DE2724103A1

DE2724103A1 - Verfahren und vorrichtung zum behandeln von metallischem schrott

Info

Publication number: DE2724103A1
Application number: DE19772724103
Authority: DE
Inventors: Albert B Baker
Original assignee: International Recycling Enterprises Ltd
Current assignee: International Recycling Enterprises Ltd
Priority date: 1976-05-27
Filing date: 1977-05-27
Publication date: 1977-12-15
Also published as: US4091825A; JPS5316302A; GB1565914A; CA1092366A

Description

272ΑΊ03

INTERNATIONAL RECYCLING ENTERPRISES, LTD Illinois, USA

Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von metallischem Schrott

Die Erfindung betrifft das thermolytische Destillieren des organischen Isoliermaterials von metallischem Schrott, um reines, unoxydiertes Metall und Isolierungs-Nebenprodukte zu gewinnen.

Die Geschichte des Standes der Technik auf diesem Fachgebiet wird sehr gut in der US-PS 3 877 474 zusammengefa8t. Isoliertes elektrotechnisches Material, wie etwa Drähte, Kabel, Magnetspulen, Transformatoren u.dgl., wird in weitem Umfange in den Industriezweigen der Elektronic, Elektrotechnik, Kommunikation, Luftfahrt, Bautechnik -um nur einige zu nennen - verwendet und fällt dort ebenfalls in weitem Umfange als Schrott an. Solche Materialien bestehen insbesondere aus einem inneren metallischen Leiter, der von einer äußeren Abdeckung aus Isoliermaterial umgeben ist. Mehrleiter-Kabel, abgeschirmte Drähte und Koaxialkabel sind allgemein verwendete Abwandlungsformen.

709850/0934

-*■

die ebenfalls metallische Leiter sowie, im Falle von abgeschirmten Drähten, metallische Abschirmungen umfassen. Kupfer wird am häufigsten als innerer Leiter von Drähten und Kabeln verwendet, und zwar aufgrund seiner hervorragenden elektrischen Leitfähigkeit. Jedoch verwendet man auch andere Materialien, wie beispielsweise Aluminium. Typische Isoliermaterialien umfassen Papier, Gummi, Neopren, Polyvinylchlorid, Polyurethan, Polyäthylen und Teflon.

Millionen Pfund an Schrott werden jährlich in den USA und in anderen Industrieländern produziert, und zwar resultierend" aus einer ganzen Anzahl von Quellen. Zum einen, wie es für die meisten Herstellungsverfahren gilt, führt die Produktion von isolierten Drähten und Kabeln zu einer bestimmten Menge an Ausschuß-Schrottmaterial. Zusätzlich dazu wird Schrott durch die Benutzer von isolierten Drähten und Kabeln erzeugt, und zwar als Ergebnis ihrer Fabrikationsprozesse, durch das Verschrotten unbrauchbarer elektrischer und elektronischer Bauteile, durch das Ersetzen von Strom- und Telefonleitungen, durch das Abreißen von Gebäuden und durch das erneute Verdrahten von elektrischen und elektronischen Systemen und Einrichtungen. In der Regel findet man den Schrott von isolierten Drähten und Kabeln in Form einer Masse loser Strangstücke von unterschiedlicher Länge, die zu dicken Spulen oder Ballen gewickelt bzw. verfilzt sind. Das Vorhandensein von Tonnen an Metall, beispielsweise an Kupfer, in dieser Form hat zu Anstrengungen angeregt, das Metall in wirtschaftlicher Weise zurückzugewinnen.

Zum Stande der Technik gehört eine Anzahl von Verfahren zum Wiedergewinnen von Metall aus isoliertem Schrott. Ein bekanntes Verfahren zum Zurückgewinnen der Metall-

709850/0934

leiter aus Abfalldrähten- und Kabeln besteht darin, die Isolierung manuell zu entfernen,und zwar durch Abschneiden und Abstreifen. Da es bei diesem Verfahren erforderlich ist, jeden Leitungsdraht einzeln zu behandeln, ist das Verfahren langsam und kostenaufwendig, selbst wenn es sich um lose Drähte oder Kabel handelt. Liegen die Drähte und Kabel in Form von verschlungenen Spulen oder Bündeln vor, so verbietet sich das manuelle Abstreifen, da man den Schrott erst in einzelne Stränge auftrennen müßte, bevor man ihn behandeln könnte. Abgesehen von dem Arbeits- und Zeitaufwand eignet sich dieses Verfahren vor allen Dingen lediglich für Drähte und Kabel mit großen Durchmessern, beispielsweise AWG oder MCM größer als 8.

