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DE102010017070A1 - Method for separating rubber and metal in the context of recycling old steel rope conveyor belts - Google Patents

Method for separating rubber and metal in the context of recycling old steel rope conveyor belts Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen von Gummi und Metall im Rahmen der Wiederverwertung von Alt-Stahlseil-Fördergurten, wobei der Fördergurt eine tragseitige und laufseitige Gummideckplatte sowie einen eingebetteten Zugträger in Form von Stahlseilen umfasst, wobei der Stahlseil-Fördergurt zerkleinert wird, und zwar unter Bildung von getrennten und bearbeitbaren Fördergurtabschnitten (1), wobei erfindungsgemäß der Fördergurtabschnitt (1) derart bearbeitet wird (Bereich X), dass zumindest ein großer Massenanteil der tragseitigen und laufseitigen Gummideckplatte mechanisch entfernt wird. Vorteilhafterweise wird der Fördergurtabschnitt (1) vor der mechanischen Entfernung einer Kältevorbehandlung unterworfen. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der mechanisch bearbeitete Fördergurtabschnitt (1) einer Kältekammer (4) zugeführt wird, und zwar zwecks Entfernung des restlichen tragseitigen und laufseitigen Gummideckplattenmaterials, indem der brüchige Restgummi und die Stahlseile getrennt werden.The invention relates to a method for separating rubber and metal as part of the recycling of old steel cable conveyor belts, the conveyor belt comprising a support-side and running-side rubber cover plate and an embedded tension member in the form of steel cables, the steel cable conveyor belt being crushed, namely forming separate and machinable conveyor belt sections (1), wherein according to the invention the conveyor belt section (1) is machined (area X) in such a way that at least a large proportion of the mass of the support-side and running-side rubber cover plate is mechanically removed. The conveyor belt section (1) is advantageously subjected to a cold pretreatment prior to mechanical removal. Furthermore, it is advantageous if the mechanically processed conveyor belt section (1) is fed to a cold chamber (4) for the purpose of removing the remaining support-side and running-side rubber cover plate material by separating the brittle residual rubber and the steel cables.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen von Gummi und Metall im Rahmen der Wiederverwertung von Alt-Stahlseil-Fördergurten, wobei der Fördergurt eine tragseitige und laufseitige Gummideckplatte sowie einen eingebetteten Zugträger in Form von Stahlseilen umfasst, wobei der Stahlseil-Fördergurt zerkleinert wird, und zwar unter Bildung von getrennten und bearbeitbaren Fördergurtabschnitten.The invention relates to a method for separating rubber and metal in the context of the recycling of old steel cable conveyor belts, wherein the conveyor belt comprises a support side and running side rubber cover plate and an embedded tensile member in the form of steel cables, wherein the steel cable conveyor belt is comminuted, namely forming separate and machinable conveyor belt sections.

Es ist seit langem bekannt, Altreifen als Zusatz für die Befeuerung von Zementöfen und zur Energieerzeugung zu verwenden. Der Heizwert von Reifen liegt rund ein Viertel über dem von Kohle. Der Stickoxidausstoß ist zudem niedriger. Es ist eine wirtschaftliche und umweltfreundliche Methode. Insbesondere für Zementwerke ist die Verbrennung von Reifen nützlich, weil die bessere Kalzinierung zu einem besseren Produkt führt und die Anlagen weniger beansprucht werden. Aus diesem Grunde wird die Verwendung von Altreifen als Brennstoffalternative gesehen.It has long been known to use waste tires as an additive for firing cement kilns and for power generation. The calorific value of tires is about a quarter higher than that of coal. The nitrogen oxide emissions are also lower. It is an economical and environmentally friendly method. Especially for cement plants, the burning of tires is useful because the better calcination results in a better product and less stress on the equipment. For this reason, the use of scrap tires is seen as a fuel alternative.

Außer zur Energiegewinnung ist der Gummianteil durch verschiedene Methoden zur Wiederverwertung aufbereitbar, beispielsweise durch Devulkanisation oder durch Pyrolyse.Except for energy, the rubber portion is prepared by various methods for recycling, for example, by devulcanization or by pyrolysis.

