應(yīng)將該轉(zhuǎn)輪理解成轉(zhuǎn)動(dòng)的收集電極，其可以被實(shí)施成帶、配備有板的鏈條、或者旋轉(zhuǎn)軋輥。這樣的設(shè)備的特別優(yōu)點(diǎn)在于，該設(shè)備實(shí)現(xiàn)了非常精細(xì)的顆?；旌衔锏姆蛛x。常規(guī)的電暈軋輥分選機(jī)不能夠處理具有100 μ m以下的精細(xì)度的顆粒。由此，利用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備也可以分離要求精細(xì)粉末化的電子垃圾。因此，本發(fā)明的主題還有將這樣的設(shè)備用于分離具有ΙΟΟμπι以下的精細(xì)度的顆粒混合物的應(yīng)用。在該設(shè)備的一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)動(dòng)帶沿著溝槽向溝槽上游行進(jìn)。該設(shè)備利用重力來(lái)運(yùn)動(dòng)回旋床并且因此是特別運(yùn)行安全的。該設(shè)備的工作能力可以通過(guò)以下方式來(lái)提高:多個(gè)橫切溝槽的分別被實(shí)施成帶的轉(zhuǎn)輪；至少一個(gè)與溝槽平行的轉(zhuǎn)動(dòng)清理帶；以及在清理帶和轉(zhuǎn)輪的交叉區(qū)域中設(shè)置刮擦器，該刮擦器將粘附在轉(zhuǎn)輪處的顆粒作為第二部分清理并且輸送給清理帶以用于運(yùn)走。將絕緣層連續(xù)地從收集電極清理對(duì)于分離功能是非常重要的，因?yàn)橛纱吮ＷC了電暈場(chǎng)中的強(qiáng)電場(chǎng)和不中斷的離子流。二者對(duì)于工業(yè)相關(guān)規(guī)模中的可靠分離運(yùn)行的確保都是強(qiáng)制性要求的。


本發(fā)明的另外的實(shí)施方式及其特征從現(xiàn)在在下面對(duì)幾個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例的詳述描述中得出。對(duì)此:
圖1示出了對(duì)擋板噴濺和接收第一部分的原理 圖2示出了取下第二部分的原理 圖3示出了具有多個(gè)噴濺和清理站的分離設(shè)備(示意性)；
圖4示出了具有狹縫噴嘴和線形電暈電極和板狀收集電極的分離設(shè)備的原理 圖5示出了電暈電極的構(gòu)造形式；
圖6如圖4那樣，但是具有轉(zhuǎn)動(dòng)的縱向斜向的帶作為收集電極；
圖7如圖4那樣，但是具有轉(zhuǎn)動(dòng)的橫向斜向的帶作為收集電極；
圖8示出了具有狹縫噴嘴和電暈線的分離設(shè)備在出口處的原理 圖9如8那樣，但是具有轉(zhuǎn)動(dòng)帶作為收集電極；
圖10示出了靜止回旋床的原理 圖11示出了具有移動(dòng)床和轉(zhuǎn)動(dòng)帶作為收集電極的分離設(shè)備的原理 圖12示出了來(lái)自圖11的多個(gè)移動(dòng)床、帶狀收集電極和清理帶的分離設(shè)備的構(gòu)造變型。
具體實(shí)施例方式圖1和2示出了用于執(zhí)行方法的試驗(yàn)性結(jié)構(gòu)。在料倉(cāng)2中提供顆粒混合物I。料倉(cāng)2被實(shí)施成流體料倉(cāng)，并且允許顆?；旌衔锏牧黧w化。該流體化由不導(dǎo)電顆粒(其由空心圓圈表示)和導(dǎo)電顆粒(其由實(shí)心點(diǎn)表示)組成。噴濺裝置3包括混合室4，潔凈的壓縮空氣5可以通過(guò)逐漸變細(xì)的噴嘴6被噴射到混合室4中。吸收線路7將混合室4與料倉(cāng)2連接。同樣與混合室4連接的是充電線路8，充當(dāng)電暈電極9的針狀線(直徑小于Imm)同軸地延伸穿過(guò)該充電線路8。充電線路8是具有圓形截面和大致2cm內(nèi)徑的管道。所述尺寸涉及實(shí)驗(yàn)室規(guī)模。工業(yè)規(guī)模的分離設(shè)備允許具有用于充電線路和電暈電極的更大直徑。電暈電極9同噴濺裝置3的其余組件、尤其是同由非導(dǎo)體制成的充電線路8是電絕緣的。