CN105469906B - 一种废旧电线的处理方法及专用装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种废旧电线的处理方法及专用装置，用于废旧电线的金属线与塑料外皮分离回收。将拣选后的废旧电线，经专用切粒机切成粒子，经专用伞形塑料磨研磨使金属芯和塑料外皮脱离。利用专用风选机不断吹出的风力，将金属芯粒和塑料外皮粒分离。再通过水选，把不同材质塑料外皮分开。最终分别得到完全分离的金属芯和塑料外皮。本发明的优点是：设备及投资少，耗能低，操作成本低。效益高没有损耗，金属线及塑料外皮全部回收。技术简单，易掌握，不涉及高温、超低温、高压、燃烧等复杂设备和技术。无污染，不产生热解物，不产生不允许排放的有毒物质。并且本发明实用性强，可用于各种生产规模及环境，操作简单，适合各种技术水平人员操作。

Description

一种废旧电线的处理方法及专用装置

技术领域

本发明用于废旧电线的金属线与塑料外皮分离回收。属于废弃材料再利用和环境保护范畴。

背景技术

随着经济的犮展，城市建设的扩大，废旧电线数量巨增。常看到偏远的农村为回收金属在焚烧电线，下风口笼罩在令人窒息的蓝色烟雾中，严重地破坏着环境。目前虽有一些废旧电线的处理方法，各有优点，但普遍存在着投资大，操作成本高，效益低、技术复杂、耗能多、不适合小作仿采用等弊病。如“PE类电线外皮热解法”，热解温度需达600℃，将电线外皮热解后的产物作为燃料再燃烧，成为热源，其实PE本身就是很有价值的回收物，却被白白烧掉了。电线回收时即要得到金属也要得到外皮，经济效益才会好。同时在热解产物中“还含有有机氯化物及HCl”，怎么处理？如果放空，那这套技术就和野外焚烧无异了。如果是PVC外皮，会产生大量HCl，问题就更严重了。

“液氮低温冷冻法”光列出名子的设备就有13台之多，且需密闭管道化，可以想像到这套设备之复杂。有的设备可能起了名字却无处买，如第一台设备“分拣机”，把一堆乱麻似的、粗细不均的PE、PVC废电线送进分栋机，该分栋机靠什么工作原理，能把旧电线分拣清晰？况且操作时要把氮气冷到-196℃才会液化，靠所谓的“冷凝器”这一台设备,怎能把气态氮变成液态？把氮气变成液氮只有增加制备液氮专门设备，即便是2、3升最小产量的制氮设备，也要投资五、六十万元才行。

“化学浸泡法”使用环己酮等溶剂，污染环境，毒害操作人。“废旧电线自动脱皮装置”只适合于可在导辊上缠绕的长电线。另涉及到切粒的专利，切粒长度都在10cm、5mm以上。，太長，如果靠揉搓脱皮，仍很困难。有的专利只完成到切粒，剥离。剝离后金属芯和塑料皮混杂一堆，仍是个待解决的技术问题,后面如何处理却没有下文了。

发明内容

针对以上各种处理旧废电线方法中存在的大而不实的弊病，本发明提供了一种废旧电线的处理方法，本方法投资少、效益好，环保。同时还提供了实现该方法的专用装置，该专用装置用于实现本发明方法的相应步骤。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种废旧电线的处理方法，包括如下步骤：

1)挑拣，挑出废电线堆中存在的杂物；

2)切粒，通过切粒机把步骤1挑拣后的废电线切成碎粒；

3)研磨，把步骤2)中切好的电线碎粒进行研磨，使电线的金属芯和外皮脱离；

4)风选，将步骤3)中经过研磨的电线碎粒利用不断吹出的风力，将金属芯粒和塑料外皮粒分离开，得到金属芯；

5)水选，将步骤4)中分离的塑料外皮粒倒入水池，进一步分离废旧电线塑料外皮的不同材质，漂浮在水面上的是PE粒或PE和PP交联粒，沉入水下的是PVC粒或其他金属粒，将分离后的不同材质分別捞出摊放在架空透水材料上，自然风干。

