KR20210075063A

KR20210075063A - 피복 전선의 처리 방법

Info

Publication number: KR20210075063A
Application number: KR1020217004267A
Authority: KR
Inventors: 겐시 다카하시; 슈 무라오카; 히로시 하야시
Original assignee: 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤
Priority date: 2018-10-19
Filing date: 2019-10-18
Publication date: 2021-06-22
Also published as: CN112771742A; CN112771742B; JP2020077625A; WO2020080509A1; US20210343453A1; TW202029227A; TWI808273B; EP3869647A1; EP3869647A4; JP7417852B2

Abstract

이 피복 전선의 처리 방법에서는, 금속선에 수지가 피복되어 있는 피복 전선에 대해, 알칼리의 공존하에서, 비연소 분위기하에서, 피복 전선을 저온 가열하여 피복 수지를 취화시키고, 취화된 피복 수지를 파쇄하여, 피복 수지와 금속선을 분리한다.

Description

피복 전선의 처리 방법

본 발명은 피복 전선으로부터 금속선과 피복 수지를 효율적으로 분리하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 피복 전선을, 알칼리를 공존시켜, 200 ℃ 전후의 비교적 온화한 조건에서 열처리함으로써, 피복 수지를 취화시켜 수지와 금속선을 용이하게 분리하는 방법에 관한 것이다.

본원은 2018년 10월 19일에 일본에서 출원된 일본 특허출원 2018-197748호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

피복 전선은, 도전체인 금속선이 염화비닐 수지 등의 절연성의 수지 피복재로 덮인 형상을 갖고 있고, 자동차의 전장 부분, 가전 제품, 통신 기기, 컴퓨터 등, 각종 전기 기기의 기본적인 구성 부재로서 폭넓게 사용되고 있다. 이와 같은 각종 전기 기기의 폐기에 수반하여 다량의 폐피복 전선이 발생하고 있다. 피복 전선에는 도전체인 금속선으로서 구리선 등이 사용되고 있기 때문에, 폐피복 전선으로부터 구리선 등 금속선을 회수하여 재자원화하고 있다. 그러나, 피복 전선에서는, 금속선의 주위에 수지 피복재가 밀착하여 덮고 있기 때문에, 금속선을 회수하여 재자원화하려면, 금속선과 피복 수지를 분리할 필요가 있다.

피복 전선의 처리 방법으로서, 이하의 방법이 종래부터 알려져 있다.

피복 전선을 미세하게 전단하여 구리선으로부터 피복 수지를 박리하고, 이어서, 재단한 극세 구리선과 피복 수지를 습식 비중 분리하여 구리선을 회수하는 방법 (특허문헌 1).

피복 수지를 연소하고, 이 연소 잔류물을 기계적으로 제거하여 구리선을 회수하는 방법 (특허문헌 2).

피복 전선을 비산화성 분위기하에서 가열 처리하여 피복 수지를 탄화하고, 이 탄화물을 분리하여 구리선을 회수하는 방법 (특허문헌 3).

일본 공개특허공보 2012-089358호 일본 공개특허공보 소61-143529호 일본 특허공보 05134719호

특허문헌 1 의 처리 방법은, 피복 전선을 미세하게 전단한 후에 금속선과 피복 수지를 습식 비중 분리하고 있다. 이 방법은, 피복 전선을 전단할 때의 기계적인 압력에 의해 금속선으로부터 피복 수지를 물리적으로 박리시키는 방법이기 때문에, 피복 전선을 매우 미세하게 재단할 필요가 있다. 또, 금속선에 피복 수지의 세편 (細片) 이 잔류하기 쉽기 때문에, 금속의 품위가 저하된다는 문제가 있다. 또한, 금속선으로부터 피복 수지를 확실하게 분리하려면, 미세하게 재단할 필요가 있기 때문에, 파쇄기의 날을 손상시키기 쉽고, 또 파쇄 시간이 길어지기 때문에 처리 효율이 열등하다는 과제가 있었다.

