废旧电线电缆回收处理技术的研究

发表时间:2020/11/19   来源:《中国电业》2020年第19期   作者:吴茂森 郑乔 吴慰东 吴琬琳 林倍萱
[导读] 近年来,在我国电力行业和通讯行业日益发展的背景下,
        吴茂森  郑乔  吴慰东 吴琬琳 林倍萱
        广东电网揭阳揭东供电局有限责任公司   522000    广东省
        摘要:近年来,在我国电力行业和通讯行业日益发展的背景下,对金属导线用量有了更多的需求。因为新产品和旧产品迅速更替,每年废旧电线电缆数量都越来越多,环境污染情况也越来越严重,社会各界都高度重视有关回收废旧电线电缆的问题。当前,针对废旧电线电缆采用的回收处理技术有很多,不同的技术有不同的利和弊,所以必须要结合废旧电线电缆的型号和材质,选择适合的技术,否则效果不明显。基于此,本文详细分析了废旧电线电缆回收处理技术,希望可以为有需要的人提供参考意见。
        关键词:废旧电线电缆;回收处理技术
        就废旧电线电缆来看,尽管是废旧的,使用性能和品质都不比不上新的电线电缆,但是其属于可回收利用资源,所以需要对其采取有效的回收处理技术,这样才可以提高废旧电线电缆的有效利用率,创造更多的价值,满足有关行业对于金属导线用量的需求。其实,对于金属回收二次利用而言,事先预处理废旧金属是关键的环节,其运用的工艺过程和设备使用、还有矿产金属,都是非常相似的。现阶段,我国企业针对废旧电线电缆铜线以及绝缘层分离运用多项技术,具体表现在以下几点:
一、剥线机技术
        当前,在大型导线中广泛应用剥线机技术[1]。其基本工作原理并不复杂,通常是利用步进电机和滚轮带动被夹持电线进行移动,以达到裁剪以及剥皮的目的,流程主要包括以下:利用右滚轮步进电机带动被夹持的电线电缆左边和右边来回移动,借助裁刀步进电机对上裁刀和下裁刀的位移进行有效控制,以达到剥皮以及裁线的目的。并且利用左滚轮步进电机带动被夹持的电线电缆左边和右边来回移动;扭线轮步进电机将上滚轮和下滚轮带动,朝着相反的方向前面和后面来回移动,以达到扭线的目的。
二、机械破碎分选技术
        就机械破碎分选技术来讲,结合其不一样的功能原理,可以分成多个单元,比如:破碎以及分选等等。对于废旧线缆而言,应该先对破碎单元进行分解,成为颗粒单元,然后通过分选单元通获取纯净的塑料以及铜。现阶段,最为普遍应用的技术是机械破碎单元技术,其运用采矿工业部门的先进技术,比如:冲击以及挤压等等,完成整个工艺过程。使用的设备多数都是利用对矿物设备的轻微改造,未合理设计该设备。那么,在该情况下,分选单元有很多可以选择的方式,比如:电选以及分选等等。具体选择使用,应该结合分离率的要求来选择适合的分选方式。
三、高压水射流回收技术
        高压水射流工作原理并不复杂,过程相对简单,工作原理往往是利用冷态对保持匀速移动的废旧电缆进行切割[2]。因为割裂精确度相当高,仅仅将线缆外层塑料割裂下来,所以在实际工作中不会出现热变的情况,而且毫无热量影响,更加不会降低金属的质量。当前,我国很多研究学者都积极探究分析高压水射流回收技术,而且借助实验在切割废旧电缆工程中应用。在此发明成果中,对水射流压强有严格的要求,不能低于或者等于55MPa,也要对设备的各项机构切割参数进行合理设置,废旧线路必须要围着卷筒进行卷绕,只有这样才有利于准确切割。在工作中可以结合电线电缆的尺寸来适当调整压强。若电线卷绕方法有误或者不合理设置阐述,就容易导致电缆无法一次性做好所有切割,结合该情况,需要改变卷绕方法和进给机构的速度,尤其是在一些特殊情况下,必须要采用手动的方式确保绝缘层与铜线处于分离的状态,然而此情况是少之又少。


四、化学处理技术
