Výhody recyklácie

Recyklácia rôznych materiálov zahŕňa ich zhodnocovanie a opätovné použitie namiesto skládkovania alebo spaľovania odpadu. Tieto materiály sa spracúvajú a opätovne využívajú na nové projekty, čím sa šetria prírodné zdroje, ako sú lesy na výrobu dreva a zvieracie kože na výrobu kože, pretože sa znižuje dopyt po nových surovinách. Tento proces tiež minimalizuje vplyv na životné prostredie znížením emisií skleníkových plynov z rozkladu a spaľovania, ako aj znížením spotreby energie spojenej s výrobou nových materiálov. Okrem toho recyklácia môže znížiť celkové náklady na procesy. Napríklad recyklácia hliníka môže ušetriť až 90 % potrebnej energie v porovnaní s ťažbou hliníka zo surovín. Na získanie surovín je potrebných menej baní, čo vedie k menšiemu znečisteniu životného prostredia. Opätovným používaním elektronického odpadu a zabezpečením kontroly kvality sa životné prostredie znečisťuje menším množstvom nebezpečných látok. Recyklácia tiež šetrí vodu, pretože recyklačné procesy si vyžadujú menej vody ako pri používaní surovín. Napríklad každá tona recyklovaného papiera môže ušetriť tisíce litrov vody, tisíce kilowatthodín elektrickej energie a viac ako tucet stromov. Recyklácia organického odpadu, ako sú kaly z čističiek odpadových vôd, potraviny, odrezky zo záhrad a poľnohospodárske zvyšky, ich premieňa na cenné zdroje, ako je kompost a bioplyn. Tento proces je kľúčový v stratégiách odpadového hospodárstva, pretože odvádza organický odpad zo skládok, kde sa anaeróbne rozkladá a produkuje metán - silný skleníkový plyn. Technologický pokrok v súčasnosti umožňuje ťažbu cenných nerastných surovín, ktorých získavanie bolo predtým ekonomicky neuskutočniteľné, vrátane stopových množstiev kovov, ako sú zlato, striebro, meď a prvky vzácnych zemín.

Zariadenia Retsch sa vo veľkej miere používajú v sektore recyklácie:

• Kontrola kvality a spracovanie. Proces kontroly kvality a opätovného použitia sa začína predbežným drvením a zmenšovaním veľkosti s cieľom pripraviť materiály na analýzu alebo ďalšie použitie. V tejto fáze spoločnosť RETSCH poskytuje rozsiahly výber strojov nevyhnutných na tieto úlohy, pre lepší prehľad je časť Kontrola kvality/spracovanie rozdelená na rôzne oblasti podľa recyklovaného materiálu. Do tejto kapitoly patrí sitovanie a frakcionácia, ako aj lisovanie peliet.
   
• V oblasti výskumu a vývoja ponúkajú mechanochemické metódy nové spôsoby recyklácie odpadových materiálov, ako sú plasty, rastlinné látky alebo zvyšky potravín, pričom guľové mlyny Retsch zohrávajú v týchto nových procesoch kľúčovú úlohu.
   
• Spoločnosť Retsch ponúka aj zariadenia na nakladanie s odpadom, napr. sekundárne palivá alebo sanáciu pôdy

Stavebné materiály

Medzi typické recyklované stavebné materiály patrí betón, cement, tehly a asfalt. Po rozdrvení sa betón môže znovu použiť ako kamenivo do čerstvého betónu alebo ako podkladový materiál na cesty. Podobne aj asfalt z ciest a strešných šindľov sa môže spracovať na nový asfalt.