In der Patentschrift DE 44 33 961 C2 wird ein Verfahren zur Herstellung von Formartikeln und Flächenwaren aus einer Recycling-Mischung beschrieben. Diesen Aspekt der Wiederverwertung von Rohstoffen ist in den vergangenen Jahren ein breiter Entwicklungsraum gewidmet worden, der jedoch noch nicht abgeschlossen ist, was insbesondere der folgende Stand der Technik auf dem Gebiet der Alt-Stahlseil-Fördergurte belegt.In the patent DE 44 33 961 C2 describes a process for the production of molded articles and sheet goods from a recycling mixture. This aspect of the recycling of raw materials has been the subject of a broad development area in recent years, but it has not yet been completed, as evidenced in particular by the following state of the art in the field of old steel rope conveyor belts.

Alt-Stahlseil-Fördergurte fallen jährlich in hunderte von Kilometern an. Diese Fördergurte bestehen aus einer tragseitigen und laufseitigen Gummideckplatte und eingebetteten Stahlseilen. Der Nachteil ausgedienter Stahlseil-Fördergurte ist nun darin zu sehen, dass die Stahlseile nicht für die Energiegewinnung geeignet sind. Ferner sind diese nicht für die Zuführung für den Ofen portioniert wie Reifen, sondern fallen in Breiten von 800 bis 3200 mm, in Dicken von 10 bis 50 mm und in Längen von mehreren hundert Metern an.Old steel cable conveyor belts accumulate annually in hundreds of kilometers. These conveyor belts consist of a load-side and running-side rubber cover plate and embedded steel cables. The disadvantage of disused steel rope conveyor belts can now be seen in the fact that the steel cables are not suitable for energy production. Furthermore, these are not portioned for feeding to the oven like tires, but fall in widths of 800 to 3200 mm, in thicknesses of 10 to 50 mm and in lengths of several hundred meters.

In der Offenlegungsschrift DE 10 2006 028 583 A1 wird nun ein Verfahren zum Trennen von Gummi und Metall im Rahmen der Wiederverwertung von Alt-Stahlseil-Fördergurten beschrieben. Dabei wird der Stahlseil-Fördergurt in seiner bisherigen Nutzungslänge (z. B. 1000 m) zerkleinert, und zwar unter Bildung von getrennten und bearbeitbaren Fördergurtabschnitten (z. B. 100 m). Danach werden die Fördergurtabschnitte zumeist auf eine Wickelvorrichtung aufgewickelt und später in der Recyclingstation wieder abgewickelt, wobei dann der abgewickelte Fördergurtabschnitt eine Kältekammer passiert. Nach dem Verlassen der Kältekammer werden der brüchige Gummi und die Stahlseile getrennt.In the published patent application DE 10 2006 028 583 A1 Now, a method for separating rubber and metal in the context of the recycling of old steel cable conveyor belts will be described. In this case, the steel cable conveyor belt is shredded in its previous use length (eg 1000 m), with the formation of separate and editable conveyor belt sections (eg 100 m). Thereafter, the Fördergurtabschnitte are usually wound onto a winding device and later unwound in the recycling station, in which case the unwound Fördergurtabschnitt passes a cold chamber. After leaving the cold chamber, the brittle rubber and the steel cables are separated.

Nachteilig bei diesem Verfahren ist jedoch, dass die zu bearbeitenden Fördergurtabschnitte mit unterschiedlich dicken Gummideckschichten anfallen, die isolierend wirken und somit eine längere Einwirkdauer der Kälte erforderlich machen, was dann die Grenzen der Wirtschaftlichkeit aufzeigt.A disadvantage of this method, however, is that the Fördergurtabschnitte to be processed incurred with different thicknesses rubber cover layers, which act insulating and thus make a longer exposure time of the cold required, which then shows the limits of efficiency.

Im Rahmen einer Weiterentwicklung zeichnet sich das neue Verfahren dadurch aus, dass der Fördergurtabschnitt derart bearbeitet wird, dass zumindest ein großer Massenanteil der tragseitigen und laufseitigen Gummideckplatte mechanisch entfernt wird.In the context of a further development, the new method is characterized in that the conveyor belt section is machined such that at least a large mass fraction of the support side and running side rubber cover plate is mechanically removed.

