CN101540224B - 废旧电线的金属与塑料外皮的分离方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种废旧电线的金属与塑料外皮的分离工艺方法与装置。至少包括如下过程:将废旧电线切成段节;对切断成段节的电线分离成长节与短节;长节线返回切断过程的入口使其再次被切断;短节电线进行金属线与塑料皮分离;短节中塑料皮与金属线未剥离的段节的再剥离过程;被剥离线的塑料外皮与金属线的皮线分离过程。本发明通过不设筛网的切断机高效切断,长短节分离后长节返料再切断的方式提高了切断效率,避免了磨损塑料外皮和金属线,同时也大幅降低了动力消耗,提高了机器的处理能力。通过用两个相对速度不同的运动体对未剥离电线节进行剥离,使塑料外皮变形和塑料外皮与金属丝发生相对位移,为后续分离奠定基础。

Description

废旧电线的金属与塑料外皮的分离方法
技术领域
本发明涉及一种废旧电线的金属与塑料外皮的分离工艺方法与装置,属于固体废物处理与资源化,特别是电子废弃物的资源化技术领域。 
背景技术
随着技术的进步和经济发展,电线的用量大幅增加,其废弃量也急剧增加。电线中富含铜等有色金属和塑料,是宝贵的资源。但两者紧密相连难于分离,处理不当还会污染环境。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)的回收多采用机械法,主要加工设备是剥皮机和铜米机。当废旧线缆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,而当线缆杂乱或线缆中金属导体直径较小时则通常使用铜米机进行资源回收。迄今的铜米机设备技术主要存在以下两个方面的问题:1.金属线与塑料皮结合紧密难于分离,特别是细线所切得到的段节的金属线与塑料外皮的分离更为困难,造成金属线与塑料皮分离的不彻底;2.在切断过程中,由于进料线的方向不一致,所截线的段节中混有比较长的线节,其金属线与塑料外皮很难剥离。因此,在实际过程中就在切断机下部设置筛网,使得长线不能通过筛网,而在切断机内反复循环切断,这样动静刀与金属及塑料表面发生剧烈摩擦,不仅造成刀具严重磨损、而且也产生较多的金属和塑料的损耗及严重的噪声污染,同时过程耗能也大。所以,探索耗能低,对金属和塑料磨损少,效率高的废旧电线的金属与外皮塑料分离的工艺方法和装置很有意义。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种耗能低,金属和塑料磨损少,效率高的废旧电线的金属与塑料外皮分离的工艺方法和装置。 
本发明通过如下技术方案实现的。 
本发明的废旧电线的金属与塑料皮的分离方法,至少包括如下过程: 
1)将废旧电线切成段节; 
2)对切断成段节的电线分离成长节与短节; 
3)长节线返回切断过程的入口使其再次被切断; 
4)短节电线进行金属线与塑料皮分离; 
5)短节中塑料皮与金属线未剥离的段节的再剥离过程; 
6)被剥离线的塑料外皮与金属线的皮线分离过程。 
其中步骤1)在于电线垂直于静刀时其所切电线段节为2~5mm。切断过程采用的切断机内不设置筛网。 
其中步骤2)采用振动分选,并在振动分选机上设置2~5mm筛孔或缝隙的分离筛。 
其中步骤4)的金属线与塑料皮的分离,采用机械振动或气流振动或两者的组合。 
其中步骤5)采用两个相对速度不同的运动体对未剥离电线段节进行剥离。 
其中步骤4)和步骤6)在一个或两个以上的机械设备中实现。 
其中所述的废旧电线的金属与塑料皮的剥离方法,是采用两个相对速度不同的运动体对未剥离电线段节进行剥离时,圆辊采用比铜硬度大的材料,如铁或不锈钢材质,且在圆辊的表面开有与圆辊轴线平行或具有与轴线不等于90度的夹角的斜线型的沟槽。 
由于电线在截断时,各种线的进料方向会有所不同,导致截断后的电线段节长短不齐,短节的金属线与塑料外皮易于分离,而长线则难于分离,因此,将短节与长节分离后,长节返料重新截断,短节进入金属和塑料外皮的分离工序,其效率得到大幅提高。其中两个皮线分离过程可以在一个装置中完成,也可以各自实现。各自实现虽然增加一个分离装置,但能确保分离效果。 
