Výhody recyklace

Recyklace různých materiálů zahrnuje jejich obnovu a opětovné použití namísto skládkování nebo spalování odpadu. Tyto materiály se zpracovávají a znovu využívají pro nové projekty, čímž se šetří přírodní zdroje, jako jsou lesy pro výrobu dřeva a zvířecí kůže pro výrobu kůže, protože se snižuje poptávka po nových surovinách. Tento proces také minimalizuje dopad na životní prostředí snížením emisí skleníkových plynů z rozkladu a spalování a také snížením spotřeby energie spojené s výrobou nových materiálů. Recyklace navíc může snížit celkové náklady na procesy. Například recyklace hliníku může ušetřit až 90 % potřebné energie ve srovnání s těžbou hliníku ze surovin. K získání surovin je zapotřebí méně dolů, což vede k menšímu znečištění životního prostředí. Díky opětovnému využití elektronického odpadu a zajištění kontroly kvality znečišťuje životní prostředí méně nebezpečných látek. Recyklace také šetří vodu, protože recyklační procesy vyžadují méně vody než použití surovin. Například každá tuna recyklovaného papíru může ušetřit tisíce litrů vody, tisíce kilowatthodin elektrické energie a více než tucet stromů. Recyklace organických odpadů, jako jsou kaly z čistíren odpadních vod, potraviny, zbytky ze zahrad a zemědělské zbytky, je přeměňuje na cenné zdroje, jako je kompost a bioplyn. Tento proces má zásadní význam ve strategiích nakládání s odpady, protože odvádí organický odpad ze skládek, kde se anaerobně rozkládá a produkuje metan - silný ekologický plyn.

Zařízení Retsch se hojně používá v odvětví recyklace:

• Kontrola kvality a zpracování. Proces kontroly kvality a opětovného použití začíná předběžným drcením a zmenšováním velikosti, aby se materiály připravily k analýze nebo dalšímu použití. V této fázi poskytuje společnost RETSCH rozsáhlý výběr strojů nezbytných pro tyto úkoly, pro lepší přehled je sekce QC/zpracování rozdělena do různých oblastí podle recyklovaného materiálu. Do této kapitoly patří sítování a frakcionace a lisování pelet.
   
• V oblasti výzkumu a vývoje nabízejí mechanochemické metody nové cesty pro recyklaci odpadních materiálů, jako jsou plasty, rostlinné látky nebo zbytky potravin, přičemž klíčovou roli v těchto nových procesech hrají kulové mlýny Retsch.
   
• Společnost Retsch nabízí také zařízení pro nakládání s odpady, např. sekundární paliva nebo sanaci půdy.

Stavební materiály

Mezi typické recyklované stavební materiály patří beton, cement, cihly a asfalt. Beton lze po rozdrcení znovu použít jako kamenivo do čerstvého betonu nebo jako podkladový materiál pro silnice. Podobně lze zpracovat asfalt ze silnic a střešní šindele na nový asfalt.

Všechny výše uvedené materiály jsou tvrdé a křehké, takže se pro počáteční zmenšení velikosti obvykle používají čelisťové drtiče. Nabídka drtičů společnosti Retsch poskytuje vhodné modely pro velikosti vstupního materiálu až do 350 mm. Stolní jednotky, jako je BB 50, jsou určeny pro nižší výkonnost vzorků, zatímco největší model BB 600 zpracovává až 3,5 t/h. Pro drcení poměrně lepkavého materiálu, jako je asfalt, je výhodné vzorek zasypat tekutým dusíkem a použít drtič s předními dvířky pro snadný přístup do mlecí komory. V ideálním případě je výsledkem kroku před drcením velikost částic kolem 3-5 mm, kterou lze dále zmenšit jemným mletím. Zde se běžně používají kulové mlýny, které pokrývají široký rozsah od malých objemů vzorků až po přibližně 200 g na dávku a obvykle poskytují velikost mletí až 100 µm. U lepkavých asfaltových vzorků se doporučuje kryogenní mletí, aby se zabránilo efektu spékání.

Dobrou alternativou ke kulovým mlýnům jsou vibrační diskové mlýny, jako je RS 200 nebo RS 300. Tyto mlýny produkují velmi jemné částice v co nejkratším čase.

Izolační materiály obvykle nejsou tak tvrdé a křehké jako výše uvedené vzorky materiálu. V tomto případě lze k předsekání a rozmělnění takových vzorků použít střižné mlýny v kombinaci s kulovými mlýny. Viz sekce „Sklo“.