Všetky uvedené materiály sú tvrdé a krehké, takže na prvotné zmenšenie veľkosti sa zvyčajne používajú čeľusťové drviče. Ponuka drvičov spoločnosti Retsch poskytuje vhodné modely pre veľkosti vstupného materiálu až do 350 mm. Stolové jednotky, ako napríklad BB 50, sú určené na nižšiu priepustnosť vzoriek, zatiaľ čo najväčší model BB 600 spracúva až 3,5 t/h. Pri drvení pomerne lepkavého materiálu, ako je asfalt, je výhodné vzorku posypať tekutým dusíkom a použiť drvič s prednými dverami na ľahký prístup do mlecej komory. V ideálnom prípade je výsledkom kroku preddrvenia veľkosť častíc okolo 3 - 5 mm, ktorú možno ďalej zmenšiť jemným mletím. Tu sa bežne používajú guľové mlyny, ktoré pokrývajú široký rozsah od malých objemov vzoriek až po približne 200 g na dávku a zvyčajne poskytujú veľkosť mletia do 100 µm. V prípade lepivej vzorky asfaltu sa odporúča kryogénne mletie, aby sa zabránilo efektu spekania.

Dobrou alternatívou ku guľovým mlynom sú vibračné diskové mlyny, ako napríklad RS 200 alebo RS 300. Tieto mlyny produkujú veľmi jemné častice v čo najkratšom čase.

Izolačné materiály zvyčajne nie sú také tvrdé a krehké ako vyššie uvedené vzorové materiály. V tomto prípade sa na predbežné rezanie a rozomletie takýchto vzoriek môžu použiť strižné mlyny v kombinácii s guľovými mlynmi. Pozri časť „Sklo“.

Kovy

Recyklujú sa dve hlavné kategórie kovov: železné kovy, medzi ktoré patrí železo a oceľ, a neželezné kovy, medzi ktoré patrí hliník, meď, olovo, zinok a cín, ako aj vzácne kovy, napríklad zlato a striebro. Mletie a drvenie kovových vzoriek môže byť náročné vzhľadom na ich vysokú ťažnosť a abrazívnosť - treba zvážiť riziko poškodenia mlyna. Zvyčajne je najbežnejšou metódou recyklácie kovov tavenie, ale niekedy je potrebné alebo lepšou možnosťou mechanické drvenie. Na drvenie materiálov pozostávajúcich z tenkých vrstiev, ako sú plechovky alebo hliníkové konzervy, je vhodný strižný mlyn, napríklad SM 300. Zvyčajne sa používajú spodné sitá s otvormi s priemerom 4 až 20 mm. Výsledné vločky majú veľkosť častíc približne 5 mm. Použitie šesťdiskového rotora sa ukázalo ako výhodné, pretože je odolnejší ako paralelný sekčný rotor.

Tvrdé a krehké materiály, ako sú zliatiny kovov, karbid volfrámu alebo krehké zmesi rôznych kovových prvkov, sa podrobujú primárnemu zmenšovaniu veľkosti v čeľusťovom drviči, pričom BB 500 je obzvlášť vhodný. Potom môže nasledovať jemnejšie mletie v kladivovom mlyne SK 300 alebo vo vibračnom diskovom mlyne RS 200, kde možno dosiahnuť veľkosť mletia pod 200 µm. Keďže sú však tieto vzorky zvyčajne vysoko abrazívne, dochádza k abrázii aj v použitých strojoch.

Opätovné použitie prebytočných kovových práškov z procesov aditívnej výroby je oblasť, v ktorej sitovacie stroje RETSCH prispievajú k recyklačnému procesu. Sitovacie stroje, ako napríklad vibračna sitovačka AS 200 basic, sa používajú na oddelenie častíc kovového prášku na frakcie, ktoré zostanú po procese 3D tlače. Frakciu s jemnými časticami možno opätovne použiť na ďalší proces tlače. Spoločnosť RETSCH ponúka aj zariadenia na zmenšovanie veľkosti, ako je napríklad výkonný čeľusťový drvič BB 500, ktorý je vhodný na mletie nesprávnych zelených telies alebo tvrdých a krehkých vtokových dielov vyrobených vstrekovaním kovov. Získaný prášok sa potom vracia do výrobného procesu.