进一步的，还包括回切的步骤，对步骤2)中切粒后出现的个别长段，返回步骤2)重新切粒。

进一步的，步骤2)中废旧电线切粒长度是所切电线直径的1/2-4/5。

一种用于废旧电线处理方法的专用装置，该专用装置包括高速切粒机、伞形塑料磨、风选机，所述的高速切粒机用于把挑拣后的废电线切成碎粒；所述的伞形塑料磨用于把切好的电线碎粒进行研磨，使电线的金属芯和外皮脱离；所述的风选机用于把经过研磨的电线碎粒利用不断吹出的风力，将金属芯粒和塑料外皮粒分离开，得到金属芯。

进一步的，所述专用装置的高速切粒机包括在机座进料端横向设置的两套轧辊，每套轧辊包括纵向设置的两个轧轮；包括带有切刀的刀轴，设置在两套轧轮组远离机座进料端一侧，所述的刀轴底部相对位置设有筛网；还包括设置在机座上的偏心轮，用于推动筛网做往复振动。

进一步的，所述刀轴的纵向平面为多棱角形，刀轴两端固定在设置于机座上的轴承内，其中一端轴承的轴承座与机座为能够自由退后的活动连接，用于快速取下并更换刀轴；所述的切刀上设有一对长方形螺孔，用于通过螺钉紧固在刀轴上。

进一步的，所述专用装置的伞形塑料磨包括通过磨盘轴组装在一起的上磨盘和下磨盘，在上磨盘上设有一加料漏斗，所述的下磨盘和上磨盘中心的轴孔分别为圆孔和方孔，所述的磨盘轴与下磨盘和上磨盘结合部分别为与圆孔和方孔相配合的圆形及方形，在磨盘轴转动时，带动上磨盘旋转，所述的上磨盘和下磨盘盘面上设有沟纹。

进一步的，所述的上磨盘和下磨盘的盘面为由中央磨盘轴向磨盘边向下倾斜角度为30°—55°的伞形结构。

进一步的，所述专用装置的风选机包括长方形箱体，箱体的左端或右端设有进风口，进风口连接设于箱体内的出风口，进风口外通过风量调节阀门连接风量分配器，靠近出风口一侧的箱体顶部上顶板上设有加料分配器，箱底部设有隔网，箱体内进风口一侧的远端设有多层金属网，经加料分配器进入箱体洒落下来的废旧电线碎粒，被风吹过后，金属粒落在隔网一侧靠近出风口一端，塑料碎粒则被风吹开，落到隔网另一侧远端，被多层金属网挡下，风透过金属网放空。