Kovy

Recyklují se dvě hlavní kategorie kovů: železné kovy, které obsahují železo a ocel, a neželezné kovy, které obsahují hliník, měď, olovo, zinek a cín, a také drahé kovy, jako je zlato a stříbro. Mletí a drcení vzorků kovů může být náročné vzhledem k jejich vysoké tvárnosti a abrazivitě - je třeba zvážit riziko poškození mlýna. Obvykle je nejběžnější metodou recyklace kovů tavení, ale někdy je nutné mechanické drcení nebo je lepší volbou. K drcení materiálů sestávajících z tenkých fólií, jako jsou plechovky nebo hliníkové konzervy, je vhodný střižný mlýn, jako je SM 300. Obvykle se používají spodní síta s otvory o velikosti 4 až 20 mm. Výsledné vločky mají velikost částic přibližně 5 mm. Jako výhodné se ukázalo použití šestidiskového rotoru, který se ukazuje jako odolnější než paralelní sekční rotor.

Tvrdé a křehké materiály, jako jsou slitiny kovů, karbid wolframu nebo křehké směsi různých kovových prvků, se podrobují primárnímu zmenšování velikosti v čelisťovém drtiči, přičemž model BB 500 je obzvláště vhodný. Následovat může jemnější mletí v kladivovém mlýně SK 300 nebo vibračním diskovém mlýně RS 200, kde lze dosáhnout velikosti mletí pod 200 µm. Protože však tyto vzorky jsou běžně silně abrazivní, dochází k abrazi i v použitých strojích.

Opětovné využití přebytečných kovových prášků z aditivních výrobních procesů je oblastí, kde sítovací stroje RETSCH přispívají k procesu recyklace. Sítovací stroje, jako je vibrační sítovačka AS 200 basic, se používají k oddělení částic kovového prášku na frakce, které zůstávají po procesu 3D tisku. Frakce s jemnými částicemi může být znovu použita pro další proces tisku. Společnost RETSCH nabízí také zařízení na zmenšování velikosti, jako je výkonný čelisťový drtič BB 500, který je vhodný k rozmělňování nesprávných zelených těles nebo tvrdých a křehkých vtokových dílů vyrobených vstřikováním kovů. Získaný prášek se pak vrací zpět do výrobního procesu.

Dalším důležitým aspektem recyklace kovů je opětovné využití železářské strusky, která je odpadním produktem při výrobě oceli. Strusky lze znovu použít jako stavební materiál, zejména při výrobě betonu, aby se snížil obsah slínku nebo cementu. Další možností je opětovné použití jako hnojiva. Strusky lze nejlépe rozdrtit v čelisťových drtičích a poté rozemlít v kulových mlýnech nebo vibračních diskových mlýnech, podobně jako v případě stavebních materiálů.

Textil a kůže

Střižný mlýn SM 300 je nejvhodnější mlýn pro předemletí měkkých materiálů vzorků. Pro tuto aplikaci je typický paralelní sekční rotor a spodní síta o velikosti 2 - 6 mm. Cyklon pomáhá vyprázdnit načechraný vzorek z mlecí komory. V závislosti na materiálu, např. pro houževnatější kožené výrobky může být vyžadováno kryogenní mletí v kroku předběžného mletí. Zde ponořením vzorku na několik minut do kapalného dusíku vzorek zkřehne. V případě kryogenního mletí je lepší použít robustnější 6-ti diskový rotor.

Krok jemného mletí se provádí buď v kulovém mlýnu nebo v ultraodstředivém mlýnu ZM 300. Zkřehnutí předem namletých vláknitých vzorků může pomoci získat jemně mleté ​​částice. Protože vlákna neudrží nízké teploty a mají tendenci se rychle zahřívat, je smíchání se suchým ledem lepší než křehnutí tekutým dusíkem. K tomu se vlákna smíchají v poměru 1:2 se sněhem ze suchého ledu a kompletní směs se přivede do ZM, obvykle vybaveného kruhovým sítem 0,5 mm a provozovaného při 18 000 ot./min. Pro kryogenní mletí by měl být použit cyklon. Dalším způsobem, jak získat velmi jemné částice textilií, je použít buď CryoMill nebo MM 500 control. MM 500 control nabízí větší mlecí nádoby než CryoMill a dvě mlecí stanice. V obou mlýnech se použije kapalného dusíku pro zkřehnutí vzorku. V obou případech je pro zmrazení vzorků nejprve zapotřebí doba předchlazení 10-20 minut. Vzorek se poté mele v cca 10 cyklech po cca 1 min při 30 Hz s 1 min přestávkami na chlazení.

