[发明专利]剥离废旧线缆中金属与非金属的方法

说明书

技术领域

本发明公开了剥离废旧线缆中金属与非金属的方法，属于固体废物的处理与资源化范畴。

背景技术

我国“十一五”期间，电力、铁路、轨道交通、能源、建筑、通信、船舶、汽车等产业依然保持较大的投资规模，我国电线电缆行业正处于发展的快速增长期。随着我国和世界社会经济的快速发展，线缆的生产和消费成为我国紧跟汽车工业之后的第二大产业。电线电缆行业的快速发展必然带来大量废旧电线电缆的淘汰。线缆的构成包括导体(有价值的铜、铝等金属材料)、绝缘体以及包覆保护层。绝缘体和包覆保护层的主要材料是聚氯乙烯(约占70％)、聚乙烯(约占20％)、氟树脂、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯等含卤素的材料。此外，所用材料中还包括添加了含氯或溴等卤素阻燃剂的聚烯烃材料。目前铜、铝、塑料等电线电缆主要大宗原材料的价格飞涨，另外，铜是国民经济的重要原材料，而我国的铜资源缺乏。以现有开采速率计世界铜矿资源预计可开采30年，而我国的同资源可开采7年时间。因此，针对废旧电线电缆淘汰所带来的资源与环境的双重矛盾，开展以废旧电线电缆为主的第七类固废中金属铜、铝、铁的资源以及其他非金属资源的无害化、高效回收再生工作具有重要的社会意义和经济价值。

废旧电线电缆的回收再生方法大体可以分为三类：热态方法、化学方法和物理方法。其中热态方法如焚烧技术回收电线电缆中金属不仅容易导致环境污染，而且容易致使金属物质氧化，回收金属表面存在难以清除的残炭，降低回收产品的品位。因此这种方法已经被国家明令禁止。而热解方法虽然在大气污染上相比焚烧技术有了大大的改善，但其金属质量与焚烧相似，而且属于高温处理技术，对设备密封以及尾气处理均有较高要求。化学方法是通过溶剂使电线电缆外层塑料、橡胶等物质发生溶解，从而裸露出金属物质，但该方法会产生高浓度的有机废液，目前其无害化处理以及安全排放存在较大难度。物理方法具有环境污染小，废旧电线电缆分离程度高等优点，是目前国际上发展迅速和应用较多的技术方法。目前废旧电线电缆的物理机械分离和回收技术相应的设备在国内通常称为铜米机。

通过大量的实际调研发现，目前的铜米机技术的破碎剥离环节主要存在以下一些问题：

1)破碎设备刀具磨损：传统铜米机破碎设备是采用定刀和动刀方式对通过刀间的线缆进行破碎。如果线缆中金属导体直径大于刀间距时，则刀具和金属导体间发生强烈研磨，造成破碎设备刀具损害；

2)金属资源损失：在破碎线缆中金属导体直径大于动刀与定刀间距时，在刀具与金属间发生强烈研磨时容易产生较多的金属粉末，造成后续分选过程中这部分金属粉末容易遗失，而且金属表面存在变形、粗糙、弯曲等问题；

3)破碎效率低下：当线缆直径小于刀间距时则该破碎设备无法对线缆中金属与外皮进行良好的相互剥离，因此该类线缆中金属资源无法回收，所以对于细线的破碎效率低下；而且该类铜米机中破碎设备中带有筛子，只有当破碎后的粒子大小小于筛孔时才会离开破碎设备，由于筛子的筛分作用容易导致即使是粒度复合要求的物料在设备内部也会进行反复破碎，作较多的无用功；

4)噪声污染：破碎过程中由于金属导体粗大致使线缆和破碎设备间发生的剧烈碰撞，该过程容易产生大量的机械噪音，引起严重的噪声污染，恶化工作环境；

通过上述问题的分析可见，传统铜米机中破碎设备最合适的破碎对象是线缆中金属导体直径与刀间距相同的情况。另外，传统破碎设备中线缆的状态是杂乱无章，线缆中金属与非金属的剥离为随机破碎方式。所以，在理论上这种破碎设备特别是在处理乱线(线缆直径大小不一)时破碎难度较大，而且破碎效率较低。

发明内容

针对现有技术的问题，本发明提供一种废旧线缆中金属与非金属相互剥离的方法，具体技术如下：

本发明的剥离废旧线缆中金属与非金属的方法，是剪切好的线缆颗粒放入带介质的槽式超声波装置中，超声波装置中水介质的温度范围为小于100℃，超声波工作频率为9～40kHz，声能密度0.4W/cm²～0.8W/cm²，超声波处理时间10s～10min。

在超声波装置中设置有金属网筐，剪切好的线缆颗粒放入金属网筐内。

所述的超声波装置中水介质的温度范围50～65℃。

所述的线缆颗粒的金属导体直径与线缆粒子的长度之比范围1：0.5～5。

所述线缆用人工把废旧线缆理顺，随后把线缆按照线缆轴向方向与剪切刀具成垂直的角度放到剪切机上，压实后按设定的长度进行剪切。