废镀锡电线电缆的再生新技术

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1、(1．中南大学化学化工学院，湖南长沙，410083；2．湖南凯天环保科技股份有限公司，湖南长沙，410100)摘要：研究了可一步实现废镀锡电线电缆资源化的新方法。废镀锡电线电缆在真空条件下热解液化的同时，利用离心分离的方法将熔化的锡分离出来。实验后得到铜线、含锡碳渣、热解油、热解气。热解油可作为化工原料或进一步加工成燃料，少量不可凝的热解气体经碱液吸收后收集，以便循环利用。关键词：废镀锡电线电缆；回收；真空热解；离心分离中图分类号：X705文献标志码：A文章编号：1674—0912(2010)12—0029—04随着电力通讯事业的飞速发展，社会对电线电缆化，设

2、计了一种在真空条件下既能实现有机塑料的热的需求El益增加，随之而来的废电线电缆也与H俱增，解液化，又能分离回收铜和锡的方法，一步高效实现了加上金属资源日益匮乏，国际铜、锡价格高居不下，废废镀锡电线电缆全组分高值化清洁再生。电线电缆的回收对经济和社会都具有重要意义[1-2]。由于传统的导体铜线在高温挤塑时会有部分氧化，且在1实验导线连接时容易出现接触不良，因此，现有的铜导线普1．1实验材料与装置遍在表面镀锡，以使其具有良好的抗腐蚀性能和焊接实验样品采用直径为1mm的废弃镀锡电线。实性能。废镀锡电线电缆由塑料外皮、铜导体和锡镀层组验装置为自行设计的设备，主要由电机

3、、反应器、转鼓、成，若将其中的塑料、铜和锡分别分离回收，能产生良电阻炉、冷凝系统、真空泵、气体收集器等组成，如图1好的经济效益，因此它的回收及资源化具有重要的意义。所示。其中带有均匀滤孔的转鼓是为分离回收锡专门以往对于废电线电缆的处理一般利用电线电缆塑设计的；真空压力计用于监测容器内部压力；气体收集料外皮的可燃性，采用焚烧的方法回收废弃电线电缆器用于收集热解过程中生成的不凝气体。中的金属_3I。这种落后的处理方法，不仅对周围环境造成严重污染，而且还白白浪费了塑料外皮这一可回收再利用的资源。现在最常用的废电线电缆回收技术有剥线和粉碎两种Ⅷ。剥线技术的原理就是通过

4、切刀将废电线电缆表皮沿其轴线方向切开，使金属导线与外表皮分离；粉碎技术是通过切断机和粉碎机等机械设备将废电线电缆直接破碎成颗粒状，再通过分选设备将塑料和金属分离开来。可以看出，现有的废电线电缆的回收技术着重于分离铜和塑料，而对铜导线上的锡1电机；2密封套；3水冷套；4电阻炉；5反应器；6转鼓镀层的分离回收无能为力。而从锡的回收方法来看，主7真空表；8冷凝管；9冷阱；lO干燥管；11真空泵；要有酸浸法和电解法两种[14-15]，但这两种方法回收锡均12碱性溶液；13气体收集器存在回收成本高、工艺流程长等问题。图1实验装置示意图为了更合理、更有效地实现废镀锡电线电

5、缆资源1．2实验方法基金项目：国家863计划资助项目(2006AA06Z375)作者简介：周益辉(1983一)，男，湖南娄底人，硕士研究生，环保工程师，主要从事固废处环利用。废镀锡电线电缆的再生新技术取50．13g废镀锡电线装入转鼓中，使转鼓处在容量，通过废镀锡电线的原始质量和所得铜线质量的差器内部，连接好整个装置。实验时设置以下实验条件：值而得到塑料皮的近似原始质量；得到的碳渣的质量体系起始压力为400Pa，冷阱温度一20℃，升温速率可近似为塑料皮的热解渣质量。塑料皮真空热解产物20~C／rain，终温500oC，终温保温时间为30min。打开产率和铜线产率

6、的计算公式如公式(1)，(2)，(3)和(4)冷却水，开真空泵，使得体系处于真空状态(体系压力所示：约为400Pa)，然后对废镀锡电线进行程序升温加热。含锡碳渣质量热解渣产率=xlO0％(1)实验流程如图2所示。热解油质量废镀锡电线电．缆热解油产率=x100％(2)热解气产率=(1-热解渣产率一热解油产率)xlO0％(3)铜线产率=×100％(4)铜线含锡碳渣热解油热解气体：100一一一：一一一一一j80图2实验流程示意图60在热解过程中，废镀锡电线的外层塑料热解挥发物进入低温冷阱冷却成液态油，不可冷凝气体经干燥、40碱液吸收后进入气体收集器。在热解的过程中开

7、动电2O机使转鼓旋转，锡和碳渣从转鼓中迅速滤出沉积在反应容器底部，铜线则留在转鼓中。O图4废镀锡电线中塑料皮的真空热解产品产率和铜线产率2结果与讨论废镀锡电线在真空条件下热解后，热解挥发气体废镀锡电线由塑料外皮、铜线和锡镀层组成。因从反应器中逸出进入冷阱，大部分冷凝为液态油，少量此，在热解中若能将锡与铜分离即可实现废镀锡电线不可冷凝气体经过干燥、碱液吸收后进入气体收集器。全组分资源化回收。锡的熔点低(231．89℃)，在废镀锡在废镀锡电线热解的同时，锡和碳渣通过离心分离与电线热解液化时，锡呈熔化状态，而铜线则保持为固铜线分离。实验后得到热解油、铜线和含锡碳渣，

8、如图体。根据这一特点，研究设计了一个可