[发明专利]废旧细电线、乱电线或杂电线中金属的热解回收方法

说明书

技术领域

本发明属于资源与环境技术领域，特别涉及废旧细电线、乱电线或杂电线中金属的热解回收方法。

背景技术

从我国资源现状来看，目前有色金属资源的紧缺状况已经到了非常严重的地步，在全国113座大型有色矿山中，探明资源已经枯竭的矿山占56.5％，资源危机的占28.9％，后备资源有保证的只有40％左右，国家每年要耗费大量外汇来进口铜、铝、铅、锌等有色金属。因此以再生资源加工为产业的循环经济模式对解决国内资源短缺、减少原生资源开发、开发资源综合利用，具有重大的战略意义。再生资源的回收利用已经成为我国一项长远而重大的发展战略。

同时，全球范围内废旧电线电缆等工业固体废弃物的产量巨大且种类繁多，已引起世界各国高度重视。而废旧电线电缆固体废弃物具有双重特性，一方面，含有铜铝等大量有色金属和高分子材料等有价资源，存在巨大的资源再利用性和开发性；另一方面其绝缘外皮又含有溴化物等阻燃成分，具有潜在的环境污染性，若处理不当会给生态环境及人类生活造成极大危害，而现有的处理技术未能完全杜绝污染的产生。

对于废旧电线电缆，为回收其中有价金属资源，国内的一些作坊企业开发了一些包括剥皮机在内的简易拆解工具。废旧电线电缆资源化的主流设备铜米机，主要包括电涡流分离、电晕静电分离、密度分离、风选、磁选等物理分离技术，在发达国家已经是成熟技术，我国也对该技术进行了自主开发，在市场上广泛采用。但由于制作工艺及分离原理限制，国内外铜米机对废旧电线电缆进料的选择性比较大，每次进料需为同一尺度并需理顺，低于一定尺度的线则无法分离。但实际的废旧电线电缆包括大部分碎线、乱线、细线，由于其尺度不一、杂乱无序或金属丝直径过细，这部分原料目前尚无法实现机械拆解，数量连年递增，已经累积成患。一些现行的作坊式处理采用无控制焚烧方法，不仅造成了极大环境污染，同时回收金属率亦极低。

热解技术是在厌氧或无氧的情况下，制造温度环境加热物料，使高分子或者聚合物物质的分子链断裂为小分子的物质。热解技术因具有减量化、无害化和资源化等优点已被广泛应用于固体废弃物的处理。近年来，利用此技术在处理生活垃圾与医疗垃圾中收到了理想的效果。对于废旧细电线、乱电线、杂电线，其金属导线外敷设的绝缘覆盖层为高分子材料，对其进行热态变性或分解，达到金属与非金属的分离，实现金属资源的有效回收和合理开发，对解决国内资源短缺、减少原生资源开发、降低环境污染、实现循环经济与社会可持续发展，具有重大的战略意义。

发明内容

采用废旧细电线、乱电线、杂电线的热解回收技术，可使电线中金属丝能完整的分离出来，无氧化和机械损耗，回收率高达99％以上，纯度高，金属丝基本保持原性态不变，满足后续工艺使用要求和资源回收要求。

电线通常由金属导线外直接包裹绝缘外皮构成，或由几根或几组金属导线绞合而成的类似绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘，并常围绕着一根中心扭成，部分外敷金属屏蔽网，整个外面包有高度绝缘的覆盖层。其绝缘外皮或称覆盖层包括交联聚乙烯、绝缘聚氯乙烯、丁腈聚氯乙烯、合成橡胶及天然橡胶等若干种类。

本技术主要针对由金属导线外直接包裹塑料(交联聚乙烯、绝缘聚氯乙烯等)绝缘外皮的细电线、乱电线、杂电线进行处理，对电线的存置状态及尺度不做要求。

根据电线外皮的高分子物质特性，在无氧或贫氧状态下，利用热态工艺将细电线、乱电线、杂电线加热。电线外皮在受热后随着温度增高，高分子材料的分子运动加剧，使化学键断裂，产生自由基，这种极不稳定的自由基又与周围分子发生反应，使之断裂形成更多的自由基，从而引起聚合物的降解和交联，分解成小分子的生成物，析出热解挥发物(可燃气、液态焦油)和少量炭状残余物。少量炭状残余物附着在电线的金属丝上，将金属丝给与轻微机械干扰，则附着的残余物自行脱落，达到金属回收的目的。同时将析出的热解挥发物冷却后分离为可燃气及液态焦油，再分别予以收集后以作其它用途。从而实现废弃物中各再生资源达到资源的最大化分离回收。

根据我们的研究和无数次的实验，在温度、时间等必要的技术条件上探索，寻找一条更省时、省力的方法，我们提出了如下技术方案：

(1)本发明的废旧细电线、乱电线、杂电线中金属的热解回收方法如下：

(2)将细电线、乱电线、碎电线首先进行贫氧热态处理，在惰性气氛或贫氧气氛下，以10-20℃/min的升温速率加热漆包线原料，至580-650℃，并恒温10-20分钟；

将处理后的电线进行轻微机械扰动或震动，则附着的残余物自动脱落。

采用通常的热态处理炉即可。