JP2020077625A - 被覆電線の処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(イ) 被覆電線を細かく剪断して銅線から被覆樹脂を剥離し、次いで、裁断した極細銅線と被覆樹脂を湿式比重分離して銅線を回収する方法(特許文献1)。
(ロ) 被覆樹脂を燃焼し、この燃焼残渣を機械的に除去して銅線を回収する方法(特許文献2)。
(ハ) 被覆電線を非酸化性雰囲気下で加熱処理して被覆樹脂を炭化し、この炭化物を分離して銅線を回収する方法(特許文献3)。
〔1〕金属線に樹脂が被覆されている被覆電線について、アルカリの共存下で、非燃焼雰囲気下で、被覆電線を低温加熱して被覆樹脂を脆化させ、脆化した被覆樹脂を破砕し、被覆樹脂と金属線を分離することを特徴とする被覆電線の処理方法。
〔2〕上記非燃焼雰囲気が過熱水蒸気雰囲気、窒素雰囲気、炭酸ガス雰囲気、これらの混合雰囲気、または大気下であり、低温加熱の温度が180℃〜270℃である上記[1]に記載する被覆電線の処理方法。
〔3〕該被覆電線の低温加熱と破砕を同時に行う上記[1]または上記[2]に記載する被覆電線の処理方法。
〔4〕炉内に破砕媒体を有する加熱炉を用い、非燃焼雰囲気下で、該被覆電線を180℃〜270℃に低温加熱して被覆樹脂の脆化と破砕を同時に行う上記[1]〜上記[3]の何れかに記載する被覆電線の処理方法。
以下、本発明の処理方法を具体的に説明する。
本発明の処理方法は、金属線に樹脂が被覆されている被覆電線について、アルカリの共存下で、非燃焼雰囲気下で、被覆電線を低温加熱して被覆樹脂を脆化させ、脆化した被覆樹脂を破砕し、被覆樹脂と金属線を分離することを特徴とする被覆電線の処理方法である。本発明の処理方法の概略を図1に示す。
樹脂の揮発率(X)は、次式[1]に示すように、加熱処理前の被覆電線の樹脂重量(A)に対する、加熱処理後に回収した樹脂重量(B)と処理前の樹脂重量(A)との差(A−B)の重量比である。
X={(A−B)/A}×100% ・・・ [1]
Z={(C−D)/C}×100% ・・・ [2]
Y=(M/L)×100% ・・・ [3]
また、本発明の処理方法は非燃焼雰囲気での低温加熱処理であるので、被覆電線の金属線として用いられている銅などの金属を酸化せずに回収することができ、回収金属の品位を高めることができる。
さらに、本発明の処理方法は、低温加熱処理であるので、発生するガス量が少なく、排ガス処理が容易であり、燃料コストを低減することができる。また、回収された被覆樹脂は燃料代替等に有効活用することができる。
また、物理的衝撃を加えながら低温加熱する方法では、より短時間に低コストで処理することができる。
被覆電線(銅線に塩化ビニル樹脂が被覆されている)を二軸破砕機に入れて約5cm以下に粗破砕し、粗破砕した被覆電線に消石灰[Ca(OH)2]を加え、加熱炉に入れ、過熱水蒸気雰囲気下で、180℃〜250℃に60分間加熱した。加熱後、炉から取りだして室温まで冷却した後に、ボールミルに入れて破砕し、この破砕物を篩分けおよび比重選別して銅線と樹脂粒に分けた。この結果を表1に示した。表中の樹脂剥離率(Y)は上記式[3]によって得られた値である。また、樹脂の揮発率(X)は上記式[1]によって得られた値である。
また、表1のNo.4〜5に示すように、被覆電線に対して1/5重量〜2/3重量の消石灰を加えることによって、被覆樹脂を十分に分離することができる。また、No.6に示すように、窒素雰囲気下で加熱した場合においても、被覆樹脂を十分に分離することができる。
一方、表1のNo.7に示すように、加熱温度が150℃では、樹脂剥離率が12%と非常に低く、樹脂が十分に剥離しない。また、No.8に示すように加熱温度が300℃では、樹脂の揮発率が15%であって、熱分解ガスの発生量が多いので樹脂の損失が多い。
一方、No.9に示すように、消石灰を加えずに過熱水蒸気下で加熱したものは、樹脂剥離率が53%であり、樹脂が十分に剥離しない。
このように、No.1〜6の樹脂剥離率は、No.9の樹脂剥離率の約1.5倍〜約1.8倍であり、低温加熱において、アルカリを共存させることによって、被覆樹脂の剥離を大幅に促進することができる。
