从包覆有含氯合成树脂的铜线中回收金属铜的方法转让专利

申请号 : CN201210507106.1

文献号 : CN103846268B

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相似专利:

发明人 : 冈野宽栈敷刚出口三德谷本贞夫

申请人 : 独立行政法人国立高等专门学校机构香川工艺株式会社

摘要 :

本发明提供一种从含氯合成树脂和金属铜混合的废弃物中选择回收有用物质的技术。本发明是从包覆铜线的废弃物中回收金属铜的方法,其通过将以含氯合成树脂作为包覆材料的包覆铜线的废弃物,在油中进行加热处理或者在非氧条件下进行加热处理,从而使包覆材料碳化,并且减少其氯含量,接着,分离包覆材料和铜线,回收铜线。本发明在能够不产生二噁英的情况下对含氯合成树脂进行处理,对于从废包覆配线中回收金属铜是有用的。

权利要求 :

1.一种从包覆铜线的废弃物中回收金属铜的方法,其特征在于,

将以含氯合成树脂作为包覆材料的包覆铜线的废弃物,在油中在130~300℃进行加热处理,接着,在氮气气氛中或者0.3气压以下的减压下、且不使用油的情况下、在130~

300℃进行加热处理,从而使包覆材料碳化,并且减少其氯含量,接着,分离包覆材料和铜线,回收铜线。

2.如权利要求1所述的从包覆铜线的废弃物中回收金属铜的方法,其特征在于,所述油中的加热处理在碱性物质的共存下进行。

3.如权利要求1所述的从包覆铜线的废弃物中回收金属铜的方法,其特征在于,对于回收铜线之后的包覆材料,进一步在油中进行加热处理,从而进一步减少氯含量,作为碳类燃料回收。

4.如权利要求1所述的从包覆铜线的废弃物中回收金属铜的方法,其特征在于,含氯合成树脂为聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、氯乙烯共聚物、氯化树脂、或者含氯合成树脂与其它树脂的混合物。

说明书 :

从包覆有含氯合成树脂的铜线中回收金属铜的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及从包括含氯合成树脂和铜的废弃物中回收金属铜的方法,具体而言,涉及使用废油等油从废包覆铜线(不要的包覆配线)中回收金属铜的方法。本发明提供一种回收金属铜的技术,其作为使用了如氯乙烯树脂这样的含氯树脂(含氯树脂在焚烧时产生环境污染和焚烧炉的劣化等问题)的废包覆铜线的处理方法是有用的,本发明是将废油作为热介质进行加热处理,使树脂脱氯并且被碳化,从而使树脂与金属铜容易分离。