Der Entfernungsgrad der tragseitigen und laufseitigen Gummideckplatte beträgt vorzugsweise wenigsten 50%, insbesondere wenigstens 80%.The degree of removal of the support side and running side rubber cover plate is preferably at least 50%, in particular at least 80%.

Die mechanische Entfernung der tragseitigen und laufseitigen Gummideckplatte wird vorzugsweise mit einer rotierenden Fräse oder durch Schreddern durchgeführt.The mechanical removal of the support side and running side rubber cover plate is preferably carried out with a rotary tiller or by shredding.

Vor der mechanischen Entfernung der tragseitigen und laufseitigen Gummideckplatte kann eine Kältebehandlung durchgeführt werden, insbesondere mittels festem und/oder flüssigem Stickstoff. Die spezifische Wärmekapazität von Fördergurtgummi beträgt im allgemeinen 1,4 kJ/kg. Eine Versprödung des Gummis tritt ab –60°C ein. Insbesondere mit flüssigem Stickstoff wird diese Versprödung bereits nach wenigen Minuten erreicht, so dass eine mechanische Entfernung des Gummis möglich ist.Before the mechanical removal of the support side and running side rubber cover plate, a cold treatment can be carried out, in particular by means of solid and / or liquid nitrogen. The specific heat capacity of conveyor belt rubber is generally 1.4 kJ / kg. Embrittlement of the rubber occurs at -60 ° C. In particular, with liquid nitrogen, this embrittlement is reached after a few minutes, so that a mechanical removal of the rubber is possible.

Vorteilhafterweise wird nach der Entfernung der Hauptmasse an tragseitiger und laufseitiger Gummideckplatte der vorbearbeitete Fördergurtabschnitt einer Kältekammer gemäß DE 10 2006 028 563 A1 zugeführt, und zwar zwecks Entfernung des restlichen tragseitigen und laufseitigen Gummideckplattenmaterials, indem der brüchige Restgummi und die Stahlseile anschließend getrennt werden, insbesondere nach dem Verlassen der Kältekammer.Advantageously, according to the removal of the main mass on the support side and running side rubber cover plate of the pre-processed Fördergurtabschnitt a cold chamber according to DE 10 2006 028 563 A1 supplied, in order to remove the remaining support side and running side rubber cover plate material by the brittle residual rubber and steel cables are then separated, especially after leaving the cold chamber.

Die einzelnen Verfahrensschritte werden nun in Verbindung mit einem schematisch dargestellten Verfahrensablauf näher erläutert.The individual method steps will now be explained in more detail in connection with a schematically illustrated method sequence.

Der Fördergurt wird üblicherweise aus der Förderanlage in ungefähr gleich große Stücke von 50 bis 400 m Länge zerteilt. Auch andere Längen sind möglich, beispielsweise von Kleinlängen von 20 bis 50 m.The conveyor belt is usually cut from the conveyor into approximately equal pieces of 50 to 400 m in length. Also other lengths are possible, for example, from small lengths of 20 to 50 m.

Ein auf diese Weise gebildeter Fördergurtabschnitt 1 wird auf eine Wickelvorrichtung 2 ( DE 10 2004 037 217 A1 ) gewickelt, vorzugsweise mit der laufseitigen Deckplatte nach unten, da dort der Abstand zu den Stahlseilen meistens geringer ist und somit die Separierung erleichtert wird.A conveyor belt section formed in this way 1 is on a winding device 2 ( DE 10 2004 037 217 A1 ), preferably with the run-side cover plate down, since there the distance to the steel cables is usually less and thus the separation is facilitated.

Im Rahmen des Abwickelns in der Recyclingstation wird nun der Fördergurtabschnitts 1 durch zwei rotierende Rollen 3 geführt und dabei in eine horizontale Bearbeitungsposition gebracht.As part of the unwinding in the recycling station is now the Fördergurtabschnitts 1 by two rotating rollers 3 guided and brought into a horizontal machining position.