Ďalším dôležitým aspektom recyklácie kovov je opätovné použitie železnej trosky, ktorá je odpadom pri výrobe ocele. Trosky sa môžu opätovne použiť ako stavebný materiál, najmä pri výrobe betónu, aby sa znížil obsah slinku alebo cementu. Ďalšou možnosťou je opätovné použitie ako hnojivo. Trosky možno najlepšie rozdrviť v čeľusťových drvičoch a potom rozomlieť v guľových mlynoch alebo vibračných diskových mlynoch, podobne ako v prípade stavebných materiálov.

Textil a koža

Strižný mlyn SM 300 je najvhodnejší mlyn na predmletie mäkkých materiálov vzoriek. Pre túto aplikáciu je typický paralelný sekčný rotor a spodné sitá s veľkosťou 2 - 6 mm. Cyklón pomáha vyprázdniť našuchorený vzorku z mlecej komory. V závislosti od materiálu, napr. pre húževnatejšie kožené výrobky môže byť vyžadované kryogénne mletie v kroku predbežného mletia. Tu ponorením vzorky na niekoľko minút do kvapalného dusíka vzorku skrehne. V prípade kryogénneho mletia je lepšie použiť robustnejší 6 diskový rotor.

Krok jemného mletia sa vykonáva buď v guľovom mlyne alebo v ultraodstredivom mlyne ZM 300. Skrehnutie vopred namletých vláknitých vzoriek môže pomôcť získať jemne mleté ​​častice. Pretože vlákna neudržia nízke teploty a majú tendenciu sa rýchlo zahrievať, je zmiešanie so suchým ľadom lepšie ako krehnutie tekutým dusíkom. K tomu sa vlákna zmiešajú v pomere 1:2 so snehom zo suchého ľadu a kompletná zmes sa privedie do ZM, obvykle vybaveného kruhovým sitom 0,5 mm a prevádzkovaného pri 18 000 ot./min. Pre kryogénne mletie by mal byť použitý cyklón. Ďalším spôsobom, ako získať veľmi jemné častice textílií, je použiť buď CryoMill alebo MM 500 control. MM 500 control ponúka väčšie mlecie nádoby ako CryoMill a dve mlecie stanice. V oboch mlynoch sa použije kvapalný dusík na skrehnutie vzorky. V oboch prípadoch je na zmrazenie vzoriek najprv potrebná doba predchladenia 10-20 minút. Vzorka sa potom melie v cca 10 cykloch po cca 1 min pri 30 Hz s 1 min prestávkami na chladenie.

Elektronický odpad

Elektronický odpad je cenným zdrojom, pretože zvyčajne obsahuje oveľa vyššie percento vzácnych kovov, ako sa nachádza v rovnakom množstve rudy. Na účely materiálovej analýzy možno elektronický šrot vo väčšine prípadov vopred rozdrviť v strižnom mlyne. Výkonný mlyn SM 300 umožňuje strihanie tvrdých a masívnych elektrických súčiastok, ako sú napríklad počítačové dosky. V závislosti od veľkosti vstupného materiálu je potrebné ručné predmletie, aby sa vzorky mohli vložiť do mlyna. V prípade tvrdých vzoriek je výhodné použiť šesťkotúčový rotor s robustnými reznými doštičkami. Pri časticiach s veľkosťou len 5 mm sa zvyčajne používa spodné sito s priemerom 6 alebo 8 mm. V následnom kroku jemného mletia sa najčastejšie používa ZM 300 alebo RS 200. Na mletie vzoriek na častice s veľkosťou približne 0,5 mm v ZM 300 môže byť výhodné použiť mletie suchým ľadom. Vzorky s vyšším obsahom kovových častíc sa s výhodou melú v RS 200 alebo väčšom RS 300, pretože sú pre tento mletý materiál vhodnejšie ako ZM 300. Pri mletí kovových výrobkov treba mať na pamäti, že kovové časti nemožno mlít nárazovými silami. Ak sú tvárne, pri mletí na RS alebo guľovom mlyne sa sploštia alebo vytvoria hrudky.

