废金属分选的制作方法

废金属分选的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于加工废金属、尤其是废钢的方法，其中用至少一种流体处理废金属材料，目的在于去除表面涂层，然后对废金属组成进行光谱分析。基于这种组成，然后可以对废金属进行分选并以有目的的方式进一步加工。此外，用于去除表面涂层的流体可以经适当处理以回收其中所含的金属成分。一方面，通过本发明的方法实现了对表面涂层中所含的金属、尤其是锌的节约资源且经济的回收，并且此外，所述方法还导致能够对废金属材料进行有目的的分选，以用于钢铁生产工业中的各种应用。
【专利说明】废金属分选【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于再加工废金属的方法，为此目的，对废金属组成进行光谱分析。
【背景技术】
[0002]现今使用的大部分的钢、尤其是薄金属板的扁钢条或热轧钢带，在生产或加工成预制品的过程中被提供目的在于保护钢免受腐蚀的涂层。特别是在汽车工程领域，频繁使用已经通过电解法或通过热浸法镀锌的钢产品。除此以外，在薄金属板的情况下，还在通常预先涂覆的锌层上使用有机涂层，所述有机涂层是以湿涂料和粉末涂料系统的形式提供或者作为薄膜涂覆，例如在所谓的白色家电、即家用电器的情况下。在马口铁的情况下，使用电解涂覆的锡涂层。马口铁材料尤其用于生产食品、饮料所用的罐子以及用于气雾喷雾罐领域中，所述马口铁材料通常具备涂料涂层或薄膜涂层。
[0003]出于所涉及的生态学和经济学方面考虑，需要回收以合金金属形式仍然形成废钢的一部分的原材料。然而，在这里遇到了以下问题:废钢中日益增多且经常很高的合金金属含量导致难以用系统性方式再循环废料。在铸造工业中，需要所谓的珍珠岩形成成分(perlite forming constituent)(例如猛、钥和f凡)含量较低的废钢材料,例如用于制造汽车和风力发电工业领域中所用的高强度且有韧性的铸件。涂覆到废钢上的锌涂层也是不合需要的，它导致情况更加复杂。然而，在用于汽车工业的深冲钢的制造中，这些珍珠岩形成成分尤其用于增强钢的强度。接着涂覆锌涂层以保护表面免受腐蚀。这些是在越来越大的程度上防止使用通过加工薄金属板而产生的大量废料作为铸造业中不可缺少的原材料的所有原因。废钢的其它伴随成分(例如铜或锡)一方面对钢有害，因为它们不能通过冶金法消除并且对相关机械和技术性能具有负面影响，但另一方面被视为用于生产片状石墨灰口铸铁的极佳珍珠岩形成成分。
[0004]目前，与靶标分析不符的废钢合金成`分以在从冶金学观点来看可能的程度在制钢过程中被转移到炉渣中。因此，相当多数量的实际上有价值的原始物质无形中被破坏了，或者被转化成导致其无法以经济方式再利用的形式。
[0005]一种便利的方法将是以下方法，通过所述方法可以在废料用作制铁工业中的次要原材料之前根据合金成分对打算再循环的废钢进行分选，使得其组成在很大程度上与完全通过使用废钢或通过大量添加废钢材料而获得的新生产的铸铁或铸钢的组成一致。然而，根据当前技术水平，只有在打算加工的全部废钢体积在很大程度上来源于废料在产生时已经保持分开的指定废料生产地点的情况下，这通常才可以实现。然而，在实际操作中，废料产生时废料的严格分离被视为一个例外。
[0006]在废料再循环领域中，废料场尝试根据废料的合金内含物来分选废料。在这种情况下，将假定被正确分选的废料保持分离，并且借助于用于检测相关合金内含物的移动式光学操作型分析仪进行随机分析。还在随机基础上分析了不确定来源的新废料。然而，这类分析只能在废料片表面不含金属或有机涂层的情况下进行。因此，在对白色金属表面的合金组成进行分析之前，所述涂层最初通过手动研磨装置被逐片地去除。样本获取是费时、昂贵并且在统计学上不当的，因为相对于总废料体积只评估了少量的样本。
