CN101483087B - 废旧电线的金属与塑料外皮分离的方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种废旧线缆的金属与塑料外皮分离的方法及装置，分离装置是由加热预处理装置和振动脱出装置组成；加热预处理装置的出料口与振动脱出装置的进料口连接。分离方法是将废旧线缆颗粒通过加热预处理装置使其受热温度为40℃-150℃，经过预处理的废旧线缆颗粒进入振动脱出装置，经过振动使废旧线缆颗粒实现废旧线缆中金属与塑料外皮的分离。该方法通过干式加热器的加热处理，使废旧线缆颗粒的金属与塑料外皮的间隙增大，削弱彼此间的作用力；再通过振动分离器，通过机械振动或气流振动或两者组合的方式，促进废旧线缆颗粒的金属与塑料外皮的连续分离，因而该方法和装置具有热源来源广、运行工况可调性强、物料适应性强和工作噪音小等特点。

Description

废旧电线的金属与塑料外皮分离的方法与装置

技术领域

本发明涉及一种废旧线缆的金属与塑料外皮分离的方法与装置，属于从废旧线缆中再生有色金属领域的干式加热与机械振动(或气流振动或两者组合振动)相结合的固体废物处理与资源化技术。

背景技术

有色金属如铜、铝、锌等是国民经济和国防建设的重要原材料，也是高、精、尖技术的支撑材料。而我国又是有色金属资源短缺的国家，尤其是随着我国经济的飞速发展，有色金属在冶金、机械、汽车、摩托车、家电、农机和轻工等领域需要量的日益增加，我国有色金属储量更加难以满足其需要。目前，我国铜矿的自给率仅为35％、铝50％、锌85％，因而，有色金属的回收利用就显得十分重要，而废旧线缆正是再生有色金属的重要来源之

目前，废旧线缆中的资源(如金属铜、铝、铁以及非金属塑料、橡胶等)的回收方法多采用机械法，主要加工设备是剥皮机和铜米机。当废旧线览中金属导体直径较大时往往采用剥皮机回收其中的金属资源，而当线缆杂乱或线览中金属导体直径较小时则通常使用铜米机设备进行资源回收。当前的铜米机设备技术主要存在以下两个方面的问题：1、对于大直径的废旧线缆，在处理过程中，动、静刀与金属表面发生剧烈摩擦，不仅造成刀具严重磨损、而且也产生较多的金属损耗浪费和严重的噪声污染；2、对于小直径的废旧线缆，在处理过程中，动、静刀由于刀间距较大而难以剥离金属表面的塑料皮，使废旧线缆中金属的分离不彻底。为了避免上述问题，提出了一种将废旧线缆剪切成线段颗粒然后进行振动脱出金属的新方法。如果在振动脱出线缆颗粒中的金属前不经过任何处理，那么废旧线缆颗粒中金属与非金属外皮会因为间隙较小，彼此间作用力较强，导致最终的振动分离效果受到一定程度的影响。

为此，如何减少废旧线缆颗粒中金属与非金属间作用力以强化后续振动脱出金属就成为废旧线缆中金属资源高效回收的一项重要课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种促进废旧线缆的金属与塑料外皮分离的方法及装置。

本发明涉及一种促进废旧线缆的金属与塑料外皮分离的方法，该分离方法通过两个依次进行的环节实现：首先，废旧线缆颗粒通过一种加热预处理装置使其受热至合适的温度，通过影响废旧线缆中金属与塑料外皮的热涨程度不同而达到改善废旧线缆颗粒中金属与塑料外皮间作用力的目的；然后，经过预处理后的废旧线缆颗粒进入振动脱出装置，通过该振动设备使废旧线缆颗粒在强烈的运动过程中实现废旧线缆中金属与塑料外皮的分离。该振动装置振动方式可以是机械振动方式包括惯性振动、共振和跳汰，也可以是气流振动如脉冲气流振动，或者机械振动和气流振动的结合方式。

本发明的废旧线缆的金属与塑料外皮的分离装置，是由加热预处理装置和振动脱出装置组成；加热预处理装置的出料口与振动脱出装置的进料口连接。所述的加热预处理装置为干式加热装置，装置内部有加热界面，加热装置的外壳是由表面附着反射涂料的珍珠岩内层，铸铁壳体中间层和保温材料三种不同材质的结构层构成。