背景技术

[0002] 由于在我国大量使用各种塑料类,因此对使用完的塑料进行处理使其再生的技术的开发是重要的课题。作为对使用完的塑料制品进行再利用的方法,主要开发有:再次作为相同的制品或其他塑料制品的树脂材料利用的再利用方法、高温下进行热分解制成合成气体和分解油等化学原料的方法,或者进行化学分解转化为单体等其它化学物质来进行利用的再利用方法、或作为燃料直接用于蒸气或发电、水泥窑等中的方法。
[0003] 在各种塑料中,氯类塑料制品的处理和再生特别成为问题。在我国,一年制造的聚氯乙烯树脂为约170万吨,聚氯乙烯树脂具有难燃性、耐久性、耐油耐化学腐蚀性、电绝缘性、强度、难燃性、耐气候性、着色自由、廉价、粘结焊接等优异的特性,在建材或电线包覆、电器等中大多与金属类被一体化而使用。20世纪90年代,以聚氯乙烯树脂为首的氯类塑料被认为是二噁英(dioxins)的主要产生源,所以逐渐成为了社会问题。现在,二噁英被认为,不仅产生于氯类塑料,而且在对包含氯和芳香族化合物的废弃物进行焚烧处理时由于不完全燃烧也会产生二噁英。作为其对策提出的方案有,通过提高焚烧炉的性能来降低不完全燃烧率的方法,通过分离对含氯垃圾不进行焚烧的方法(再利用制度的扩充),降低氯类塑料的使用量等的方法。然而,聚氯乙烯树脂与其它一般烃类树脂相比化学性质非常不同,因此对树脂进行再生利用时如果其中混合有聚氯乙烯则很容易成为障碍的原因。
[0004] 如果焚烧处理聚氯乙烯等有机氯类树脂,则发生产生的氯化氢损伤装置的问题。特别是,由于在加热分解装置中氯化氢气体与低分子化的分解气体一起流入到冷凝器附近,因此由于盐酸而产生的损伤区域广。所以在该处理装置中,不能对如氯乙烯树脂这样的有机氯类树脂进行热分解处理。因此,提出了若干个对氯乙烯树脂进行脱氯处理的技术和不通过高温处理的氯乙烯树脂的处理技术。
[0005] 例如,作为在比较低的温度下、且在短时间内可以脱氯、并且选择性地分解分子中的碳之间的键、由此可以降低残留氯浓度、还可以提高燃料收率的废弃塑料的脱氯方法,提出了如下的塑料的脱氯方法:熔融混炼含有聚氯乙烯、聚偏氯乙烯等氯类树脂的废弃塑料,由水银灯对熔融状态的废弃塑料照射紫外线,排出由光分解作用和热分解作用而产生的氯化氢(专利文献1)。
[0006] 另外,在从有机氯类树脂中分离回收盐酸和油分时,分离将有机氯类树脂加热至300~350℃分离氯气的脱氯装置与在催化剂中将其残渣加热至400~450℃分解低分子化油分并进行回收的气化改性装置,在盐酸回收装置中用水冷却在脱氯装置中分离的氯气,将其作为盐酸回收。提出了一种能够简化、小型化、成本低廉化、节省能源的有机氯类树脂处理装置,该装置将一部分油分蒸发,将其可燃性气体在气体燃烧室中燃烧,将该燃烧排出气体作为各部分的热源进行再利用(专利文献2)。
[0007] 进一步,报道有:在能够溶解或溶胀塑料的溶剂脂肪族烃(重油、轻油、煤油)或者芳香族烃(粗萘油、粗汽油、杂酚油、蒽油、煤焦油)等中,将塑料混合物加热至200~350℃进行脱氯处理的方法(专利文献3);在含有聚氯乙烯等氯类塑料的废塑料的再利用中,在碱存在下将乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇作为溶剂并且将KSCN作为亲核试剂的脱氯处理中,三乙二醇的脱氯效果最优异。
