Séparation physique / mécanique
La plupart des piles et batteries sont composées des mêmes cinq types de matériaux : un électrolyte (souvent une partie du liquide qui a été retiré à l'étape précédente), des plastiques, du papier, des ferrométaux qui sont généralement magnétiques, et des non-ferrométaux qui ne contiennent pas de fer et ne sont pas magnétiques. De nombreuses batteries contiennent également du carbone et de l'oxygène.
Il est relativement simple de séparer ces cinq groupes les uns des autres, car leurs propriétés sont suffisamment différentes. Pensez à leur densité, sensibilité magnétique, conductivité, etc. Les flux de sortie les plus communs de cette phase de séparation initiale sont le papier et les plastiques, les métaux ferreux et non ferreux. Cela se fait par une combinaison de différents processus, en fonction des détails spécifiques des piles et batteries qui sont recyclées :
1. Magnétique
Le matériau restant après la phase de comminution est transporté sur un tapis roulant tandis qu'une seconde bande transporteuse magnétisée est suspendue au-dessus, attirant et séparant les matériaux magnétiques (les métaux ferreux) du reste. Ces deux flux quittent leurs tapis respectifs vers différents conteneurs pour un traitement ultérieur.
Sortie:
- Particules de métaux ferreux
- Particules de métaux non ferreux
2. Électrodynamique
La séparation électrodynamique utilise les propriétés triboélectriques de différents matériaux pour les séparer les uns des autres. L'effet triboélectrique est un phénomène naturel dans lequel certains matériaux acquièrent une charge électrique positive ou négative après avoir été en contact avec d'autres matériaux. Par exemple, en frottant un ballon sur vos cheveux, il devient chargé négativement, ce qui lui permet ensuite de coller à des surfaces neutres ou chargées positivement, comme un mur.
Sortie :
- Généralement trois flux : métaux ferreux, métaux non ferreux et matériaux non métalliques.
La tribo-électricité examinée de plus près
L'effet tribo-électrique se produit parce que le ballon et vos cheveux (qui sont normalement tous les deux neutres) échangent des électrons lorsqu'ils sont frottés l'un contre l'autre, rendant vos cheveux positifs et le ballon négativement chargé. Les électrons dans le ballon sont ensuite attirés par les protons d'autres objets neutres, comme le mur. La force de cette attraction fait que le ballon reste collé au mur.
Lors des interactions tribo-électriques, certains matériaux peuvent se charger positivement, neutralement ou négativement à des degrés divers. C’est ce qu’on appelle la série tribo-électrique, et cela explique comment différents matériaux se comporteront dans de telles conditions. La séparation électrodynamique utilise ces réactions d'attraction, de répulsion ou neutres des matériaux pour les séparer en différents flux de sortie.
Il existe également quelques autres techniques de séparation qui utilisent de manière similaire les champs électromagnétiques pour séparer les matériaux. Par exemple, la séparation électrostatique, qui implique l'application d'une charge à travers la bande transporteuse avec une cathode d’un côté et une anode de l’autre pour séparer les matériaux conducteurs des matériaux non conducteurs. Une autre méthode couramment utilisée est la séparation par courants de Foucault, où des champs magnétiques rapidement changeants induisent de petits courants dans les métaux non ferreux, les repoussant ainsi et les séparant du reste du matériau. Les courants de Foucault sont souvent utilisés pour séparer le cuivre de l'aluminium.
3. Le tamisage
Le tamisage fonctionne exactement comme on peut l’imaginer : les matériaux sont séparés grâce à une série de mailles fines qui laissent passer les petits particules et retiennent les plus gros. Cela dépend de la manière dont la comminution a été réalisée et de la façon dont les différents types de matériaux se fragmentés en particules de différentes tailles pendant cette phase.
Sortie :
- Divers, en fonction de l'entrée
- La masse noire est parfois gardée à part comme la plus petite particule du mélange (entre 0,5 et 0,75 mm), tandis que 2 ou 3 autres flux sont produits en fonction de la taille des particules (jusqu'à > 2 mm), qui sont ensuite traités davantage pour séparer le cuivre, l'aluminium, le graphite (présent dans la masse noire) et d'autres composants éventuels.
4. Séparation sur la base de la densité / flottabilité
Les matériaux sont séparés en fonction de leur densité ou de leur flottabilité dans un certain liquide, souvent à l'aide d'un séparateur en zigzag. Certains matériaux flottent tandis que d'autres coulent, en fonction de la densité du liquide dans lequel ils sont immergés.
Ainsi, les éléments plus légers (comme les plastiques et le papier) ont tendance à remonter ou à flotter, tandis que les éléments plus lourds (métaux et autres matériaux denses) coulent. Une fois séparés dans la solution, les matériaux sont soigneusement collectés pour créer différents flux de sortie.
Sortie :
- Le papier et les plastiques sont souvent séparés des métaux en raison de leur flottabilité différente.
- Les métaux lourds sont séparés des métaux plus légers.