本发明的废旧线缆的金属与塑料外皮的分离装置的分离方法，将废旧线缆颗粒通过加热预处理装置使其受热温度为40℃-150℃，然后，经过预处理后的废旧线缆颗粒进入振动脱出装置，经过振动使废旧线缆颗粒实现废旧线缆中金属与塑料外皮的分离。

振动包括机械振动或气流振动或它们的混合振动。机械振动为惯性振动、共振或跳汰振动。气流振动为脉冲气流振动。

本发明专利中加热预处理装置的特征主要包括：装置上部的进料口以及装置下部的出料口，装置内部的加热界面，物料下行通道以及具有良好绝热性能的保温外壳。

本发明专利中的加热装置的加热界面可以是蛇形管，也可以是与水平方向成10°-90°倾斜的传热性能优良的中空的铝质或铜质平板。加热界面根据热源不同和加热需要可以设置在物料通道中的任意位置。

本发明专利中的加热装置的加热热源可以采用热水，热油，水蒸气，热烟气，电能中的任一种或其随意组合。加热方式根据加热热源的不同可以是直接加热，也可以是间接加热，还可以是间接加热和直接加热的耦合方式。热流体如热水，热油，水蒸气和热烟气提供热能时其流动方向和物料的流动方向成逆流。

本发明专利的物料通道与水平角度范围10°-90°。物料通道可以直接由加热界面形成，也可以由保温内层提供物料下降通道。

本发明的关键技术之一是振动分离器的上方设置了干式加热装置。通过干式加热装置，使废旧线缆颗粒经加热后温度保持在40℃-150℃之间，从而使受热膨胀率不同的金属和塑料外皮之间产生一定的间隙，削弱彼此间的作用力，促进废旧线缆的金属与塑料外皮在振动设备作用下的分离效率。

本发明的关键技术之二是加热热源来源广泛，可以是热水，热油，水蒸气，热烟气，电能中的任一种或其组合，可以依据环境提供的能源经济性选择使用，大大提高了设备的适应能力。

本发明的关键技术之三是保温结构由表面附着反射涂料的珍珠岩内层，铸铁中间层和非金属橡塑或海绵外层构成。反射涂料的珍珠岩内层目的是利用涂料对热的辐射不仅有利于废旧线缆颗粒的良好加热，而且可以大大减少热能向外界的传递。铸铁中间层具有保护内层珍珠岩受外力破坏的目的，同时也可以防止散热，最外层的目的仍然在于防止热量的散失。

本发明的优点在于，该方法首先通过干式加热器的加热处理，使废旧线缆颗粒的金属与塑料外皮的间隙增大，削弱彼此间的作用力；再通过振动分离器，通过机械振动或气流振动或两者组合的方式，促进废旧线缆颗粒的金属与塑料外皮的连续分离，因而该方法和装置具有热源来源广、运行工况可调性强、物料适应性强和工作噪音小等特点。

附图说明

图1：为本发明实施例1～3的工艺流程示意图；

图2：为本发明实施例4的工艺流程示意图；

图3：为本发明实施例5～7的工艺流程示意图；

图中：1为物料进口，2为珍珠岩内层，3为中间层，4为外层，5为加热界面，6为废旧线缆颗粒，7为物料通道，8为物料出口，9振动分离设备，10为热烟气进口，11为折流板，12为热源提供装置

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明：

实施例1.

如图1所示，将直径D＝0.45mm，长径比L/D＝2的废旧电线颗粒6从干式加热器物料进口1进入干式加热器中，加热装置的保温外壳是由表面附着反射涂料的珍珠岩内层2，铸铁壳体中间层3和由非金属材料如橡塑或海绵构成的外层4三个不同材质的结构层构成。在加热界面5的加热下使物料受热，并沿表面附着反射涂料的珍珠岩内层2通过物料通道7向下运动，从物料出口8进入振动分离设备9中，经过5min的振动作用后，使废旧线缆颗粒中金属与塑料外皮相分离。采用连续作业方式，使分离后的金属与塑料外皮混合物源源不断地从振动分离设备9出口离开振动分离设备，出口方向为离开纸面方向。保温层和物料通道与水平方向成10°角。加热热源12为200℃热油，通过加热界面5把热量传递给废旧线缆颗粒6。加热方式为间接加热，加热界面为蛇形管形式。物料受热后温度为80℃。振动设备采用机械共振形式。废旧线缆颗粒中金属的分离率为90％。

实施例2.

同实施例1。不同之处在于保温层和物料通道与水平方向成90°角。加热热源为热水75℃，物料受热后温度为40℃。振动设备采用脉冲气流振动形式。直径D＝1mm，长径比L/D＝3的废旧电线颗粒6的分离率分别为70％。

实施例3.