Ein weiteres bekanntes Verfahren besteht im chemischen Auflösen des Isoliermaterials. Dieses Verfahren hat sich als relativ unwirtschaftlich erwiesen, und zwar aufgrund des typisch hohen Feststoff-Gewichtsanteils der Isolierung, bezogen auf den inneren Leiter. Beispielsweise beträgt der Gewichtsanteil der Isolierung, die einen inneren Kupferleiter bedeckt, 28 - 30 % des Drahtgewichtes. Aufgrund des relativ hohen Feststoffanteils sind die Kosten für das chemische Mittel, das man zum Auflösen einer ausreichenden Menge an Isoliermaterial für die Wiedergewinnung eines Pfunds Metall benötigt, zu hoch im Verhältnis zum Marktwert des wiedergewonnenen Pfunds Metall. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens ergibt sich aus der Tatsache, daß viele unterschiedliche Isoliermaterialien für Drähte und Kabel verwendet werden. Dies bedeutet, daß derjenige, der die Wiedergewinnung durchführt, eine Vielzahl von Chemikalien vorrätig halten muß, von denen jede speziell dazu geeignet ist, eine bestimmte Art von Isoliermaterial aufzulösen.

Ein weiteres gebräuchliches Verfahren umfaßt die Verbrennung de;. Isoliermaterials, um die Wiedergewinnung des

709850/0934

ΛΌ

Metalleiters in Drähten und Kabeln zu ermöglichen. Dieses Verfahren unterliegt ernsthaften praktischen Einschränkungen. An erster Stelle steht, daß das wiedergewonnene Material durch die hohe Temperatur, die man zum Abbrennen des Isoliermaterials benötigt, verkohlt, nämlich oxydiert ist. Im Falle von Kupferleitern führt die Verbrennung zu einem Gewichtsverlust von Größenordnungsmäßig 6 Prozent bezogen auf das theoretisch wiedergewinnbare Kupfer. Zum anderen ist oxydiertes Metall von geringerer Qualität als unoxydiertes Metall und eroringt daher weniger beim Verkauf. Ein zusätzlicher und sehr wesentlicher Nachteil des Verbrennungsverfahrens besteht darin, daß eine Luftverschmutzung erzeugt wird, sofern man nicht speziell für diesen Zweck ausgelegte Einrichtungen zur Verhinderung der Luftverschmutzung verwendet. Schließlich zerstört das Verbrennungsverfahren das Isoliermaterial, so daß also jeglicher Wert, den das Isoliermaterial auch immer haben mag, verlorengeht.

Um die mit den Verbrennungsverfahren verbundenen Cxydationsprobleme zu vermeiden, ist man in jüngster Zeit dazu übergegangen, das Erhitzen in nicht oxydierender Atmosphäre durchzuführen, siehe beispielsweise die US-PS 3 821 026 und die US-PS 3 225 428. Bei einem anderen Verfahren bewirkt man die Zersetzung der Isolierung ohne Oxydation des Drahtes durch externe Erhitzung eines Reaktionskessels, der gegen das Einströmen von Luft abgedichtet ist, siehe die US-PS 3 448 509.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum wirksamen und wirtschaftlichen Abscheiden und Wiedergewinnen der Komponenten von isoliertem Metallschrott zu schaffen. Dabei soll reines, unoxydiertes Schrottmaterial zurückgewonnen werden, und zwar ohne daß irgendwelche Ver-

709850/0934

unreinigungen in die Atmosphäre abgegeben werden. Das Verfahren soll sich in relativ kurzer Zeit durchführen lassen.

Hierzu schafft die Erfindung ein Verfahren zum Entfernen organischer Isolierung von isoliertem metallischem Schrott, welches gekennzeichnet ist durch thermische Zersetzung des organischen Isoliermaterials in flüchtige und nicht flüchtige Bestandteile innerhalb eines geschlossenen, extern erhitzten Kessels bei einem Druck von mindestens 0,7 atm (10 psi) und durch Abtrennen des Metallschrotts von den nicht flüchtigen Zersetzungsbestandteilen.

