JP2000322960A - 電線被覆廃材の湿式比重差分別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は使用を終えたサイズの小さい電線の
電線被覆廃材を再利用するために、該廃材から銅を効率
よく除く電線被覆廃材からの銅の除去方法を提供するこ
とを課題とする。 【解決手段】 本発明は、粉砕したプラスチック被覆電
線廃材を傾斜する水槽に水とともに供給し、該水槽を振
動させて上流側に銅を移動させ、下流側にプラスチック
廃材を移動させて分別する湿式比重差分別装置におい
て、前記水槽の下流側に該水槽に沿わせて、傾斜し振動
する副水槽を設け、水槽の側面下部と副水槽とを連結管
で接続してなることを特徴とする電線被覆廃材の湿式比
重差分別装置であり、電線被覆廃材から銅をできるだけ
除去し、かつ、プラスチックの種類にまで分別して再利
用しうるようにすることにある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は使用を終えた電線を
回収し、解体したプラスチック被覆電線の被覆廃材を再
利用、または廃却処理するために、該廃材を銅とプラス
チック（ゴムを含む）とに分離するとともに被覆廃材の
種類による比重差を利用してそれぞれの被覆廃材に効率
よく分離する電線被覆廃材の湿式比重差分別装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】電線、特に屋外に配線された電線は、そ
の安全性を考慮して、一定期間使用されると取り替えら
れる。取り替えられた廃電線は導体（主として銅）と被
覆廃材（主としてプラスチック、一部ゴムが含まれるこ
ともある）とに分離される。分離された被覆廃材の内、
石油系の材料からなる被覆廃材については燃料化して石
油代替エネルギーとしての再利用（リサイクル）の方法
が開発されている。一方、有害な塩素を含有する塩化ビ
ニル樹脂を主体とした被覆廃材の再利用（リサイクル）
も研究が進み、リサイクルの道が開けつつある。

【０００３】廃電線のリサイクルは先ず電線を導体
（銅）と被覆廃材（プラスチック）とに分離する。導体
と被覆廃材との分離は電線のサイズにより次の２つの方
法に分けられる。 （１）導体径が１．６ｍｍ以上の電線 回収された廃電線を一定の長さに切断し、ケーブルコア
まで解体後、該ケーブルコアを剥線機により導体から被
覆材を剥がして導体と被覆廃材とを分離する方法（以下
剥線法という）。このようにサイズの大きい電線につい
ては回収時点で被覆材の種類が判別でき、かつ剥線法で
導体と被覆材とを分離回収することができるために回収
された被覆廃材には銅が付着していることは殆どなく、
従って被覆廃材はそのまま再処理工程へと回すことがで
きる。

【０００４】（２）導体径が１．６ｍｍ未満の電線 回収された廃電線を自動粉砕機に投入し、導体と被覆廃
材とを一緒に細かく切断、粉砕（ナゲット処理）し、粉
砕片を比重差によって導体と被覆廃材とに分離する方法
（以下ナゲット法という）。通信線等細線からなる廃電
線は被覆材による分別回収がなされておらず、ポリエチ
レン被覆電線、ポリ塩化ビニル被覆電線等が混在した状
態で回収される。回収された廃電線はそのままナゲット
処理されるために、銅を分離した後の被覆廃材はポリエ
チレンとポリ塩化ビニル（およびゴム）とが混在したま
まになっているため、リサイクルは極めて困難な状況に
あり、また、ポリエチレンとポリ塩化ビニルとの混入比
率はポリ塩化ビニルの方が多いために焼却処分もでき
ず、殆どが埋立処理されていた。

【０００５】また、廃電線をナゲット法にて導体と被覆
廃材とに分離すると、分離後の被覆廃材には最高で６％
もの銅が残留したままとなっていた。このため、被覆廃
材を高炉用燃料の代替エネルギーとして使用する場合、
鉄を熔解する高炉では、燃料中に銅が含まれていると、
その銅が鉄に入り込んで鉄の品質を極端に劣化させるた
め、燃料中の銅の量を極端に少なくする必要がある。し
かしながら、ナゲット法にて処理した廃電線の被覆廃材
には前述したように最高で６％もの銅が含まれているた
めに高炉用の燃料としては再利用することもできない状
況にある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者はナ
ゲット処理した被覆廃材につき湿式比重差分別装置の水
槽（トラフ）の振動数、水槽の傾斜角度、噴射水量を種
々変化させてポリエチレン廃材とポリ塩化ビニル廃材、
そして少量含まれるゴム廃材の比重差による分別と、プ
ラスチックと銅粉の分離実験を繰り返したところ、銅を
０．２％程度まで除去することに成功したが、銅をこれ
以上取り除くことはできなかった。そこで、本発明者は
水槽の下流におけるプラスチック廃材の分布状況を具に
研究したところ、水槽下流のプラスチック材排出口で
は、材料が比重差により層状に堆積されることを見いだ
し、本発明に到達した。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、廃電線の被覆
廃材から銅を極力除去し、被覆廃材の再利用を可能とす
る電線被覆廃材の湿式比重差分別装置を提供するもので
ある。本発明は、粉砕したプラスチック被覆電線廃材を
傾斜する水槽に水とともに供給し、該水槽を振動させて
上流側に銅を移動させ、下流側にプラスチック廃材を移
動させて分別する湿式比重差分別装置において、前記水
槽の下流側に該水槽に沿わせて、傾斜し振動する副水槽
を設け、水槽の側面下部と副水槽とを連結管で接続して
なることを特徴とする電線被覆廃材の湿式比重差分別装
置である。