[0008] 另外,对于有机氯类树脂与金属类混合或一体化的制品的处理而言,除了脱氯处理之外,进一步需要将树脂与金属类进行分离的更为困难的工序。
[0009] 用于处理塑料等有机物与铁或非铁金属等有价金属混合在一起的废弃物或制品的技术,基本上由有机物的处理和有价金属的回收构成。一直以来广泛使用的干式法的技术中,作为有机物的处理技术有焚烧法和热分解法,作为有价金属的回收技术有回收铁的磁力区分法和回收非铁金属的涡电流区分法、将铜与铝分离的风力区分法等。然而,在这些现有的方法中,实际上不能高效地完全分离金属和塑料,也不能选择性地回收包覆铜线或漆包线等铜线。可以考虑追加风力区分、比重液区分、用金属探测器进行区分、用超强力磁铁进行不锈钢区分、风力摇床型比重区分等工序,但是仍不能解决不能回收铜线的问题。近年来,不要的包覆配线年年增加。由于大口径的包覆配线再利用效率高,因此通过高温焚烧或机械除去包覆来再利用金属,但是对于细线而言,能够回收的金属铜的量少,用上述方法成本过高而不合算,所以现状是作为产业废弃物进行处理。
[0010] 对于湿式法的技术,作为有机物的处理技术有湿式氧化法或超临界水分解法、超临界水氧化法等。关于有机物的处理,超临界水氧化法等利用高温热水进行分解处理,其中,由于在水中进行分解,因此需要对如塑料这样的有机物进行粉碎以使其粒径达到0.1mm程度,并且,为了防止在反应容器中的堆积或堵塞,需要预先高效率地分离除去在通常的区分装置中难以分离的粒径为5mm以下的非铁金属或铜线等有价金属,并且需要预先高效率地除去如聚氯乙烯这样的含氯塑料,因此在用于有机氯类树脂时存在问题。如上所述,到目前为止还未开发出将含有有机氯类树脂和金属类的产业废弃物分离为金属和树脂,并有效地利用两者的实用的技术。
[0011] 另一方面,在我国大量产生废油,其处理和再生技术成为重要的课题。例如,润滑油广泛地用于内燃机、车辆、机床、工业机器等驱动装置,尤其最近由于机动化(motorization)而使汽车普及、为了解决人手不足而使操作机械化等,从而出现了发动机润滑油、汽缸油、液压油、极压润滑油、切削油等的消费量猛增。这些润滑油在经过相当时间的使用后,在其性状劣化时成为废油,但是,对其采取如下所述的方法:除去劣化的油(切削油、齿轮油、淬火油等)的劣化成分以及混入物等作为润滑剂再利用的方法;进行处理以使其能够用作重油的代替物的方法;作为窑等的辅助燃料的方法;进行焚烧处理等的方法。
[0012] 例如,在将废润滑油作为燃料时,由于在润滑油中配合有各种添加剂,其中包含重金属,所以,在将包含重金属的废润滑油直接作为锅炉燃料等予以再利用的情况下,在灰分中包含重金属,成为环境污染的原因。因此,提出了从废润滑油中除去重金属的技术(例如,参照专利文献4)。
[0013] 现有技术文献
[0014] 专利文献
[0015] 专利文献1:日本特开2002-53697号公报
[0016] 专利文献2:日本特开2001-170608号公报
[0017] 专利文献3:日本特开2001-72794号公报
[0018] 专利文献4:日本特开平5-9492号公报

