JP4424562B2

JP4424562B2 - 電線被覆廃材からの銅の除去装置

Info

Publication number: JP4424562B2
Application number: JP20477399A
Authority: JP
Inventors: 忠之植松; 尚治西村
Original assignee: 社団法人電線総合技術センター
Priority date: 1999-07-19
Filing date: 1999-07-19
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2019-07-19
Also published as: JP2001035285A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は使用を終えたプラスチック被覆電線を回収して解体し、解体したプラスチック電線の被覆廃材を先ず銅とプラスチックとに一次分離し、分離したプラスチック廃材に残留する少量の銅を更に効率よく分離して、プラスチック廃材を再利用または廃却処理するための電線被覆廃材からの銅の除去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）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、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）は遅れており、塩素を含有することから、殆どが埋立処理されている。
【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）。
（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）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したサイズの大きい電線については剥線法で導体と被覆材とを分離回収するために回収された被覆廃材に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。
しかしながら、通信線等細線からなる電線はナゲット法にて電線をそのまま切断、粉砕し、導体と被覆廃材とに分離していたために、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。また、電線の種類によっては、例えばポリエチレン絶縁、ポリ塩化ビニルシースといった異なるプラスチック材料で被覆された電線もあり、ナゲット法で処理された被覆廃材には種類の異なるプラスチックやゴム（以下総称しプラスチックという）が含まれている。
被覆廃材は上述したように、代替エネルギーとして再利用されるか、または廃材として処理される。代替エネルギーとしては主として高炉用の原料として使用される。ところで、高炉では鉄を熔解するが、原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、原料中の銅の量は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最高で６％もの銅が含まれているために高炉用の原料としては使用できないものもあった。
【０００５】
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トラフの振動数、トラフの傾斜角度、噴射水量を種々変化させて銅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、これ以上取り除くことはできなかった。
そのため、ナゲット処理後の被覆廃材に銅が残留している状況を詳細に調査したところ、
（１）粉砕された被覆廃材に銅がめり込んで固着しているものと、
（２）ナゲット処理時に被覆廃材と銅とが分離されずに、寸断された単線の状態で残っているもの（以下ミスカット材という）
とがあることを突き止め、さらにこれらの銅を多く含んでいる粉砕片について詳細に調査したところ、何れも粉砕片の大きさが大きく、特にミスカット材は他の粉砕片よりも大きさが大きく、目の開き（目開き）３ｍｍの分級機（篩）を通過しない大きさのものが大部分であることを突き止め、本発明に到達した。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、プラスチック被覆廃電線を粉砕し、比重差により銅と被覆廃材とに分離し、分離された被覆廃材から、該被覆廃材に残存する銅を更に分別する湿式比重差分別装置において、前記銅を分別する湿式比重差分別装置の被覆廃材投入口から下流側に分級機からなる堰を設けてなることを特徴とする電線被覆廃材からの銅の除去装置である。
【０００７】
前記分級機は、目開き３ｍｍ以下の篩とし、１乃至数カ所に堰として設けておくと効果的である。
また、前記湿式比重差分別装置で使用する水に、界面活性剤を０．１〜２．０％添加することにより分別効率は向上する。
【０００８】
本発明は上述したように、被覆廃材であるプラスチック粉砕片に含まれる大きさが大きいもの、特に３ｍｍ以上のものを湿式比重差分別装置の下流側で分離除去できるように構成したために、銅を多く含むミスカット材等を、銅を殆ど含まない粉砕片と分離でき、ここで分離されたミスカット材等は、改めて粉砕工程へ戻して再粉砕して銅分を除去することができるため、被覆廃材に残留する銅含有量は著しく減少し、高炉用燃料の原料として使用可能なまでに銅を取り除くことに成功したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明を詳細に説明する。
先ず、廃電線を、ナゲット処理機にて粉砕する。次いで粉砕した被覆廃材を比重差により銅とプラスチックとに分離する。比重差による銅と被覆廃材（プラスチック）との分離は乾式法で容易に分離できる。銅を分離した被覆廃材は図１に示す湿式比重差分別装置に投入される。
【００１０】