充電線路8的開(kāi)口定向到充當(dāng)收集電極10的由鋼片制成的擋板。收集電極的表面被定向?yàn)榕c充電線路8或電暈電極9的軸成大致90°。電暈電極9與收集電極10之間的電場(chǎng)線因此平行于顆粒流的顆粒朝向收集電極的方向離開(kāi)充電線路8的流動(dòng)路徑。在收集電極10的背向噴濺裝置的側(cè)安裝有氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的錘子11。在收集電極10之下布置有用于第一部分13的第一捕捉池12以及用于第二部分15的第二捕捉池14。為了氣動(dòng)運(yùn)送，給噴嘴6施加壓力為6巴和體積流為大致4m3/h的壓縮空氣5。通過(guò)將壓縮空氣輸送穿過(guò)料倉(cāng)2的流體底板，顆?；旌衔镌诹蟼}(cāng)2中就已經(jīng)被流體化，使得保證了由顆粒和空氣構(gòu)成的均與混合物。通過(guò)噴嘴6的逐漸變細(xì)的截面，壓縮空氣直到從噴嘴6出射為止都經(jīng)歷強(qiáng)的加速。通過(guò)混合室4的截面擴(kuò)張，混合室4中的壓縮空氣6的壓力迅速下降，使得存在低壓，該低壓通過(guò)吸收線路7將顆?；旌衔颕吸入混合室4中。在那里，壓縮空氣5和顆?；旌衔颕混合成顆粒流16，該顆粒流16通過(guò)充電線路8在收集電極10的方向上離開(kāi)混合室4。顆粒流16首先沿著以30kV處于高壓下的電暈電極9掠過(guò)，使得顆粒流16的空氣分子和混合物顆粒被負(fù)充電。從被定向?yàn)榕c收集電極10的表面成大致90°角的充電管8，顆粒流16被噴濺到以+ 12kV被充電的收集電極10。顆粒流16經(jīng)過(guò)空氣的自由路程為大致100至200mm。一旦被負(fù)充電的顆粒碰到接地的收集電極10，分離就進(jìn)行:導(dǎo)電顆粒(黑色)根據(jù)其入射角被從收集電極碰撞回并且聚集在第一捕捉池12中。不導(dǎo)電顆粒(白色)在此期間粘附在收集電極10上。在大致20至60s的時(shí)間以后，收集電極10被不導(dǎo)電顆粒占據(jù)?，F(xiàn)在，壓縮空氣6和電暈電極的高壓被關(guān)閉，并且錘子11被操控(圖2)。該錘子11給收集電極10施加大致3s的脈沖負(fù)載,該脈沖負(fù)載使第二部分從收集電極10脫離并且可以使其落入第二捕捉池14中?，F(xiàn)在，在第一捕捉池12中存在大致40g的第一導(dǎo)電部分13，在第二捕捉池14中存在大致IlOg的第二不導(dǎo)電部分15。為了該收益，向20乘30cm面積的收集電極噴濺積十次20秒長(zhǎng)，并且在此充電線路相對(duì)于收集電極在電極間隔保持不變的情況下運(yùn)動(dòng)。通過(guò)合適的放大(scaling up)、尤其是通過(guò)提高噴濺裝置3中的吞吐量并連續(xù)對(duì)現(xiàn)在要運(yùn)動(dòng)的收集電極進(jìn)行加載和清理，可以提高針對(duì)大顆粒量的分離效率。充電線路的數(shù)目也可以倍增，其方式是在水平方向上布置一系列充電線路并且在垂直方向上布置多個(gè)這樣的組。具有高吞吐能力的分離設(shè)備的不同實(shí)施可能性將在下面根據(jù)示意圖進(jìn)一步闡述。圖3示出了連續(xù)實(shí)施方式，該實(shí)施方式具有多個(gè)噴濺站17和作為收集電極的不停轉(zhuǎn)動(dòng)的帶18。替代于帶，可以設(shè)置閉合的鏈條滑車(chē)，在該鏈條滑車(chē)的環(huán)節(jié)處布置板作為收集電極。每個(gè)噴濺站17都包括多個(gè)并行工作的噴濺裝置3。所述噴濺裝置可以如上面在圖1和圖2中所描述的那樣實(shí)施。帶18經(jīng)過(guò)噴濺站17并且在此被大面積地施加要分離的顆粒的流。第二部分粘附在帶18處，第一部分被碰撞回，向下落并且在噴濺站17的區(qū)域中被收集(未示出)。被第二部分占據(jù)的帶18繼續(xù)行進(jìn)到清理站19，該清理站19借助于錘子11和/或刷子組20被清理。錘子更適于清理轉(zhuǎn)動(dòng)鏈條滑車(chē)上的板狀收集電極，為了清理帶，應(yīng)優(yōu)選地考慮使用刮擦器或刷子。