DE2232409A1

DE2232409A1 - PROCESS FOR RECOVERY OF COPPER FROM CABLES

Info

Publication number: DE2232409A1
Application number: DE2232409A
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl Ing Hillmeyer; Fritz Kaiser; Ernst Zielina
Original assignee: Alpine AG
Current assignee: Alpine AG
Priority date: 1972-07-01
Filing date: 1972-07-01
Publication date: 1974-01-10
Also published as: DE2232409B2

Description

Verfahren zur Rückgewinnung von Kupfer aus Kabeln Die Erfindung bezieht sich auf die Rückgewinnung von Kupfer aus unbrauchbaren Kabeln welche als Ausschuß bei der Herstellung oder als Altmaterial anfallen Sie betrifft ein vorteilhaftes Verfahren zur Rückgevinnung des Kupfers durch intensive Zerkleinerung der Kabel und anschließenden Trennung ihrer hierbei freigelegten Komponenten. Method for recovering copper from cables The invention relates to focus on the recovery of copper from unusable cables which are considered rejects in the production or as waste material It concerns an advantageous Process for recovering copper through intensive shredding of the cables and subsequent separation of their exposed components.

Bei elektrischen Kabeln bestehen die die Stromleitung übernehmenden Adern in der Regel aus Kupferdrähten unterschiedlicher Stärke, die Isolation aus Kunststoff - meist PVC -s Gummi. Papier, Textilfäden und oft such Bitumen. In manchen Fällen sind außerdem noch Abschirmungen und Verstärkungen aus Weicheisen oder Stahl vorhanden, deren Abtrennung hier jedoch nicht behandelt werden soll.In the case of electrical cables, there are those taking over the power line The insulation is usually made up of copper wires of different thicknesses Plastic - mostly PVC -s rubber. Paper, textile threads and often bitumen. In some Cases are also shields and reinforcements made of soft iron or steel present, the separation of which is not to be dealt with here.

Das bisher allgeiein übliche Verfahren zur Rückgewinnung des Kupfers aus unbrauchbaren Kabeln bestand darin. die-Kabelisolation einfach abzubrennen ohne Rücksicht darauf, daß duait eine erhebliche Menge von Schadstoffen in die Atmosphäre emittiert wurde. Im Rahmen der Bestrebungen zur Verringerung der Umweltverschmutzung ist man in jüngerer Zeit jedoch dazu übergegangen, die Kabel durch verschiedene Zerkleinerungsverfahren bis zur Freilegung der zu trennenden Komponenten aufzuschließen, z.B. durch Kaltmahlung oder Zerkleinerung auf Schneidmühlen, und das so entstandene Mischgut auf geeigneten Vorrichtungen in seine einzelnen Komponenten zu zerlegen. wobei Vorrichtungen zur Anwendung kommen, die nach unterschiedlichen Trennverfahren arbeiten, z.B. Siebe, Windsichter, Herde, Flotationsapparate oder elektrostatische Scheider. Wegen der komplexen Struktur des Mischgutes werden die Verfahrensschritte Zerkleinerung und Trennung mehrfach und in unterschiedlicher Weise miteinander kombiniert.The previously common method for recovering copper it consisted of unusable cables. Simply burn off the cable insulation without Be aware that duait a significant amount of pollutants into the atmosphere was issued. As part of the efforts to reduce pollution More recently, however, the cables have been replaced by different ones Open up the comminution process until the components to be separated are exposed, e.g. by cold grinding or comminution on cutting mills, and the resulting Separate the mix into its individual components on suitable devices. whereby devices are used that are made according to different separation processes work, e.g. sieves, air separators, cookers, flotation devices or electrostatic Scheider. Because of the complex structure of the mix the Process steps Crushing and separation several times and in different ways Way combined.