특허문헌 2 의 처리 방법은, 피복 수지를 연소하여 제거하기 때문에, 피복 수지를 거의 완전하게 제거할 수 있지만, 산화성 분위기에서 가열하므로, 도전체의 금속의 일부가 산화되어, 금속 품위가 저하되는 문제가 있었다. 또, 피복 수지에 포함되는 염화비닐 수지의 열분해에 의해 부식성의 염화수소 가스가 발생하기 때문에, 처리 장치나 배관이 부식되기 쉽고, 배출 가스의 처리가 번잡해지는 문제가 있었다. 게다가, 유해한 다이옥신류가 생성될 우려가 있었다.

특허문헌 3 의 처리 방법은, 다이옥신의 발생을 억제하기 위해서, 피복 전선을 유중 (油中) 내지 비산소 조건하에서 가열하여 피복 수지를 탄화한다. 피복 전선의 금속선은 산화가 방지된다.

그러나, 피복 전선을 유중에서 가열하면, 금속선 표면에 오일이 부착되어 금속 품위를 저하시키는 문제가 있고, 또 비산소 조건하에서의 가열에서는 피복 수지의 탄화가 불충분해지는 문제가 있다. 또, 특허문헌 3 의 처리 방법에서는, 유중에 알칼리성 물질을 공존시켜 둠으로써, 생성되는 염화수소 등을 제거하여 잔류 염소 농도를 저감시키고, 가열 시간을 단축하는 것이 나타나 있지만, 유중 가열에 있어서의 상기 문제는 해결되지 않는다. 또, 피복 전선을 유중 내지 비산소 조건하에서 가열하여 피복 수지를 탄화하는 경우에는, 공정이 길어져서 경제성을 저해하는 경우가 많다.

본 발명은 종래의 처리 방법의 상기 문제를 해결한 것으로, 피복 전선의 전단에 의해 금속선과 피복 수지를 박리하는 것이 아니고, 또 비연소 분위기하에서 가열 처리함으로써 피복 수지를 연소하지 않고, 종래의 방법보다 효율적으로 단시간에 금속선과 피복 수지를 분리하는 방법을 제공한다.

본 발명은 이하에 나타내는 구성을 갖는 피복 전선의 처리 방법이다.

(1) 금속선에 수지가 피복되어 있는 피복 전선에 대해, 알칼리의 공존하에서, 비연소 분위기하에서, 피복 전선을 저온 가열하여 피복 수지를 취화시키고, 취화된 피복 수지를 파쇄하여, 피복 수지와 금속선을 분리하는 것을 특징으로 하는 피복 전선의 처리 방법.

(2) 상기 비연소 분위기가 과열 수증기 분위기, 질소 분위기, 탄산 가스 분위기, 이것들의 혼합 분위기, 또는 대기하이고, 상기 저온 가열의 온도가 180 ℃ ∼ 270 ℃ 인 상기 (1) 에 기재된 피복 전선의 처리 방법.

(3) 상기 피복 전선의 상기 저온 가열과 파쇄를 동시에 실시하는 상기 (1) 또는 상기 (2) 에 기재된 피복 전선의 처리 방법.

(4) 노 내에 파쇄 매체를 갖는 가열로를 사용하여, 비연소 분위기하에서, 상기 피복 전선을 180 ℃ ∼ 270 ℃ 로 저온 가열하여 상기 피복 수지의 취화와 파쇄를 동시에 실시하는 상기 (1) ∼ 상기 (3) 중 어느 한 항에 기재된 피복 전선의 처리 방법.

본 발명의 피복 전선의 처리 방법은, 알칼리를 공존시켜 가열 처리함으로써 피복 수지를 효율적으로 취화할 수 있어, 부식성의 염화수소 가스나 다이옥신류의 발생을 억제할 수 있다.

또, 본 발명의 처리 방법은 비연소 분위기에서의 저온 가열 처리이기 때문에, 피복 전선의 금속선으로서 사용되고 있는 구리 등의 금속을 산화하지 않고 회수할 수 있어, 회수 금속의 품위를 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 처리 방법은, 저온 가열 처리이기 때문에, 발생하는 가스량이 적어, 배기 가스 처리가 용이하고, 연료 비용을 저감시킬 수 있다. 또, 회수된 피복 수지는 연료 대체 등에 유효 활용할 수 있다.