[0007]旧废料的再循环是更大的问题。通常将这种材料粉碎以增加废料容积密度，使得运输成本可以得到节省，或者剪切废料以便能将短的废料长度投入使用。经过粉碎或剪切的废料的钢中的合金成分的分析不仅在统计学上是不当的，而且实际上在目前也无法实施，导致这种废料通常只能用于不太重要的目的，具体来说，经过粉碎的废料通常令其自身只能用作钢筋。然而，在德国，钢筋仅构成当今制造的钢产品的一小部分。大量的粉碎废料因此被出口并且以这种方式从原材料循环中消除。
[0008]根据公开案DE3718672A1，获知了一种方法，其中分析金属部分并且产生分选信号，目的在于激活分选系统。所述分析是借助于脉冲激光束进行。在物品具备涂层的情况下，可以在进行实际分析之前通过激光脉冲使表面材料汽化。至于分选，仅仅区分不同金属，也就是说，例如分离铝成分与铜成分。所述方法可以在涉及非常薄的涂层且分选设备的生产量较低时使用；然而，在具有>10 μ m的锌涂层的热浸镀锌废料的情况下，并且如果分选能力允许每小时加工许多吨，那么这种方法无论从技术观点还是从经济性观点来看都将不可行。

【发明内容】

[0009]因此，本发明的目标是提供一种方法，其中可以根据废料的合金内含物有效地且经济地分选该废料，从而能够使根据组成而分选的废料随后变得可最经济地使用，并且所涉及的原材料可以最有效地利用。
[0010]这个目标是根据本发明并且通过一种再加工废金属材料的方法来实现，所述方法包含以下步骤:
[0011]-用至少一种流体/液体处理废金属以去除表面涂层，
[0012]-对废金属组成进行光谱分析，
[0013]-根据废金属的组成分选废金属材料，和
[0014]-处理所述流体/液体，目的在于回收表面涂层中所含的金属。
[0015]根据本发明，提供了一种方法，借助于所述方法可以进行废金属片、尤其是废钢片的自动化且精确的分析以及分选，其中分选是根据组成进行的。为此目的，也考虑了少量的合金成分，其优选地可能低于800ppm。此外优选的是含量低于500ppm,尤其低于IOOppm并且特别优选低于lOppm，以便通过分析进行检测，并且出于分选目的而将所述含量考虑在内。这尤其可以通过对每片废料进行的若干测量来实现，并且在统计学上进行评估，其中预先确定合适的测量位置。这导致能够对组成进行特别精确的分析。不同于当前技术水平内可能的方法，由某种金属组成的废料成分因此不仅可以这种方式被粗略分选以便与由不同金属构成的废料片分离开来，所提供的方法另外还特别考虑了废料通常含有各种不同的合金成分，其含量必须不得超过特定限值或必须在规定范围内以符合对应的再循环要求。与过去相比更为常见，产生的废料体积可以这种方式变得可用于更高质量的更复杂再循环选项，而至今再循环的废料、尤其是旧废料因为废料的组成只可用于不太重要的应用目的。
【具体实施方式】[0016]如本发明所提供的，若干方法以有利的方式彼此组合。通过目的在于从废金属中去除表面涂层的流体对废金属进行处理因此是便利的，从而引起金属涂层作为所述处理的结果而被去除，并且导致能够以这种方式随后回收相关金属。所述处理主要涉及在镀锌废料的生产中大量使用的锌。令人吃惊地，现在已经发现表面涂层的这种去除导致金属衬底在一定程度上被暴露出来，从而可以通过光谱法随后进行分析以确定废料的组成，而无需另外的表面处理，例如通过使用研磨装置等的机械方法。因此可以避免对个别废料片的极其枯燥且费力的挑选，并且避免通过手动研磨装置加工废料片来产生适合分析的明亮表面。如果被认为适当，那么经过流体处理的废金属可以在进行分析之前经历干燥步骤以消除仍然粘附的流体残余物。甚至粉碎的旧废料的分析也可以通过本发明的方法进行，其表面暴露至今很难实现，因为对许多的小废料碎片进行表面研磨是不可能的。此外，本发明的方法还提供了重大的经济效益，因为适合分析的明亮表面的暴露是通过用流体处理废金属而不是用研磨装置加工废金属来实现的，这开辟了额外的机会，即仍然存在于表面涂层中的金属成分可以被回收并且因此再次投入使用。虽然目的在于回收表面涂层仍然含有的金属成分的流体处理步骤导致了本发明的方法在经济性方面尤其受到关注，但是对于本发明的废料分选来说，这类步骤不是绝对必需的，因此不包含这个步骤的对应方法也被理解为本发明的形成部分。