第二部分在清理站19中被接收(未示出)。然后，該帶繼續(xù)行進(jìn)到下一噴濺站17，跟在該噴濺站17之后的又是清理站19。不停轉(zhuǎn)動(dòng)的帶18通過(guò)這種方式交替地被噴濺顆粒并且再次被清理。圖4示出了具有狹長(zhǎng)的狹縫噴嘴21的替代的噴嘴構(gòu)造。在左邊示出前視圖，在右邊示出側(cè)視圖。顆粒流16通過(guò)狹縫噴嘴21出射。線形的電暈電極22負(fù)責(zé)電離，該電暈電極22具有多個(gè)尖峰23 (參照?qǐng)D6a)。線形的電暈電極22延伸通過(guò)狹縫噴嘴21的開(kāi)口、SP橫切于顆粒流16的流動(dòng)方向。顆粒流16被定向到與狹縫噴嘴21平行延伸的平面擋板形式的收集電極10。對(duì)擋板的清理利用錘子11進(jìn)行。圖5示出了配備有尖峰的線形電暈電極的各種構(gòu)造形式。圖6示出了如何通過(guò)不停轉(zhuǎn)動(dòng)的帶18代替來(lái)自圖4的不運(yùn)動(dòng)的收集電極10,以便獲得連續(xù)工作的分離設(shè)備。在透視圖中在圖中的右上方可以辨認(rèn)出，第一部分13借助于吸嘴24被接收。粘附的第二部分15隨著帶18繼續(xù)行進(jìn)到未示出的清理站(例如刮擦器或刷子組)。在圖6中左下方所示的該設(shè)備的側(cè)視圖中能夠辨認(rèn)出，為何第一部分13與帶的行進(jìn)方向相反地移動(dòng)到吸嘴24，而粘附的第二部分15隨著帶18 —起行進(jìn):也就是說(shuō)，帶18在長(zhǎng)度方向上傾斜地布置并且向上行進(jìn)。未粘附的顆粒13因此與帶18的行進(jìn)方向相反地在下坡布置的吸嘴24的方向上跌落。根據(jù)圖7，轉(zhuǎn)動(dòng)帶18也可以向側(cè)面傾斜(帶向符號(hào)平面中運(yùn)動(dòng))。通過(guò)狹縫噴嘴21放下的顆粒的第一部分13從帶18的側(cè)面落向下并且被收集起來(lái)。圖8示出具有狹縫噴嘴21的另一構(gòu)造變型的側(cè)視圖。顆粒流16在收集電極10的方向上經(jīng)過(guò)狹縫噴嘴21出射。兩個(gè)被實(shí)施成線的電暈電極9緊鄰狹縫噴嘴21橫切于顆粒流16的流動(dòng)方向地延伸。在實(shí)際中，可以如在US7626602B2中描述的鍍層設(shè)備那樣實(shí)施這樣的分離設(shè)備。圖9示出了圖8中所示實(shí)施方式的具有狹縫噴嘴21的變型方案。收集電極在此是不停轉(zhuǎn)動(dòng)的帶18，其拉緊段和松弛段彼此垂直地延伸。在所述拉緊段和松弛段處設(shè)置多個(gè)噴濺站17，所述噴濺站利用狹縫噴嘴21工作。細(xì)節(jié)A示出了線形電暈電極9在此在狹縫噴嘴21的出口處、即直接在顆粒束16中延伸。未粘附的顆粒13借助于布置在狹縫噴嘴21之下的捕捉池12被捕捉，為了獲得第二部分15而對(duì)帶進(jìn)行的清理利用刮擦器26進(jìn)行。圖10至12示出了不是利用從噴嘴出射的流體流、而是利用回旋床工作的分離設(shè)備。圖10示出了回旋床的原理。為此，混合物I被放置到透氣、但不透顆粒的流體底板27上。流體底板27通常是扁平紡織物或者多孔的或穿孔的板。流體底板27因此具有多個(gè)透氣孔，這些透氣孔分別具有大致20 μ m的直徑。流體底板27被從下方施加壓縮空氣
5。壓縮空氣5穿過(guò)透氣孔落到層狀地位于流體底板27上的顆粒上，并且將其無(wú)序地?cái)噭?dòng)到回旋床28，該回旋床28在有限的區(qū)域中在流體底板27上延伸。由于回旋床28在局部不改變并且僅僅使顆粒在回旋床28內(nèi)運(yùn)動(dòng)，因此在此稱(chēng)為靜止回旋床。在回旋床內(nèi)，顆粒分散(分開(kāi))在空氣中，這防止了結(jié)塊。分開(kāi)的被壓縮空氣5包圍的顆?？梢酝怀龅亟柚诙鄠€(gè)電暈電極9被電離，所述電暈電極9在回旋床28中延伸。電暈電極9可以如在EP1321197B1中所述那樣布置在流體底板處或者如從DE102004010177B4中公知的那樣布置在流體底板之上。