所述的切断过程采用的切断机不设置筛网。由于前述短节与长节分离,长节返料再切断的工艺,保证了切断后的线长度较短,所以,不需要如同通常采用的切断机那样通过反复碰撞和摩擦把电线切短,同时也常使废电线的塑料外皮被磨碎。在通常采用的切断和分离工艺中,则为从切碎机排出后直接进入分选,所以必须在切碎机中将其切碎并使塑料外皮与金属相剥离,因此必须通过反复碰撞和摩擦使废电线的塑料外皮磨碎,这样就需要设置分离筛网,才能使未能切短的线在切碎机中反复切削和摩擦。这样虽然保证了废电线的切断和外皮的脱落,但不仅磨损了塑料外皮和金属线,同时也大幅增加动力消耗,降低了机器的处理能力。通过本发明的工艺解决了上述这些问题。 
所述的长短节分离过程所采用的机器,在于采用振动分选,并在振动分选机上设置2~5mm筛孔或缝隙的分离筛。长节和短节的分离是后续高效处理的必须环节之一,通过设置2~5mm筛孔或缝隙的分离筛,将两者分离后各自进入相应的处理工序,大大提高了其整体效率。 
所述金属线与塑料皮的分离,在于采用机械振动或气流振动或两者的组合;机械振动包括惯性振动,共振,跳汰。通过这种干式分选分离避免了通常采用的湿法分离的废水处理和物料干燥问题。 
所述短线中未能皮线剥离的段节的皮线剥离过程,在于采用两个相对速度不同的运动体对未剥离电线节进行分离。这样,可使塑料外皮的变形和塑料外皮与金属线发生相对位移,为后续分离奠定基础。 
所述短线中未能皮线剥离的线节的皮线剥离采用线速度不同的两个圆辊或两个圆盘或一个园辊和一个圆盘组成的剥离机械,该机器至少由两个旋转的圆辊或圆盘,物料进口和出口,机壳组成。如图3所示,相对速度不同的圆辊16和17,16a和17a组成圆辊剥离机;图4所示,圆盘13和圆辊14组成圆盘圆辊剥离机。通过该机器高效连续地实现塑 料外皮的变形和塑料外皮与金属丝发生相对位移,为后续分离奠定基础。剥离机的各个辊的旋转速度可依进料量和冬天夏天的不同温度以及电线的种类加以调整。剥离机还可以串联使用,即物料进入一级剥离机剥离后再进入二级剥离机进行进一步的剥离。如图3所示电线短节15进入一级剥离辊16和17之间,被剥离后塑料变形成15a,再进入二级剥离辊16a和17a之间,被剥离成电线18和塑料皮19,或进一步使其变形成15b。剥离机的圆辊采用比铜硬度大的材料可减少圆辊损耗,理想的是采用铁或不锈钢,也可采用钛材等。圆辊的表面开有与圆辊轴线平行或具有与轴线不等于90度的夹角的斜线型的沟槽可以防止圆辊与铜线打滑,提高剥离效率,如图5所示。图5a所示,圆辊16或17的表面开成与轴线21平行的沟槽20,也可如图5b所示,开成与轴线21倾斜的沟槽20a。 
所述短线中切断成短节的电线分成长节与短节的长短节分离过程,与在长短节分离过程得到的短节电线进行金属线与塑料皮分离的线皮分离过程在同一个过程或用同一个机械实现。这样可以减少设备配置,降低设备投资和场地使用面积。 
本发明的优点在于,通过不设筛网的切断机高效切断,长短节分离后长节返料再切断的方式提高了切断效率,避免了磨损塑料外皮和金属线,同时也大幅降低了动力消耗,提高了机器的处理能力。通过用两个相对速度不同的运动体对未剥离电线节进行剥离,使塑料外皮变形和塑料外皮与金属丝发生相对位移,为后续分离奠定基础。通过单元技术及其组合工艺达到了耗能低,金属和塑料磨损少,效率高的废旧电线的金属与外皮塑料的分离。 
附图说明
图1:本发明实施例1的工艺流程示意图; 
图2:本发明实施例2的工艺流程示意图; 
图3:电线短节通过串联的二级剥离机的示意图; 
图4:圆盘与圆辊组成的电线剥离机示意图; 
图5a:圆辊表面开有平行的沟槽示意图; 
图5b:圆辊表面开有倾斜的沟槽示意图。 
图中:1-废旧电线,2-切碎机,3-长短节分离机,4-电线长节,5-电线短节,6-塑料外皮与金属线分离机,7-塑料外皮,8-金属线,9-塑料外皮与金属线未分离短节,9a-剥离不充分塑料外皮与金属未能分离的短节,10-塑料外皮与金属线剥离机,11-塑料外皮与金属线剥离后的短节,12-塑料外皮与金属线分离机,13-圆盘,14-圆辊,15-未剥离电线,15a-一次剥离后的电线,15b-二次剥离后的电线,16、17-一对一级剥离圆辊,16a、17b-一对二级剥离辊,18-经剥离后得到的金属线,19-经剥离后得到的塑料皮,20-圆辊表面的与辊轴线相平行的沟槽,20a-圆辊表面的与辊轴线相倾斜的沟槽,21-圆辊轴线。 