【０００８】本発明の水槽と副水槽との傾斜角度は、水
槽の傾斜角度を副水槽の傾斜角度よりも小さくすること
により効率よく銅とプラスチック廃材とを分別すること
ができる。また、副水槽の下流にプラスチック廃材の排
出口を設けることにより、プラスチック廃材の種類によ
る分別が可能となる特徴を有する。更に、水槽と副水槽
との水流の速さを、水槽の方の水流の速さを、副水槽の
水流の速さよりも早くすることにより、より効率的に銅
とプラスチック廃材とを分別することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。図
１および図２は本発明の湿式比重差分別装置の１実施形
態を示すもので、１は粉砕された被覆廃材粉砕片（被分
別材料）を投入するホッパー、３はホッパー１から供給
される被覆廃材を水に馴染ませるフィーダーで、該フィ
ーダー３には濡れた被覆廃材を移動させるスクリュー
（図省略）が内蔵されている。５は被分別材料を比重差
により分別する水槽（トラフ）で、該水槽５には被分別
材料を浮遊させ、押し流す水を供給する水噴射装置７が
設けられている。１１は水槽５の上流側に設けた銅排出
口、１３は水槽５の下流に設けたプラスチック廃材排出
口である。

【００１０】１７は水槽の傾斜角度を変えるシリンダ
ー、１９は水槽５に振動を付与する振動装置で、振動は
インバータ制御により任意にかえることができ、水槽の
傾斜角度と振動を被分別材料の種類により最適な分別条
件に選定することができるように構成されている。２１
は水槽５の下流側に設けた副水槽で、水槽５に沿わせて
設けられている。２３は水槽５と副水槽２１とを連結す
る連結管で、水槽５と連結管２３とは水槽５の底面を流
れてくるプラスチック廃材が副水槽２１に導入されるよ
うに水槽５の側面下部、即ち水槽５の側面で底に接する
位置に設けられている。なお、副水槽２１へ与える振動
は、水槽５に振動を付与する振動装置１９と連動させて
振動させてもよく、あるいは独立に振動装置を設けて振
動させてもよい。図１では水槽５に設けた振動装置１９
で副水槽２１も振動させるように構成している。

【００１１】かかる本発明湿式比重差分別装置を使用し
て銅とポリエチレンとポリ塩化ビニルとが混在する廃電
線ナゲット処理材を分別処理するには、ナゲット処理に
より粉砕された被覆廃材粉砕片（以下被分別材料とい
う）をホッパー１に投入する。ホッパー１に投入した被
分別材料を所定の量づつフィーダー３へ落とし、フィー
ダー３にて水と馴染ませる。被分別材料は水との馴染み
が悪く、水に馴染む前は水に浮くため、フィーダー３に
て水と馴染ませ、水に良く濡らすようにする。水に濡れ
た被分別材料はフィーダー内蔵のスクリューにより運ば
れて水槽５に落とされる。水槽５に入った被分別材料は
水槽の傾斜の上側に向けて噴出する水の水圧と、水槽の
振動とにより重い銅は水槽の底板に沿って上流側に移動
し、比較的軽いプラスチック類は水中を浮遊し水流によ
り下流側に移動して銅とプラスチック類とに分離され
る。

【００１２】水中を浮遊しつつ下流側に移動するプラス
チック類は、水槽５の振動により下流側に流されるに従
い比重差により重いものは水槽の底板側に、軽いものは
水に浮くような状態で上方に移動して、水槽出口近傍で
はそれぞれの比重により層状に分離かれた状態となる。
比重の重い、即ち水槽の底の方に沈んだプラスチック廃
材は水槽の側面下部に設けた連結管２３を通って副水槽
に導かれ、上方に浮いた軽いものは水槽の排出口１３か
ら排出される。なお、水槽底面には下に沈んだプラスチ
ック廃材を連結管の方向に導く堰１５を設けておくとよ
い。

【００１３】副水槽２１に導かれたプラスチック廃材
は、副水槽２１の傾斜と水流と振動により更に比重差に
より分別され、重いものは上流側の排出口２５から、軽
いものは下流側の排出２７から排出される。水槽５の排
出口１３から排出されるプラスチック廃材と、副水槽２
１から排出されるプラスチック廃材とを分離して回収す
ることによりプラスチック廃材の種類による分別も可能
となる。

【００１４】ポリエチレン被覆電線廃材とポリ塩化ビニ
ル被覆電線廃材とをナゲット処理して図１に示す装置に
より銅とプラスチック廃材とに分別したところ、水槽上
流の排出口から排出されたものは銅が９５〜１００％で
あり、水槽の下流側排出口から排出かれたものは、比重
が０．９２〜０．９５のポリエチレンが大部分であり銅
は含まれていなかった。副水槽の上流側から排出された
ものは銅と銅が付着した比重が２〜６のプラスチック廃
材であり、副水槽の下流側から排出されたものは比重が
１．４程度のポリ塩化ビニルが主であり、この被分別廃
材中にも銅は殆ど含まれていなかった。