Das bei der Zerkleinerung anfallende Mischgut besteht aus kurzen, oft stark verbogenen Drahtstücken und aus Isolationsstücken mit anhangenden mehr oder weniger aufgeschlossenen textilen Teilen. Ein solches Mischgut, bei dem die einzelnen Teilchen zwangsläufig miteinander stark verhakt sinus setzt einer beliebig gearteten Trennung, die ja immer in einer gegenseitigen Verschiebung von Teilchen in verschiedenen Richtungen resultiert, einen erheblichen Widerstand entgegen. Die Folge ist, daß die Trennurg unscharf und die Leistung der Trennapparate herabgesetzt wird. Diese Nachteile machen sich vor allem bei feinen Drähten, sogenannten r.itzendrãhten mit Durchmessern unter etwa 0,25 mm bemerk.bar, da die Sieblochung der verwendeten Mühlen aus verschiedenen Gründen nicht unter 1 bis 1,5 m gewählt werden kann.The mix resulting from the shredding consists of short, often heavily bent pieces of wire and made of insulation pieces with more attached or less open-minded textile parts. Such a mix where the individual particles inevitably strongly interlocked with each other sinus puts one arbitrarily kind of separation, which is always a mutual displacement of particles in different directions results in a considerable resistance. the The result is that the separation is blurred and the performance of the separation equipment is reduced will. These disadvantages are particularly evident with fine wires, so-called r.itzendrãhten with diameters below about 0.25 mm noticeable because the screen perforation of the used Mills cannot be chosen below 1 to 1.5 m for various reasons.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Rückeewinnung von Kupfer aus unbrauchbaren Kabeln zu entwickeln, durch das die Eignung des durch Zerkleinerung der Kabel gewonnenen '5ischgutes zur Trennung wesentlich verbessert wird. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das in bekannter Weise erhaltene Mischgut vor der Trennung in einem zusätzlichen Verfahrensschritt einer Feinprallmahlung mit spezifisch angepaßter Intensität unterworfen wird, so daß die Drahtstücke überwiegend zu Knäueln, Kugeln oder Ringen verdichtet, und die den Teilen der Isolation anhängenden Fetzen oder Fasern abgelöst werden. Die spezifisch angepaßte Intensität der Mahlung vermag der Fachmann durch entsprechende Wahl von beispielsweise der Mühlentype, der Art der Mahlorgane, der Drehzahl und/oder der Sieblochweite zu bestimmen. Bei zu schwacher Intensität zeigt die anschließende' Trennung unbefriedigende hrgebnisse, bei zu starker wird der Durchsatz der Hihle ungenügend, es treten Schwierigkeiten durch Temperaturerhöhung auf und das Kupfer wird weiter zerkleinert, was seine Abtrennung erschwert.The invention is based on the object of a method for recovery of copper from unusable cables to develop, by which the suitability of the through Shredding of the cable obtained '5ischgutes for separation significantly improved will. This object is achieved in that the mix obtained in a known manner before separation in an additional process step of fine impact grinding is subjected to a specifically adapted intensity, so that the wire pieces predominantly compressed into balls, balls or rings, and those attached to the parts of the insulation Shreds or fibers are peeled off. The specifically adapted intensity of the grinding the expert can by appropriate choice of, for example, the type of mill, the Type of grinding elements, the speed and / or the size of the sieve hole to determine. If the intensity is too weak, the subsequent separation shows unsatisfactory Results, if the throughput of the cave is too strong, difficulties arise by increasing the temperature and the copper is further crushed, causing its separation difficult.