Innerhalb des Bereiches X wird nun der Fördergurtabschnitt derart bearbeitet, dass zumindest ein großer Massenanteil, insbesondere wenigstens 80%, der tragseitigen und laufseitigen Gummideckplatte mechanisch entfernt wird, vorzugsweise mittels einer rotierenden Fräse.Within the region X, the conveyor belt section is now processed in such a way that at least a large mass fraction, in particular at least 80%, of the support side and running side rubber cover plate is removed mechanically, preferably by means of a rotating milling cutter.

Vorteilhafterweise wird vor der mechanischen Entfernung der tragseitigen und laufseitigen Gummideckplatte eine Kältevorbehandlung durchgeführt, insbesondere mittels flüssigem Stickstoff. Dadurch wird eine schnelle Versprödung des Gummis erreicht, was dann die mechanische Entfernung erleichtert, und zwar bei einem Entfernungsgrad von mehr als 80%.Advantageously, a cold pretreatment is carried out before the mechanical removal of the support side and running side rubber cover plate, in particular by means of liquid nitrogen. This achieves rapid embrittlement of the rubber, which then facilitates mechanical removal, with a removal rate of more than 80%.

Da häufig nach der mechanischen Entfernung noch Restgummi der tragseitigen und laufseitigen Gummideckplatte vorhanden ist, insbesondere im unmittelbaren Bereich der Stahlseile, ist es zweckmäßig, eine Nachbehandlung in einer Kältekammer 4 vorzunehmen, insbesondere bei einer Temperatur von –90°C bis –120°C. Durch die Kälteeinwirkung wird der Restgummi in Folge der Bildung einer kristallinen Molekülstruktur brüchig und bröckelt von den Stahlseilen durch die starke Krümmung des Fördergurtabschnitts 1 beim Durchlaufen von zwei Umlenkrollen 5 ab. Die Gummibrocken werden anschließend über einen Gurtförderer 6 ihre Wiederverwertung 7 zugeführt. Der Gurtförderer 6 kann dabei derart angeordnet sein, dass dieser auch den Gummiabfall im Rahmen der mechanischen Entfernung im Bereich X abtransportiert. Auch der Einsatz eines gesonderten Gurtförderers im Bereich X ist möglich. Die Wiederverwertung umfasst dabei alle Verwendungsmöglichkeiten, beispielsweise die eingangs geschilderte Verfeuerung unter dem Aspekt der Energiegewinnung oder die Herstellung einer Recycling-Mischung.Since residual rubber of the bearing-side and running-side rubber cover plate is often present after the mechanical removal, in particular in the immediate area of the steel cables, it is expedient to have an aftertreatment in a cold chamber 4 especially at a temperature of -90 ° C to -120 ° C. As a result of the effect of cold, the residual rubber becomes brittle as a result of the formation of a crystalline molecular structure and crumbles from the steel cables due to the strong curvature of the conveyor belt section 1 when passing through two pulleys 5 from. The rubber dries are then transported via a belt conveyor 6 their recycling 7 fed. The belt conveyor 6 can be arranged such that it also removes the rubber waste in the context of the mechanical removal in the area X. The use of a separate belt conveyor in the area X is possible. The recycling includes all possible uses, for example, the above-described combustion under the aspect of energy production or the production of a recycling mixture.

Zusätzlich kann für eine einfache Wiederverwertung der Stahlseile eine unterstützende Reinigung durch Ultraschalleinwirkung 8 und/oder durch eine Rüttelvorrichtung erfolgen. In addition, for ease of recycling the steel ropes, a supportive cleaning by ultrasonic action 8th and / or by a vibrating device.