[0017]废料片可以用一种或数种流体处理(酸洗)，就位置和时间而言，所述处理与在片相关基础上的随后的废料分选步骤是独立进行的。令人吃惊地，也就是说，已经发现在酸洗处理之后，残余油膜残留在废料表面，导致铁锈的形成被大大地延迟，并且所产生的这种锈层不会以任何方式损害后续分析步骤。
[0018]具体来说，在这种情况下所涉及的表面涂层是由非常普遍地用于这一目的的锌和锡金属组成的。锌层的去除尤其可以借助于酸性或碱性溶液实现，其中优先使用酸性溶液，因为涂层去除可以在更低温度下显著更快地实现。如国际专利申请W02011/038746A1和W02010/034465A1中所描述的，当使用酸性脱锌工艺时原本发生的不当铁溶解也可以通过添加油或通过预加载含有锌离子的酸性溶液而在很大程度上得到预防。这是基于以下发现:酸性溶液中存在锌离子会显著加速锌的溶解，导致与打算脱锌的废料的接触时间缩短到铁的溶解才刚刚开始的程度。通·过合并去除/酸洗过程与分析步骤，可以产生连续信号并将所述信号传输到酸洗过程，提供有关仍然粘附在废料表面上的残余锌层的信息，使得所述酸洗过程可以被适当调整，尤其在废料与流体的接触时间方面。经由所述信号，可以控制例如用作酸洗系统的振动输送机的输送速度，从而以这种方式影响酸洗时间并且因此影响铁的溶解。
[0019]除此以外，还从现有技术获知了其它可能的从溶液中去除铁的方法，例如以氢氧化物形式、以黄钾铁矾、针铁矿或赤铁矿形式沉淀。相关方法尤其可以从UllmannsEnzyklop?die Technische Chemie,第4版，第24卷，第602页及以下获悉。作为酸,硫酸尤其以典型地达到100-600g/l、尤其150-500g/l、例如大约250g/l的浓度使用。所述酸在典型地在15到70°C、优选地40到60°C的温度下使用，其中酸性溶液与废钢接触几分钟的时间通常便已足够。在测试期间，发现仅60秒的接触时间甚至也是足够的。
[0020]然而，如欧洲专利申请EP0996774B1中所描述的，脱锌也可以在碱性环境中进行。为此目的，典型地使用氢氧化钠或氢氧化钾溶液，其中氢氧化钠或氢氧化钾的量有利地达到至少15重量％，以确保锌层可以被足够快地消除。反应温度应当为>75°C，以使得反应能够在不超过2h的时期内发生。为了更快增加锌的溶解速度，可以通过电偶腐蚀工艺来实现锌层的去除，即锌成分用作阳极，在阳极上锌被氧化成锌离子，而在碱性溶液内稳定的另一种金属则用作阴极，在阴极上可以产生/形成氢气。
[0021]优选地，对镀锌废料片进行预分选，其中这类分选步骤是尤其便利的，目的在于根据表面涂层的类型和/或外观将废料再细分。在本发明意义上的这类再细分意思是适当地预分选废料片，这在任何情况下都不会使得安排预先分选步骤是必需的。由于物品具有相似来源，即家用电器或新的汽车废料，所以可以省略单独的预先分选步骤。否则，粗略的预分选步骤将被视为有用的。以这种方式，确保了当用某一种流体或用连续施加的各种流体处理废料片时，从所有废料去除了表面涂层，达到当执行分析步骤时可以确定相关组成的程度。举例来说，对于酸性或碱性溶液是否足以用于处理给定类型的废料，或是否应当对给定类型的废料进行使用有机洗剂(例如二氯甲烷)的预先处理，所属领域的技术人员可以容易地作出判断。