在后一種情況下，在一個(gè)步驟中進(jìn)行空氣的電離、顆?；旌衔锏牧黧w化、以及為了獲得電極的流體化的顆粒混合物而將電離的空氣與流體化的顆?；旌衔镞M(jìn)行的混合。替代地可能的是，以兩個(gè)步驟電離和流體化:為此，首先電離壓縮空氣，并且為了流體化給顆粒直接施加電離的壓縮空氣。在這種情況下，電暈電極直接布置在流體電極下方，使得壓縮空氣在從流體底板出射到顆?；旌衔镏幸郧安痪帽浑婋x。具有多個(gè)在其中延伸的電暈電極9的回旋床28大致由成束的多個(gè)無(wú)限小的噴濺裝置構(gòu)成。收集電極10被引導(dǎo)通過(guò)回旋床或至少被引導(dǎo)到其交界面，不導(dǎo)電的顆粒在該收集電極10處沉降。為了獲得第二部分15，收集電極被從回旋床28中取出并清理。第一部分保留在回旋床28中。因此隨著時(shí)間，第二部分15被從回旋床28中刮擦掉，使得回旋床中的導(dǎo)電部分的份額上升。因此，回旋床28必須連續(xù)地被清理并且富集有新鮮的混合物。為此，在合適的時(shí)間間隔以后，壓縮空氣施加被關(guān)閉，流體底板27在獲得第一部分13的情況下被清掃并且重新?lián)诫s新鮮的混合物I。在此期間，如果這不是連續(xù)進(jìn)行的，則也可以在獲得第二部分15的情況下清理收集電極10。然后，氣動(dòng)施加再次開(kāi)始并且分離過(guò)程重新開(kāi)始。但是與批量運(yùn)行相比優(yōu)選連續(xù)的運(yùn)行。
具有高吞吐量的完全連續(xù)地工作的分離設(shè)備可以借助于移動(dòng)回旋床來(lái)實(shí)現(xiàn)。移動(dòng)回旋床——簡(jiǎn)稱(chēng)移動(dòng)床——29與靜止回旋床28的區(qū)別在于，移動(dòng)床整體地運(yùn)動(dòng)。同樣，移動(dòng)床的整體運(yùn)動(dòng)速度與回旋床內(nèi)的顆粒運(yùn)動(dòng)相比是慢的。但是與流體流的流動(dòng)速度相比，移動(dòng)床緩慢地運(yùn)動(dòng)。移動(dòng)床29在最簡(jiǎn)單的情況下借助于重力被置于運(yùn)動(dòng)中:為此，與水平面傾斜10至15°的溝槽30配備有流體底板27，該流體底板27被從下方施加壓縮空氣；參見(jiàn)圖11。在流體底板27中置入電暈電極。在溝槽30的上端放置新鮮的顆粒混合物I。在重力驅(qū)動(dòng)下，流體化的電離的顆?；旌衔镒鳛橐苿?dòng)床29滑下溝槽18。在此，第二部分15沉降到不停轉(zhuǎn)動(dòng)的帶18上，該帶18分段地沿著溝槽30與移動(dòng)床29的運(yùn)動(dòng)方向相反地向上通過(guò)該移動(dòng)床。帶速度為大致10km/h。通過(guò)高的帶速度，保證了在清理顆粒混合物時(shí)與工業(yè)相關(guān)的高吞吐量。在不導(dǎo)電的第二部分的平均累積為大致0.2kg/m2 (上述試驗(yàn))、帶寬度為1.5m、以及速度為10km/h的情況下，所獲得的不導(dǎo)電的部分的物料流在僅僅一個(gè)回旋床的情況下為大致3t/h。在穿過(guò)溝槽30時(shí)，移動(dòng)床29逐漸被去除第二部分15。因此在溝槽30的下端，導(dǎo)電顆粒出射，所述導(dǎo)電顆粒作為第一部分13被接收。第二小部分15利用刮擦器26被從帶18取下。經(jīng)清理的帶18行進(jìn)回到移動(dòng)回旋床29。圖12示出來(lái)自圖11的利用移動(dòng)床29和帶18作為收集電極工作的設(shè)備可以如何通過(guò)倍增其溝槽和帶及其并行化來(lái)加強(qiáng)吞吐量。在圖12中示出的俯視圖中可以辨認(rèn)出，多個(gè)平行的傾斜的溝槽30與多個(gè)平行的帶18交叉。金屬帶18充當(dāng)收集電極并且橫切地穿過(guò)溝槽30、穿過(guò)在其中移動(dòng)的移動(dòng)床29。帶18將不導(dǎo)電的貨物橫向地從移動(dòng)床中運(yùn)出，并且與交替平行地布置在傾斜的溝槽30之間的清理帶31交叉。在帶18和清理帶31的交叉區(qū)域中，分布布置有刮擦器，該刮擦器清理帶18的不導(dǎo)電顆粒，并且將這些不導(dǎo)電顆粒轉(zhuǎn)移到清理帶31上。不停轉(zhuǎn)動(dòng)的清理帶31連續(xù)運(yùn)輸?shù)诙糠?5，而第一部分13在傾斜的溝槽30的下端離開(kāi)分離設(shè)備。附圖標(biāo)記