同实施例1。不同之处在于保温层和物料通道与水平方向成60°角。加热热源为电能，物料受热后温度为150℃。振动设备采用机械惯性振动形式。直径D＝2mm，长径比L/D＝4的废旧电线颗粒6的分离率分别为97％。

实施例4.

如图2所示。废旧电线颗粒6从干式加热器进口1进入干式加热器中，在加热界面5的加热下使物料受热，并沿附着反射涂料的珍珠岩内层2通过物料通道7向下运动，180℃热烟气从热烟气进口10进入，向上与废旧线缆颗粒接触，强化加热物料颗粒6，废旧线缆颗粒6从物料出口8进入振动分离设备9中，经过5min的振动作用后，使废旧线缆颗粒中金属与塑料外皮相分离。采用连续作业方式，使分离后的金属与塑料外皮混合物源源不断地从振动分离设备9出口离开振动分离设备，出口方向为离开纸面方向。保温层和物料通道与水平方向成90°角。加热管内为90℃水蒸气，通过加热界面5把热量传递给废旧线缆颗粒6。加热界面为中空的铝板。加热方式为间接加热和直接加热两种方式。废旧线缆颗粒6受热后的温度为80℃。振动设备采用机械跳汰形式。直径D＝1mm，长径比L/D＝3的废旧电线颗粒6的分离率分别为80％。

实施例5.

如图3所示。废旧电线颗粒6从干式加热器物料进口1进入干式加热器中，在加热界面5的加热下使物料受热，并沿附着反射涂料的珍珠岩内层2通过物料下降折流板11向下运动，废旧线缆颗粒6从物料出口8进入振动分离设备9中，经过5min的振动作用后，使废旧线缆颗粒中金属与塑料外皮相分离。采用连续作业方式，使分离后的金属与塑料外皮混合物源源不断地从振动分离设备9出口离开振动分离设备，出口方向为离开纸面方向。保温层和物料通道与水平方向成90°角，而物料下降折流板与水平方向成30°角。折流板的作用在于增加废旧线缆颗粒在加热装置中停留时间，以更好的使物料受热。加热界面5内部为130℃热烟气。加热界面为中空铝质板。加热方式为间接加热方式。废旧线缆颗粒6受热后的温度为80℃。振动分离设备9采用气流脉冲共振形式。直径D＝0.45mm，长径比L/D＝4的废旧电线颗粒6的分离率分别为70％。

实施例6.

同实施例5。不同之处在于物料下降折流板的角度为10°。加热界面5内部的加热热源为95℃热水，废旧线缆颗粒6受热后的温度为80℃。直径D＝2mm，长径比L/D＝2的废旧电线颗粒6的分离率分别为95％。

实施例7.

同实施例5。不同之处在于物料下降折流板的角度为45°，而且物料折流板11为中空的铜质板材，内部为电阻丝，加热热源为电能，可以间接对物料进行加热，废旧线缆颗粒受热后的温度为150℃。直径D＝1mm，长径比L/D＝2的废旧电线颗粒6的分离率分别为97％。

本发明公开和提出的废旧线缆中金属与塑料外皮分离的方法与装置，本领域技术人员可通过借鉴本文内容，适当改变加热热源、加热面形状、传热介质材料和保温方式等途径即可实现。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。

Claims (4)

1.一种废旧电线的金属与塑料外皮的分离装置，其特征是由加热预处理装置和振动脱出装置组成；加热预处理装置的出料口与振动脱出装置的进料口连；加热预处理装置为干式加热装置，装置内部有加热界面，加热装置的外壳是由表面附着反射涂料的珍珠岩内层，铸铁壳体中间层和保温材料三种不同材质的结构层构成。

2.权利要求1的废旧电线的金属与塑料外皮的分离装置的分离方法，其特征是废旧线缆颗粒通过加热预处理装置使其受热温度为40℃-150℃，然后，经过预处理后的废旧线缆颗粒进入振动脱出装置，经过振动使废旧线缆颗粒实现废旧线缆中金属与塑料外皮的分离；振动包括机械振动或气流振动或它们的混合振动；机械振动为惯性振动、共振或跳汰振动。

3.如权利要求2所述的方法，其特征是所述的气流振动为脉冲气流振动。

4.如权利要求2所述的方法，其特征是所述的加热热源为热水、热油、水蒸汽、热烟气或电能中的一种或其组合。

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