[0022]在已经去除表面涂层之后，有利地实施分离废料片的另一个步骤。这使得可以在分析步骤内确定每个单独废料片的组成，同时其它废料片或碎片不损害或干扰个别部分的分析。
[0023]一个优选的实施方案提供了确定废料片的位置(适当地在废料片分离步骤已经完成之后)以及获得空间信息，尤其关于相对于废料片的形式/形状。如果这个操作已经完成，那么就自动确定废料片的位置，其中可以基于确定的位置和获得的空间信息来进行组成的光谱分析。术语位置尤其是指废料片在输送设备上的位置。当废料片经由输送设备移动时，所述废料片在空间上的位置自然发生改变，但其相对于输送设备并未改变。
[0024]废料片的位置可以通过3D扫描步骤来确定，所述3D扫描步骤还可用于获得废料片的空间数据信息。以这种方式，可以捕获废料片的形式/形状。然后自动地评估关于废料片、特别是关于其形状所获得的空间信息，目的在于发现可以毫不费力地进行光谱分析的位置。所述分析可以用这种方式显著加速，因为不成功的分析步骤的数目被减少。对于相关技术人员来说，已经可以从现有技术获知在大多数情况下借助于激光实现的3D扫描技术，并且其用于各种应用，例如用于确定牙弓的形状以用于快速原型制作目的等。为了仅仅引用这种情况下的一个实例，参考了由W.R.Scott, G.Roth, ACM Computing Surveys,第35卷，2003，第64-96页出版的文献概述，标题为“View Planning for AutomatedThree-Dimensional Object Reconstruction and Inspection，，。
[0025]代替通过3D扫描捕获位置和形状，也可以设想其它技术。例如可以通过电磁感应来确定废料片的位置。为此目的，可以提供线圈(例如安置在输送带下方)，所述线圈与电容器共同形成振荡电路，使得可以用电子方式捕获废料片位置。可以检测金属物品的存在的基于电磁感应工作的装置对于所属领域的技术人员是基本上已知的。
[0026]使用(脉冲)激光，也可以通过经由光传播时间平行于输送方向确定每个废料片的轮廓线来获得关于废料片的空间信息。至于高度上内在地或在片间基础上存在很大差别的废料片，这种配置以使得用于实际测量的光学方法能够实现足够精确的聚焦的方式，用作后续分析步骤的准备工作。使用所捕获的空间信息来决定可执行作为随后步骤的废钢组成分析的位置。轮廓线的确定导致测量的循环时间得到加速并且测量精确性得到提高。此外，以这种方式，废料片相对于输送带的相对移动的影响在很大程度上在计量学上被消除。
[0027]在废料的个别成分被证明不适合用于光谱分析的情况下(例如因为所述物品是由其它金属材料或塑料制成的外来物品，或者是表面涂层无法通过用至少一种流体处理而被去除的废料物品)，这些成分可以在光谱分析完成之后被自动地分类并且可以从分选过程中适当地省略。因此，排除了对分选部分的质量造成损害。
[0028]用流体处理废料表面可以通过使废金属材料穿过合适的浸浴(浸溃酸洗)或通过将流体喷雾到废金属表面(喷雾酸洗)来实现。例如在振动输送机上进行的喷雾酸洗提供了以下优势:所述过程可以在连续基础上进行，而浸溃槽的全部内容物不需要经常更换。在使用喷雾酸洗过程的情况下，所用的流体应当被拦截以便可以再循环。