被覆電線として、自動車ワイヤーハーネス(以下、WH)を二軸破砕機で約5cm以下に粗破砕したものを使用した。
WH1.5kg、消石灰[Ca(OH)2]0.5kg、および破砕媒体のSUSボール(φ25mm、60個)をバッチ式ロータリーキルンに投入した後に、加熱温度220℃、過熱水蒸気雰囲気下で加熱処理を行った。所定時間(60min)加熱した後、80℃以下まで冷却し、加熱処理物を取り出した。加熱処理物は目開き0.5mmの篩を用いて一次選別を行い、加熱処理物(篩上)と粉体(主に消石灰:篩下)とに分離した。
加熱処理物(篩上)を、網目8mmのスクリーンをセットしたカッターミルで破砕した。この破砕処理物を風力選別および篩分け(目開き:W0.8mm×L10mm)をして銅線と樹脂粒に分けた。
この結果を表2に示した(試料11)。表中の重量減少率(Z)は上記式[2]によって得られた値である。また樹脂剥離率(Y)は上記式[3]によって得られた値である。
表2の試料13は、加熱雰囲気を大気下とした以外は試料11と同様にして過熱処理、破砕処理、および物理選別を行った。その結果を表2に示す。
表2の試料14は、消石灰量を表2に示す添加量とした以外は試料11と同様にして加熱処理、破砕処理、および物理選別を行った。その結果を表2に示す。
表2の試料15〜試料16は、加熱時間を表2に示す時間にした以外は試料11と同様にして加熱処理、破砕処理、および物理選別を行った。その結果を表2に示す。
表2の試料17〜試料19は、加熱温度を表2に示す温度にした以外は試料11と同様にして加熱処理、破砕処理、および物理選別を行った。その結果を表2に示す。
表2の試料20は、アルカリ粉末として炭酸カルシウム(CaCO3)を用いた以外は試料11と同様にして加熱処理、破砕処理、および物理選別を行った。その結果を表2に示す。
表2の試料B3は、アルカリを添加しないこと以外は試料11と同様にして加熱処理、破砕処理、および物理選別を行った。その結果を表2に示す。なお、試料B3は軟化溶融した樹脂がロータリーキルンの内壁に固着したため、加熱処理物を回収することが困難であった。
また、試料11〜13に示すように、過熱水蒸気、窒素雰囲気、大気雰囲気のいずれにおいても、被覆樹脂を十分に分離することができる。さらに、試料11〜14に示すように、被覆電線に対して1/5重量〜1/3重量の消石灰を加えることによって、被覆樹脂を十分に分離することができる。試料11〜試料19に示すように、加熱温度200℃〜250℃で30〜120分加熱することによって被覆樹脂を十分に分離することができる。また、試料20に示すように、アルカリとして炭酸カルシウムを用いた場合でも被覆樹脂をより十分に分離することができる。
このように、アルカリの共存下で200℃〜250℃の温度で、物理的衝撃を加えながら加熱することによって被覆樹脂の剥離を大幅に促進することができる。
試料11と同様のWHを加熱処理せずに、網目8mmのスクリーンをセットしたカッターミルで破砕した。この破砕処理物を風力選別および篩分け(目開き:W0.8mm×L10mm)をして銅線と樹脂粒に分けた。その結果、樹脂剥離率は79.8%であり、樹脂が十分に剥離しなかった。
Claims (4)
- 金属線に樹脂が被覆されている被覆電線について、アルカリの共存下で、非燃焼雰囲気下で、被覆電線を低温加熱して被覆樹脂を脆化させ、脆化した被覆樹脂を破砕し、被覆樹脂と金属線を分離することを特徴とする被覆電線の処理方法。
- 上記非燃焼雰囲気が過熱水蒸気雰囲気、窒素雰囲気、炭酸ガス雰囲気、これらの混合雰囲気、または大気下であり、低温加熱の温度が180℃〜270℃である請求項1に記載する被覆電線の処理方法。
- 該被覆電線の低温加熱と破砕を同時に行う請求項1または請求項2に記載する被覆電線の処理方法。
- 炉内に破砕媒体を有する加熱炉を用い、非燃焼雰囲気下で、該被覆電線を180℃〜270℃に低温加熱して被覆樹脂の脆化と破砕を同時に行う請求項1〜請求項3の何れかに記載する被覆電線の処理方法。
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