1顆?；旌衔?br> 2料倉(cāng)
3噴濺裝置
4混合室
5壓縮空氣
6噴嘴
7吸取線路
8充電線路
9電暈電極
10收集電極
11錘子
12第一捕捉池(用于第一部分)
13第一部分
14第二捕捉池(用于第二部分)
15第二部分16顆粒流
17噴濺站
18作為收集電極的帶
19清理站
20刷子組
21狹縫噴嘴
22板狀的電暈電極
23尖峰
24吸嘴
26刮擦器
27流體底板
28(靜止)回旋床
29移動(dòng)回旋床/移動(dòng)床
30溝槽
31清理帶。
權(quán)利要求
1.一種用于將顆?；旌衔锓蛛x成第一部分和第二部分的方法，其中第一部分的顆粒的電導(dǎo)率大于第二部分的電導(dǎo)率，所述方法包括以下步驟: a)提供流體化的顆?；旌衔铮浒哂胁煌妼?dǎo)率的兩個(gè)顆粒部分； b)借助于至少一個(gè)被要電離的空氣包圍的電暈電極同向地電離空氣； c)在獲得同向電離的流體化的顆?；旌衔锏那闆r下將電離的空氣與流體化的顆粒混合物混合； d)將由電離的流體化的顆?；旌衔飿?gòu)成的第二部分的顆粒沉降到相對(duì)于電離的流體化的顆?；旌衔镞\(yùn)動(dòng)的收集電極上，所述收集電極被接地或者所述電暈電極被相反地充電； e)取出粘附在收集電極處的顆粒作為第二部分； f )從電離的流體化的顆?；旌衔锏奈凑掣皆谑占姌O處的顆粒中獲得第一部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，流體化的顆?；旌衔镌陔婋x以前或以后被施加空氣流動(dòng)力并且作為流體流在運(yùn)動(dòng)的或不運(yùn)動(dòng)的收集電極的方向上被運(yùn)送。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，電離在充電線路中進(jìn)行，所述流體流被引導(dǎo)穿過(guò)所述充電線路并且電暈電極在所述充電線路中延伸，使得從充電線路出射的電離的流體流指向收集電極，從所述收集電極彈回的顆粒作為第一部分被接收并且粘附在所述收集電極處的顆粒作為第二部分被從所述收集電極取下。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述充電線路是由電絕緣材料制成的管道，被實(shí)施成線的電暈電 極同軸地延伸穿過(guò)該管道。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述充電線路是由電絕緣材料制成的狹縫噴嘴，配備有尖峰的線形電暈電極延伸通過(guò)所述絕緣材料的截面。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，給流體化的顆?；旌衔锸┘涌諝饬鲃?dòng)力以產(chǎn)生流體流這樣進(jìn)行，即流入的壓縮空氣通過(guò)逐漸變細(xì)的噴嘴被噴入混合室中，所述混合室一方面與所述充電線路連接并且另一方面與提供流體化的顆?；旌衔锏牧蟼}(cāng)連接，所述壓縮空氣的流動(dòng)截面大于所述噴嘴的開(kāi)口截面。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述流體流通過(guò)由電絕緣材料制成的狹縫噴嘴出射，在所述狹縫噴嘴附近布置以橫切于所述流體流延伸的線的形式的至少一個(gè)電暈電極，使得所述流體流的電離在其從所述狹縫噴嘴出射時(shí)進(jìn)行，從狹縫噴嘴出射的電離的流體流指向收集電極，從所述收集電極彈回的顆粒作為第一部分被接收，并且粘附在所述收集電極處的顆粒作為第二部分被從收集電極取下。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至7之一所述的方法，其特征在于，所述收集電極是不運(yùn)動(dòng)的擋板。