Die Erfindung richtet sich ferner auf eine Vorrichtung zum Entfernen organischer Isolierung von isoliertem metallischem Schrott, und zwar ist diese Vorrichtung gekennzeichnet durch einen verschließbaren, luftdichten Druckkessel zur Aufnahme einer Charge von isoliertem Metallschrott; durch eine Einrichtung zum externen Erhitzen des Kessels, um das organische Isoliermaterial thermisch in flüchtige und nicht flüchtige Bestandteile zu zersetzen; durch eine Einrichtung zum periodischen Abziehen der flüchtigen Zersetzungsbestandteile aus dem Kessel während der thermischen Zersetzung der organischen Isolierung, wobei diese Einrichtung einen positiven Druck im Kessel aufrechterhält; durch eine Einrichtung zum Wiedergewinnen der flüchtigen Zersetzungsprodukte in flüssiger Form, wobei diese Einrichtung im wesentlichen keine Abgase bildet; und durch eine Einrichtung zum Abtrennen des Metallschrotts von den nicht flüchtigen Zersetzungsprodukten.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten AusfUh-

709850/0934

rungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung. Die Zeichnung zeigt ein Blockdiagramm für einen Verfahrensablauf.

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Behandeln isolierten metallischen Schrotts. Repräsentative Beispiele für isolierte metallische Schrottgegenstände im Sinne der Erfindung sind unter anderem Drähte, Kabel, Magnetspulen, Transformatoren, Petroleum-Gallert-gefüllte Kabel, bleiabgeschirmte Kabel und dgl. Der Begriff "organische Isolierung", wie er hier verwendet wird, soll sämtliche Isoliermaterialien umfassen, die ganz oder zum Teil aus organischen Substanzen bestehen. Anorganische Isolierungen, wie etwa Asbest, fallen nicht in den Bereich der Erfindung. Repräsentative Beispiele für organische Isoliermaterialien, wie sie im allgemeinen verwendet werden, sind Papier, Asphalt, Gummi, Neopren sowie Kunststoffe, etwa Polyvinylchlorid, Polyurethan, Polyäthylen und Teflon. Der Draht bzw. der metallische Träger kann aus beliebigen Metallen oder Legierungen bestehen. Allgemein verwendete Metalle sind beispielsweise Kupfer und Aluminium.

Entsprechend dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel wird isolierter metallischer Schrott in einen Druckkessel 1 eingegeben. Man kann den Schrott direkt in den Druckkessel einbringen oder ihn innerhalb des Kessels unter Verwendung von Drahtkörben, Fachboden oder ähnlichen Trägern abstützen.

Die Größe der Schrottcharge hängt von der speziellen Auslegung des Kessels ab. Behandelt man Schrott aus Draht oder Kabel, so besteht die Charge vorzugsweise aus einzelnen Draht- oder Kabelstücken, die auf geeignete Länge zugeschnitten sind, beispielsweise auf eine Länge von 45 cm

709850/0934

(18 Zoll). Längere Stücke kann man ohne weiteres verwenden, wenn größere Vorrichtungen vorhanden sind. Die Schrottcharge kann auch in Form einer Masse loser Strangstücke von unterschiedlicher Länge vorliegen, die zu großen Spulen oder Ballen verschlungen sind. Die Ballen, die sich für eine Behandlung nach der Erfindung eignen, können äußerst unterschiedlich in ihrer Dichte sein. Wenn die Dichte der Masse ansteigt, kann es jedoch wünschenswert sein, den Kessel mit einem höheren Druck zu betreiben, wie es im folgenden noch erläutert werden soll, um eine bessere Wärmeübertragung hervorzurufen.

Nachdem die Masse in den Druckkessel eingebracht worden ist, wird letzterer vollständig abgedichtet, und zwar sowohl gegen das Einströmen als auch gegen das Ausströmen jeglicher Gase. Man schließt ein Flüssigkeits-Ausflußventil 2 sowie ein Gas- oder Dampf-Abzugventil 3. Der abgedichtete Druckkessel wird anschließend extern erhitzt, um die organische Isolierung thermisch zu zersetzen. Bei dem hier behandelten Ausführungsbeispiel bestehen die Mittel zum externen Erwärmen des Kessels aus einem Gasofen 4. Das externe Erwärmen kann auch mit anderen Mitteln durchgeführt werden, beispielsweise durch elektrisches Beheizens des Kessels. Auf der Zeichnung ist lediglich ein einziger Kessel dargestellt, jedoch ist es für den Fachmann ohne weiteres ersichtlich, daß man in einem gemeinsamen Ofen auch eine Mehrzahl solcher Kessel extern beheizen kann.