Der erfolg der mit spezifisch angepaßter Intensität durchgeführten Feinprallmahlung besteht darin, daß das Mischgut rieselfähig wird und deshalb auf den Trennapparaten besser verarbeitet werden kann, d.h. deren Trennschärfe und Durchsatz steigen. Insbesondere wird durch die Bildung von Knäueln, Ringen oder Kugeln die Sinkgeschwindigkeit auch der kleinsten Drahtteilchen erhöht, so daß diese nun ebenfalls bei der Trennung, beispielsweise durch Windsichtung, beim tupfer abgeschieden werden, während ihre Abtrennung aus dem Isolationsmaterial bisher nicht möglich war, da ihre Sinkgeschwindigkeit und die Sinkgeschwindigkeit der größten, gerade noch nicht in das Kupfer gehenden Isolationsteilchen gleich waren.The success of those carried out with a specifically adapted intensity Fine impact grinding means that the mix becomes free-flowing and therefore rises the separation devices can be processed better, i.e. their selectivity and throughput rise. In particular, through the formation of balls, rings or balls the The sinking speed of even the smallest wire particles is increased, so that these now too when separating, for example by air sifting, when swabs are deposited, while their separation from the insulation material has not been possible until now, since their rate of descent and the rate of descent of the greatest, just not yet insulation particles going into the copper were the same.

W)ie Feinpralimahlung mit spezifisch angepaßter Intensität kann auf verschiedensten Mühlen erfolgen. Insbesondere hat sich eine .Schläger- oder Schleuderprallmühle nach DBP 1 218 262 bewährt, bei der ein Zerkleinerungselemente tragender Rotor von einer einen Mahlspalt bildenden Mahlbahn mit schraubenförmigen Prallrippen umgeben und das Mahlgut von einem Luftstrom durch den Mahlspalt gefördert wird, wobei vorzugsweise die Steigung der schraubenförmig angeordneten Prallrippen in bezug auf die Durchtrittsrichtung des Mahlgut es im Mahlspalt entgegen dem Drehsinn des Rotors verlauft und die radiale Tiefe der Prallrippen etwa der Breite des tahlspaltes entspricht.W) he fine praline grind with a specifically adapted intensity can be based on different mills. In particular, a beater or centrifugal impact mill has proven itself Proven according to DBP 1 218 262, in which a rotor carrying shredding elements of surrounded by a grinding path forming a grinding gap with helical impact ribs and the grinding stock is conveyed through the grinding gap by an air stream, wherein preferably the slope of the helically arranged impact ribs in relation to the direction of passage of the grinding stock it runs in the grinding gap against the direction of rotation of the rotor and the radial The depth of the impact ribs corresponds approximately to the width of the steel gap.

Besonders wertvoll ist das erfindungsgemaße Verfahren bei der Rückgewinnung von Kupfer aus Litzendrähten niit Durchmessern unter etwa 0,25 mm, denn dickere Drähte können bei Einsatz einer entsprechenden Sieblochung bereits auf der Schneidmühle so kurz geschnitten werden, daß die Gefahr des Verhakens nicht mehr besteht. Dabei wird die Isolation soweit zerkleinert, daß selbst die größten Isolationsteilchen eine noch erheblich kleinere Sinkgeschwindigkeit haben als die kleinsten Kapferteilchen. In diesem Fall ist daher die Trennung durch Windsichtung gut möglich und die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens würde einen unnötigen Aufwand bedeuten. Zweckmäßiger ist es hier, zunächst die Kupferteilchen über 0,25 mm auszuscheiden und dann erst das erfindungsgemaß Verfahren auf das verbliebene Mischgut anzuwenden. Dadurch wird auch verhindert, daß sich die gröberen Kupferteilchen während der Feinprallmahlung zu stark erhitzen, wobei Isolationsteilchen auf ihnen festsintern oder Brände entstehen können.The process according to the invention is particularly valuable in recovery of copper from stranded wires with a diameter of less than about 0.25 mm, because thicker ones If the appropriate screen perforation is used, wires can already be placed on the cutting mill cut so short that there is no longer any risk of catching. Included the insulation is crushed to such an extent that even the largest insulation particles have an even lower rate of descent than the smallest Kapfert particles. In this case, the separation by air sifting is therefore quite possible and the application the method according to the invention would mean an unnecessary effort. More expedient it is here to first separate out the copper particles over 0.25 mm and only then to apply the method according to the invention to the remaining mix. This will also prevents the coarser copper particles from settling during fine impact grinding Heat too much, causing insulation particles to stick to them or fire can.