发明内容

[0019] 发明所要解决的问题
[0020] 在二噁英成为问题之前,通常采用的是通过一般的焚烧而燃烧除去包覆的氯乙烯树脂,取出残留的金属铜的技术。在二噁英的危害刚开始被指出以后,通过在不产生二噁英的900℃以上的高温条件下进行焚烧,以取出金属铜。然而,在该方法中,不仅焚烧炉的价格高,而且焚烧炉内部的炉材的耐久性不充分,燃料费用也很高。此外,如果在中途停止焚烧炉,则由于在焚烧炉内的温度降低至900℃以下的时间点产生二噁英,因此必须始终保持运转。近年来,虽然对于大口径的包覆铜线采用机械地剥去包覆的装置,但是对于细线由于效率过差而存在实际上不能使用的问题。另外,在低温焚烧的情况下,已经发表有使炉内的气氛和压力最优化的技术和通过使用催化剂来降低二噁英的产生的技术,但是,需要大规模的真空系统从而使焚烧炉本身变得大型化,或者催化剂的价格高,所以不能阻止成本的提高。另外,还有处理后的金属铜和包覆的变质物分离困难等的问题。
[0021] 本发明的目的在于开发并提供一种能够从含氯废塑料等有机物和金属铜等混合在一起的废包覆铜线中回收金属铜的新型方法。
[0022] 解决问题的技术手段
[0023] 本发明为了解决上述问题,提供以下的手段。
[0024] (1)一种从包覆铜线的废弃物中回收金属铜的方法,其特征在于,将以含氯合成树脂作为包覆材料的包覆铜线的废弃物,在油中,以及/或者,在氮气气氛中或者0.3气压以下的减压下、且不使用油的情况下,在130~300℃进行加热处理,从而使包覆材料碳化,并且减少其氯含量,接着,分离包覆材料和铜线,回收铜线。
[0025] (2)上述(1)所述的从包覆铜线的废弃物中回收金属铜的方法,其中,在油中在130~300℃下进行加热处理,接着,在氮气气氛中或者0.3气压以下的减压下、且不使用油的情况下、在130~300℃进行加热处理。
[0026] (3)上述(1)所述的从包覆铜线的废弃物中回收金属铜的方法,其中,在油中在130~300℃进行加热处理的情况下,油中的加热处理在碱性物质的共存下进行。
[0027] (4)上述(1)所述的从包覆铜线的废弃物中回收金属铜的方法,其中,对于回收铜线之后的包覆材料,进一步在油中进行加热处理,从而进一步减少氯含量,作为碳类燃料回收。
[0028] (5)上述(1)所述的从包覆铜线的废弃物中回收金属铜的方法,其中,含氯合成树脂为聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、氯乙烯共聚物、氯化树脂、或者含氯合成树脂与其它树脂的混合物。
[0029] 发明的效果
[0030] 根据发明,可以从包含含氯合成树脂和金属铜的废弃物中回收脱氯的含氯合成树脂和金属铜。特别是,适于从使用了含氯树脂(含氯树脂在进行焚烧的情况下具有环境污染和焚烧炉劣化等问题)的废包覆铜线和油中回收金属铜。即,通过热处理可以使包覆材料树脂碳化脆化,从而可以容易地从碳化物包覆铜线中回收金属铜。
[0031] 另外,通过将废包覆铜线和废油这两种产业废弃物组合处理,从而能够在不产生二噁英等有害物质的情况下回收金属铜。例如,本发明的0.1气压的减压下加热处理之后的处理物中的二噁英浓度可以为,能够进行产业废弃物处理的浓度的1/100以下。通过在油中实施煮沸处理,从而不仅可以抑制二噁英的产生,还使包覆树脂和金属铜的分离变得容易。生成的碳化物通过加压成型能够用作固体燃料。另外,本发明中使用的废油等油可以作为燃料等再次使用。

附图说明

[0032] 图1是表示本发明整体概要的流程图。
[0033] 图2是表示加热处理中氢氧化钙共存的情况下、没有共存的情况下,氯乙烯树脂中的氯含量与加热处理时间之间的关系的图。图中,[A测定]表示在汽轮机油中在230℃下的加热处理;[B测定]表示在汽轮机油中添加有石灰并且在230℃下的加热处理;[脱脂]表示,对于在油中进行一次处理而附着的油分,通过用表面活性剂(洗剂)进行清洗,从而进行了除去油分的处理。[预测(自然对数)]表示按照自然对数的预测值。
[0034] 图3是表示追加三次处理,碳化物也被利用为燃料的本发明整体的概要的流程图。
[0035] 图4是说明图3的三次处理后的碳化物中的氯含量的图。