또, 파쇄 매체에 의해 물리적 충격을 가하면서 저온 가열하는 방법에서는, 보다 단시간에 저비용으로 처리할 수 있다.

도 1 은, 본 실시형태의 피복 전선의 처리 방법의 개략 공정도이다.
도 2 는, 가열과 파쇄를 동시에 실시하는 본 실시형태의 피복 전선의 처리 방법의 개략 공정도이다.

이하, 본 발명의 피복 전선의 처리 방법의 실시형태를 구체적으로 설명한다.

본 실시형태의 피복 전선의 처리 방법은, 금속선에 수지가 피복되어 있는 피복 전선에 대해, 알칼리의 공존하에서, 비연소 분위기하에서, 피복 전선을 저온 가열하여 피복 수지를 취화시키고, 취화된 피복 수지를 파쇄하여, 피복 수지와 금속선을 분리하는 것을 특징으로 하는 피복 전선의 처리 방법이다. 본 실시형태의 처리 방법의 개략을 도 1 에 나타낸다.

또한, 비연소 분위기하란, 비연소 조건하로 바꾸어 말해도 된다.

일반적으로, 피복 전선은 구리선 등의 금속선에 염화비닐 수지나 폴리에틸렌 수지 등의 절연성 수지가 피복되어 형성되어 있다. 본 실시형태의 처리 방법은 일반적인 피복 전선에 대해 널리 적용할 수 있다. 피복 전선은 조 (粗) 파쇄하여 처리하면 된다.

조파쇄에서는, 피복 전선의 장변이 10 ㎝ 이하가 되도록, 2 축 파쇄기 등으로 피복 전선을 파쇄하면 된다.

본 실시형태의 처리 방법에서는, 피복 전선과 알칼리를 공존시켜, 피복 전선을 비연소 분위기하에서 저온 가열함으로써, 피복 수지를 취화시킨다. 피복 전선에 알칼리를 공존시킴으로써 피복 수지를 효율적으로 취화시킬 수 있다. 이것은, 알칼리에 의해 피복 수지에 포함되는 가소제가 분해되어 수지의 취화가 촉진되기 때문으로 생각된다. 또, 알칼리는 피복 수지인 염화비닐 수지 등의 열분해에 의해 발생한 염화수소 (HCl) 를 포착하여, 배기 가스에 포함되는 염화수소의 양을 대폭적으로 저감시킬 수 있다. 또한, 알칼리는 수지가 변질되어 생성되는 타르를 물리적으로 흡착하기 때문에, 타르에 의한 배관 폐색이나 처리물의 괴상화를 억제할 수 있다.

알칼리는, 예를 들어, 알칼리 토금속의 수산화물, 산화물, 또는 탄산염, 혹은 이것들의 혼합물을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 수산화칼슘, 산화칼슘, 탄산칼슘 등을 사용할 수 있다. 또, 도시 쓰레기의 소각 비회 (飛灰), 산업 폐기물을 소각한 매진, 시멘트 공장의 염소 바이패스 시스템에서 회수되는 더스트를 물 세정 등에 의해 탈염 세정하여 얻는 수산화물 등을 이용할 수 있고, 또, 이것들의 혼합물을 사용할 수 있다.

가장 바람직한 알칼리로는, 수지 취화나 염화수소 가스 포착의 효과가 큰 수산화칼슘을 들 수 있고, 혼합물을 사용할 때에는 수산화칼슘을 풍부하게 함유하는 것이 바람직하다.

알칼리는 분말이어도 되고, 현탁액 혹은 수용액이어도 된다. 알칼리의 첨가량은 피복 전선의 약 1/5 중량 ∼ 약 2/3 중량이면 되고, 보다 바람직하게는 1/5 중량 ∼ 1/3 중량이면 된다.

본 실시형태의 처리 방법은, 피복 수지를 연소시키지 않고 취화시키는 방법이고, 그 때문에 피복 전선을, 알칼리의 공존하에서, 비연소 분위기하에서 저온 가열한다. 비연소 분위기는, 과열 수증기 분위기, 질소 분위기, 탄산 가스 분위기, 이것들의 혼합 분위기이고, 피복 수지가 가열 온도에서 연소하지 않으면 대기하여도 된다.