进一步的，所述的出风口为扇形。

本发明的优点是：

1.使用设备少，投资少。只用3台设备，还是自己改装的。

2.耗能低，操作成本低。不涉及到600℃高温、-196℃超低温等苛刻条件要求。

3.效益高。废旧电线的金属线及外皮塑料全部回收，不涉及燃烧外皮取热的操作，没有损耗。

4.技术简单，易掌握。不涉及PE热解、燃烧技术及设备、不涉及气态氮管道化“回收”再冷凝制液氮的复杂操作。

5.无污染，不产生热解物，不产生不允许排放的“有机氯化物及HCl”。

6.综上所述，本发明实用性强，适合于小作仿式生产采用，适合于文化知识、技术水平较低的普通人操作。

附图说明

图1为本发明流程示意图。

图2—图4为本发明切粒的专用装置示意图，其中：

图2为本发明高速切粒机的组装结构示意图。

图3为本发明切粒机的刀轴示意图。

图4为本发明切粒机的切刀示意图，其中3a为切刀主视示意图，3b为切刀的侧向示意图。

图中：1、轧轮，2、刀轴，3、偏心轮，4、筛网，5、机座，6、四刀轴，7 五刀轴，8 六刀轴，9 切刀，10 长方形螺孔。

图5—图8为本发明研磨的专用装置示意图，其中：

图5为本发明伞形塑料磨组装示意图。

图6为本发明伞形塑料磨的下磨盘沟纹示意图。

图7为本发明伞形塑料磨的下磨盘轴孔设计示意图。

图8为本发明伞形塑料磨的磨盘轴结构示意图。

图中：11、上磨盘，12、下磨盘，13、沟纹，14、圆孔，15、磨盘轴，16、加料漏斗。

图9—图13为本发明风选的专用装置示意图，其中：

图9为本发明风选机的组装结构示意图。

图10为本发明风选机的风量分配器示意图。

图11为本发明风选机的扇形出风口示意图。

图12为本发明风选机的加料分配器示意图。

图13是图12中A处放大示意图。

图中：1、箱体17，2、进风口18，3、出风口19，4、风量调解阀门20，5、加料分配器21，6、金属网22，7、隔网23，8、上顶板24，9、侧面板25，10、风量分配器26，11 格子栅27。

具体实施方式

实施例1：

附图1为本发明流程示意图，参见附图1，本发明操作流程是：

第1步是挑拣。首先对送进车间的废旧电线进行严格检查，挑出折电线施工时可能混进去的铁丝、铁釘、塑料绳等非电线杂物。严防混进硬物，损坏废旧电线高速切粒机切刀。混进杂物，会造成回收的金属、塑料不纯。

第2步是切粒。将电线束送进废旧电线高速切粒机中进行切粒。切粒长度以电线直经的1/2-4/5为宜，此时看单个放大的切粒，就像月饼形状，中间镶着的金属芯，部分切粒的金属芯己经掉下来了，或几乎自已就要掉出来了。

由于送进高速切粒机的废旧电线，不一定都保持和切刀呈垂直状态，所以切粒中有可能出现个别长段，会被切粒机下部筛网拦住，返回切粒机入料口重切。由于高速切粒机的切粒长度很短，即便是斜着进来的废电线，也会在切刀下切短,且破裂了外皮。

第3步是研磨。研磨是在伞形塑料磨中进行，本发明所使用的塑料磨是由EP为主要材料浇铸而制成的磨盘，薄而轻，有沟纹，磨盘呈伞形，便于经过研磨的切粒料自动沿着斜面下流。上层为动盘，下层为定盘。如果天凉出现研磨效果差的情况时，上层动磨盘可以再承插、迭加磨盘，增加重量，至到研磨改善效果为止。经过充分研磨后，使金属芯和塑料外皮完全脱离。

第4步是风选。风选是在风选机中进行，本发明所使用的电线碎粒专用风选机为长方箱体，左端有数排、数行吹风口，风机吹来的风，经过风量分布器和调解器，使风按一定风速均匀地从各吹风口吹出。经过研磨的废旧电线粒子料，从左端上部经过分布器均匀地呈帘状洒落下来，被风吹后，金属粒会落在风选机左端近一些，塑料皮则被风吹开，落到右端稍远一些，被几层目数不同的金属网挡下，风则透过金属网放空。如果放空处有塑料飞沫，可另加一旋风分离器回收飞沫，做到文明生产。因为铜的种类不同，相对密度略有差别，为7.50-8.89，PE为0.92-0.95，PP为0.90-0.91，铜粒密度几乎是PE、PP的9.88倍，所以很容易被风吹分离开，将分离的铜粒回收。

第5步是水选。经过第4步风选得到的塑料外皮碎粒，实际上是混杂物。把这些塑料外皮碎粒，倒入水池中，进一步分离废旧电线塑料外皮的不同材质，漂浮在水面上的是PE粒或PE和PP交联粒，沉入水下的是PVC粒或极少量被裹挟混入的金属粒。分別捞出放在架空透水材料上淋水，自然风干即可。PVC纯树脂相对密度在1.40,因为PVC加工时会加入不同填料，则密度要在1.60以上，远重于水，而PE、PP如权利要求4中所述，0.90-0.95，都比水轻，所以很容易用水把PVC和PE、PP分离开。