具体实施方式

[0036] 以往,对于包含含氯合成树脂和金属铜的废弃物,难以开发经济上安全且适当的处理方法,而本发明提供了能够从包含含氯合成树脂和金属铜的废弃物中回收金属铜的新型废弃物处理技术。具体而言,本发明是,对包含含氯合成树脂和金属铜的废弃物,在油中进行加热处理,以及/或者,在非氧条件下进行加热处理,从而将含氯合成树脂脱氯且碳化,之后,分离金属铜类和已经碳化的含氯合成树脂,由此从包含含氯合成树脂和金属铜的废弃物中回收金属铜的方法。
[0037] 通过实施本发明,通过对包含含氯合成树脂和金属铜的废弃物进行处理,不仅可以回收作为有用资源的金属铜,而且,作为处理油使用废油的情况下,还存在有效利用废油的优点。作为废油可以使用各种矿物油、植物油、动物油,对于废油的品质没有特别地限定,也可以使用污染度高或劣化度高(只能用作燃料直接使用)的废油,因此,本发明具有有效利用废油的一面。本发明的工序中使用过的废油可以进一步作为燃料等再利用。另外,本发明中回收的铜的纯度高,因此,有容易进行再利用的优点。进一步,对于回收铜线之后的包覆材料,通过进一步在油中进行加热处理来进一步降低氯含量,由此可以作为氯含量为1%、优选为氯含量少于0.3%的含有微量氯的碳燃料予以利用,或者也可以与其它燃料混合而作为再生燃料予以利用。
[0038] 作为本发明中使用的包含含氯合成树脂和金属铜的废弃物,只要含有两者则对其形态没有特殊限定。例如,可以是含氯合成树脂与金属铜一体化或者结合的废弃物,作为典型例可以例举电线;或者,含氯合成树脂与金属类混合的废弃物,例如可以是氯乙烯树脂废弃物和其它情况下产生的废弃金属铜混合而难以分离的废弃物等,也可以是包含含氯合成树脂以外的合成树脂的废弃物。
[0039] 图1中表示从废包覆配线中回收金属铜的本发明的一个例子的概要。在该例中,由从废包覆配线中分离回收金属铜的工序包括一次处理和二次处理:其中,一次处理是,对产业废弃物废包覆配线,在废油中进行加热处理,从而对包覆配线的包覆材料含氯合成树脂进行加热处理;二次处理是,在非氧条件下进行加热处理。这些加热处理即使单独实施也能够实现本发明所期望的目的。
[0040] [含氯树脂]
[0041] 作为能够在本发明中进行处理的含氯合成树脂,具体来说,可以列举聚氯乙烯树脂、聚偏氯乙烯树脂、氯乙烯-乙烯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等的氯乙烯或偏氯乙烯的共聚树脂、氯化聚乙烯、氯化橡胶、氯化聚醚等氯化树脂、含氯合成树脂与其他树脂的混合物等,但是,对这些树脂类没有限定,包括含有氯的所有树脂类。
[0042] [油]
[0043] 本发明的方法通过经过在油中的一次处理和/或在减压等非氧条件下的二次处理来实施。油作为含氯合成树脂的热介质,并且,作为从含氯合成树脂中脱氯的氯物质的受体发挥其作用,有助于包覆材料的脱氯和碳化。可以使用废油或者未使用过的油。
[0044] 通常,对于废油的利用的研究,盛行的是直接作为能源资源进行再利用的研究,特别是对于汽轮机油等具有高沸点的稳定的废油,实际情况是没有利用其溶剂功能。废油只要是作为含氯合成树脂的热介质,并且是促进脱氯的油的话,就没有特别的限制,如果是溶解有重金属等的油类,则优选除去重金属后的油类。
[0045] 油可以从矿物油、植物油脂以及动物油脂中选择。作为矿物油,例如可以列举汽轮机油、机油、轴润滑油、汽油机润滑油、柴油机润滑油等润滑油、绝缘油、切削油、油压操作油、压缩机油、燃料油等。
[0046] 作为植物油脂,例如可以列举大豆油、棉籽油、棕榈油、红花油、橄榄油、椰子油、芝麻油、菜籽油、玉米油、葵花籽油、米糠油、红花油、桐油、山茶油、蓖麻油、亚麻籽油、花生油、可可油、玉米油、吉贝油等废油;作为动物油脂,例如可以列举牛油、猪油、马油、羊油、乳脂以及墨鱼油、鲱鱼油、沙丁鱼油、乌贼油等鱼油、鲸油等。