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至7之一所述的方法，其特征在于，所述收集電極是轉(zhuǎn)動(dòng)帶或者多個(gè)固定在轉(zhuǎn)動(dòng)鏈條處的板。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至9之一所述的方法，其特征在于，電離的流體流到所述收集電極的指向這樣進(jìn)行，即所述電流的流體流以不等于180°、尤其是90°的角度落到所述收集電極的表面上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，流體化的顆?；旌衔锸庆o止回旋床，并且所述收集電極是旋轉(zhuǎn)軋輥或轉(zhuǎn)動(dòng)帶，其中所述軋輥或所述帶分段地被浸入到流體化的電離的顆?；旌衔镏谢蛘咧辽倥c其接觸，并且在浸入?yún)^(qū)域或接觸區(qū)域之外將第二部分從所述帶或所述軋輥取下。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，分時(shí)地中斷靜止回旋床的氣動(dòng)施加，并且在中斷期間，停下的回旋床的顆粒作為第一部分被接收并且被新提供的顆?；旌衔锎?。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，流體化的顆粒混合物是移動(dòng)回旋床，并且所述收集電極是旋轉(zhuǎn)軋輥或者轉(zhuǎn)動(dòng)帶，其中所述回旋床沿著所述軋輥或所述帶的片段移動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述回旋床被施加空氣流動(dòng)力并且由此被置于朝向收集電極的方向的移動(dòng)運(yùn)動(dòng)中。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述回旋床移動(dòng)經(jīng)過(guò)傾斜的溝槽，在所述溝槽的上端放下要分離的顆粒混合物并且在所述溝槽的下端接收第一部分，其中所述收集電極被實(shí)施成轉(zhuǎn)動(dòng)帶，所述轉(zhuǎn)動(dòng)帶沿著片段與所述移動(dòng)回旋床反向地或同向地經(jīng)過(guò)所述溝槽，并且在所述片段之外在獲得第二部分的情況下被清理粘附的顆粒。
16.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述回旋床移動(dòng)經(jīng)過(guò)傾斜的溝槽，在所述溝槽的上端放下要分離的顆粒混合物并且在所述溝槽的下端接收第一部分，其中所述收集電極被實(shí)施成轉(zhuǎn)動(dòng)帶，所述轉(zhuǎn)動(dòng)帶沿著片段與移動(dòng)回旋床橫切地經(jīng)過(guò)所述溝槽，并且在所述片段之外在獲得第二部分的情況下被清理粘附的顆粒。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述電暈電極被負(fù)沖電，并且所述收集電極被接地或被正沖電。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，粘附在所述收集電極處的作為第二部分的顆粒的取下通過(guò)給收集電極施加脈沖負(fù)載來(lái)進(jìn)行。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，粘附在所述收集電極處的作為第二部分的顆粒的取下通過(guò)刮擦器來(lái)進(jìn)行。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述顆?；旌衔镌诹黧w化以前經(jīng)歷機(jī)械篩選過(guò)程，其中在此所使用的篩網(wǎng)以20至27kHz范圍內(nèi)的超聲振動(dòng)來(lái)激勵(lì)。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述顆?；旌衔锸欠勰┗碾娮永?。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述電子垃圾是光伏元件。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述電子垃圾是電化學(xué)電池的電極、尤其是鋰離子電池的電極。