[0029]废料的其它运送可以借助于振动输送机来实现，所述振动输送机也用于喷雾酸洗过程自身。所述输送机是通常用于不同性质的散装材料的机械处理系统，借此打算运送的介质通过振动而移动。被设计成振动槽形式的一种典型的振动输送机配备有输送槽，其在输送方向上和背向上执行倾斜上升运动，即这种运动在输送方向上不仅具有垂直分量，而且还具有水平分量。以这种方式，打算运送的材料被向上抛出，并且在输送槽执行其回落运动之后，所述材料落入到在输送方向上与输送槽的出口端较近的区域中。打算运送的材料在入口端进入输送槽，并且以所描述的方式“颠簸地”逐渐朝向出口端移动，这是因为振动将材料向上并向出口端方向稍微抛起。另一种形式的振动输送机是抖动式滑槽，其与上文所述类型的振荡槽不同，仅仅执行“来回”运动，即只在水平方向上运动而不具有垂直分量。因此，运送的材料不是被“抛起”，而是随着执行的每一次振动，一点点地在输送方向上向前滑动。每一次振荡运动最初都引起滑槽在输送方向上移动，并且当这个移动停止时，突然使滑槽在相反方向上加速。由于废料的惯性，个别成分每次在行进方向上向前滑动一点。
[0030]借助于振动输送机的喷雾酸洗提供了以下益处:废料片的位置不断地改变，使得所有侧面都被流体润湿。为了进一步增强这种效应，输送槽底部可以配备有适合实现废料片的转动或旋转的一个或数个步骤或其它障碍物。通过振动输送机处理废料提供了以下额外优点:因为振荡运动，个别废料成分或碎片不断地彼此接触，导致相关表面遭受锐缘的废料片所引起的损害。对涂层的所述损害简化了其去除，因为涂层多半是钝化层。如果需要，那么可以在输送槽中设置开口，流体可以通过开口离开。便利的是，在输送槽下方收集流体。
[0031 ] 废料片组成的光谱分析优选地在所述废料片移动的同时进行，即整个方法是以连续过程的形式实施。优选地，其它加工步骤也是在移动期间执行的，例如确定关于废料片的位置和获得关于废料片的空间信息、分类相关废料成分和分选废料片。为了确保可以实现高生产量，有利的是使废料片在至少2m/s的速度下移动。为此目的，尤其可以使用运送或带式输送机。
[0032]废料片的移动尤其可以借助于运送或带式输送机以及借助于振动输送机、特别是振动槽或抖动式滑槽来实现。为了进一步增加效率，打算加工的废料可以在与流体接触之前便利地以机械方式(尤其是减小尺寸、粉碎、变粗糙和/或以某种其它方式变形)经过预处理，目的在于扩大与流体接触的废料面积。然而，尺寸减小的废料片必须仍然足够大以允许进行光谱分析。
[0033]特别地，如果存在其它有机涂层，那么废金属可以连续地与数种不同流体接触以去除不同类型的涂层。举例来说，最初可以用脱模化合物进行处理以去除有机涂层，随后施加硫酸以实现废金属材料的脱锌。有机溶剂尤其可用作脱模剂，例如脂肪烃或芳香烃、氯化烃、醇、乙二醇醚、二羧酸酯和丙酮或类似物。经常施加的是二氯甲烷。取决于所提供的反应方案，也可以因为进行的酸性或碱性处理而去除有机涂层，并且已经证实在这种情况下金属表面涂层的溶解导致其它涂层(例如施加在表面涂层上的涂料或清漆)也被去除。其原因据推测是酸或碱溶液能够在其它涂层的表面下方移动，导致当金属涂层被溶解并且因此与废钢衬底剥离时，所述其它涂层不再具有可以依附的基础并且因此也剥离下来。已经发现在大多数情况下用酸性或碱性溶液处理已被证实是足够的。
[0034]然后可以在利用通常从现有技术获知的方法(尤其借助于例如激光光谱法、X射线荧光光谱法或光电子光谱法等技术)在所产生的明亮表面上进行光谱分析，以确定废金属组成。激光诱导击穿光谱法(LIBS)是特别优选的，通过所述方法，极短的高能激光脉冲聚焦在打算检查的表面上。所述激光脉冲导致材料被激发到高温，从而产生发光等离子，其中得到的发射是检查的材料的特征。另一种方法是激光消融，通过所述方法，少量的样品被聚焦激光束移除，获得的样品经由气流转移到检测器中进行表征。
[0035]在X射线荧光光谱法的情况下，材料样品通过高能X辐射被激发，因此射出材料样品中存在的原子的近核电子。更高能级的电子然后占据射出电子的位置，并且以这种方式释放的能量是以能够通过辐射检测器评估的元素特异性荧光辐射的形式发射。
