(一)前言
國內(nèi)早汽車工業(yè)或電子(含電線電纜)產(chǎn)業(yè)所產(chǎn)生之廢電線、電纜,系藉由(露天)焚化方式,經(jīng)去除表面塑料后以回收銅線,雖然操作費(fèi)用低廉,但由于焚化過程中,往往無法控制燃燒溫度,進(jìn)而產(chǎn)生危害人體及嚴(yán)重污染周遭環(huán)境的戴奧辛(dioxin),因而被嚴(yán)格禁止采用。目前國內(nèi)外之廢電線電纜處理多采破碎(粗破、細(xì)破)、篩選(干式、濕式)等方式,以分選出銅及塑料等物質(zhì),并回收利用。而廢電線電纜之資源再生技術(shù)主要是將被覆于銅線或鋁線外緣的橡膠、PVC、PP及瀝青等物質(zhì)予以分離,使銅線或鋁線得以熔煉再生,在目前常見再生技術(shù)有機(jī)械法、化學(xué)法和低溫冷凍法等。以下僅就各相關(guān)技術(shù)分述之。
(二)現(xiàn)有廢電線電纜資源化技術(shù)
1.機(jī)械法資源再生技術(shù)
(1)制造原理
機(jī)械法資源再生技術(shù)是目前國內(nèi)外使用廣泛的方法,其特點(diǎn)是機(jī)械設(shè)備構(gòu)造簡單,且操作技術(shù)成熟。其原理主要是利用機(jī)械剪刀將電線電纜破碎成顆粒狀,再利用比重、磁力或靜電分選方法,將破碎之非金屬與金屬予以分離。
(2)處理流程
機(jī)械法系將廢電線電纜以剪刀機(jī)將其切成適當(dāng)?shù)拈L度,再以粉碎機(jī)將其粉碎至適當(dāng)?shù)牧接枰苑蛛x,其處理流程如圖1所示。
A.剪切單元:以鍘刀式剪切機(jī)將廢電線剪切成適當(dāng)?shù)拈L度,其長度隨著電線電纜的直徑而異。
B.粗碎、細(xì)碎:利用刀式破碎機(jī)將電纜破碎至15mm左右。
C.分離:分離單**先可用篩網(wǎng)來確保粉碎顆徑達(dá)到一定的范圍。再用氣動分選機(jī)可將金屬粒、絕緣顆粒及中間產(chǎn)品(帶有絕緣物的金屬粒)予以分離,其中間產(chǎn)物可再送回二次粉碎機(jī)再行處理,若含鐵質(zhì)則需進(jìn)行磁選;一般而言,此一分離可回收9~99.5%的金屬。另塑料部份再利用水洗程序可將PVC與PE材質(zhì)塑料進(jìn)行分類。
2.化學(xué)法資源再生技術(shù)
(1)原理
化學(xué)法是利用不與金屬(銅、鋁)發(fā)生反應(yīng)的鹽類溶液或有機(jī)溶劑來溶解絕緣體,使得以回收絕大部份的金屬物質(zhì)。一般而言,如PVC可采用二氯乙烷、環(huán)己酮、甲酰替二甲胺、四氫夫喃或丁酮等作溶劑。
(2)處理流程
化學(xué)法處理流程如圖2所示。
A.剪切:首先將廢電線電纜切成6~12mm。
B.篩選:利用篩選以確保電線電纜顆粒粒徑均一。
C.反應(yīng)器:將電線電纜顆粒送入化學(xué)反應(yīng)器中,并加入適當(dāng)量之溶劑,加熱至230~290℃,1.5~3小時(shí)如此可將電線電纜上之絕緣物與錫、鉛等焊料去除。之后,再冷卻至140℃。
D.破碎:冷卻后之裸線送入破碎機(jī)破碎。
E.洗滌、干燥:將金屬顆粒中之化學(xué)物質(zhì)予以清洗干凈并干燥之。
F.分離:再將金屬顆粒送到磁選機(jī)及氣動分選機(jī),以確?;厥战饘兕w粒之純凈度。
3.冷凍處理資源再生技術(shù)
(1)處理原則
冷凍法是利用冷凍劑處理廢電線電纜,經(jīng)冷凍后之絕緣物、氧化金屬、鋅及鋅合金屬會變得很脆,而易于破碎,然銅和鋁則仍具有塑性,如此,即可利用磁選、篩分、水力分級、比重分選而將電線電纜中之各種物質(zhì)區(qū)分出來。一般冷凍劑采用液態(tài)氮或干冰(固態(tài)CO2)。
(2)處理流程
冷凍法之處理流程如圖3所示。
將廢電線電纜予以剪切適當(dāng)?shù)拈L度,再送入冷凍器內(nèi),加入液態(tài)氮(重量比3:1),使溫度降低至-98℃,然后送入錘式破碎機(jī)破碎至粒徑3~2m,而得純度較高的金屬物質(zhì),至于絕緣物則變?yōu)閺U棄的泥渣。
(三)廢電線電纜資源化技術(shù)評析
目前國內(nèi)從事廢電線電纜資源化回收處理廠商大致集中在南部高雄大發(fā)工業(yè)區(qū)內(nèi),處理技術(shù)大致以機(jī)械法資源再生為主,雖然并非是新之處理技術(shù),但其二次污染皆能符合國內(nèi)環(huán)保法規(guī)之要求。