과열 수증기 분위기, 질소 분위기, 탄산 가스 분위기, 이것들의 혼합 분위기는 비산화성 분위기이고, 금속선의 산화가 억제되어 바람직하다.

수지 취화에는 과열 수증기가 가장 효과적이다. 또 과열 수증기는 비열이 크고 온도 관리가 용이하기 때문에 바람직하다.

본 실시형태의 처리 방법에 있어서, 저온 가열의 온도는 180 ℃ 이상 ∼ 270 ℃ 이하가 바람직하고, 200 ℃ 이상 ∼ 250 ℃ 이하의 온도가 보다 바람직하다. 가열 온도가 180 ℃ 미만에서는 피복 수지의 취화가 충분히 진행되지 않는다. 한편, 가열 온도가 270 ℃ 를 초과하면, 피복 수지의 열분해 가스의 발생량이 많아지기 때문에 배기 가스 처리가 번잡해지고, 또 운전 비용이 증대되므로 바람직하지 않다.

본 실시형태의 처리 방법은, 상기 온도 범위의 저온 가열이기 때문에, 염화비닐 수지 등은 분해되지 않는다. 또 금속의 산화는 거의 진행되지 않는다. 또한, 가열 온도가 낮기 때문에 운전 비용을 삭감할 수 있다. 열원에는 공장의 폐열을 이용할 수 있다.

가열 장치로서, 배치식의 정치로 (定置爐), 혹은 로터리 킬른과 같은 연속식의 가열로 등을 사용할 수 있다. 가열 시간은, 예를 들어, 처리량 (피복 전선 ＋ 알칼리) 2 ㎏ 에 대해 50 분 ∼ 90 분 정도이면 된다.

가열한 처리물을 실온까지 냉각시켜 파쇄한다. 피복 수지는 열처리 후의 냉각에 의해 경화되어 있기 때문에 용이하게 파쇄할 수 있다. 파쇄 방법은, 전단 파쇄, 충격 파쇄, 또는 그 양방을 실시하면 된다. 파쇄기로서, 전단식 파쇄기 (1 축식 파쇄기, 2 축식 파쇄기, 커터 밀), 충격식 파쇄기 (해머 크러셔, 볼 밀, 로드 밀) 등을 사용할 수 있다. 이 파쇄 처리에 의해, 취화된 수지가 미세하게 부서지기 때문에 금속선과 용이하게 분리할 수 있다.

파쇄 처리에 의해 얻어지는 것은 가늘고 긴 금속선과 미세한 수지 입자이기 때문에, 이것을 체 분류나 비중 선별 등의 물리 선별에 의해, 용이하게 금속선과 수지분으로 분리할 수 있다. 비중 선별기로는, 건식 비중 선별기 (풍력 선별기, 에어 테이블) 등이나 습식 비중 선별기 (박류 (薄流) 선별 장치, 부침 (浮沈) 선별 장치 등) 등을 사용할 수 있다.

본 실시형태의 처리 방법에 있어서, 피복 전선의 저온 가열 (수지의 취화) 과 파쇄를 동시에 실시해도 된다. 예를 들어, 노 내에 파쇄 매체를 갖는 가열로를 사용하여, 피복 전선을 비연소 분위기하에서, 180 ℃ ∼ 270 ℃ 로 저온 가열할 때에, 피복 전선에 기계적인 충격을 가하면서 가열한다. 이와 같은 처리 방법에서는, 피복 수지의 취화와 파쇄가 동시에 진행되기 때문에, 단시간에 저비용으로 처리를 실시할 수 있다.

