Impulse für neue Entwicklungen kommen von unterschiedlicher Seite. In diesem Fall wandte sich ein niederländischer Kunde mit einem konkreten Anliegen an das Team von BHS-Sonthofen. Das Verfahren für die Verwertung von Elektromotoren und Motoranker sollte so verbessert werden, dass höhere NE-Metallkonzentrationen entstehen, Effizienz dabei aber sichergestellt ist. Anlass hierfür war die steigende Anforderung des Marktes nach besonders hohen Reinheitsgraden bei Metallen, ein Trend, der bereits einige Jahre anhält und sich vor allem in Asien immer mehr verstärkt.
Bei der klassischen Methode zerkleinert eine Hammermühle Elektromotoren und Motoranker, die aufgrund ihrer Form und Farbe auch Meatballs genannt werden. Die zerkleinerten Teile kommen allerdings aufgrund der Arbeitsraumkonstruktion wieder miteinander in Berührung. Die resultierenden neuen Metallverbunde machen eine sortenreine Trennung fast unmöglich.
Zudem sind die Auswürfe bei der Hammermühle so konstruiert, dass sich die Einzelteile verhaken können. Die größte Herausforderung für das Ingenieursteam bei BHS bestand also darin, die Meatballs in nur einem Zerkleinerungsaggregat so zu vereinzeln, dass eine anschließende sortenreine Trennung möglich ist.
Schlag- und Prallzerkleinerung mittels Rotorshredder
„Die wichtigste Anforderung neben einer hohen Produktqualität war, dass das Austragsmaterial möglichst rein ist“, sagt Nikolas Kaufeisen, Sales Manager bei BHS-Sonthofen. „Um dieses Ziel zu erreichen, haben wir den Prozess gemeinsam mit dem Kunden genauestens analysiert.“ Die Grundlage dafür haben verschiedene Versuche mit dem Kundenmaterial im BHS-Technikum geliefert. „Das Ergebnis ist eine in vielen Details optimierte Verfahrenslösung, die wirklich exakt auf diese Anwendung zugeschnitten ist“, berichtet Kaufeisen.
Im BHS-Rotorshredder lassen sich die Meatballs selektiv aufschließen. Die an einer vertikalen Welle befestigten Hämmer übertragen Schlagkräfte auf das Aufgabematerial und die Teile prallen auf die Öffnungen der Rostsegmente in den Türen, die wie Statorelemente wirken. Die Ingenieure von BHS haben für diese Anwendung die Halterungen der Rostsegmente so angepasst, dass sich die Anhaftungen aus der Müllverbrennung nicht dahinter sammeln können, was die Maschine auf Dauer verstopfen würde.
Senkrecht statt waagerecht angeordnete Bandagen sollen verhindern, dass sich Material hinter den Rostöffnungen ansammelt. Der Auswurf ist zudem so konzipiert, dass die zerkleinerten Teile auf voller Breite und ohne sich nochmals zu berühren auf das Austragsband fallen. Auf diese Weise kann sich das Material nicht mehr verhaken.
Nach dem Materialauswurf läuft das geschredderte Metall unter einem längs zum Austragsband angeordneten Überbandmagneten durch, der die ferritische Fraktion vom restlichen Material abtrennt. Auch hier hat BHS den Prozess angepasst: Wäre der Überbandmagnet, wie sonst üblich, quer angebracht, würden längere Eisenteile über das Band schleifen und sich wiederum mit anderen Stücken verhaken. Aufgrund der Anpassung laufen die restlichen Teile stattdessen unbehindert weiter über das Band. Ein Querstromsichter befreit mithilfe eines Luftstroms schließlich die Kupferfraktion von Edelstahlteilen und erhitzten, unmagnetischen Eisenteilen.
Kupferaufbereitung in Rotorprallmühle
Um die so gewonnene Kupferfraktion von Unreinheiten zu befreien, eignet sich die Rotorprallmühle RPMX von BHS. Dabei handelt es sich um eine Weiterentwicklung der klassischen Rotorprallmühle, einem Hochleistungszerkleinerer mit vertikaler Welle und einzigartigem Schlägerrotor.
Die RPMX für Recyclinganwendungen verfügt über eine höhere Umfangsgeschwindigkeit und einen schmaleren Mahlspalt. Selbst Kupferlitzen, die durch ihre geringe Größe bisher nur schwer zu verwerten waren, sollen sich so aufbereiten lassen.
Laut Hersteller verbessert sich die Qualität der einzelnen Teile in der Rotorprallmühle: Verfärbungen, die durch Oxidation bei der Müllverbrennung an Litzenoberflächen entstehen, lösen sich. Die Maschine löst zudem die verbleibenden Ummantelungen von den Kupferdrähten und sorgt für die optimale Kornform, die eine sortenreine Trennung mittels Lufttrennherden ermöglicht.
Das Ergebnis ist ein Metallkonzentrat, das qualitativ auf einer Stufe mit aus Kabeln recyceltem Kupfer steht. Inzwischen sind zwei Anlagen für diese Anwendung in den Niederlanden im Einsatz, eine weitere zerkleinert Meatballs in Westfrankreich.