本发明中第4步中的风选，不限于仅仅用于对切粒的铜金属线的分离，也可以广泛用在其它密度不同的其他金属粒物和非金属粒物，或密度不同的两种粒状物或粒状物与粉状物的分离上。

以下对实现本发明第2步切粒的专用装置做详细描述：

参照附图2、3、4，本发明专用高速切粒机包括两道硬质橡胶轧轮1，易拆装刀轴2，偏心轮3，筛网4，机座5，四刀轴6，五刀轴7，六刀轴8，切刀9。

参见附图2，在机座电线进料进料端处，有二道硬质橡胶轧辊，橡胶硬度在邵尔(A型)75-85度为宜。设橡胶轧辊的目的在于把乱蓬蓬的废旧电线轧扁，便于切粒。

除了有足够的动力和变速系统外，其切刀9是易拆装型的。其目的是，第一：切刀易鈍，需常换下，把刀磨锋利。第二：根据电线直径，更换刀轴2，调整切速。易拆装刀轴2是卡在轴承内的，一端轴承的轴承座可以自由退后，用于快速取换刀轴2。

参见附图3，刀轴2设计有多棱角的，其横向平面可为四棱角的、五棱角的、六棱角的，相应的组装成四刀轴6、五刀轴7和六刀轴8。可通过更换不同的刀轴调整切速。当然，本发明刀轴2并不局限于上述三种，只是该三种刀轴2足以满足对各种废旧电线的切粒，实现本发明的目的。

参见附图4，切刀9上有一对长方形螺孔10，通过螺钉紧固在刀轴2上。

参见附图2，在刀轴2底部出料口下端有一筛网4，用于把切后较长的切线拦住，返回重切。在机座5上设有偏心轮3，推动筛网4做往复振动，促使切后的废旧电线颗粒快速通过筛网下落。

通过本发明，可以轻易地把电线切成长度为电线直径的1/2-4/5的粒子料，再送去供伞形塑料磨研磨。而现有技术中，当把电线切成几厘米长段时，塑料外皮仍然难以剥离，所以不得不另想办法，例如利用液氮超低温脆化塑料皮后再去碾压，造成工艺繁杂，难以实现。

以下对实现本发明第3步研磨的专用装置做详细描述：

参见附图5，本发明包括通过磨盘轴15组装在一起的上磨盘11和下磨盘12，在上磨盘11上设有一加料漏斗16。

本发明磨盘是由EP为主要材料，在胶合板的模型内浇铸而制成的。磨盘薄、轻而坚硬。

上磨盘11和下磨盘12盘面上设有沟纹13，见下磨盘沟纹示意图6。

参见附图6和附图7，下磨盘12中央有一圆孔14作为下磨盘12的轴孔，轴孔一端设有向上磨盘方向延伸的凸边，防止电线碎粒堵塞轴孔。该轴孔是与磨盘轴15配合的轴孔。参见附图8，磨盘轴15与该轴孔相配合的地方为圆形，当磨盘轴15转动时，下磨盘12固定不转。

上磨盘中央处有一方孔作为上磨盘的轴孔，是与磨盘轴15相配合的。参见附图8，磨盘轴15与该轴孔相配合的地方为方形，当磨盘轴15转动时，带动上磨盘11一起转动。

上磨盘11、下磨盘12呈伞形，即磨盘面由中央磨盘轴15向磨盘边呈30—55度角下倾，便于经过研磨的切粒料自动沿着斜向下滚动。

磨盘中央有一根略长一点的方形磨盘轴15，带动上磨盘11转动，并从上磨盘11的顶部伸出。如果因天气变化出现研磨效果差的情况时，上磨盘11可以又承插、再叠加磨盘，增加重量，至到研磨效果改善为止。