피복 전선에 충격을 가하는 수단은, 예를 들어, 로터리 킬른과 같은 가열로의 노 내에 볼이나 로드 등의 파쇄 매체를 넣으면 된다. 파쇄 매체의 재질은 세라믹, 철이나 SUS 등의 금속을 사용하면 된다. 이와 같은 파쇄 매체는 피복 전선에 대한 열전도를 촉진하기 때문에, 효율적으로 피복 수지의 취화를 진행시킬 수 있다. 또, 로터리 킬른의 레토르트 내에 리프터나 교반 날개를 설치하면, 파쇄 매체가 보다 유동하여 파쇄가 촉진되기 때문에 더욱 바람직하다. 또한, 피복 전선이 로터리 킬른의 레토르트와 함께 회전되고, 자중에 의한 낙하를 반복하여 파쇄될 때에는, 낙하에 의한 충격이 가해지기 때문에 노 내에 파쇄 매체를 넣지 않아도 된다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 가열과 파쇄를 동시에 실시한 파쇄물을 노 내에서 꺼내어 냉각시키고, 체 분류 등의 1 차 선별을 실시하여 알칼리 잔류물을 제거한 후에, 추가로 2 차 파쇄를 실시하고, 이 2 차 파쇄물을 비중 선별 등의 2 차 선별을 실시하여 수지분과 금속분으로 분별해도 된다. 이와 같은 2 차 파쇄 및 2 차 선별을 실시함으로써, 분별 효과를 높일 수 있다. 또, 이미 가열과 파쇄를 동시에 실시하고 있기 때문에, 2 차 파쇄를 단시간에 실시할 수 있다. 파쇄 방법은, 전단 파쇄, 충격 파쇄, 또는 그 양방을 실시해도 된다. 파쇄기로서, 전단식 파쇄기 (1 축식 파쇄기, 2 축식 파쇄기, 커터 밀), 충격식 파쇄기 (해머 크러셔, 임팩트 크러셔) 등을 사용할 수 있다.

본 실시형태의 처리 방법은, 피복 전선을 알칼리 공존하에서 저온 가열함으로써, 피복 수지를 연소시키지 않고 알칼리에 의해 수지의 취화를 촉진하기 때문에, 배기 가스가 발생하지 않거나, 또는 배기 가스량이 대폭적으로 적으므로, 후단의 배기 가스 처리가 용이해진다. 구체적으로는, 본 실시형태의 처리 방법에 의하면, 가열 처리 후의 수지의 휘발률을, 예를 들어 10 ％ 이하로 억제할 수 있다.

수지의 휘발률 (X) 은, 다음 식 [1] 에 나타내는 바와 같이, 가열 처리 전의 피복 전선의 수지 중량 (A) 에 대한, 가열 처리 후에 회수한 수지 중량 (B) 과 처리 전의 수지 중량 (A) 의 차 (A － B) 의 중량비이다.

X ＝ {(A － B)/A} × 100 ％ ···[1]

또한, 저온 가열에서는 피복 전선의 금속은 휘발되지 않기 때문에, 피복 전선의 중량 감소율에 의해 수지의 휘발률을 파악할 수 있다. 구체적으로는, 피복 전선의 중량 감소율 (Z) 은, 다음 식 [2] 에 나타내는 바와 같이, 가열 처리 전의 피복 전선의 중량 (C) 에 대한, 가열 처리 후에 회수한 가열 처리물의 중량 (D) 과 처리 전의 중량 (C) 의 차 (C － D) 의 중량비이고, 이것은 수지의 휘발률 (X) 과 동등하다.

Z ＝ {(C － D)/C} × 100 ％ ···[2]

본 실시형태의 처리 방법에 의하면, 예를 들어, 수지 박리율을 80 ％ 이상으로 높일 수 있다. 수지 박리율 (Y) 은, 다음 식 [3] 에 나타내는 바와 같이, 가열 처리 후의 피복 전선의 수지 중량 (L) 에 대한, 물리 선별 후에 회수한 수지 중량 (M) 의 중량비이다.

Y ＝ (M/L) × 100 ％ ···[3]

수지의 충분한 박리 효과를 얻으려면, 수지 박리율은 80 ％ 이상이 바람직하고, 85 ％ 이상이 보다 바람직하다.

〔실시예 1〕

피복 전선 (구리선에 염화비닐 수지가 피복되어 있다 : 구리선 직경 : 0.2 ㎜ ∼ 0.3 ㎜ 정도, 피복 전선 직경 : 1.0 ㎜ ∼ 3.0 ㎜ 정도) 을 2 축 파쇄기에 넣고 장변이 약 5 ㎝ 이하로 조파쇄하였다. 조파쇄한 피복 전선에, 알칼리로서 수산화칼슘 [Ca(OH)₂] 을 첨가하고, 가열로에 넣어, 과열 수증기 분위기하에서, 180 ℃ ∼ 250 ℃ 로 60 분간 가열하였다. 가열 후, 노에서 꺼내어 실온까지 냉각시킨 후에, 볼 밀에 넣어 파쇄하고, 이 파쇄물을 체 분류 및 비중 선별하여 구리선과 수지 입자로 나누었다. 이 결과를 표 1 에 나타냈다.

