CN101333302B - 利用再生油从废电缆或废轮胎提取金属线和油的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用再生油从废电缆或废轮胎提取金属线和油的方法及装置，所述方法包括：加热熔融步骤(S1)，通过温水或蒸汽等加热介质对加入有废电缆或废轮胎以及再生油的加热炉(10)进行加热，从而将包覆废电缆或废轮胎的合成树脂(聚乙烯树脂)熔融，使其与再生油混合；过滤步骤(S2)，对上述合成树脂和再生油的混合物进行过滤，从而分离再生油和合成树脂；蒸馏及冷却步骤(S3)，将上述经过分离的合成树脂投入到蒸发炉(30)内并加热，在第一冷凝器(32)通过空冷方法对所生成的蒸汽进行冷凝而向回收槽(50)内部回收油；脱油步骤(S5)，通过离心分离器以离心力对附着在上述金属线表面上的再生油进行脱油。
Description
技术领域
本发明涉及一种从废电缆的包覆体的胶状物以及聚乙烯中提取油，同时可回收经提纯的金属线的方法及其装置，尤其是除了金属线回收之外，作为加热介质使用再生油对废电缆的包覆体(聚乙烯)进行加热熔融，从而提取包覆体中的油类的利用再生油从废电缆提取金属线和油的方法及装置。
背景技术
随着1970-80年代的通信产业发展，为了建设国家基础网络，埋设了大量通讯电缆，但最近随着通信产业的高度化以及大容量传送的需要，开始设置并运用光通讯用缆线。
另外，通信企业的投资主要集中在光缆建设，而为了缩减铺设光缆所需的管道施工费用，将现有的铜(铜)电线管路中的铜电线替换为光缆，被撤下的废电缆的处理成了问题。
最近，随着铜(Cu)金属原材料价格的高涨，关于废电缆中的铜材料再利用再次引起了人们的重视，对其相关研究也正在开展。
现有的铜电线分为未填充胶状化合物的电线和填充胶状化合物的电线两种，其中，出于浸水及防水目的，填充有胶状化合物的电线在矿物油的基础上添加了聚合物的聚丁烯、聚乙烯等有机化合物以及添加剂，因其胶状填充物具有粘性，所以使用通常方法很难回收铜材。
作为从废电缆回收铜材的现有技术，韩国授权专利第10-0283798号中公开了一种通过对废电缆进行熔融以及干馏碳化，从而分离并提取合成树脂和金属线的装置。
但是，这种装置只能从废电缆回收金属线，包覆在金属线周围的合成树脂(聚乙烯)无法回收利用而只能被燃烧掉，因此重新利用废电缆具有一定的局限性，而且另需要单独的吸尘或清洗塔等净化设备来去除合成树脂的燃烧所产生的气体或粉尘，所以设备费用高昂，其维持费用也不菲，因此效率并不高。
发明内容
对不容易去除的填充在废电缆内的胶状化合物，本发明人为了根本上解决在处理过程中有可能发生的环境污染，并尽可能地降低给环境带来的影响，经过钻心研究发现了使用再生油进行回收的有效方法，从而完成了本发明。
本发明的目的在于，提供一种使用再生油从废电缆提取金属线和油的方法及装置。从废电缆回收高纯度铜(Cu)的同时，使用过滤器对溶解在再生油内的合成树脂进行分离，经分离的再生油重新使用于废电缆的熔融，而过滤的合成树脂使用热分解方法进行蒸馏，从而提取油类(再生油、燃料油)。
为了达到上述目的，本发明的金属线和油提取方法，包括：加热熔融步骤(S1)，通过温水或蒸汽等加热介质对加入有废电缆和再生油的加热炉10进行加热，从而将包覆废电缆的合成树脂熔融，使其与再生油混合；过滤步骤(S2)，对上述合成树脂和再生油的混合物进行过滤，从而分离再生油和合成树脂；蒸馏及冷却步骤(S3)，加热上述经过分离的合成树脂，对所生成的蒸汽进行冷凝而提取油；脱油步骤(S5)，通过离心分离法对附着在上述金属线表面上的再生油进行去除。
另外，本发明的金属线和油的提取装置，包括：加热炉10，其设置为通过马达能够旋转，以温水或蒸汽为加热介质对所加入的废电缆和再生油进行间接加热；过滤器20，从上述加热炉内所生成的合成树脂及再生油的混合物中，过滤合成树脂；蒸发炉30，其设置有加热器31对上述过滤的合成树脂进行加热；冷却器40，其向连接在上述蒸发炉的第一冷凝器32供给冷气或冷却水，以凝结上述蒸发炉中产生的蒸汽；回收槽50，其连接在上述第一冷凝器32，用于回收蒸汽凝结后形成的油；离心分离器，将上述加热炉中的金属线装入其中，并通过离心力对附着在金属线表面的再生油进行脱油。