Organický odpad

Vzorky bioorganického odpadu sú veľmi rozšírené, napríklad záhradný odpad alebo zvyšky jedla, a sú univerzálne. V rotorových mlynoch sa dajú oveľa ľahšie rozomlieť, ak sú vysušené, aby sa zabránilo ich upchávaniu a lepeniu. Vysušené kaly z čističiek odpadových vôd sa v rotorovom mlyne zvyčajne melú na veľkosť častíc približne 2 mm, tu je dobrou voľbou základný model SM 100. Približne 100 g vzorky si vyžaduje - v závislosti od vlastností vzorky, ako je veľkosť vstupného materiálu a zvyšková vlhkosť - 2 až 4 min. Záhradné zvyšky obsahujúce vetvičky a iný húževnatý rastlinný odpad sa musia predomlieť v mlyne SM 200 alebo vo výkonných modeloch SM 300 s vyššími otáčkami a použitím robustného šesťkotúčového rotora. Jemné mletie sa môže vykonávať v planetových guľových mlynoch, ako je PM 200, alebo v ultraodstredivom mlyne ZM 300, v závislosti od požadovanej priepustnosti vzorky a konečnej jemnosti. Pred mletím v rotorovom mlyne je potrebné vysušiť aj zvyšky potravín, napríklad pomarančovú kôru. Väčšie množstvá vzoriek, napríklad 1 kg, sa môžu spracovať v rotorovom mlyne SR 300. Keďže tieto vzorky majú tendenciu sa počas mletia zahrievať, je potrebný pomalý prísun a výhodné je použitie dištančného rotora. Na 1 kg vzorky je potrebných približne 25 minút, ak sa použije spodné sito s priemerom 1,5 mm.

Ťažobný odpad

Ťažobný odpad je zvyčajne tvrdý a krehký, takže najlepšími nástrojmi na drvenie rudného odpadu sú čeľusťové drviče. Napríklad stroj BB 500 dokáže rozdrviť 8 kg zlatej rudy na častice s veľkosťou 5 mm za približne 2,5 min. Na jemné mletie banských vzoriek sa uprednostňujú vibračné diskové mlyny. Model RS 200 účinne pomelie až 250 ml vzoriek za niekoľko minút, zatiaľ čo model RS 300 je vhodný na mletie až 2 l vzoriek v jednej dávke. Typická jemnosť rudy je pod 100 µm a je vhodná na prípravu vzoriek na XRF analýzu.

Keramika

Rozlišovanie medzi rôznymi keramickými materiálmi na opätovné použitie je nevyhnutné na zachovanie prírodných zdrojov a predchádzanie zhoršovaniu životného prostredia. Napríklad spätné získavanie cenných kovov z použitých katalyzátorov, ako sú platina a paládium, nielenže podporuje hospodársku udržateľnosť, ale znižuje aj nároky na ťažbu. Keramické telesá alebo deformované časti predstavujú jedinečnú príležitosť na recykláciu a efektívne využívanie zdrojov v keramickom priemysle. Tieto materiály možno rozomlieť a opätovne použiť pri výrobe nových keramických predmetov, čím sa výrazne zníži množstvo odpadu a potreba primárnych surovín.  Prvotné drvenie keramického materiálu sa dá jednoducho vykonať v čeľusťových drvičoch Retsch. V závislosti od veľkosti vstupného materiálu a priepustnosti vzorky možno vybrať najvhodnejší model. Jemné mletie sa potom vykonáva v guľovom mlyne pre menšie objemy vzoriek, ako napríklad MM 400. Pri väčších objemoch vzoriek možno použiť diskový mlyn DM 200 alebo vibračný diskový mlyn RS 300. Pri tejto kombinácii predmletia a mletia možno za približne 30 minút zomlieť až 3 kg vzoriek na častice s veľkosťou približne 100 µm. Na tvrdšie vzorky sú vhodné napríklad čeľusťové drviče, guľové mlyny a RS 300 s príslušenstvom z karbidu volfrámu.

