CN1051880A - 废旧电线、电缆分离回收金属导体及塑料的方法 - Google Patents

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孙万富
杨绪文
宋纯范
阎玉安
孙照严
孙永康
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Abstract

一种废旧电线、电缆分离回收金属导体及塑料的 方法。将废旧电线、电缆剪切成一定粒度，然后用苯 系溶剂溶胀，使金属导体从塑料外皮中脱落，再用比 重1.0-1.6的浮选液进行浮选，分离出纯金属导体及 溶胀的塑料颗粒，溶胀的塑料颗粒再经减压蒸发回收 塑料及溶剂。本发明采用的苯系溶胀剂沸点较高，毒 性小。过程中溶胀剂及浮选液全部循环使用，基本不 排出三废。

Description

本发明涉及从包覆有塑料的金属物料中，特别是从电线、电缆中分离并回收金属导体和塑料的方法。
从废旧电线、电缆中回收金属及塑料有许多方法，如机械法、冷冻法、溶压法、全溶法、熔融法等。与本发明相关的有DE-OS2328448提出的方法，该法是用二氯甲烷作溶胀剂，将经过机械处理的聚氯乙烯电线溶胀，同时用机械处理，然后用比重至少为1.337的溶液将塑料与金属分离。由于二氯甲烷价格昂贵，毒性大，沸点低（39.8℃）易挥发，安全操作和环境控制难以保障，因此工业推广遇到困难。
本发明的目的在于提供一种改进的方法，回收金属及塑料，采用廉价、低毒的高沸点溶胀剂，使安全操作和环境控制得到很大改善。本发明尤其适用于一般机械法难以处理的直径小于5mm2的电线电缆料。
本发明的步骤主要包括：1、造粒：将原料电线或电缆剪切成一定长度，造粒一般要求长/径比在0.5-5.0之间。2、溶胀：在一个密闭容器中用苯系或主要含有苯同系物的溶胀剂浸泡导线颗粒，使塑料外皮溶胀，浸泡温度为40-120℃，浸泡时间为10-100分钟。原料（电线、电缆颗粒）与溶胀剂之（重量）/（体积）比为1∶1.5-6，较好为1∶2-3。适宜本方法的溶胀剂包括苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、丙基苯、丁基苯、卤代苯、重整汽油以及至少含有上述一个组份的混合物，其中甲苯是优选的溶胀剂。3、搅拌：对原料-溶胀剂体系进行充分搅拌，一般进行5-30分钟，最好是10-20分钟。该过程仍在密闭容器中进行避免溶胀剂挥发损失和环境污染。这时金属导体已从颗粒中脱出。待该体系冷却至室温后，导出过量的溶胀剂。4、浮选：向容器中加入足够的比重为1.0-1.6的浮选液，浮选液可以是水或用各种工业用盐配制的不同比重的水溶液，也可以是比重1.0-1.6的有机试剂。轻微搅拌，使塑料外皮漂浮于浮选液表面，金属丝沉积在容器底部，得到纯金属导体。5、塑料中溶胀剂的回收：经浮选回收的溶胀塑料，在60-100℃和100-650毫米汞柱真空下减压蒸脱30-60分钟，得到塑料产品。蒸脱回收的溶胀剂可循环使用。
本发明的方法适用于各种聚乙烯、聚氯乙烯包覆的金属导线和塑料外皮的分离回收。溶胀剂全部循环使用，而经多次使用后的溶胀剂比新鲜溶胀剂的效果更好。浮选液也可以循环使用，经多次使用后，混入浮选液中的少量溶胀剂，可以通过静置分层方式，将溶胀剂分出重复使用。
与现有技术相比，本发明所采用的溶胀剂毒性小，沸点高（如甲苯沸点110.6℃），操作环境容易控制，价格便宜，来源广泛。溶胀剂选液能够全部回收，循环使用，不造成三废污染。
实例一
用二甲苯作溶胀剂和四氯化碳为浮选液，从1mm2聚氯乙烯外皮旧电线中分离金属导体和塑料。
一、溶胀
1、原料：50克抚顺电缆厂电线，铜52.1%（重）、聚氯乙烯塑料47.9%（重）。
2、溶胀剂：120毫升二甲苯
3、温度：95℃
4、时间：40分钟
二、搅拌
1、连续搅拌10分钟
2、导出过剩溶胀剂93毫升
三、浮选
加入150毫升四氯化碳、搅拌，金属与塑料完全分离开，回收铜26.05克。
四、蒸脱
1、温度：105℃
2、时间：1小时
3、真空度：350-680毫米汞柱
4、蒸出溶剂14毫升
5、回收塑料20.1克
五、物料回收率
1、铜：26÷（50×52.1%）×100%＝99.8%
2、塑料：20.1÷（50×47.9%）×100%＝83.9%
3、溶剂：（93+14）÷120×100%＝89.2%
实例二
用乙苯作溶胀剂、三氯乙烯为浮选液，从1mm2聚氯乙烯外皮旧电线中分离金属导体和塑料。
一、溶胀
1、原料：50克抚顺电缆厂电线，铜52.1%（重），聚氯乙烯塑料47.9%。