根据本发明，通过再生油熔融废电缆，从废电缆回收高纯度的金属线，同时通过过滤和蒸馏金属线包覆体的合成树脂，提取使用于热源或燃料油的油，可回收整个废电缆，可防止环境污染，而且所用设备简单小型。另外，在熔融废电缆用的再生油也可回收，因此还可以循环使用在废电缆的熔融，因此可避免资源浪费。
附图说明
图1为本发明中从废电缆提取金属线和油的工序框图；
图2为本发明中的废电缆加热熔融步骤的工序示意图；
图3为本发明中的加热炉的立体图；
图4为本发明中合成树脂的过滤步骤的工序示意图；
图5为本发明中合成树脂的蒸馏及冷却步骤的工序示意图。
附图符号：
1：废电缆 2：再生油
3：水 4：合成树脂
5：油 10：加热炉
11：突出物 12：加热源
20：过滤器 30：蒸发炉
31：加热器 32：第一冷凝器
40：冷却器 41：连接管
50：回收槽 52：第二冷凝器
具体实施方式
以下，参照附图1至图5对本发明的理想实施例进行详细说明。
图1为本发明中利用再生油从废电缆提取金属线和油的工序框图，图2为本发明中的废电缆加热熔融步骤的工序示意图，图3为本发明中加热炉的立体图，图4为本发明中合成树脂的过滤步骤的工序示意图，图5为本发明中合成树脂的蒸馏及冷却步骤的工序示意图。
首先，如图1所示，金属线和油的提取方法包括：加热熔融步骤(S1)，通过温水或蒸汽等加热介质对加入有废电缆和再生油的加热炉10进行加热，从而将包覆废电缆的合成树脂熔融，使其与再生油混合；过滤步骤(S2)，对上述合成树脂和再生油的混合物进行过滤，从而分离再生油和合成树脂；蒸馏及冷却步骤(S3)，加热上述经过分离的合成树脂，对所生成的蒸汽进行冷凝而提取油；脱油步骤(S5)，通过离心分离法对附着在上述金属线表面上的再生油进行去除。为了更加有效地对附着在金属线上的再生油进行脱油，作为上述脱油步骤(S5)前的工序，可增加金属线浸泡步骤(S4)，将上述加热熔融步骤(S1)中所提取的金属线浸泡在经过预热的新生油中，以降低附着在金属线表面上的再生油浓度。这些各工序，结合后述的图2至图5中进行更加具体的说明。
如图1及图2所示，在再生油中浸泡并加热废电缆的加热熔融步骤(S1)为，向加热炉10投入废电缆1和再生油2后，将上述加热炉10浸泡在被加热源12加热的水中，沸水或由沸水所生成的蒸汽成为加热介质对再生油2进行间接加热，当再生油2的温度上升至废电缆1包覆体之合成树脂的熔融温度，即100-110℃时，废电缆1的合成树脂开始被熔融并混入再生油2中。
这时，上述废电缆1和再生油2的投入量优选为，25-45重量％的废电缆以及55-75重量％的再生油。当废电缆1含量低于25重量％时，合成树脂相对于再生油2的浓度过低，导致合成树脂分离量过少，油回收量也较低，因此生产效率较低。而当废电缆1含量高于45重量％时，合成树脂相对于再生油2的浓度过高，粘性增大导致流动性降低，而不适合在其后的过滤步骤(S2)中对合成树脂进行过滤。
作为理想实施例，如图3所示，上述加热炉10内壁上设置向内突出的多个突出物11，这样即使在加热炉10内投入多条废电缆1，通过各个突出物11防止废电缆1之间相互接触，从而更加有效地进行熔融。即，废电缆1的加热熔融过程中，废电缆1的包覆体互相粘附在一起会导致溶解能力降低，其结果熔融时间增加，熔融状态不够理想，因此应尽量避免各包覆体之间相互粘附，而上述突出物11尽可能地降低了包覆体之间的接触。
如图1所示，经过加热熔融步骤(S1)，废电缆1被分离成金属线、以及合成树脂和再生油的混合物，上述合成树脂和再生油的混合物在过滤步骤(S2)中相互分离。
如图1及图4所示，上述过滤步骤(S2)为，在过滤器20内放入合成树脂4和再生油2的混合物并根据需要进行加压，在过滤过程中，合成树脂4被过滤到过滤器20内，而再生油2被排出到过滤器20外部并被单独收集。上述被单独收集的再生油2还可使用为之前的加热熔融步骤(S1)中的废电缆1加热熔融时注入的再生油2，因此可降低再生油2的使用量(需要量)。
其次，过滤到过滤器20内的合成树脂4经过蒸馏及冷却步骤(S3)被提炼成油。
如图1及图5所示，蒸馏及冷却步骤(S3)为，将合成树脂4投入到可通过燃烧器或加热器31加热的蒸发炉30内并进行加热，合成树脂4蒸发并产生蒸汽，在第一冷凝器32中冷却凝缩的油被回收到回收槽50。
上述第一冷凝器32上连接有从冷却器40注入空气或冷却水用的连接管41，因此可冷凝蒸汽，为了更有效地对上述合成树脂4的蒸汽进行冷凝，上述回收槽50的上端设置具有螺旋形管路的第二冷凝器52，上述第二冷凝器52也与从上述冷却器40注入空气或冷却水用的连接管41连接，这样，从回收槽50蒸发的蒸汽冷凝成油并回收到回收槽50内部。