Elektronický odpad

Elektronický odpad je cenným zdrojem, protože obvykle obsahuje mnohem vyšší procento drahých kovů, než kolik se jich nachází ve stejném množství rudy. Pro účely materiálové analýzy lze elektronický šrot ve většině případů předem rozdrtit v střižném mlýně. Výkonný mlýn SM 300 umožňuje řezání tvrdých a masivních elektrických součástek, jako jsou například počítačové desky. V závislosti na velikosti vstupního materiálu je nutné ruční předemletí, aby bylo možné vzorky do mlýna přivést. Pro tvrdé vzorky je výhodné použití šestidiskového rotoru s robustními řeznými destičkami. Pro získání částic o velikosti 5 mm se obvykle používá spodní síto o průměru 6 nebo 8 mm. V následném kroku jemného mletí se nejčastěji používá buď ZM 300, nebo RS 200. K rozmělnění vzorků na částice o velikosti přibližně 0,5 mm v ZM 300 může být výhodné použít šrotování suchým ledem. Vzorky se zvýšeným obsahem kovových částí je vhodnější mlít v RS 200 nebo větším RS 300, protože jsou pro tento mletý materiál vhodnější než ZM 300. Při mletí kovových výrobků je třeba mít na paměti, že kovové části nelze rozmělnit nárazovými silami. Pokud jsou tvárné, při mletí na RS nebo kulovém mlýnu se zploští nebo vytvoří hrudky.

Organický odpad

Vzorky bioorganického odpadu jsou velmi běžné, jako je zahradní odpad nebo zbytky potravin, a jsou všestranné. V rotorových mlýnech je lze mnohem snadněji rozemlít, pokud jsou vysušené, aby nedocházelo k jejich ucpávání a lepivému efektu. Vysušené kaly z čistíren odpadních vod se běžně melou na částice o velikosti přibližně 2 mm v rotorovém mlýně, zde je dobrou volbou základní model SM 100. Přibližně 100 g vzorku vyžaduje - v závislosti na vlastnostech vzorku, jako je velikost vstupní suroviny a zbytková vlhkost - 2 až 4 min. Zahradní zbytky obsahující větvičky a další houževnatý rostlinný odpad je třeba předem rozmělnit v mlýně SM 200 nebo ve výkonných modelech SM 300 s vyššími otáčkami a s použitím robustního šestidiskového rotoru. Jemné mletí lze provádět v planetových kulových mlýnech, jako je PM 200, nebo v ultra odstředivém mlýně ZM 300, v závislosti na požadovaném výkonu vzorku a konečné jemnosti. Zbytky potravin, jako je pomerančová kůra, je před mletím v rotorovém mlýně také třeba vysušit. Větší množství vzorků, například 1 kg, lze zpracovat v rotorovém mlýně SR 300. Protože tyto vzorky mají tendenci se během mletí zahřívat, je nutné pomalé podávání a výhodné je použití distančního rotoru. Pro 1 kg vzorku je zapotřebí přibližně 25 minut, pokud se použije spodní síto o průměru 1,5 mm.

Těžební odpad

Těžební odpad je obvykle tvrdý a křehký, proto jsou nejlepším nástrojem k drcení rudných zbytků čelisťové drtiče. Například model BB 500 je schopen rozdrtit 8 kg zlaté rudy na částice o velikosti 5 mm za přibližně 2,5 min. Pro jemné mletí těžebních vzorků se upřednostňují vibrační diskové mlýny. Model RS 200 účinně rozemele až 250 ml vzorků za pouhých několik minut, zatímco model RS 300 je vhodný k rozemletí až 2 l vzorků v jedné dávce. Typická jemnost rud je pod 100 µm a je vhodná pro přípravu vzorků pro XRF analýzu.

Keramika

Rozlišování různých keramických materiálů pro opětovné použití má zásadní význam pro zachování přírodních zdrojů a předcházení zhoršování životního prostředí. Zpětné získávání např. cenných kovů z použitých katalyzátorů, jako je platina a palladium, nejen podporuje ekonomickou udržitelnost, ale také snižuje nároky na těžební činnost. Keramická tělesa nebo chybně tvarované díly představují jedinečnou příležitost pro recyklaci a efektivní využívání zdrojů v keramickém průmyslu. Tyto materiály lze rozemlít a znovu použít při výrobě nových keramických předmětů, což výrazně snižuje množství odpadu a potřebu primárních surovin.  Prvotní drcení keramického materiálu lze snadno provést v čelisťových drtičích Retsch. V závislosti na velikosti vstupního materiálu a průchodnosti vzorku lze zvolit nejvhodnější model. Jemné mletí se pak provádí v kulovém mlýně pro menší objemy vzorků, jako je MM 400. Pro větší množství vzorků lze použít diskový mlýn DM 200 nebo vibrační diskový mlýn RS 300. Při této kombinaci předmletí a rozmělnění lze za přibližně 30 minut rozdrtit až 3 kg vzorků na částice o velikosti přibližně 100 µm. Pro tvrdší vzorky jsou vhodné například čelisťové drtiče, kulové mlýny a RS 300 s příslušenstvím z karbidu wolframu.

