CN101702352A - 废旧细电线、乱电线或杂电线中金属的热解回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废旧细电线、乱电线或杂电线中金属的热解回收方法。将细电线、乱电线、碎电线首先进行贫氧热态处理，在惰性气氛或贫氧气氛下，以10-20℃/min的升温速率加热漆包线原料，至580-650℃，并恒温10-20分钟；将处理后的电线进行轻微机械扰动或震动，则附着的残余物自动脱落。处理后，金属丝基本保持原性态，无氧化和机械损耗；金属回收率高，达99％左右，纯度高。满足后续工艺使用要求和资源回收要求。从而实现废弃物中各再生资源达到资源的最大化分离回收。且由于是缺氧低温分解，相对排气量少，可达到清洁化工艺要求，有利于减轻对大气环境的二次污染。

Description

废旧细电线、乱电线或杂电线中金属的热解回收方法

技术领域

本发明属于资源与环境技术领域，特别涉及废旧细电线、乱电线或杂电线中金属的热解回收方法。

背景技术

从我国资源现状来看，目前有色金属资源的紧缺状况已经到了非常严重的地步，在全国113座大型有色矿山中，探明资源已经枯竭的矿山占56.5％，资源危机的占28.9％，后备资源有保证的只有40％左右，国家每年要耗费大量外汇来进口铜、铝、铅、锌等有色金属。因此以再生资源加工为产业的循环经济模式对解决国内资源短缺、减少原生资源开发、开发资源综合利用，具有重大的战略意义。再生资源的回收利用已经成为我国一项长远而重大的发展战略。

同时，全球范围内废旧电线电缆等工业固体废弃物的产量巨大且种类繁多，已引起世界各国高度重视。而废旧电线电缆固体废弃物具有双重特性，一方面，含有铜铝等大量有色金属和高分子材料等有价资源，存在巨大的资源再利用性和开发性；另一方面其绝缘外皮又含有溴化物等阻燃成分，具有潜在的环境污染性，若处理不当会给生态环境及人类生活造成极大危害，而现有的处理技术未能完全杜绝污染的产生。

对于废旧电线电缆，为回收其中有价金属资源，国内的一些作坊企业开发了一些包括剥皮机在内的简易拆解工具。废旧电线电缆资源化的主流设备铜米机，主要包括电涡流分离、电晕静电分离、密度分离、风选、磁选等物理分离技术，在发达国家已经是成熟技术，我国也对该技术进行了自主开发，在市场上广泛采用。但由于制作工艺及分离原理限制，国内外铜米机对废旧电线电缆进料的选择性比较大，每次进料需为同一尺度并需理顺，低于一定尺度的线则无法分离。但实际的废旧电线电缆包括大部分碎线、乱线、细线，由于其尺度不一、杂乱无序或金属丝直径过细，这部分原料目前尚无法实现机械拆解，数量连年递增，已经累积成患。一些现行的作坊式处理采用无控制焚烧方法，不仅造成了极大环境污染，同时回收金属率亦极低。

热解技术是在厌氧或无氧的情况下，制造温度环境加热物料，使高分子或者聚合物物质的分子链断裂为小分子的物质。热解技术因具有减量化、无害化和资源化等优点已被广泛应用于固体废弃物的处理。近年来，利用此技术在处理生活垃圾与医疗垃圾中收到了理想的效果。对于废旧细电线、乱电线、杂电线，其金属导线外敷设的绝缘覆盖层为高分子材料，对其进行热态变性或分解，达到金属与非金属的分离，实现金属资源的有效回收和合理开发，对解决国内资源短缺、减少原生资源开发、降低环境污染、实现循环经济与社会可持续发展，具有重大的战略意义。

发明内容

采用废旧细电线、乱电线、杂电线的热解回收技术，可使电线中金属丝能完整的分离出来，无氧化和机械损耗，回收率高达99％以上，纯度高，金属丝基本保持原性态不变，满足后续工艺使用要求和资源回收要求。

电线通常由金属导线外直接包裹绝缘外皮构成，或由几根或几组金属导线绞合而成的类似绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘，并常围绕着一根中心扭成，部分外敷金属屏蔽网，整个外面包有高度绝缘的覆盖层。其绝缘外皮或称覆盖层包括交联聚乙烯、绝缘聚氯乙烯、丁腈聚氯乙烯、合成橡胶及天然橡胶等若干种类。