Die Temperatur der thermischen Zersetzung hängt von der Art der behandelten Isolierung ab und läßt sich vom Fachmann ohne weiteres durch einfache, in kleinstem Rahmen durchgeführte Versuche bestimmen. Bei den meisten der gewöhnlich verwendeten Isolierungsmaterialien tritt die Zersetzung bei einer Temperatur ein, die im Bereich von etwa 250°C bis etwa 550⁰C liegt ( 500⁰F bis 1000⁰F). Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß der bevorzugte Temperatur-

709850/0934

Ik

bereich für Papierisolierungen bei etwa 250°C bis 320⁰C (500 bis 60O⁰F), für Asphaltisolierungen bei etwa 320⁰C bis 430°C ( 600 bis 800⁰F), und für die meisten Kunststoffe bei etwa 370⁰C bis 490°C (700 bis 900⁰F) liegt. Isoliermaterialien auf Asphaltbasis werden am besten bei etwa 430 C (800 F) zersetzt, wohingegen die wirksamste Temperatur zum Zersetzen von Kunststoffmaterial, wie beispielsweise Polyvinylchlorid, bei etwa 455°C (850⁰F) liegt. Die Zersetzungsprodukte, die im Druckkessel erzeugt werden, variieren ebenfalls in Abhängigkeit von der bestimmten Art des organischen Isoliermaterials, bestehen jedoch, allgemein gesagt, im wesentlichen aus flüchtigen und nicht flüchtigen Bestandteilen.

Eines der wichtigsten Merkmale der Erfindung besteht darin, daß die thermische Zersetzung in einem abgedichteten Kessel unter Druck stattfindet. Wenn sich die flüchtigen Zersetzungsprodukte aus der Schrottmasse zu entwickeln beginnen, steigt der Druck in dem abgedichteten Kessel an. Die Vorrichtung nach der Erfindung ist vorzugsweise mit einem Manometer 5 versehen, welches den Druckanstieg anzeigt, wenn die flüchtigen Bestandteile erzeugt werden. Sobald der Druck im Kessel ein vorbestimmtes Maximum erreicht, wird ein Teil der Dämpfe und Gase aus dem Kessel in ein geschlossenes Rückgewinnuncssystem abgeblasen, indem man das Ventil 3 sowie ein weiteres Ventil 6 öffnet. Der Druck sollte jedoch nicht vollständig aus dem Kessel 1 abgelassen werden. Ein lediglich teilweises Entlüften stellt sicher, daß im Kessel ein positiver Druck aufrechterhalten bleibt. Der Mindestdruck, der erhalten bleiben sollte, liegt vorzugsweise bei 0,7 atm ( 10 psi). Beste Ergebnisse wurden erzielt mit einem Mindestdruck von etwa 1,4 atm (20psi). Der vorbestimmte Maximaldruck

709850/0934

272A103 /I S

des Systems hängt ab von der Gestaltung und Konstruktion des Kessels. In aller Regel reichen Drücke von unter 7 atm (100 psi) und vorzugsweise unter 3,5 atm (50 psi) aus, um die gewünschten Resultate zu erzielen, jedoch kann man auch mit höheren Drücken arbeiten. Beste Ergebnisse für eine große Zahl von Isoliermaterialien ergeben sich, wenn man erfindungsgemäß den Druck im Kessel zwischen etwa 1,4 und 2,8 atm ( 20 bis 40 psi) hält.

Die Verwendung eines druckbeaufschlagten Systems führt zu thermischen Zersetzungszeiten, die etwa um das Fünffache bis Zehnfache kürzer sind, als bei einem gleichen System unter atmosphärischem Druck. Beispielsweise wurde mit den erfindungsgemäßen Verfahren eine Charge von 545 Kilogramm (1200 pound) an Petroleum-Gelee-gefülltem Kommunikationskabel in etwa 2 Stunden bei einer Temperatur von 430°C (&00 F) und einem Druck zwischen 1,4 und 2,8 atm ( 20 bis 40 psi) zersetzt.

Dieses Verfahren wurde unter Verwendung der gleichen Charge, der gleichen Vorrichtung und der gleichen Betriebsbedingungen wiederholt, abgesehen davon, daß man den Kessel ständig entlüftete und daß sich daher kein Druck aufbauen konnte. Unter diesen Umständen dauerte es etwa 12 Stunden, um den gleichen Zersetzungsgrad zu erreichen, wie es mit dem Drucksystem nach der Erfindung der Fall war. -ErfindungsgemäB eignen sich Zeiten von etwa 45 Minuten bis etwa 2 Stunden -gee_t um die am häufigsten verwendeten Isoliermaterialien zu zersetzen. Man kann auch längere und kürzere Zeiten verwenden, wobei sich dadurch ein Anstieg oder Abfall des Zersetzungsgrades ergibt.