上磨盘11有一加料漏斗16，方便随时人工加料。

本发明上磨盘11为动盘，下磨盘12为定盘。经过充分研磨后，使金属芯和塑料外皮完全脱离。

以下对实现本发明第4步风选的专用装置做详细描述：

参见附图9和附图10，本发明包括长方形箱体17，箱体17的左端或右端设有进风口18，进风口18连接设于箱体17内的出风口19，进风口18外通过风量调节阀门20连接风量分配器26，靠近出风口19一侧的箱体17顶部上顶板24上设有加料分配器21，箱底部设有隔网23，箱体17内进风口18一侧的远端设有多层金属网22，经加料分配器21进入箱体17洒落下来的废旧电线碎粒，被风吹过后，金属粒落在隔网23一侧靠近出风口19一端，塑料碎粒则被风吹开，落到隔网23另一侧远端，被多层金属网22挡下，风透过金属网22放空。

本发明箱体17长、宽、高分别是6m、1m、2m,高比宽略长一些，目的在于粒子料有充分时间经过吹风区域自由下落。

箱体17左端有三排26个进风口18，第一排距顶部20cm,三个进风口间距20cm,第二排距第一排20cm,四个进风口间距为15cm,第三排距第二排20cm,三个进风口相距20cm。进风口18在箱外与风量分配器26连接，风量分配器26再与外接设备风机连接。风机吹来的风，经过风量分配器26和风量调解阀门20，使风按一定风速均匀地从各出风口19吹出。参见附图11，本发明出风口19为扇形结构，其开口为向外扩张的喇叭口形状，保持吹出风量及风速均匀。

参见附图12和附图13，加料分配器21内设有两层格子栅27，经过研磨的废旧电线粒子料，经过加料分配器21的两层格子栅27，均匀地呈帘状洒落下来。

如果放空处有塑料飞沫，作为进一步的发明，可在堵头另加一钟罩，将排出气体通过一较大口径风管和旋风分离器进口连接，达到除尘目的，回收飞沫可以再利用。防止塑料飞沫污染空气，做到文明生产。如果飞沫不多，则在右端钟罩外装一长过滤布袋即可。对所述的钟罩及过滤布袋，并非本发明创新之处，也极易理解，因此图中未示出。

金属网22目数大小，挡住塑料粒不通过即可，其目数由靠近隔网一端到远端逐步增大。本实例是间隔20cm放三层筛网，以阻挡塑料粒子飞出。

箱体17的底部距左端约有1m处，装有高约150cm的筛网隔网23，分隔落下的金属粒和塑料粒，隔网23与箱体17的底部活动连接，使隔网23位置可以根据实际需要左右移动。

箱体17的上顶板24、操作人近端的侧面板25，都做成可掀开的结构，可以方便的取出箱体17内的物料、或更换箱体内部件。

由于金属铜线会因为铜的种类不同或纯度不同，相对密度略有差别，约为7.50-8.89。而金属铜线的塑料外皮PE为0.92-0.95，PP为0.90-0.91，铜粒密度几乎是PE、PP的9.88倍，所以很容易利用密度相差悬殊这一特性，利用风吹铜粒和塑料粒实现分离开的目的。

通过本发明的专用装置可以很容易的实现本发明的方法，并且达到本发明无污染、不产生热解物来处理废旧电线的目的，操作简单、效果理想。但上述对本发明实施例的描述只是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明，因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修饰都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种废旧电线的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

第1步是挑拣，首先对送进车间的废旧电线进行检查，挑出拆电线施工时混进去的铁丝、铁钉、塑料绳非电线杂物，严防混进硬物，损坏废旧电线高速切粒机切刀；

第2步是切粒，将电线束送进废旧电线高速切粒机中进行切粒，切粒长度为电线直径的1/2-4/5；所述的高速切粒机包括在机座进料端横向设置的二道硬质橡胶轧辊，橡胶硬度在邵尔A型75-85度；刀轴(2)设计有多棱角的，其横向平面为四棱角的、五棱角的或六棱角的，相应的组装成四刀轴(6)、五刀轴(7)和六刀轴(8)，通过更换不同的刀轴调整切速；切刀(9)上有一对长方形螺孔(10)，通过螺钉紧固在刀轴(2)上；在刀轴(2)底部出料口下端有一筛网(4)，用于把切后较长的切线拦住，返回重切，在机座(5)上设有偏心轮(3)，推动筛网(4)做往复振动；