Die vom Gummi befreiten Stahlseile werden auf einen Wickelkern 9, der in einen motorgetriebenen Wickelbock gehängt ist, geklemmt und aufgerollt.The rubber ropes are laid on a winding core 9 , which is hung in a motor-driven winding gantry, clamped and rolled up.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Fördergurtabschnitt (Wickelware)Conveyor belt section (wound goods)
22
Wickelvorrichtungwinder
33
rotierende Rollenrotating rollers
44
Kältekammercold chamber
55
Umlenkrollenguide rollers
66
GurtfördererBelt conveyors
77
Wiederverwertungrecycling
88th
Ultraschalleinwirkungexposure to ultrasound
99
Wickelkernwinding core
XX
Bereich der mechanischen Entfernung sowie einer KältevorbehandlungRange of mechanical removal and cold pretreatment

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (10)

Verfahren zum Trennen von Gummi und Metall im Rahmen der Wiederverwertung von Alt-Stahlseil-Fördergurten, wobei der Fördergurt eine tragseitige und laufseitige Gummideckplatte sowie einen eingebetteten Zugträger in Form von Stahlseilen umfasst, wobei der Stahlseil-Fördergurt zerkleinert wird, und zwar unter Bildung von getrennten und bearbeitbaren Fördergurtabschnitten (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Fördergurtabschnitt (1) derart bearbeitet wird, dass zumindest ein großer Massenanteil der tragseitigen und laufseitigen Gummideckplatte mechanisch entfernt wird.A method of separating rubber and metal in the context of recycling old steel rope conveyor belts, the conveyor belt comprising a load-bearing and running-side rubber cover plate and an embedded tensile member in the form of steel cables, the steel cable conveyor belt being crushed to form separate ones and machinable conveyor belt sections ( 1 ), characterized in that the conveyor belt section ( 1 ) is processed such that at least a large mass fraction of the support side and running side rubber cover plate is mechanically removed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstes 50% der tragseitigen und laufseitigen Gummideckplatte mechanisch entfernt wird.A method according to claim 1, characterized in that at least 50% of the support side and running side rubber cover plate is mechanically removed. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens 80% der tragseitigen und laufseitigen Gummideckplatte mechanisch entfernt wird.A method according to claim 2, characterized in that at least 80% of the support side and running side rubber cover plate is mechanically removed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Entfernung der tragseitigen und laufseitigen Gummideckplatte mittels einer rotierenden Fräse oder durch Schreddern durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the mechanical removal of the support side and running side rubber cover plate is carried out by means of a rotary tiller or by shredding. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor der mechanischen Entfernung der tragseitigen und laufseitigen Gummideckplatte eine Kältevorbehandlung durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that before the mechanical removal of the support side and running side rubber cover plate, a cold pretreatment is performed. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältevorbehandlung mittels festem und/oder flüssigem Stickstoff durchgeführt wird.A method according to claim 5, characterized in that the cold pretreatment is carried out by means of solid and / or liquid nitrogen. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach der mechanischen Entfernung der Hauptmasse an tragseitiger und laufseitiger Gummideckplatte der vorbearbeitete Fördergurtabschnitt (1) einer Kältekammer (4) zugeführt wird, und zwar zwecks Entfernung des restlichen tragseitigen und laufseitigen Gummideckplattematerials, indem der brüchige Restgummi und die Stahlseile anschließend getrennt werden.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that after the mechanical removal of the main mass on the support side and running side rubber cover plate of the pre-processed Fördergurtabschnitt ( 1 ) a cold chamber ( 4 ) is supplied for the purpose of removing the remaining wear-side and running-side rubber cover sheet material by subsequently separating the brittle residual rubber and the steel cables. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachbearbeitung des Fördergurtabschnitts (1) in der Kältekammer (4) bei –60°C bis –150°C durchgeführt wird.A method according to claim 7, characterized in that the post-processing of the conveyor belt section ( 1 ) in the cold chamber ( 4 ) is carried out at -60 ° C to -150 ° C. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachbearbeitung des Fördergurtabschnitts (1) in der Kältekammer (4) bei –70°C bis –120°C durchgeführt wird.A method according to claim 8, characterized in that the post-processing of the conveyor belt section ( 1 ) in the cold chamber ( 4 ) is carried out at -70 ° C to -120 ° C. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachbearbeitung des Fördergurtabschnitts (1) in der Kältekammer (4) bei –90°C bis –120°C durchgeführt wird.A method according to claim 9, characterized in that the post-processing of the conveyor belt section ( 1 ) in the cold chamber ( 4 ) is carried out at -90 ° C to -120 ° C.
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