Die Figur zeigt schematisch und beispielsweise die Anwendung der Erfindung innerhalb einer Anlage zur Rückgewinnung von Kupfer aus; Kabeln.The figure shows schematically and by way of example the application of the invention within a plant for the recovery of copper from; Cable.

In dieser Anlage werden die Kabel in einer Schneidmühle I zunächst soweit vorzerkleinert, daß die gegebenenfalls vorhandenen Eisenanteile auf einem Magnetscheider ausgesondert werden können. Anschließend werden in einer ersten Trennstufe die meist noch mit ihrer Isolation umhüllten Einzeidräht. in zwei Fraktionen aufgeteilt, wobei die besonderen Trenneigenschaften des hier verwendeten Steigrohr-Zickzacksichters eine Trennung nach der Drahtstarke erlauben. Diese Vorsichtung ist für das nachfolgende Aufschließen, also das Ablösen der Isolation von den Kupferdrähten, besonders vorteilhaft, da die hierfür eingesetzten Schneidmühlen II und III mit ihrer Sieblochung jeweils an die zu verarbeitenden Drahtstärken angepaßt werden können. Dadurch wird im wesentlichen erreicht, daß die Isolation von den Drähten abgeschält wird, die Drähte selbst aber verhältnismäßig grobstückig bleiben. Jeder der beiden Schneidmühlen II und III ist ein eigener Steigrohr-Zickzacksichter (ZZ-Sichter II und III) nachgeschaltet, der reines Kupfer als Grobgut und ein Gemisch aus Kupfer- und Isolationsteilen als Feingut erzeugt, wobei das Feingut von Sichter II der Schneidmahle III zum weiteren Aufschluß aufgegeben wird. Das Feingut des Sichters III, das ein Gemisch aus etwa 5 mm langen, unter 0,25 inn. starken Litzendrähten und Isolierstoffteilchen bis etwa 1,2 mm Dicke darstellt, blieb bisher als Aofallgut übrig. Es ließ sich weder durch Sichten trennen, da Drähte und Isolierstoffteilchen etwa gleiche Sinkgeschwindigkeit haben, noch konnte es durch Sieben aufbereitet werden, da sich verbogene Drähte im Sieb festsetzen und miteinander verhakte Klumpen nicht aufgelöst werden. Zwar wäre eine Trennung mit Hilfe eines elektrostatischen Scheiders möglich, eine solche Einrichtung ist jedoch sehr teuer, so daß sich ihr Einsatz in den meisten Fällen nicht lohnt.In this plant, the cables are initially in a cutting mill I. pre-crushed to the extent that any iron components present on a Magnetic separators can be singled out. Then in a first separation stage the single wires that are usually still covered with their insulation. divided into two fractions, whereby the special separation properties of the riser pipe zigzag separator used here allow separation according to the wire size. This caution is for the subsequent unlocking, i.e. detaching the insulation from the copper wires, particularly advantageous because the cutting mills II and III used for this purpose their screen perforation can be adapted to the wire thicknesses to be processed can. This essentially ensures that the insulation is removed from the wires is peeled off, but the wires themselves remain relatively chunky. Everyone of the two cutting mills II and III is a separate riser pipe zigzag sifter (ZZ sifter II and III) downstream, the pure copper as coarse material and a mixture of copper and insulation parts produced as fine material, the fine material from sifter II of the cutting mill III is abandoned for further elucidation. The fine material of the classifier III, the one Mixture of about 5 mm long, below 0.25 inn. strong stranded wires and particles of insulating material up to about 1.2 mm in thickness has been left over as Aofallgut. It could be Do not separate them by sifting, as the wires and the insulating material have approximately the same sinking speed it could still be processed by sifting it, because the wires were bent stick in the sieve and clumps that are entangled with one another are not dissolved. Though a separation with the help of an electrostatic separator would be possible, such However, it is very expensive to set up, so in most cases it will be useful not worth it.