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,将废旧电线1送入废旧电线切断机2切成短节(短的线节为2.5mm)后,送入长短节分离机3,长节4返送回废旧电线切断机2的入口。长短节分离机3分离得到的短节5送入塑料外皮与金属线分离机6,分别分离得到的塑料外皮7和金属线8分别排出系统外。塑料外皮与金属线未分离的短节9送入塑料外皮与金属线剥离机10,在相对速度不同的两个辊之间被旋转的辊使塑料外皮变形,并使塑料外皮与金属线发生相对位移。剥离机如图5a所示,圆辊采用不锈钢材质,且在表面开有与圆辊轴线平行的沟槽,即圆辊16或17的表面开成与轴线21平行的沟槽20。经剥离处理的短节11送入塑料外皮与金属线分离机12,将剥离后的短节分离得到塑料外皮7和金属线8。剥离不充分塑料外皮与金属未能分离的短节9a返送回剥离机10,再次接受剥离处理。由此废旧电线的塑料外皮与金属线的分离率达到98%,金属丝和塑料外皮的回收率分别达到98%和95%。 
实施例2 
处理过程同实施例1。不同之处在于塑料外皮与金属丝分离机6与塑料外皮与金属丝分离机12合并为一台机器,完成塑料外皮与金属丝的分离。如图1所示,塑料外皮与金属线剥离机10,排出的物料返送回塑料外皮与金属线分离机6进行再次分离。 
实施例3 
处理过程同实施例2。不同之处在于塑料外皮与金属线剥离机10,采用如图4所示的圆盘13和圆辊14组成圆盘圆辊剥离机,在相对线速度不同的一个辊和一个盘之间被旋转的圆辊和圆盘使塑料外皮变形,并使塑料外皮与金属丝发生相对位移,剥离机如图5b所示,在圆辊上开有与轴线向倾斜的沟槽,圆盘上也开有非同心圆沟槽(图中未表示)。 
实施例4 
处理过程同实施例1。所不同的如图3所示,塑料外皮与金属丝剥离机为二级串联剥离,即在剥离机内装有两个剥离组合,这两个组合串联,即电线短节15进入一级剥离辊16和17之间,被剥离后塑料变形成15a,再进入二级剥离辊16a和17a之间,被剥离成电线18和塑料皮19,或进一步使其变形成15b。物料进入一级剥离机剥离后再进入二级剥离机进行进一步的剥离,经两次剥离后的物料送入塑料外皮与金属线分离机12。每个剥离组合由相对线速度不同的两个旋转圆辊构成,圆辊采用铁质材料,表面如图5b所示的开有与圆辊轴线相倾斜的沟槽。 

Claims (8)

1.一种废旧电线的金属与塑料皮的分离方法,其特征是方法至少包括如下过程:
1)将废旧电线切成段节,切断过程采用的切断机内不设置筛网;
2)对切断成段节的电线将其分离成长于5mm的长节与2~5mm的短节;
3)长节线返回切断过程的入口使其再次被切断;
4)短节电线进行金属线与塑料皮分离;
5)短节中塑料皮与金属线未剥离的段节的再剥离过程;
6)被剥离线的塑料皮与金属线的皮线分离过程。
2.如权利要求1所述的废旧电线的金属与塑料皮的分离方法,其特征是步骤1)中,电线垂直于静刀时其所切电线段节为2~5mm。
3.如权利要求1所述的废旧电线的金属与塑料皮的分离方法,其特征是步骤2)采用振动分选,并在振动分选机上设置2~5mm筛孔或缝隙的分离筛。
4.如权利要求1所述的废旧电线的金属与塑料皮的分离方法,其特征是步骤4)的金属线与塑料皮的分离,采用机械振动或气流振动或两者的组合。
5.如权利要求1所述的废旧电线的金属与塑料皮的分离方法,其特征是步骤4)和步骤6)在一个或两个以上的机械设备中实现。
6.如权利要求1所述的废旧电线的金属与塑料皮的分离方法,其特征是步骤5)采用两个相对速度不同的运动体对未剥离电线段节进行剥离。
7.如权利要求6所述的废旧电线的金属与塑料皮的分离方法,其特征是采用线速度不同的两个圆辊或两个圆盘或一个圆辊和一个圆盘组成的剥离装置,所述装置至少由两个旋转的圆辊或圆盘、或一个圆辊和一个圆盘、物料进口和出口和机壳组成。
8.如权利要求7所述的废旧电线的金属与塑料皮的分离方法,其特征是采用圆辊对未剥离电线段节进行剥离时,圆辊采用比铜硬度大的材料,且在圆辊的表面开有与圆辊轴线平行或具有与轴线不等于90度的夹角的斜线型的沟槽。 
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