표 중의 수지 박리율 (Y) 은, 상기 식 [3] 에 의해 얻어진 값이다.

가열 처리 후의 피복 전선의 수지 중량 (L) 은, 전자 천칭을 사용하여 계측한 가열 처리 후의 피복 전선 중량에서 구리선 직경으로부터 구해지는 구리선 중량을 빼는 것에 의해 구하였다.

물리 선별 후에 회수한 수지 중량 (M) 은, 전자 천칭을 사용하여 계측하였다.

또, 표 중의 수지의 휘발률 (X) 은, 상기 식 [1] 에 의해 얻어진 값이다.

가열 처리 전의 피복 전선의 수지 중량 (A) 은, 전자 천칭을 사용하여 계측한 가열 처리 전의 피복 전선 중량에서 구리선 직경으로부터 구해지는 구리선 중량을 빼는 것에 의해 구하였다.

가열 처리 후에 회수한 수지 중량 (B) 은 상기 가열 처리 후의 피복 전선의 수지 중량 (L) 과 동일하다.

표 1 의 No.1 ∼ 6 에 나타내는 바와 같이, 수산화칼슘을 첨가한 피복 전선을 비연소 분위기하에서 180 ℃ ∼ 250 ℃ 로 가열 처리하면, 수지 박리율은 81 ％ ∼ 98 ％ 로, 피복 수지의 대부분을 박리할 수 있었다. 또 수지의 휘발률은 10 ％ 이하로서, 열분해 가스 발생에 의한 수지의 손실이 적다. 수지의 충분한 박리 효과를 얻으려면, 수지 박리율은 80 ％ 이상이 바람직하고, 수지의 열분해 가스량을 억제하려면 수지의 휘발률 10 ％ 이하가 바람직하다.

또, 표 1 의 No.4 ∼ 5 에 나타내는 바와 같이, 피복 전선에 대해 1/5 중량 ∼ 2/3 중량의 수산화칼슘을 첨가함으로써, 피복 수지를 충분히 분리할 수 있다. 또, No.6 에 나타내는 바와 같이, 질소 분위기하에서 가열한 경우에 있어서도, 피복 수지를 충분히 분리할 수 있다.

한편, 표 1 의 No.7 에 나타내는 바와 같이, 가열 온도가 150 ℃ 에서는, 수지 박리율이 12 ％ 로 매우 낮아, 수지가 충분히 박리되지 않는다. 또, No.8 에 나타내는 바와 같이 가열 온도가 300 ℃ 에서는, 수지의 휘발률이 15 ％ 로서, 열분해 가스의 발생량이 많기 때문에 수지의 손실이 많다.

한편, No.9 에 나타내는 바와 같이, 수산화칼슘을 첨가하지 않고 과열 수증기하에서 가열한 것은, 수지 박리율이 53 ％ 로, 수지가 충분히 박리되지 않는다.

이와 같이, No.1 ∼ 6 의 수지 박리율은, No.9 의 수지 박리율의 약 1.5 배 ∼ 약 1.8 배이며, 저온 가열에 있어서, 알칼리를 공존시킴으로써, 피복 수지의 박리를 대폭적으로 촉진할 수 있다.

〔실시예 2〕

피복 전선으로서, 자동차 와이어 하니스 (구리선 직경 : 0.2 ㎜ ∼ 0.3 ㎜ 정도, 자동차 와이어 하니스선 직경 : 1.0 ㎜ ∼ 3.0 ㎜ 정도) (이하, WH) 를 2 축 파쇄기로 장변이 약 5 ㎝ 이하가 되도록 조파쇄한 것을 사용하였다.