Erfindungsgemäß wird das Feingut des Sichters III nun einer Schleuderpralliwihle der oben beschriebenen Art aufgegeben. Dei einer ausgeführten Versuchsanlage betrug beispielsweise der Innendurchmesser der Mahlbahn 315 mm, die Rotordrehzahl 6000 Umdrehungen pro Minute und der Winkel zwischen der Richtung der rotorachse und der Tangente an die Prallrippen 100. Es wurde ein Miihlendurchsatz von einigen Hundert kg in der Stunde erreicht. Die Intensitat dieser Prailmahlung war so abgestimmt, daE die Litzendrähte zu Knäulen, Ringen oder Kugeln verformt und die Isolierstoffteilchen von den anhängenden Fetzen oder Fasern befreit wurden, daß also ein gut rieselfähiges, nicht zum Verhaken neigendes Material entstanden war, das jetzt in weiteren Trennschritten in seine Bestandteile Kupfer- und Isolierstoffteilchen zerlegt werden konnte. Mit der in der Figur dargestellten, aus den ZZ-Sichtern IV und V und der Siebmaschine bestehenden Versuchsanlage konnten über 99 Z des bisher nicht mehr rückgewinnbaren Kupfers wieder erhalten werden, und zwar mit einer Reinheit von über 99 %. Durch die Anwendung der Pralimahlung mit nachfolgender Sichtung war es nun auch möglich, die Sichter I bis III etwas gröber einzustellen, wordurch die Sauberkeit der hier abgetrennten Kupferfraktionen gesteigert werden konnte.According to the invention, the fine material of the classifier III is now a centrifugal deflector abandoned of the type described above. One of the pilot plants carried out amounted to for example the inner diameter of the grinding track 315 mm, the rotor speed 6000 Revolutions per minute and the angle between the direction of the rotor axis and the Tangent to the Impact ribs 100. A mill throughput of a few hundred kg per hour. The intensity of this prail mill was coordinated in such a way that the stranded wires are deformed into balls, rings or balls and the particles of insulation material have been freed from the attached shreds or fibers, So that a free-flowing material that does not tend to get stuck was created was that now in further separation steps into its constituent parts of copper and insulating material particles could be dismantled. With the shown in the figure, from the ZZ classifiers IV and V and the sieving machine existing test facility were able to exceed 99 Z of the previously no longer recoverable copper can be obtained again, and with a purity of over 99%. By using the prali grinding with subsequent sighting was it is now also possible to set the classifiers I to III somewhat coarser, which means that the The cleanliness of the copper fractions separated here could be increased.

Das hier für Kupfer beschriebene Verfahren kann auch zur Rückgewinnung anderer metallischer Werkstoffe aus Kabeln, z.B. Aluminium oder Konstantan, benutzt werden. Außer zur Xsbelaufbereitung kann das Verfahren auch für die Aufbereitung von anderen, aus Metall und Weichstoff bestehenden Verbundmaterialien verwendet werden, z.B. von Sandwich-Blechen.The process described here for copper can also be used for recovery other metallic materials from cables, e.g. aluminum or constantan, are used will. In addition to the xsbel preparation, the process can also be used for the preparation used by other composite materials made of metal and soft material e.g. from sandwich sheets.

Claims

Patent claims

1. Process for recovering copper from unusable copper cables by comminution until the components are exposed and then separated on separators of various kinds, in that it is not indicated that the mix obtained by the comminution of a fine impact grinding with specific adjusted intensity is subjected, so that the copper wire pieces largely compacted into balls, rings or balls and the isolate particles from loosely attached Shreds and fibers are freed.

2. The method according to claim 1, g e k e n n z e i c h n e t by application a centrifugal impact mill known per se, in which a comminuting element supporting rotor of a grinding path forming a grinding gap with helical Impact ribs uneven and the grist conveyed by an air stream through the Mahlspslt will.

3. The method according to claim 1 or 2, g e k e n n z e i c h n e t through preferably used on stranded wires with a diameter of less than 0.25 =.

L e r s e i t e