Die periodisch abgezogenen flüchtigen Zersetzungsprodukte, die den Kessel durch die Ventile 3 und 6 verlassen, werden einem Wiedergewinnungssystem zugeführt, das mindestens

709850/0934

Ab

einen Kondensator aufweist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach der Zeichnung umfaßt dieses System einen Primärkondensator 7, einen Sekundärkondensator 8 sowie einen Endkondensator 9, wobei sämtliche Kondensatoren von außen beispielsweise mittels Wasser gekühlt sind. Die Kondensatoren können über Ventile 10 und 11 gegeneinander verschließbar sein, und sie sind mit Kondensat-Rückgewinnungsventilen 12, 13 und 14 versehen. Da die Kondensatoren vorzugsweise unter positivem Druck betrj eben werden, können sie mit Manometern 15, 16 und 17 ausgerüstet werden. Verwendet man mehr als einen Kondensator, so betreibt man jeden nachfolgenden Kondensator bei einer geringeren Temperatur und einem geringeren Druck, bezogen auf den vorausgehenden Kondensator, um die Zersetzungsprodukte der Isolierung fraktionell zurückzugewinnen. Vorzugsweise ist das Rückgewinnungssystem abgeschlossen, so daß keine Zersetzungs-Nebenprodukte in die Atmosphäre austreten können. Man kann auch ein Wiedergewinnungssystem verwenden, das mindestens einen Kondensator und einen Wasser-Naßreiniger zum Reinigen der in die Atmosphäre gehenden Abgase aufweist.

Wenn die Schrottcharge vollständig zersetzt ist, schaltet man die Beiheizung aus und läßt den Druck im Kessel ab, wobei irgendwelche Rückstände an flüchtigen Bestandteilen aus dem Kessel austreten und in das Rückgewinnungssystem gelangen können. Man kann das Ventil 3 verschließen, um den Kessel vom Rückgewinnungssystem zu trennen.

Bei einer ganz besonders vorteilhaften Betriebsweise werden erfindungsgemäß drei Druckkessel verwendet. Während man den einen die Heizperiode durchlaufen läßt, wird der zweite gekühlt und der dritte entladen sowie mit einer Schrottcharge gefüllt.

709850/0934

Das Abtrennen des metallischen Schrotts von den nicht flüchtigen Zersetzungsprodukten hängt etwas von der Art der organischen Isolierung ob. Die organische Isolierung kann sich in lediglich feste und gasförmige Bestandteile zersetzen (beispielsweise die meisten Kunststoffe), oder aber auch in feste, flüssige und gasförmige Bestandteile (beispielsweise Isolierunger, auf Asphaltbasis). Im letztgenannten Fall versieht man den Kessel mit Einrichtungen, um die flüssigen Produkte, die sich bei der Zersetzungstemperatur nicht verflüchtigen, ablaufen zu lassen. Hierzu dient das in der Zeichnung dargestellte Ventil 2. Eine solche Drainageeinrichtung ist überflüssig für eine solche Isolierung, die lediglich feste Rückstände bildet.

Den letzten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt das Abtrennen dieser festen Zersetzungsprodukte von dem metallischen Schrott dar. In den meisten Fällen ist der Feststoffrückstand ein kohliger Zunder oder Stoff, der locker an der Fläche des metallischen Schrotts haftet. Die Kohle wird durch mechanische Einwirkung vom Schrott getrennt, beispielsweise dadurch, daß man den mit dem Rückstand überzogenen Schrott der Einwirkung eines Schüttelsiebes, einer Putztrommel o.dgl. unterwirft. Sämtliche mechanischen Vorrichtungen, die vibrieren oder die Kohle vom Schrott abschlagen, können in an sich bekannter Weise eingesetzt werden.

Die Erfindung ist sowohl wirksam als auch wirtschaftlich, da sämtliche Isoliermaterialien entweder in der einen, oder in einer anderen Form zurückgewonnen werden. Nebenprodukte stellen unter anderem Öle, Teere, Kunststoffe, Säueren, brennbare Gase und Kohlenstoff dar. Beispielsweise im Falle einer Isolierung auf Asphaltbasis umfassen die zurückgewonnenen Nebenprodukte einen schweren Asphalt,

709850/0934

der aus dem Druckkessel abgezapft wird, eine Anzahl leichter Kohlenwasserstofföle, die in den Kondensatoren zurückgewonnen werden, und eine kohlenstoffhaltige Kohle, die aus dem letzten mechanischen Trenrschritt wiedergewonnen wird. Kondensi3rte Öle dienen dazu, sämtliche leichten Kohlenwossersto f f-Drennrjase, die bei der Pyrolyse-Reaktion erzeugt werden, zu berieseln und mitzurehmen. Diese Öle können später entgast werden, um die wertvollen Nebenprodukte abzutrennen. Im Falle von gechlorten Kunststoffen werden die im Druckkessel erzeugten HCl-Dämpfe als wässrige Lösung von Chlorwasserstoffsäure zurückgewonnen, die durch Kondensieren der Feuchtigkeit in der Restluft des Systems und durch Lösen des HCl-Gases in dieser kondensierten Feuchtigkeit gebildet wird. Blei kann man aus einer bleihaltigen Isolierung dadurch zurückgewinnen, daß man das geschmolzene Blei während des Zersetzungsprozesses am Boden aus dem Druckkessel abfließen läßt.