Sekundární paliva a odpadové hospodářství

„Sekundární paliva“ nebo „odvozená paliva“ (RDF) jsou energeticky bohatá paliva získaná z různých typů odpadu, který by jinak skončil na skládkách, jako je průmyslový odpad, tuhý komunální odpad, odpad z biomasy a nerecyklovatelný plastový odpad. Spalitelné RDF lze použít k vytápění cementářských pecí nebo v elektrárnách jako náhrada konvenčních fosilních paliv. Aby bylo možné analyzovat obsah halogenů, obsah vody, obsah popela a výhřevnost RDF, musí být tyto heterogenní směsi materiálů rozmělněny na prášek. Obvykle je pro první krok zmenšení velikosti vyžadován střižný mlýn. Zde se v závislosti na složení vzorku používá 6-ti diskový rotor, pokud je třeba rozdrtit houževnatější materiál vzorku, jako je dřevo nebo tvrdý plast. Pokud je vzorek více na bázi fólie, papíru a textilu, lze použít V-rotor. V obou případech, protože sekundární paliva jsou obvykle lehké materiály, je použití cyklonové jednotky výhodné pro zlepšení vypouštění vzorku z mlecí komory a pro zabránění zahřívání materiálu. V kroku jemného mletí se buď ZM 300 používá pro zpracování větších množství vzorků až do několika 100 g, nebo CryoMill pro malá množství vzorků až do 5 g. Obvykle lze s CryoMill získat jemnější částice ve srovnání s ZM 300. Prstencová síta jemnější než 0,75 mm by pro takové vzorky neměla být používána, protože by mohlo dojít k ucpání. Kryogenní mletí – tedy smíchání vzorku se suchým ledem před mletím v ZM 300 je v tomto případě nezbytné. Také zde se doporučuje použití cyklonu.

Lisování stabilních pelet pro analýzu XRF

Pevné, vysoce kvalitní pelety jsou důležitým předpokladem pro spolehlivou a smysluplnou XRF analýzu. S PP 40 nabízí RETSCH lis na pelety, který vyrábí silné pelety s hladkým povrchem. PP 40 se vyznačuje individuální regulací přítlačné síly v rozsahu 0 až 40 t. PP 40 v sobě spojuje výhodu malého stolního modelu s vysokými lisovacími silami, které se staví automaticky až ve třech krocích a zajišťují dokonalé lisování i obtížných materiálů. Například se ukázalo, že je pro stabilitu pelet výhodné, když jsou naprogramovány síly jako 10 tun, 20 tun a 30 tun ve třech po sobě jdoucích krocích každých 20 sekund. Částice dostanou čas usadit se s výsledkem, že se zvýší stabilita. Pelety mohou být lisovány v hliníkových kelímcích pro další stabilitu. Ze všeho naměřeného nepomáhá, smíchání materiálu vzorku s pojivem jako je Licowax je dobrá metoda pro stabilizaci i těch nejobtížnějších vzorků, jako jsou kovové prášky. Asi 10-15 g vzorku se smíchá s 2 g licowaxu a lisuje se ve třech krocích, jak je popsáno výše. Pro míchání je MM 400 dobrým řešením. Tento mlýn může být vybaven adaptérem pro uložení 8 kónických odstředivkových zkumavek. Všechny vzorky jsou smíchány automaticky, rovnoměrně a reprodukovatelným způsobem.

Kontaktujte nás pro bezplatnou konzultaci

Společnost RETSCH nabízí komplexní portfolio přístrojů pro recyklační procesy - od kontroly kvality a přípravy vzorků až po inovativní mechanochemické metody. Ať už se jedná o předmletí, sítování, peletizaci nebo použití kulových mlýnů pro udržitelná recyklační řešení: Máme ty správné přístroje pro vaše požadavky.

Naše celosvětová síť a odborníci jsou vám k dispozici a poskytnou vám individuální poradenství. Obraťte se na nás a ve spolupráci s našimi specialisty najděte to nejlepší řešení pro vaši aplikaci!