        化学处理技术,一般来说,是指通过铝和铜的金属稳定性和有些溶液生成化学反应,然而这些溶液可以迅速将电线电缆外层绝缘皮完全溶解。生成化学反应后,就仅仅有金属,仅仅过滤金属就行[3]。有研究学者探究提取电线的铜以及金属线,而且获得显著的效果。加热方法有多种,比如:温水以及蒸汽等等,这时将再生油和废旧电线均匀混合,都放置到加热炉中,利用过滤以及熔融废旧电缆的绝缘外皮。然后蒸发回收再生油。通过物理技术来蒸馏和回收金属线。可以实现脱油处理的目标,也就是可回收再利用。还有研究学者研究的技术是通过金属催化剂对电缆绝缘外层分解起到催化的作用,这样可以将绝缘外皮与金属分离,不会混合在一起。
五、低温冷冻处理技术
        就低温冷冻处理技术来讲,其原理是通过制冷剂使物质发生变化,让物质慢慢变脆,以完成粉碎过程。现如今,制冷方式有很多,比如:制冷剂以及空气膨胀等等,都可以获得良好的制冷效果。在平时生活中,普遍运用的制冷剂除了有CO2,还有液氨。当前,利用制冷剂液氨使废旧电路板变脆,进而实施粉碎,此技术已经逐渐应用。然而因为液氨冷却装置有相当高的要求,处理机制不简单,所以尚未普遍应用液氨低温破碎电缆技术,需要显著的提升[4]。有些研究学者结合以上原理设计通过液氨将废电线电缆剥离的方式,其步骤详细如下:首先,由于电线既长,又细,难以处理,必须要将电线切成块状,通常一段是3厘米。其次,由于电线中有很硬的金属线,必须要软化,这时可以利用液氨对电线进行浸渍,以确保其软化。电线只要经过软化,便变脆,使用木棒就可以将电线敲碎。结合实验结果显示,此方式具有相当高的回收率,而且全过程中没有过多的人参与,有相当高的自动化水平。并且由于此处理方法属于物理方法,即便塑料颗粒都已经破碎,其物理特性依旧没有发生任何的变化,更加不会对其二次利用造成影响。此方式对电线大小以及直径等等都没有要求,能够加工处理,只要塑胶催化温度低于零下40摄氏度的制冷剂,就可以符合有关要求来处理。为了可以确保人们的身体安全和工作安全,尽可能不要使用爆炸几率高、有毒的制冷剂,当前普遍采用的制冷剂有很多,比如:CO2以及液氨等等。
六、超声波分离回收技术
        就超声波分离回收技术来讲,水是重要的传输介质,利用其传输的能量,以形成空化的情况,此现象会导致非常剧烈的振动,其振动力完全可以将绝缘片与金属都分离,效果是非常不错的,获得普遍认可。通过多次实验显示,因为在实际工作中无需反复切割电线电缆,所以明显减少铜的消耗。有研究学者研究液固比率以及水温等等对分离效率造成的影响,实验显示,应用该技术可以减少铜的消耗,而且可以回收可再利用资源[5]。因为超声波空化和热胀冷缩带来的影响,而且外界恒温60摄氏度,将这些进行有机结合,就可以保证分离率达到最大值。并且线缆的长度直接影响分离率的大小,二者呈正比。除此之外,分离率也会受到铜占据的质量比例影响,占据的比例和绝缘片大小有密切的关联。就总体来讲,如果固液比很高,分离率就很低,然而局部变化不大。
结语:
        总而言之,本文提到的废旧电线电缆回收处理技术有很多,虽然方法和基本原理不同,然而目的是相同的,即真正分离绝缘外皮与金属。现阶段,剥线机技术工艺并不复杂,无需过高的成本,然而自动化水平很低,处理线缆的方法缺乏多样化。通过深入分析不同回收处理方法的优缺点,结合我国基本国情,探究废旧线缆回收处理技术,显著减少铜耗,在增加产量的基础上,重视环境保护,尽量不要排放过多的污染物,实现能源的再次利用。
参考文献:
[1]肖洒,王利军,任乔林,黄海洋.废旧电线电缆回收处理技术研究[J].通信电源技术,2016,33(03):46-48.
[2]汪东清. 废旧PVC电线电缆料的再利用研究[D].华南理工大学,2016.
[3]蒋鼎琮,阎瑞河,裴国良.废旧电线电缆回收处理技术[J].有色设备,1997(04):30-32.
[4].废旧电线电缆回收处理机组简介[J].重型机械,1993(04):65.
[5].废旧电线电缆回收处理机组简介[J].重型机械,1993(02):65-66.
广东电网揭阳揭东供电局有限责任公司,职创项目:拆除电缆回收器研制项目资助;
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