2、溶胀剂：120毫升乙苯
3、温度：100℃
4、时间：45分钟
二、搅拌
1、连续搅拌10分钟
2、导出过剩溶剂98毫升
三、浮选
加入150毫升三氯乙烯、搅拌、塑料与金属完全分离，回收铜26.5克。
四、蒸脱
1、温度：105℃
2、时间：1小时
3、真空度300-660毫米汞柱
4、蒸出溶剂19毫升
5、回收塑料20.3克
五、物料回收
1、铜：26.5÷（50×52.1%）＝100%
2、塑料：20.3÷（50×47.9%）＝84.8%
3、溶剂：（98+18）÷120＝97.5%
实例三
用甲苯作溶脱剂和工业盐水为浮选液从0.5mm2聚氯乙烯外皮电线中分离金属导体和塑料。
一、溶胀
1、原料：30克电线，44.2%铜，55.8%聚氯乙烯塑料。
2、溶剂：80毫升甲苯
3、温度：95℃
4、时间：30分钟
二、搅拌
1、搅拌一次十分钟
2、收回溶剂51毫升
三、浮选
加入150毫升食盐水，搅拌。金属导体与塑料完全分离开，回收铜13克。
四、蒸脱
1、温度：90℃
2、时间：67分钟
3、真空度：500毫米汞柱
4、蒸出溶剂18毫升
5、塑料15.4克
五、物料回收率
1、铜：13÷（30×44.2%）＝98%
2、塑料：15.4÷（×55.8%）＝92%
3、溶剂：（51+18）×80＝86.3%
实例四
用苯作溶脱剂和三氯甲烷为浮选液从1mm2聚氯乙烯外皮旧电线中分离，金属导体和塑料。
一、溶胀
1、原料：50克抚顺电缆厂电线，52.1%铜，47.9%聚氯乙烯塑料
2、溶剂：苯120毫升
3、温度：60℃
4、时间：1小时
二、搅拌
1、一次：7分钟
2、收回溶剂94毫升
三、浮选
加入150毫升三氯甲烷、搅拌、塑料与金属完全分开，回收铜26克。
四、蒸脱
1、温度：90℃
2、时间：1小时
3、真空度：200毫米汞柱
4、蒸出溶剂：18毫升
5、塑料22.4克
五、物料回收率
1、铜：26÷（50×52.1%）＝99.8%
2、塑料：22.4÷（50×47.9%）＝93.3%
实例五
用甲苯作溶脱剂和工业盐水为浮选液从4mm2聚氯乙烯外皮旧电线中分离金属导体和塑料。
一、溶胀
1、原料：50克旧电线，68.1铜，31.9%聚氯乙烯塑料。
2、溶剂：100毫升甲苯
3、温度：85-90℃
4、时间：10分钟
二、搅拌
1、一次搅拌2小时
2、收回溶剂90毫升
三、浮选
加入150毫升食盐水，搅拌，铜与塑料完全分开，回收铜34克。
四、蒸脱
1、温度：90℃
2、时间：90分钟
3、真空度：500毫升汞柱
4、蒸出溶剂2.7毫升
5、塑料：15.7克
五、物料回收率
1、铜：34.0÷（50×68.1%）＝99.9%
2、塑料：15.7÷（50×31.9%）＝98.4%
3、溶剂：（90+2.7）÷100＝92.7%
实例六
用甲苯作溶脱剂和水为浮选液从0.5mm2聚乙烯外皮旧电线中分离金属导体和塑料。
一、溶胀
1、原料：50克抚顺电缆厂电线，76%铜，24%聚乙烯塑料
2、溶剂：120毫升甲苯
3、温度：65℃
4、时间：2小时
二、搅拌
1、一次10分钟
2、收回溶剂98毫升
三、浮选
加入150毫升水搅拌、塑料与金属完全离开
四、蒸脱
1、温度：90℃
2、时间：1小时
3、真空度：300-660毫米汞柱
4、蒸出溶剂：11毫升
5、塑料：38克
五、物料回收
1、铜：38÷（50×76%）＝100%
2、塑料：10.1÷（50×24%）＝84.2%
3、溶剂：（98+11）÷120＝91%

Claims (5)

1、一种由废旧电线或电缆回收金属导体和塑料的方法，将电线制成一定粒度后经溶胀和浮选，使金属导体与塑料分离，从溶胀后的粒状塑料中回收溶剂并循环使用，其特征在于溶胀剂采用苯系有机溶剂，浮选液是比重为1.0-1.6的液体或溶液，工艺过程中循环使用。
2、根据权利要求1的方法，其特征在于适宜的溶胀剂是苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、丙基苯、丁基苯、卤代苯、重整汽油及至少含有上述一个组份的混合物，其中甲苯为优选的溶胀剂。
3、根据权利要求2的方法，其特征在于浮选液可以是水或用各种工业用盐配制的不同比重的水溶液。
4、根据权利要求2的方法，其特征在于投入物料（切粒后的电线、电缆）与溶胀剂的（重量）/（体积）比为1∶1.5-6，较好为1∶2-3。
5、根据权利要求2的方法，其特征在于溶胀过程在40-120℃下进行10-100分钟。
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