第3步是研磨，研磨是在伞形塑料磨中进行，经过充分研磨后，使金属芯和塑料外皮完全脱离；所述伞形塑料磨还包括通过磨盘轴(15)组装在一起的上磨盘(11)和下磨盘(12)，在上磨盘(11)上设有一加料漏斗(16)；磨盘是由EP为主要材料，在胶合板的模型内浇铸而制成的；上磨盘(11)和下磨盘(12)盘面上设有沟纹(13)；下磨盘(12)中央有一圆孔(14)作为下磨盘(12)的轴孔，轴孔一端设有向上磨盘方向延伸的凸边，防止电线碎粒堵塞轴孔；该轴孔是与磨盘轴(15)配合的轴孔，磨盘轴(15)与该轴孔相配合的地方为圆形，当磨盘轴(15)转动时，下磨盘(12)固定不转；上磨盘中央处有一方孔作为上磨盘的轴孔，是与磨盘轴(15)相配合的，磨盘轴(15)与该轴孔相配合的地方为方形，当磨盘轴(15)转动时，带动上磨盘(11)一起转动；上磨盘(11)、下磨盘(12)呈伞形，即磨盘面由中央磨盘轴(15)向磨盘边呈30-55度角下倾；

第4步是风选，风选是在风选机中进行，所述风选，用于对切粒的铜金属线的分离，也用在密度不同的其他金属粒物和非金属粒物，或密度不同的两种粒状物或粒状物与粉状物的分离上；所述的风选机包括长方形箱体(17)，箱体(17)的左端设有进风口(18)，进风口(18)连接设于箱体(17)内的出风口(19)，进风口(18)外通过风量调节阀门(20)连接风量分配器(26)，靠近出风口(19)一侧的箱体(17)顶部上顶板(24)上设有加料分配器(21)，箱底部设有隔网(23)，箱体(17)内进风口(18)一侧的远端设有多层金属网(22)，经加料分配器(21)进入箱体(17)洒落下来的废旧电线碎粒，被风吹过后，金属粒落在隔网(23)一侧靠近出风口(19)一端，塑料碎粒则被风吹开，落到隔网(23)另一侧远端，被多层金属网(22)挡下，风透过金属网(22)放空；箱体(17)长、宽、高分别是6m、1m、2m；箱体(17)左端有三排进风口(18)，第一排距顶部20cm，三个进风口间距20cm，第二排距第一排20cm，四个进风口间距为15cm，第三排距第二排20cm，三个进风口相距20cm；进风口(18)在箱外与风量分配器(26)连接，风量分配器(26)再与外接设备风机连接；风机吹来的风，经过风量分配器(26)和风量调解阀门(20)，使风按一定风速均匀地从各出风口(19)吹出；出风口(19)为扇形结构，其开口为向外扩张的喇叭口形状，保持吹出风量及风速均匀；加料分配器(21)内设有两层格子栅(27)，经过研磨的废旧电线粒子料，经过加料分配器(21)的两层格子栅(27)，均匀地呈帘状洒落下来；箱体(17)的底部距左端1m处，装有高150cm的隔网(23)，分隔落下的金属粒和塑料粒，隔网(23)与箱体(17)的底部活动连接，使隔网(23)位置左右移动；箱体(17)的上顶板(24)、操作人近端的侧面板(25)，都做成掀开的结构；

第5步是水选，经过第4步风选得到的塑料外皮碎粒，把这些塑料外皮碎粒，倒入水池中，进一步分离废旧电线塑料外皮的不同材质，漂浮在水面上的是PE粒或PE和PP交联粒，沉入水下的是PVC粒或极少量被裹挟混入的金属粒；分別捞出放在架空透水材料上淋水，自然风干。