図１は本発明の湿式比重差分別装置を示すもので、（イ）は側面図、（ロ）は後述するトラフ４の平面図で、該湿式比重差分別装置は粉砕され銅分を一次除去された被覆廃材粉砕片（被分別材料）を投入するフィーダー２と、被分別材料を比重差により分別するトラフ４と、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６と、トラフ４に振動を付与する振動装置８と、分級機、例えば金網（金属製のものに限定されない）等からなる堰１０とで構成されている。前記堰１０は、フィーダー２からトラフ４に投入される被分別材料の投入位置より下流側に設けられる。前述したようにナゲット材の大きさが３ｍｍ以上のものに銅が多く含まれていることから、堰１０を構成する分級機の目開きの大きさを３ｍｍ未満とすることにより効果が顕著に現れる。なお、図示するように、例えば上流側の目開きを３ｍｍとし、下流側の目開きを２．５ｍｍと２枚の堰１０、１０を設けると、被覆廃材中の銅の含有量は著しく減少する。このように、堰の数は１枚のみでもよく、また、分別装置の操作条件によっては数枚とすることも可能であり、被覆廃材の種類、振動条件等々を考慮して適宜設定することができる。
【００１１】
被覆廃材から銅を除去するには、粉砕され、銅を一次除去された被分別材料をフィーダー２から水の流れに乗せて、振動しているトラフ４へ供給する。供給された被分別材料はトラフ４の振動により銅を分離し、重い銅は沈んでトラフ４底板に沿って上側に移動し、軽いプラスチックは水中を浮遊し噴射水流によりトラフ４下側に流され、銅とプラスチック被覆廃材とに分離される。下流に流された被覆廃材の内大きさの大きいものは堰１０を通ることができず滞留するが、堰１０を通過した被覆廃材は下流側で回収され、再利用される。
堰１０で塞き止められ、滞留するサイズの大きい被覆廃材は人手により、或いは自動的に回収して再度粉砕処理され、銅と被覆廃材とに分離する。
なお、図１に示す湿式比重差分別装置のトラフは０〜７°まで傾斜角度を変えることができ、また、振動はインバータ制御により任意にかえることができ、かかる湿式比重差分別装置は被覆廃材の種類により最適な分別条件を選定することができる。
【００１２】
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。
【００１３】
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
【実施例１】
廃棄されたポリエチレン被覆電線とポリ塩化ビニル被覆電線とをナゲット処理し、先ず乾式比重差分別法にて銅とプラスチック（ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ゴム）とに分別し、次いで、分別したプラスチック粉砕片を図１に示す湿式比重差分別装置にて銅とプラスチックとに分別した。この際、湿式比重差分別装置のプラスチック粉砕片投入口より下流側に目開き３ｍｍの金網を１枚セットし堰とした。
金網を通過し、回収したプラスチック粉砕片を分析した結果、プラスチック中の銅の含有量は０．２％以下であった。
【００１４】
【実施例２】
廃棄されたポリエチレン被覆電線を、湿式比重差分別装置で使用する水にアデカノール（界面活性剤）（商品名）を０．５％添加した他は実施例１と同様に処理した。金網を通過し、回収したポリエチレン粉砕片につき銅量を分析した結果、その含有量は０．１５％以下であった。実施例１と比較して水に界面活性剤を添加すると銅の分離に効果があることが分かる。
【００１５】
【実施例３】
実施例１と同様、廃棄されたポリエチレン被覆電線とポリ塩化ビニル被覆電線をナゲット処理し、先ず乾式比重差分別法にて銅とプラスチック粉砕片とに分別し、次いで、プラスチック粉砕片投入口より下流側に目開き３ｍｍと２ｍｍの２枚の金網をセットして堰とした湿式比重差分別装置で更に銅とプラスチックとを分離した。回収したプラスチック粉砕片につき銅の含有量を分析した結果、０．１５％以下であった。
【００１６】
【従来例１】
廃棄されたポリエチレン被覆電線をナゲット処理し、先ず乾式比重差分別法にて銅とポリエチレンとに分別した。次いで、分別したポリエチレン粉砕片を堰を設けない従来の湿式比重差分別装置で水により銅とポリエチレンとに分別した。このポリエチレン粉砕片につき銅含有量を分析した結果、０．５％以上であった。
【００１７】
【従来例２】
廃棄されたポリ塩化ビニル被覆電線をナゲット処理し、先ず乾式比重差分別法にて銅とポリ塩化ビニルとに分別した。次いで、分別したポリ塩化ビニル粉砕片を堰を設けない従来の湿式比重差分別装置で銅とポリ塩化ビニルとに分別した。このポリ塩化ビニル粉砕片に含まれる銅の量を分析した結果、０．５５％以上であった。
【００１８】
実施例１、２は目開き３ｍｍの金網を堰として使用した実施形態である。このように、堰を構成する金網の目開きを３ｍｍとした湿式比重差分別装置により回収されるプラスチック粉砕片（ナゲット材）の大きさは３ｍｍ以下にすることができ銅はかなりの確率でプラスチック被覆廃材から取り除くことができる。また、堰を３ｍｍと２ｍｍの２枚の金網で構成すると、粉砕片の大きさは２．０ｍｍ以下と小さくすることができ更に銅を効率よく取り除くことができる。
上述したように、堰を構成する分級機の目開きを小さくすると銅含有量の少ない被覆廃材となり、再利用できるが、堰のところで回収される被分別材料の量が多くなり、工程の効率が低下する。このため、被覆廃材の廃棄基準等々を勘案して分級機の目開きを決めるとよい。
【００１９】
【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汚染を懸念することなく廃棄できる。
また、本発明方法は従来の装置をそのまま使用でき、その工程も何ら変えることなく実施できる等の優れた効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で使用する湿式比重差分別装置の説明図で、（イ）は側面図、（ロ）はトラフの平面図である。
【符号の説明】
２フィーダー
４トラフ
６水噴射装置
８振動装置

Claims

プラスチック被覆廃電線を粉砕し、比重差により銅と被覆廃材とに分離し、分離された被覆廃材に残存する銅を更に分別する湿式比重差分別装置において、
前記銅を分別する湿式比重差分別装置の被覆廃材投入口から供給された被分別材料は、
振動によって銅と分離され、
水との比重差によって前記銅を多く含んだ被覆廃材は沈み、前記プラスチック被覆廃材を多く含んだ被覆廃材は浮遊し、
前記浮遊したプラスチック被覆廃材を多く含んだ被覆廃材は、前記被覆廃材投入口の下流側に設けられた分級機からなる堰によって、その大きさが大きいものと分離される
電線被覆廃材からの銅の除去装置。
前記分級機は、目開き３ｍｍ以下の篩であることを特徴とする
請求項１に記載の電線被覆廃材からの銅の除去装置。
前記湿式比重差分別装置で使用する水は、界面活性剤が０．１〜２．０％添加されている水であることを特徴とする
請求項１または２に記載の電線被覆廃材からの銅の除去装置。