[0047] [含氯合成树脂的热处理]
[0048] 废油中的热处理是脱氯处理以及碳化处理,并且,也是用于使包覆材料树脂脆化的处理。对于含氯合成树脂的处理,通过将包含含氯合成树脂和金属类的废弃物(例如,包覆铜线)在废油(例如,汽轮机油)中130℃~300℃、优选为140~250℃下煮沸0.1~10小时、优选为0.1~2小时来进行。加热处理通常在常压或减压下实施。在加热处理工序中,例如,成为将以含氯合成树脂作为包覆材料的包覆铜线在废油中煮沸的状态、或者在废油中进行油炸的状态,包覆树脂由于热而被碳化和脱氯,并且由于产生的气泡进入到包覆树脂和金属铜之间的间隙中从而使两者容易分离。
[0049] 含氯合成树脂在热处理过程中,例如从含氯合成树脂的软化开始,通过进一步进行加热而开始脱氯。氯发生蒸发,因此可以将其作为氯化氢回收。经过脱氯的树脂残渣被碳化,最终作为燃料能够进行再利用。将含氯合成树脂与废油一起加热至优选为140~250℃,使该含氯合成树脂中所含的氯成为氯化氢,得到脱氯的树脂残渣。例如,将与汽轮机油一同煮沸之后的包覆材料,通过用荧光X射线装置进行分析,从而确认通过在废油中煮沸可以分解除去氯乙烯树脂中的90%以上的氯。被分解的氯的一部分被提取在废油中,另一部分放出至反应体系外,但是,由于加热处理的温度在300℃以下,因此几乎没有转变为二噁英。溶解于废油中的氯,通过在脱氯处理工序中实施通入惰性气体的操作,从而可以容易地从废油中放出。在加热处理的过程中排出的氯,可以通过如半导体工艺(金属膜的刻蚀工序:
RIE工序)中使用的洗涤器(scrubber)等公知的装置来回收。
[0050] 另外,加热处理在非氧条件下,例如惰性气体气氛、减压条件中进行,并且此时不使用油。优选为在0.3气压以下的减压下在140~180℃的温度下进行。
[0051] 具体来说,加热处理具有以下说明的一次处理和二次处理,优选连续进行两者。然而,即使单独实施一次处理或二次处理,也可以达成本发明所期望的目的。
[0052] [加热一次处理]
[0053] 用于对将含氯合成树脂作为包覆材料的包覆铜线进行加热处理的油的种类是任意的,只要是能够加热处理包覆铜线的都可以。优选油所具有的热有效地传达至包覆材料,例如成为包覆层线完全浸渍于油中的状态。加热处理温度为130℃以上、优选为190~300℃的范围,即从氯乙烯树脂的分解温度至二噁英合成温度之间。由于超过300℃至325℃为止的范围是最易生成二噁英的温度,因此必须避免加热温度超过300℃。适当的加热时间为0.5~10小时程度,超过这个时间的话在经济上不优选,而如果加热时间过短则不能达到本发明所期望的目的。加热一次处理优选在处理过程中进行搅拌。
[0054] 在加热处理时,如果相对于100重量份的含氯合成树脂使15~80重量份的碱性物质(例如,石灰)共存,则可以将处理时间缩短至10分钟左右。
[0055] [加热二次处理]
[0056] 二次处理在非氧条件下进行,例如在惰性气体气氛、或者减压条件中进行,并且此时不使用油。优选为在0.3气压以下的减压下在130~300℃的温度下、进一步优选为140~180℃的温度下进行。加热时间为,加热0.5~6小时,优选为1~6小时。最实用的是,例如,在非氧条件下、在150℃、热处理1小时的加热条件。非氧条件通过使用真空泵进行减压来实现,但是在惰性气体(例如,氮气气氛)中的热处理也可以得到同样的效果,到底采用哪一种根据与成本的平衡来适当确定。如果在减压下进行加热处理,则产生的气泡容易进入到包覆树脂和金属铜之间的间隙中,从而使两者的分离变得更加容易。
[0057] 进行二次处理的压力条件只要是0.3气压以下即可,即使是比该压力低的压力也可以充分达到目的。但是,如果处理的温度高于300℃,则脱氯处理中未除尽的氯会成为二噁英产生的原因,而如果处理的温度过低,则不能很好地进行碳化反应。在该工序结束之后,包覆树脂中的氯含量为约10重量%程度。