Bei der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung werden im wesentlichen keine Abgase erzeugt und daher auch keine Stoffe in die Atmosphäre abgegeben. Wie oben beschrieben, werden die nicht kondensierten gasförmigen Produkte, die ohnehin nur eine im wesentlichen geringe Menge ausmachen, in eines der Kondensate eingetragen oder dort gelöst. Die Menge an System-Restluft ist so gering, da3 sie nicht zu irgendeinem beträchtlichen gasförmigen Rückstand beiträgt. Dementsprechend ist der gesamte Prozeß vollständig verschmutzungsfrei. Sofern mit einem Wasser-Berieseler gearbeitet wird, entsprechen die Rückstände ebenfalls den geltenden Bestimmungen bezüglich der Luftverschmutzung.

Der metallische Schrott, der mit dem Verfahren nach der Erfindung zurückgewonnen wird, ist vollständig frei von jeder Isolierung und deren zersetzter Produkte, -©es-

709850/0934

Das Metall hat sich im wesentlichen physikalisch und chemisch nicht verändert, und es wird kein Metallanteil verloren bzw. zu'einer unverwendbaren Form oxydiert.

Bei der vorliegenden Beschreibung wird auf isolierten metallischen Schrott und insbesondere auf isolierte Drähte und Kabel Bezug genommen. Es ist jedoch für den Fachmann ohne weiteres ersichtlich, daß die Erfindung gcnz allgemein auf das Entfernen von organischen Überzügen von Metallträgern anwendbar ist.

Beispiel

Der nach dem vorliegenden Beispiel verarbeitete isolierte Metallschrott ist Petroleum-Gallert-gefülltes (petroleum jelly filled) Kommunikationskabel, wie man es derzeit für Telefonkabel verwendet, welche frei oder unter der Erde verlegt sind. Diese Kabel bestehen aus einer großen Anzahl von gesonderten Kupferdrähten, die mit Polyurethan isoliert sind. Die isolierten gesonderten Drähte bilden Gruppen, welche mit einer Kupferabschirmung umwickelt werden. Diese Anordnung wird mit einer äußeren Abschirmung aus einer Polyurethan-Isolierung überzogen, wobei man den Raum innerhalb des zusammengesetzten Kabels mit Petroleum-Gallert, nämlich mit natürlicher Vaseline, ausfüllt. SchrottstUcke von solchen Kabeln werden in den Druckkessel 1 eingebracht, woraufhin man letzteren abdichtet und in den Ofen 4 setzt. Sämtliche in der Zeichnung dargestellten Ventile sind geschlossen. Das Rückgewinnungssystem wird sodann über eine schnell lösende Kupplung 18 mit dem Kessel verbunden.

Der Ofen wird solange beheizt, bis die Temperatur im Kessel

709850/0934

150°C ( 300°F) bzw. der Druck 2,b atm ( 40 psi) erreicht, je nach dem welcher Wert zuerst erreicht wird. Sodann öffnet man das Ventil 3 und läßt es während des gesamten Verfahrens offen. Man öffnet das Ventil 6 solange, bis das Manometer 5 einen Druck vor. 1,4 atm ( 20 psi) anzeigt, wodurch Druck in den Kondensator 7 eingelassen wird. Das Ventil 6 wird sodann wieder geschlossen, bis das Manometer auf 2, 8 atm (40 psi) ansteigt, woraufhin man sodcnn erneut den Kesseldruck in den Kondensator 7 leitet. Diese Vorgänge werden solange wiederholt, bis der Druck im Kondensator 7 entsprechend dem Manometer 15 einen Wert von 1,4 atm (20 psi) erreicht. Sodann öffnet nan das Ventil 10, um den Druck des Kondensators 7 in den Kondensator 8 abzugeben. Das Ventil 6 wird sodann de-art betätigt, daß der Druck im Kessel zwischen 1,4 und 2,8 atm ( 20 bis 40 psi) verbleibt, und zwar solange, bis der Kondensator 7 wiederum einen Druck von 1, 4 atm ( 20 psi) erreicht. Sodann wird das Ventil 10 geschlossen und das Ventil 11 geöffnet, um den Druck in den Kondensator 9 zu entlasten. Zu diesem Zeitpunkt hat der Druck im Kessel 1 angefangen sich zu vermindern, d.h., er wird den Wert von 2,8 atm (40 psi) nicht erreichen. Die Ventile 6, 10 und 11 werden nacheinander so betätigt, daß der Kondensator 7 auf einem niedrigeren Druck als aer Kessel 1 verbleibt, der Kondensator 8 auf einen niedrigeren Druck als der Kondensator 7 verbleibt und der Kondensator 9 auf einem niedrigeren Druck als der Kondensator 8 verbleibt, und zwar solange, bis der Druck im Kessel 1 den Wert 0 erreicht. Dies bedeutet, daß keine weiteren Dämpfe oder Gase erzeugt werden. Während des Verlaufs dieser Abblas-Zyklen wird die Temperatur im Kessel 1 auf 450 C ( 800 F) gebracht.