24.一種用于分離電子垃圾的方法，其特征在于以下步驟: a)提供電子垃圾； b)在獲得粉末化的電子垃圾的情況下將電子垃圾研磨成小于100μ m的粒度大??； c)在獲得流體化的顆粒混合物的情況下對(duì)粉末化的電子垃圾進(jìn)行氣動(dòng)施加； d)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至23之一所述的分離方法。
25.一種用于將顆?；旌衔锓蛛x成第一部分和第二部分的設(shè)備，其中第一部分的顆粒的電導(dǎo)率大于第二部分的電導(dǎo)率，所述設(shè)備包括: a)至少一個(gè)傾斜的溝槽，其具有透氣的、被施加壓縮空氣的底板，所述底板配備有多個(gè)電暈電極，b)布置在所述溝槽的上端處的摻雜設(shè)備，其用于將顆?；旌衔锓胖玫剿鰷喜凵?， C)布置在所述溝槽的下端處的接收裝置，其用于接收第一部分， d)至少一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)輪，其分段地在所述溝槽中行進(jìn)， e)以及布置在所述溝槽之外的轉(zhuǎn)輪處的刮擦器，其用于刮去粘附在轉(zhuǎn)輪處的作為第二部分的顆粒。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其特征在于，所述轉(zhuǎn)輪被實(shí)施為帶并且轉(zhuǎn)動(dòng)的帶沿著溝槽向溝槽上游行進(jìn)。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其特征在于多個(gè)橫切溝槽的分別被實(shí)施成帶的轉(zhuǎn)輪；至少一個(gè)與所述溝槽平行的轉(zhuǎn)動(dòng)清理帶；以及在清理帶和轉(zhuǎn)輪的交叉區(qū)域中設(shè)置刮擦器，所述刮擦器將粘附在轉(zhuǎn)輪處的顆粒作為第二部分清理并且輸送給清理帶以用于運(yùn)走。
28.一種將根據(jù)權(quán)利要求25至27之一所述的設(shè)備用于將顆?；旌衔锓蛛x成第一部分和第二部分的應(yīng)用，其中第一部分的顆粒的電導(dǎo)率大于第二部分的電導(dǎo)率，其特征在于，兩個(gè)部分的顆粒大小小于100 μ m。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將顆?；旌衔锓蛛x成第一部分和第二部分的方法，其中第一部分的顆粒的電導(dǎo)率大于第二部分的電導(dǎo)率。本發(fā)明所基于的任務(wù)是說(shuō)明一種可用來(lái)經(jīng)濟(jì)地分離細(xì)粒度的顆粒混合物、尤其是由光伏模塊或鋰離子電池構(gòu)成的電子垃圾的方法。該任務(wù)通過(guò)下列步驟來(lái)解決a)提供流體化的顆?；旌衔?，其包含兩個(gè)具有不同電導(dǎo)率的顆粒部分；b)借助于至少一個(gè)被要電離的空氣包圍的電暈電極同向地電離空氣；c)在獲得同向電離的流體化的顆粒混合物的情況下將電離的空氣與流體化的顆?；旌衔锘旌希籨)將由電離的流體化的顆?；旌衔飿?gòu)成的第二部分的顆粒沉降到相對(duì)于電離的流體化的顆?；旌衔镞\(yùn)動(dòng)的收集電極上，所述收集電極被接地或者所述電暈電極被相反地充電；e)取出粘附在收集電極處的顆粒作為第二部分；f)從電離的流體化的顆粒混合物的未粘附在收集電極處的顆粒中獲得第一部分。
文檔編號(hào)B03C7/00GK103189143SQ201180043443
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
發(fā)明者S.沙克, N.本沙伊特, F.博爾歇斯, M.貝格哈恩, S.諾德霍夫, P.施滕納 申請(qǐng)人:贏創(chuàng)德固賽有限公司, 施蒂格電力礦物有限責(zé)任公司