经过上述工序获得的油可使用于上述加热熔融步骤(S1)中的加热源12或蒸馏及冷却步骤(S3)中加热蒸发炉30用的热源，还可使用为其他燃料油。
另外，经过上述加热熔融步骤(S1)回收的金属线表面还粘附有再生油2，需要去除这些再生油才能获得高纯度的金属线。为此，本发明包括如图1所示的，将金属线浸泡在新生油中的金属线浸泡步骤(S4)以及通过离心分离方式进行的脱油步骤(S5)，为了工序的简便，根据需要可省略上述金属线浸泡步骤(S4)。
上述金属线浸泡步骤(S4)为，经过预热的新生油中浸泡(浸渍)金属线并摇晃，再生油中加入新生油，因此再生油的浓度降低，同时粘性也降低。在以后的工序，即脱油步骤(S5)中，当将金属线放入公知的离心分离器(未图示)内并高速旋转时，再生油(含新生油)容易从金属线分离。
以上对从废电缆回收油和金属线(铜线)的方法进行了说明，但根据本发明技术方案，通过与上述工序相同的方法，除了废电缆以外，还可从废轮胎回收油以及存在于废轮胎内的金属线(铁丝)。
具体为，向上述加热炉10内投入废轮胎而非废电缆并进行加热分解，高温蒸发的油蒸汽通过冷却管时被冷凝成液体而提炼为油后，再被回收到回收槽内部。而且，对废轮胎进行热分解而分离时，除了油和金属线之外，还可获得经过热分解而碳化的碳黑。所获得的碳块粉碎成均匀的粉末状碳黑，从而可获得回收再利用的附加价值。
通过上述的说明以及附图对本发明的一实施例，即有关废电缆回收进行了说明，但本发明并不限定于所述实施例，在不超出本发明技术思想的范围内，可对本发明进行各种变形。
Claims (7)
1.一种金属线和油提取方法，利用再生油从废电缆或废轮胎提取金属线和油，其特征在于，包括：
加热熔融步骤(S1)，以温水或蒸汽为加热介质对加入有废电缆或废轮胎以及再生油的加热炉进行加热，从而将包覆废电缆或废轮胎的合成树脂熔融，使其与再生油混合；
过滤步骤(S2)，对所述合成树脂和再生油的混合物进行过滤，从而分离再生油和合成树脂；
蒸馏及冷却步骤(S3)，加热所述经过分离的合成树脂，对所生成的蒸汽进行冷凝而提炼出油；
其中在所述加热熔融步骤(S1)中，通过马达使加热炉(10)旋转的同时，在加热炉(10)上设置向其内侧突出的多个突出物(11)，在不使多条废电缆相互接触的状态下使其熔融。
2.如权利要求1所述的金属线和油提取方法，其特征在于，包括：
脱油步骤(S5)，通过离心分离法对附着在从所述上述加热熔融步骤(S1)回收的所述金属线表面上的再生油进行去除。
3.如权利要求2所述的金属线和油提取方法，其特征在于，还包括：
金属线浸泡步骤(S4)，其作为上述脱油步骤(S5)之前的工序，将上述加热熔融步骤(S1)中所生成的金属线浸泡在经过预热的新生油中，以降低附着在金属线表面上的再生油浓度。
4.如权利要求1至3中任一项所述的金属线和油提取方法，其特征在于，向上述加热炉内投入的废电缆或废轮胎以及再生油的投入量分别 为，废电缆或废轮胎为25-45重量％，再生油为55-75重量％。
5.一种金属线和油的提取装置，是从废电缆或废轮胎提取金属线和油的装置，其特征在于，包括：
加热炉(10)，其设置为通过马达能够进行旋转，以温水或蒸汽为加热介质对所加入的废电缆或废轮胎以及再生油进行间接加热；
过滤器(20)，从所述加热炉内所生成的合成树脂及再生油的混合物中，过滤合成树脂；
蒸发炉(30)，其设置有加热器(31)对经过过滤的所述合成树脂进行加热；
冷却器(40)，其向连接在所述蒸发炉的第一冷凝器(32)供给冷气或冷却水，以凝结所述蒸发炉中产生的蒸汽；
回收槽(50)，其连接在所述第一冷凝器(32)，以回收蒸汽凝结形成的油，
其中，所述加热炉(10)内壁具有向内突出的、用于防止多条废电缆相互接触的多个突出物(11)。
6.如权利要求5所述的金属线和油的提取装置，其特征在于，还包括：
离心分离器，将上述加热炉中所获得的金属线装入其中，并通过离心力对附着在金属线表面的再生油进行脱油。
7.如权利要求5所述金属线和油的提取装置，其特征在于，上述回收槽(50)的上端还设置有，连接在所述冷却器以对从回收槽蒸发的蒸汽进行冷却的第二冷凝器(52)。
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