Nach Beendigung der thermischen Zersetzung schließt man die Ventile 3 und 6 und ninr.it cen Kessel 1 vom Wiedergewin-

709850/0934

nungssysten ab. Uachdem man den Kessel 1 auf eine Temperatur abgekühlt hat, die unterhalb des £ntflar.vnungspunktes des geschmolzenen und auf dem Kesselboden gesammelten Kunststoffs liegt, öffnet man das Ventil 2, um dieses Nebenprodukt abzuziehen. Sodann wird der metallische Schrot', der eine locker anhaftende Schicht aus kohligem Zunder trägt, aus dem Kessel herausgenommen und zu einer Putzstation verbracht, an der die Kohle durch mechanische Einwirkung abgeschlagen wird. Die kondensierten Nebenprodukte werden aus den Kondensatoren durch die Ventile 12, 13 und 14 abgezogen.

Zwar wurde die Erfindung anhand spezieller Ausführungsformen erläutert, jedoch sei darauf hingewiesen, daß für den Fachmann eine Vielzahl von Modifikationen ohne weiteres ersichtlich ist.

£rfindungsger.idß wird also ein metallischer Schrott mit ai.'er.-. Überzug aus organischem Isoliermaterial behandelt, c.-n ein reines, nicht oxydiertes metalliscnes Substrat r.owie verschiedene Isolations-Ncoenproaukte zu erhalten, und zwar durch thermische Zersetzung der organischen isolierung unter Druck in einem verschlossenen, von außen beheizten Kessel. Die flüchtiger. Zc-rsetzungsprodukte ■werdon periodisch in ein Gas- oüor Da.-npf-Wiedergewinnungs- -iyste.T· abgelassen, wchir.gecon rna η die rieht flüchtigen Zersetzungsproduk te, vor alisr; Dingen kohiigen, am gereinigter, Schrott haftenden Zunder, durch mechanische Zinwirkunj abtrennt, beispli-isweise euren Vibration oder Schleudern. Die £rfir.dung ü.ifa3t ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

709850/0934

Le e r"s e i t e

Claims

ΙΝΤ£Κ\ΑΤΙϋ;·ίΑΙ_ RECYCLING ENTERPRISES, LTD Illinois, U5A PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Entfernen organischer Isolierung von isolierten rnstallischem Schrott,

^kennzeichnet durch

thermisches Zersetzen des organischen Isoliermaterials ir flüchtige und nicht flüchtige Bastandteile innerhalb eir.es geschlossenen, extern erhitzter. Kessels bei einem Druck von mindestens 0,7 atm (10 psi) und aurch Abtrennen aes Metallschrotts von nicht flüchtigen Zersetzungsbeotandteilen.

2. Vorfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

da3 cie organische Isolierung aus der Gruppe Papier, Gummi, l.eopren, Asphalt und Kunststoff ausgewählt ist.

3. Vorfahren r.ach ^r.spruch 1 oder 2, Cvidijr ch Ocker.nzc-i ehr .; t,

cic:3 die f !.scheinen Zerziczur g jprodukto wahrend des Zorsotzungsvorjanejs poric^iich a« dem Kessüil abgezogen werden, wobei man ir..ierhaib de-ε Ktsuels einar. Druck von mindestens 0,7 at.-n (10 psi) cufrechtorhält.

709850/0934

OFWGJNAL IN8PECTED

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die flüchtigen Zersetzungsprodukte in einem geschlossenen Wiedergewinnungssystem zurückgewonnen werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, da3 das geschlossene Wiedergewinnungssystem mindestens einem Kondensator aufweist, um die flüchtigen Zersetzungsprodukte ohne wesentliche Abgasentwicklung in flüssige Nebenprodukte umzuwandeln.