WH 1.5 ㎏, 알칼리로서 수산화칼슘 [Ca(OH)₂] 0.5 ㎏, 및 파쇄 매체인 SUS 볼 (φ25 ㎜, 60 개) 을 배치식 로터리 킬른에 투입한 후에, 가열 온도 220 ℃, 과열 수증기 분위기하에서 가열 처리를 실시하였다. 소정 시간 (60 min) 가열한 후, 80 ℃ 이하까지 냉각시키고, 가열 처리물을 꺼냈다. 가열 처리물은 메시 0.5 ㎜ 의 체를 사용하여 1 차 선별을 실시하고, 가열 처리물 (체 위) 과 분체 (주로 수산화칼슘 : 체 아래) 로 분리하였다.

가열 처리물 (체 위) 을, 망목 8 ㎜ 의 스크린을 세트한 커터 밀로 파쇄하였다. 이 파쇄 처리물을 풍력 선별 및 체 분류 (메시 : W 0.8 ㎜ × L 10 ㎜) 를 하여 구리선과 수지 입자로 나누었다.

이 결과를 표 2 에 나타냈다 (시료 11). 표 중의 중량 감소율 (Z) 은, 상기 식 [2] 에 의해 얻어진 값이다.

가열 처리 전의 WH 의 중량 (C) 및 가열 처리 후에 회수한 가열 처리물의 중량 (D) 은, 전자 천칭을 사용하여 계측하였다.

가열 처리 후의 WH 의 수지 중량 (L) 은, 전자 천칭을 사용하여 계측한 가열 처리 후의 WH 의 중량에서 구리선 직경으로부터 구해지는 구리선 중량을 빼는 것에 의해 구하였다.

표 2 의 시료 12 는, 가열 분위기를 질소 가스로 한 것 이외에는 시료 11 과 동일하게 하여 가열 처리, 파쇄 처리, 및 물리 선별을 실시하였다. 그 결과를 표 2 에 나타낸다.

표 2 의 시료 13 은, 가열 분위기를 대기하로 한 것 이외에는 시료 11 과 동일하게 하여 과열 처리, 파쇄 처리, 및 물리 선별을 실시하였다. 그 결과를 표 2 에 나타낸다.

표 2 의 시료 14 는, 수산화칼슘량을 표 2 에 나타내는 첨가량으로 한 것 이외에는 시료 11 과 동일하게 하여 가열 처리, 파쇄 처리, 및 물리 선별을 실시하였다. 그 결과를 표 2 에 나타낸다.

표 2 의 시료 15 ∼ 시료 16 은, 가열 시간을 표 2 에 나타내는 시간으로 한 것 이외에는 시료 11 과 동일하게 하여 가열 처리, 파쇄 처리, 및 물리 선별을 실시하였다. 그 결과를 표 2 에 나타낸다.

표 2 의 시료 17 ∼ 시료 19 는, 가열 온도를 표 2 에 나타내는 온도로 한 것 이외에는 시료 11 과 동일하게 하여 가열 처리, 파쇄 처리, 및 물리 선별을 실시하였다. 그 결과를 표 2 에 나타낸다.

표 2 의 시료 20 은, 알칼리 분말로서 탄산칼슘 (CaCO₃) 을 사용한 것 이외에는 시료 11 과 동일하게 하여 가열 처리, 파쇄 처리, 및 물리 선별을 실시하였다. 그 결과를 표 2 에 나타낸다.

표 2 의 시료 B1, 시료 B2 는, 가열 온도를 표 2 에 나타내는 온도로 한 것 이외에는 시료 11 과 동일하게 하여 가열 처리, 파쇄 처리, 및 물리 선별을 실시하였다. 그 결과를 표 2 에 나타낸다.

표 2 의 시료 B3 은, 알칼리를 첨가하지 않은 것 이외에는 시료 11 과 동일하게 하여 가열 처리, 파쇄 처리, 및 물리 선별을 실시하였다. 그 결과를 표 2 에 나타낸다. 또한, 시료 B3 은 연화 용융한 수지가 로터리 킬른의 내벽에 고착되었기 때문에, 가열 처리물을 회수하는 것이 곤란하였다.