[0036]在光电子光谱法的情况下，打算分析的固体中的电子首先被进入的光子激发，然后传送到表面，随后其最终以光电子形式离开。光电子的出口方向和动能能够得出关于固体的组成的结论。具体来说，所用的技术可以是X射线光电子光谱法(XPS)。
[0037]所述方法在可能的程度上自动化被认为是有用的。这允许废金属片穿过光谱仪的感测器，然而，也可以将感测器配置成穿过废金属片/在废金属片上方移动。优选地且根据当前技术水平通常所用的，不是仅仅获取随机样品以用于评估较大群体，而是基于针对每片废料所获得的若干、优选多个测量值进行分析，所述测量值然后用于统计评估，使得消除与废料片有关的全部测量结果的偏离值，其目的在于获得个别废料物品的组成和合金成分的具体信息。个别测量点之间的距离优选地达到只有几毫米。以这种方式甚至可以确定极少量的合金添加物(例如低合金含量的细粒状形成组分)，并且在分选过程中将其考虑在内。除了废料片组成的光谱分析以外，所述方法还可以包括确定或估计个别废料片的质量。
[0038]此外，随后的单步骤或多步骤分选过程应当有利地以自动方式进行，其中采纳特定分选标准以适合于废金属的预期利用。具体来说，可以定义适用于废金属中所含的不同金属的上限，例如关于锌、锡、锰、铜、铬、镍、钥、钒和/或铌的上限。对于许多用途来说，经过再循环的钢材料完全不含或只含有极少量特定元素或成分具有决定性意义。当然也可以设想用以下方式为分选废金属作安排:特定金属的含量各自保持在特定界限内，并且通过这种方法获得已经经过分选的废金属，所述分选的目的在于在可行的程度上获得与期望合金组成一致的合金组成。也可以分类含有细粒状形成成分的任何废料物品。此外，分选过程导致能够将某种组成的废料物品添加到类似组成的分选部分中，其中所述分选部分然后被用在需要对应的合金组成的应用中。以这种方式，获得了被分选的废料，其合金组成在可能的程度上与旨在获得的合金组成(例如具有增加的铜含量的组成)一致。通过允许在废料组成中包含适当更高比例的对应合金元素，有目的的分选方法还可以有效地补偿合金成分的已知熔炼损耗行为。所述分选过程可以借助于通常已知的机械或气动技术实施，例如将经由带式输送机连续运送的废金属适当地传递到并且收集在出于这个目的而提供的不同容器中。
[0039]有利的是，用于去除表面涂层所必需的流体至少部分地再循环，使得可以回收表面涂层中所含的金属成分。这主要涉及在镀锌废料的生产中大量使用的锌。这种方式使所述方法特别有成本效益，因为如此提供的流体处理不仅导致光谱分析能够进行，而且还导致可以回收有价值的金属。在这种情况下，从流体(酸洗电解质)中分离的金属盐沉淀物应当只含有痕量的有机杂质。应当在去除过程(酸洗过程)中采取适当措施以实现此目的。已经意外地发现，在给定周围条件下，来源于从废料场接收的废料的防腐蚀油或在每平方米废料表面中以一克的量存在的成型油(forming oil)可以被快速地且完全地分离，并且在适当的酸洗过程之后在适当位置进行抽取。如果预期输入所述过程的油太多(如果来自挤压/冲压操作的新废料不经储存即直接立刻使用，情况便是这样)，那么废料表面可以经历预先的脱脂过程。除锌以外，锡或铬也经常使用并且是在这种情况下可以回收并再次投入使用的有价值的金属。
[0040]如果被证明是必需的，那么用至少一种流体处理废料片、分离废料片、确定废料的位置和获得其空间信息和/或对废料片组成进行光谱分析的加工步骤也可以重复一次或数次。举例来说，如果光谱分析显示由于废料表面所处的条件，废料片的分选无法合理地进行，那么上文所述的加工周期的多个步骤可以再次进行。为此目的，再次用流体处理废料片以去除仍然粘附的表面涂层。以这种方式，表面涂层被相继地去除。相关流体可以基于光谱分析及其结果进行选择，即如果在所述光谱分析期间检测到在材料上仍然存在特定表面涂层，那么选择一优选地以自动化方式选择一能够去除相关涂层的流体。此后，再次有目的地分离废料片以确保在其它废料物品不造成干扰影响的情况下可以进行所述分析，位置和空间信息的确定以及光谱分析随后进行。所涉及的周期也可以重复数次，直到光谱分析的结果显示不再有涂层材料需要被去除为止。在可以实施分选步骤之前，仅仅重复执行涂层去除和光谱分析的步骤也许也是足够的。