<3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, oadurch gekennzeichnet, da3 die nicht flüchtigen Zersotzungsprodukte eine flüssige Fraktion und eine kohlige feste, an dem Metallschrott haftende Fraktion urnfasssr..

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß man die flüssigen und festen Fraktionen durch Abziehen der flüssigen Fraktion abtrennt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die kohligen Feststoffe durch mechanische Einwirkung von cen r.-.etcl lischer. Schrott abtrennt.

9. Verfahren nach eir.em der Ansprüche 1 ois 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Einwirkung eine Bshandlung in einer Putztrommel o.dgl. umfaßt.

709850/0934

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

daS die nicht flüchtigen Zersetzungsprodukte einen kohligen Feststoff umfassen, der an den metallischen Schrott haftet.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,

daß der kohlige Feststoff durch mechanische Einwirkung von dem metallischen Schrott abgetrennt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,

caß die mechanische Einwirkung eine Behandlung in einer Putztrorror.el o.dgl. umfaßt.

13. Verfahren zum Entfernen organischer Isolierung von isoliertem metallischem Schrott,

dadurch gekennzeichnet,

daß der isolierte Metallschrott in einen geschlossenen, luftoichten Kessel eingebracht wird; da3 die organische Isolierung unter einem Druck von mindestens 0,7 atm (10 psi) thermisch zersetzt wird, und zwar durch externe Beheizung des geschlossenen Kessels; daß die flüchtiger. Zersetzungsprodukte während des Zersetzungsvorganys periodisch aus dem Kessel abgeblasen werden, während man innerhalb des Kessels einen Druck von mindestens 0,7 atm ( 10 psi) aufrechterhält; ca3 die flüchtigen Zersetzungsprodukte in einem geschlossenen Wiedergewinr.ungssystem zurückgewonnen werden; und daß der metallische Schrott nach Beendigung des Zersetzungsvorganges von den nicht flüchtigen Zersetzungsprodukten abgetrennt wird.

709850/0934

14. Verfehren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung aus der Gruppe Papier, Gummi, Neopren, Asphalt und Kunststoff ausgewählt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das geschlossene Wiedergewinnungssystem mindestens einen Kondensator aufweist, um die flüchtigen Zersetzungsprodukte ohne wesentliche Abgasentwicklung in flüssige Nebenprodukte umzuwandeln.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht flüchtigen Zersetzungsprodukte eine flüssige Fraktion und eine kohlige feste, an aom Metallschrott haftende Fraktion umfassen.

17. Verfahren nach einem aer Ansprücne 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß man die flüssige und die feste Fraktion durch Abzug der flüssigen Fraktion abtrennt.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß man den kohligen Feststoff durch mechanische Einwirkung von dem metallischem Schrott entfernt.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Einwirkung die Behandlung in einer Putztrommel o.dgl. umfaßt.

709850/0934

-26-

20. Verfahren räch einem aor Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet,

äa3 die nicht flüchtigen Zersetzungsprodukte einen kohligen, am Metallschrott haftenden Feststoff umfassen.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet,

daß der kohlische Feststoff durch mechanische Einwirkung von dem metallischen Schrott abgetrennt wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet,

da3 die mechanische Einwirkung eine Behandlung ir. einer Putztrommel od.dgl. umfaßt.

23. Vorrichtung zum Entfernen organischer Isolierung von isoliertem netalliscnerr. Schrott, gekennzeichnet durch

einen verschließbaren, luftdichten Druckkessel (1)zur Aufnahme einer Charge von isoliertem metallischem Schrott; durch eine Einrichtung (4) zum externen Erhitzen des Kessels, um das organische Isoliermaterial thermisch in flüchtige und nicht flüchtige Bestandteile zu zarsetzenj durch eine Einrichtung (3,6) zum periodischen Abziehen cer flüchtigen Z ,rsetzungsbestardteile aus dem Kessel während der thermischer. Zersetzung der organischen Isolierung, wobei diese Einrichtung einen positiven Druck i.r» Kessel aufrechterhält; ciurch ο ine Einrichtung (7 bis 9) zum Wiedergowinntn der flüchtiger. Zersotzungsprodukte in flüssiger Form, wobei diese Einrichtung im wesentlicher, kein« gasförmiger. .^Jckstcinde bildet; und durch eine Einrichtung zum Abtrennen cios >1etallschrotts von den nicht flüchtigen Zersetzungsprouukten.

709850/0934

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Wiedergewinnen mindestens einen Kondensator (7 bis 9) aufweist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Abtrennen eine Putztrommel ο.dgl, umfaßt.

709850/0934