本技术主要针对由金属导线外直接包裹塑料(交联聚乙烯、绝缘聚氯乙烯等)绝缘外皮的细电线、乱电线、杂电线进行处理，对电线的存置状态及尺度不做要求。

根据电线外皮的高分子物质特性，在无氧或贫氧状态下，利用热态工艺将细电线、乱电线、杂电线加热。电线外皮在受热后随着温度增高，高分子材料的分子运动加剧，使化学键断裂，产生自由基，这种极不稳定的自由基又与周围分子发生反应，使之断裂形成更多的自由基，从而引起聚合物的降解和交联，分解成小分子的生成物，析出热解挥发物(可燃气、液态焦油)和少量炭状残余物。少量炭状残余物附着在电线的金属丝上，将金属丝给与轻微机械干扰，则附着的残余物自行脱落，达到金属回收的目的。同时将析出的热解挥发物冷却后分离为可燃气及液态焦油，再分别予以收集后以作其它用途。从而实现废弃物中各再生资源达到资源的最大化分离回收。

根据我们的研究和无数次的实验，在温度、时间等必要的技术条件上探索，寻找一条更省时、省力的方法，我们提出了如下技术方案：

(1)本发明的废旧细电线、乱电线、杂电线中金属的热解回收方法如下：

(2)将细电线、乱电线、碎电线首先进行贫氧热态处理，在惰性气氛或贫氧气氛下，以10-20℃/min的升温速率加热漆包线原料，至580-650℃，并恒温10-20分钟；

将处理后的电线进行轻微机械扰动或震动，则附着的残余物自动脱落。

采用通常的热态处理炉即可。

废旧细电线、乱电线、杂电线中金属的热解回收方法适用性强，可对多尺度杂乱电线进行处理。根据电线外皮的高分子物质特性，在无氧或贫氧状态下，利用热态工艺将细电线、乱电线、杂电线加热，电线外皮在受热后发生一系列反应分解成小分子的生成物，产生热解挥发物(可燃气、液态焦油)和少量炭状残余物。少量炭状残余物附着在电线的金属丝上，将金属丝给与轻微机械干扰，则附着的残余物自行脱落，达到金属回收的目的。同时将可燃气、液态焦油收集冷却后以作其它用途。其技术优势在于能将电线中的金属丝完整的分离出来。如图1处理结果照片所示，金属丝基本保持原性态，无氧化和机械损耗；金属回收率高，达99％左右，纯度高。满足后续工艺使用要求和资源回收要求。从而实现废弃物中各再生资源达到资源的最大化分离回收。且由于是缺氧低温分解，相对排气量少，可达到清洁化工艺要求，有利于减轻对大气环境的二次污染。

附图说明

图1：电线处理前后对比图。

具体实施方式

采用热态处理炉，将物料放置在炉膛内先充入惰性气体进行吹扫，炉膛内空气被置换后，炉膛温度达到以10-20℃/min的升温速率加热漆包线原料，至580-650℃，并恒温10-20分钟；待加热完毕后，取出电线物料，进行轻微机械干扰。金属丝外的剩余附着物自动脱落，金属基本维持原形貌与性质不变。

实例1：

(1)将外皮为绝缘聚氯乙烯的细电线首先进行热态处理，在惰性气氛下，以10℃/min的升温速率加热电线原料，至580℃，并恒温20分钟；

(2)将(1)处理后的细电线取出，进行轻微机械干扰；金属丝外的剩余附着物自动脱落，金属基本保持原性态不变；金属回收率达99％。

实例2：

(1)对外皮为绝缘聚乙烯的细电线进行热态处理，在惰性气氛下，以20℃/min的升温速率加热电线原料，至650℃，并恒温10分钟；

(2)将(1)处理后的细电线取出，进行轻微震动；金属丝外少量的剩余附着物自动脱落，金属基本保持原性态不变。金属回收率达99％。

实例3：

(1)将外皮为绝缘聚氯乙烯聚及绝缘聚乙烯的杂乱电线放置到一起进行热态处理，在惰性气氛下，以15℃/min的升温速率加热电线原料，至600℃，并恒温15分钟；

(2)停炉半小时后将(1)处理后的电线材料取出，进行轻微机械干扰；金属丝外的剩余附着物自动脱落，金属基本保持原性态不变。金属回收率达99％。

Claims (1)

1.一种废旧细电线、乱电线或杂电线中金属的热解回收方法，其特征是方法如下：

(1)将细电线、乱电线、碎电线首先进行贫氧热态处理，在惰性气氛或贫氧气氛下，以10-20℃/min的升温速率加热漆包线原料，至580-650℃，并恒温10-20分钟；

(2)将处理后的电线进行轻微机械扰动或震动，则附着的残余物自动脱落。

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