[0041]如果期望或被认为便利的话，分类废料成分和/或自动分选废料物品的其它步骤也可以整合到重复进行的加工步骤的所述周期中。举例来说，一些废料片已经处于允许分选步骤进行的情形下，而其它废料片仍然需要进一步处理。在这种情况下，将后一种废料片物品返回，目的在于再次对它们进行流体处理。个别的加工步骤执行数次而其它的加工步骤仅执行一次也是可行的。
[0042]废料片的分离或挑选可以用连续安置多个模块的方式来实现，所述模块各自使废料片在不同速率下移动。举例来说，第一个模块可以使废料片在相对低速(例如5m/min)下移动。这个模块然后将废料片转移到另一个模块，废料片在所述另一个模块中在显著更高的速度(例如180m/min)下被运送。以这种方式，废料片之间的距离得到增加，即废料片被分离或变孤立，使得单独分析是可能的。如果期望或必要的话，可以在以最小和最大速率运作的模块之间安置其它模块，其中所述其它模块使废料成分以中等速度移动。举例来说，典型的速度级联可以是 5m/min._25m/min.-100m/min._180m/min。
[0043]必要时，在分离废料物品的步骤之后，速度可以再次降低，导致能够确定位置和空间信息(例如通过3D扫描)以及进行光谱分析，但通常这不是必需的。所涉及的模块可以是振动输送机和运送带式输送机两者，其中在较低速率下运作的模块典型地是振动输送机，而较高速度的模块则是运送带式输送机。具体来说，在最小速度下运作的模块可以是振动输送机(振荡槽/振动槽或抖动式滑槽)，而最大速度的模块可以是带式输送机。在分离步骤开始时使用振动输送机也是有用的，因为它们的行动导致松散地粘附在一起或彼此连接的碎片分尚开来。
[0044]废料片的分离因此尤其可以通过适当地组合用于废料移动的振荡槽和带式输送机来实现。因为垂直加速分量的幅度是重力的数倍，所以每片废料在振荡槽中获得了动量，导致废料物品首先可以在振荡槽区域上均匀地散布。此后，可以通过提供规定的流动障碍物迫使废料片遵守预定路径。废料物品在输送方向上得到加速，尤其是关于从振荡槽到带式输送机所发生的材料转移。通过在彼此独立地运作的数个、优选至少三个速度受控的区段或模块中有目的地影响速度，已经在进行测量的随后区段中实现了废料片的分离。在通道中/在路径上的废料片之间的距离取决于废料片的几何形状和分析评估所必需的时间，这在打算检测微小的合金成分时尤其适用。
[0045]优选地经由过程控制值来控制个别模块的输送速率，所述过程控制值考虑了出于分离目的而要满足的需求。这个值便利地是基于确定废料片的形状和位置来获得，所述确定至少通过3D扫描或其它技术进行。
[0046]本发明尤其涉及遇到上文阐明的问题并且大量产生的废钢材料的加工。然而，本发明的方法基本上也可以用于其它废金属材料以及在因为表面涂层而导致再循环更困难的情况下应用。在这种情况下尤其可以涉及铝、锌和铜废料。应理解用于去除表面涂层的废料处理可以变化以适合于对应类型的废料。
[0047]根据特别优选的实施方案，本发明涉及一种用于再加工经过镀锌且预分选的废钢片的方法，其包含以下步骤:
[0048]-取决于分选，用至少一种流体处理废钢片，目的在于去除表面涂层，其中一种流体是酸性或碱性溶液，
[0049]-分离废钢片，
[0050]-确定废钢片的位置以及获得关于废钢片的空间信息，并且自动检测所述废钢片上可以基于所确定和获得的位置和空间信息对组成进行光谱分析的位置，