Sekundárne palivá a odpadové hospodárstvo

„Sekundárne palivá“ alebo „odvodené palivá“ (RDF) sú energeticky bohaté palivá získané z rôznych typov odpadu, ktorý by inak skončil na skládkach, ako je priemyselný odpad, tuhý komunálny odpad, odpad z biomasy a nerecyklovateľný plastový odpad. Spáliteľné RDF je možné použiť na vykurovanie cementárskych pecí alebo v elektrárňach ako náhrada konvenčných fosílnych palív. Aby bolo možné analyzovať obsah halogénov, obsah vody, obsah popola a výhrevnosť RDF, musia byť tieto heterogénne zmesi materiálov rozdrvené na prášok. Obvykle je pre prvý krok zmenšenia veľkosti vyžadovaný strižný mlyn. Tu sa v závislosti od zloženia vzorky používa 6-diskový rotor, pokiaľ je potrebné rozdrviť húževnatejší materiál vzorky, ako je drevo alebo tvrdý plast. Pokiaľ je vzorka viac na báze fólie, papiera a textilu, je možné použiť V-rotor. V oboch prípadoch, pretože sekundárne palivá sú obvykle ľahké materiály, je použitie cyklónovej jednotky výhodné na zlepšenie vypúšťania vzorky z mlecej komory a na zabránenie zahrievania materiálu. V kroku jemného mletia sa buď ZM 300 používa na spracovanie väčších množstiev vzoriek až do niekoľkých 100 g, alebo CryoMill pre malé množstvá vzoriek až do 5 g. Obvykle možno s CryoMill získať jemnejšie častice v porovnaní s ZM 300. Prstencové sitá jemnejšie ako 0,75 mm by pre takéto vzorky nemali byť používané, pretože by mohlo dôjsť k upchatiu. Kryogénne mletie – teda zmiešanie vzorky so suchým ľadom pred mletím v ZM 300 je v tomto prípade nevyhnutné. Tiež tu sa odporúča použitie cyklónu.

Lisovanie stabilných peliet pre analýzu XRF

Pevné, vysoko kvalitné pelety sú dôležitým predpokladom pre spolahlivú a smysluplnú XRF analýzu. S PP 40 ponúka RETSCH lis na pelety, ktorý vyrába silné pelety s hladkým povrchom. PP 40 sa vyznačuje individuálnou reguláciou prítlačnej sily v rozsahu 0 až 40 t. PP 40 v sobě spojuje zvýšený malý stolný model s vysokými lisovacími silami, ktoré sa automaticky stavajú až po troch krokoch a zabezpečujú dokonalé lisovanie i obtížnych materiálov. Napríklad sa ukázalo, že je prospešný, keď sú stabilné naprogramované sily ako 10 tun, 20 tun a 30 tun vo třech po sebe idúcich krokoch každých 20 sekúnd. Časť dostane čas usadiť sa s výsledkom, že sa zvýši stabilita. Pelety môžu byť lisované v hliníkových kelímkoch pre ďalšiu stabilitu. Ze všeho naměřeného nepomáhá, smíchání materiálu vzorku s pojivem jako je Licowax je dobrá metoda pre stabilizáciu i tých nejobtížnejších vzoriek, ako sú kovové prášky. Asi 10-15 g vzorku sa smieša s 2 g licowaxu a lisuje sa vo troch krocích, jak je popísané vyššie. Pre je MM 400 dobrým riešením. Tento mlyn môže byť vybavením pre uloženie 8 kónických odstredivkových zkumavek. Všetky vzorky sú automaticky, rovnomerne a reprodukovateľným spôsobom.

Kontaktujte nás pre bezplatnú konzultáciu

Spoločnosť RETSCH ponúka komplexné portfólio prístrojov pre recyklačné procesy - od kontroly kvality a prípravy vzoriek až po inovatívne mechanochemické metódy. Či už ide o predbežné mletie, sitovanie, peletizáciu alebo použitie guľových mlynov na udržateľné recyklačné riešenia: Máme tie správne prístroje pre vaše požiadavky.

Naša celosvetová sieť a odborníci sú vám k dispozícii a poskytnú vám individuálne poradenstvo. Kontaktujte nás a v spolupráci s našimi odborníkmi nájdite najlepšie riešenie pre vašu aplikáciu!