시료 11 ∼ 시료 20 에 나타내는 바와 같이, 피복 전선을 알칼리 (수산화칼슘이나 탄산칼슘) 공존하에서 200 ℃ ∼ 250 ℃ 로 가열 처리하면, 수지 박리율은 93.4 ％ ∼ 99.5 ％ 로, 피복 수지의 대부분을 박리할 수 있다. 또, 중량 감소율은 6.7 ％ 이하로서, 열분해 가스에 의한 수지의 손실이 거의 없다.

또, 시료 11 ∼ 13 에 나타내는 바와 같이, 과열 수증기, 질소 분위기, 대기 분위기의 어느 것에 있어서도, 피복 수지를 충분히 분리할 수 있다. 또한, 시료 11 ∼ 14 에 나타내는 바와 같이, 피복 전선에 대해 1/5 중량 ∼ 1/3 중량의 수산화칼슘을 첨가함으로써, 피복 수지를 충분히 분리할 수 있다. 시료 11 ∼ 시료 19 에 나타내는 바와 같이, 가열 온도 200 ℃ ∼ 250 ℃ 에서 30 ∼ 120 분 가열함으로써 피복 수지를 충분히 분리할 수 있다. 또, 시료 20 에 나타내는 바와 같이, 알칼리로서 탄산칼슘을 사용한 경우에도 피복 수지를 보다 충분히 분리할 수 있다.

한편, 시료 B1 에 나타내는 바와 같이, 가열 온도가 170 ℃ 에서는, 수지 박리율이 78.1 ％ 로 낮아, 수지가 충분히 박리되지 않는다. 또, 시료 B2 에 나타내는 바와 같이 가열 온도가 300 ℃ 에서는, 중량 감소율이 13.9 ％ 로서, 열분해 가스의 발생량이 많기 때문에 수지의 손실이 많다. 또한, 시료 B3 에 나타내는 바와 같이, 알칼리를 첨가하지 않고 피복 전선을 가열하면, 수지 박리율이 78.4 ％ 로 낮아, 수지가 충분히 박리되지 않는다. 또 연화 용융한 수지가 로터리 킬른의 내벽에 고착되는 문제가 생긴다.

이와 같이, 알칼리의 공존하에서 200 ℃ ∼ 250 ℃ 의 온도에서, 물리적 충격을 가하면서 가열함으로써 피복 수지의 박리를 대폭적으로 촉진할 수 있다.

〔비교예 1〕

시료 11 과 동일한 WH 를 가열 처리하지 않고, 망목 8 ㎜ 의 스크린을 세트한 커터 밀로 파쇄하였다. 이 파쇄 처리물을 풍력 선별 및 체 분류 (메시 : W 0.8 ㎜ × L 10 ㎜) 를 하여 구리선과 수지 입자로 나누었다. 그 결과, 수지 박리율은 79.8 ％ 로, 수지가 충분히 박리되지 않았다.

산업상 이용가능성

본 발명의 피복 전선의 처리 방법에서는, 피복 전선의 금속선으로서 사용되고 있는 구리 등의 금속을 산화하지 않고 회수할 뿐만 아니라, 처리 중에 발생하는 가스량을 저감시킬 수 있어, 효율적으로 피복 전선의 금속선의 회수를 실시할 수 있다.

Claims

금속선에 수지가 피복되어 있는 피복 전선에 대해, 알칼리의 공존하에서, 비연소 분위기하에서, 피복 전선을 저온 가열하여 피복 수지를 취화시키고, 취화된 피복 수지를 파쇄하여, 피복 수지와 금속선을 분리하는 것을 특징으로 하는 피복 전선의 처리 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 비연소 분위기가 과열 수증기 분위기, 질소 분위기, 탄산 가스 분위기, 이것들의 혼합 분위기, 또는 대기하이고, 상기 저온 가열의 온도가 180 ℃ ∼ 270 ℃ 인, 피복 전선의 처리 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 피복 전선의 저온 가열과 파쇄를 동시에 실시하는, 피복 전선의 처리 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
노 내에 파쇄 매체를 갖는 가열로를 사용하여, 비연소 분위기하에서, 그 피복 전선을 180 ℃ ∼ 270 ℃ 로 저온 가열하여 피복 수지의 취화와 파쇄를 동시에 실시하는, 피복 전선의 처리 방법.