[0051]-对废钢片的组成进行光谱分析以检测多种合金成分，其中对每个废钢片进行数次测量并且自动地进行统计学评估，
[0052]-自动分类废钢材料的成分，所述废钢材料的表面在用至少一种流体处理之后不再允许进行光谱分析，和
[0053]-根据组成自动分选废钢片，其中所述分选是取决于某些合金成分的含量在每种情况下都不超过规定上限或位于预定范围内这一需求而进行的。
【权利要求】
1.一种用于加工废金属的方法，其包括以下步骤: 用至少一种流体处理废金属以去除表面涂层， 对废金属组成进行光谱分析， 根据所述废金属的组成对废金属材料进行分选，和 处理所述流体，目的在于回收所述表面涂层中所含的金属。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述表面涂层含有锌或锡。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述流体是酸性或碱性溶液。
4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其特征在于所述光谱分析通过激光光谱法、X射线荧光光谱法或光电子光谱法来进行。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述光谱分析通过激光诱导击穿光谱法(LIBS)来进行。
6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的方法,其特征在于对废金属的分选以自动化方式进行。
7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的方法，其特征在于对废金属片的分选取决于某些合金成分的含量在每种情况下都不超过规定上限或者位于预定范围内的这一要求进行。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于分选需要遵守上限的金属是锌、锡、锰、铜、铬、镍、钥、铌和/或钒。
9.根据权利要求1到8中任一权利要求所述的方法，其特征在于所述废金属是由废钢组成。
10.根据权利要求1到9中任一权利要求所述的方法，其特征在于对所述废金属的组成进行的所述光谱分析在废料片移动、优选地以至少2m/s的速度移动时进行。
11.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的方法，其特征在于在用至少一种流体处理之后分离所述废料片。
12.根据权利要求1到11中任一权利要求所述的方法，其特征在于在所述光谱分析之前，确定所述废料片的位置以及确定所述废料片的空间信息且尤其是所述废料片的形状/形式，其中基于如此确定的位置和获得的空间信息，自动确定在所述废料片上可以对组成进行光谱分析的位置。
13.根据权利要求1到12中任一权利要求所述的方法，其特征在于在所述光谱分析的框架内，对每片废料进行数次测量，并以自动化方式进行统计学评估。
14.根据权利要求1到13中任一权利要求所述的方法，其特征在于在所述光谱分析之后，自动分类所述废金属的所述成分，所述废金属的表面在用所述至少一种流体处理之后不再允许进行光谱分析。
15.根据权利要求1到14中任一权利要求所述的方法，其特征在于依据表面涂层的类型和/或其外观对所述废料片进行预分选。
【文档编号】B07C5/342GK103857477SQ201280049711
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年8月10日 优先权日:2011年8月10日
【发明者】H-B·皮尔卡恩 申请人:普罗阿索特有限责任公司