【００１５】副水槽２１では水槽５で分別しきれなかっ
た銅ならびに銅がプラスチックに付着したものを更に分
別する。このためには、水槽５と副水槽２１との傾斜角
度、あるいは水流の速さを変える必要がある。傾斜角度
は副水槽２１の方をきつくする。きつくすることにより
重い材料は副水槽の底板に沿って上昇し、軽い材料は下
流へと流される。水流も弱くすることにより重い材料の
上昇を阻害せずに、軽い材料を下流へと移動させ、銅の
微粉末、銅を含んだプラスチック、ポリ塩化ビニルと比
較的比重差の小さい材料が混在する被分別材料の選別を
行うことができる。

【００１６】湿式分別に使用する水は、添加物のない水
を使用することもできるが、少量の界面活性剤を添加す
ると被覆廃材粉砕片から銅を分離し易くなり、効果的に
銅の分離作業を行うことができる。界面活性剤としては
任意のものが使用できる。また、添加量としては、界面
活性剤の種類にもよるが、０．１〜２．０％程度添加す
るとよい。添加量が０．１％以下では界面活性剤を添加
した効果がそれほど現れず、また、２．０％以上添加し
ても効果は飽和し、寧ろ不経済となり、また、排水処理
の問題も生じてくるため好ましくない。

【００１７】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。

【実施例】廃棄されたポリエチレン被覆電線を２５％、
廃棄されたポリ塩化ビニル被覆電線を７５％の割合で混
ぜてナゲット処理し、先ず乾式比重差分別法にて銅と被
覆材とに分別し、次いで、被覆材を本発明湿式比重差分
別装置のホッパー１に投入し、表１に示す条件で湿式比
重差分別を行い、その結果を表１に併記した。 表１から明らかなように、水槽下流側排出口から排出さ
れるプラスチック廃材には銅が殆ど含まれていない。ま
た、このプラスチック廃材の成分はポリエチレンが殆ど
であった。また、副水槽下流からの排出物中の銅含有量
は０．１５％以下であり、殆どがポリ塩化ビニルであっ
た。なお、実施例３に示すように、副水槽の操作条件に
よっては、副水槽としての役割があまり果たれない場合
もある。この実施例で明らかなように、副水槽下流側か
ら排出されるプラスチック廃材はポリ塩化ビニルで、銅
の含有量は極めて少ない。従って、この廃材は高炉用原
料として再利用することができ、また、そのまま埋立廃
棄しても環境問題を惹起する恐れがない程度の濃度であ
る。また、副水槽上流側から排出された排出物は、少量
の銅微粉末とプラスチックと銅が分離していないもの
（ミスカット材）が８０％以上であった。

【００１８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
廃電線の被覆廃材から銅を殆ど除去することができ、ま
た、被覆材の種類による分別が極めて容易となる。従っ
て、被覆廃材を高炉用の原料として再利用でき、或いは
埋立廃棄するに際しても土壌の重金属汚染を懸念するこ
となく廃棄できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明湿式比重差分別装置の１実施形態を示す
説明図である。

【図２】本発明湿式比重差分別装置の水槽と副水槽との
位置関係を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ ホッパー ３ フィーダー ５ 水槽（トラフ） ７ 水噴射装置 １１ 銅排出口 １３ プラスチック廃材排出口 １５ 堰 １７ シリンダー １９ 振動装置 ２１ 副水槽 ２３ 連結管 ２５ 排出口 ２７ 排出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D004 AA21 AA28 AA50 BA05 CA10 CB05 CB08 CB42 CB43 CB45 DA02 DA12 DA20 4D071 AA12 AB05 AB23 AB44 AB48 AB55 AB62 BB06 BB13 CA01 CA06 DA15

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉砕したプラスチック被覆電線廃材を傾
   斜する水槽に水とともに供給し、該水槽を振動させて上
   流側に銅を移動させ、下流側にプラスチック廃材を移動
   させて分別する湿式比重差分別装置において、前記水槽
   の下流側に該水槽に沿わせて、傾斜し振動する副水槽を
   設け、水槽の側面下部と副水槽とを連結管で接続してな
   ることを特徴とする電線被覆廃材の湿式比重差分別装
   置。
2. 【請求項２】 水槽の傾斜角度を副水槽の傾斜角度より
   も小さくしてなることを特徴とする請求項１に記載の電
   線被覆廃材の湿式比重差分別装置。
3. 【請求項３】 副水槽の下流にプラスチック廃材の排出
   口を設けてなることを特徴とする請求項１に記載の電線
   被覆廃材の湿式比重差分別装置。
4. 【請求項４】 水槽における水流の速さを、副水槽の水
   流の速さよりも早くしてなることを特徴とする請求項１
   に記載の電線被覆廃材の湿式比重差分別装置。