[0058] 考虑到二次处理中的燃料成本,最适合的是约150℃程度。在加热二次处理中,例如,将结束了一次处理(在230℃在废油中处理2小时)的样品投入到金属制的容器内,使用真空泵减压至0.1气压程度,在150℃热处理1小时,则可以得到比单独进行一次处理或二次处理时更优选的结果。确认到在结束热处理的样品中不含二噁英类。
[0059] [碱性物质]
[0060] 在含氯合成树脂的脱氯处理中,通过使碱性物质共存,从而可以有效地除去由脱氯处理而生成的氯化氢等酸性氯化物。例如,通过使碱性物质分散于废油中,用吹入的空气等方法进行搅拌,从而可以促进与产生的氯化氢的反应。通过碱性物质的存在,从而在缩短加热时间以及降低残留氯的浓度方面产生优异的效果。相对于100重量份的含氯合成树脂优选使用碱性物质15~80重量份,更优选的范围为30~70重量份。作为碱性物质,只要是与脱氯处理中生成的酸性化合物发生反应的物质,则可以是任意的化合物,例如可以列举碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐、碱土类金属的氢氧化物、碱土类金属的碳酸盐等,具体来说,优选的物质是碳酸钠、氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙、氢氧化镁等。
[0061] [从碳化物包覆铜线中选择回收金属铜和固体燃料]
[0062] 由于经过上述热处理的包覆电线在碳化的树脂和金属铜之间的界面上的结合力变弱,因此,例如通过施加机械振动,能够容易地分离金属铜和碳化的树脂。通过碎粉筛分金属铜和碳化的树脂,从而不使用特别的区分装置也可以简便并且高效地分离金属铜和碳化物。两者的分离,例如,通过在开孔的桶中投入热处理完的材料使之旋转数分钟以施加振动就能充分完成,由此桶内残留金属,碳化物向下落下。通过回收落下的碳化物并进行挤压成形,从而使之能够作为一次处理和二次处理工序的热源而循环使用。另外,分离的碳化物也可以作为固体燃料用于其他工序,可以作为固体热介质使用。例如,也可以作为焦炭、石灰、铁矿石、烧结矿、粒铁、废铁的任意一种工序中使用的燃料或者与它们混合投入到炉内。另外,生成的固体燃料也可以作为废油的加热或焚烧炉的燃料循环使用,如果这样则本发明成为免燃料的低成本工艺。
[0063] 将回收的碳化物再次在废油中在190~300℃的温度范围内进行加热处理,优选为粉碎成2mm以下之后再进行处理,则例如在230℃下处理10分钟至1小时,并且在放入或不放入60重量%的碱性物质(例如,石灰)的情况下,都能够使碳化物中的氯浓度减少至4重量%程度、优选为1重量%以下、最优选为0.3重量%以下。从而可以直接用作燃料或者以10重量%程度混合到其它燃料中作为燃料利用(参照图3和图4)。
[0064] 实施例1
[0065] 将具有表1所示构成的氯乙烯树脂包覆铜线(3mmΦ)按照以下方式进行处理。
[0066] 表1:
[0067]
[0068] 将20L预定废弃的汽轮机油和同容积的废包覆配线(以聚氯乙烯成形的铜线:约5kg)切断为50cm长度,放入金属制容器中,用废油(矿物油)填满,在230℃一次处理2小时。假定包覆的是纯粹的聚氯乙烯树脂,则含有约56重量%的氯。
[0069] 在一次处理的加热处理结束后,包覆中的氯含量降低至12重量%。接着,将经过处理的废包覆配线在非氧条件下、在150℃进行二次处理1小时。非氧条件是,使用真空泵成为0.1气压。将结束上述一次处理(在230℃在油中处理2小时)的约4kg的样品投入到容积为约20L的铁制容器内,使用真空泵减压至0.1气压程度,在150℃热处理1小时。确认到二次处理结束后的样品中不含二噁英类。
[0070] 将生成的碳化物投入到开孔的桶中施加振动5分钟,则桶内残留金属铜,碳化物从桶的孔中落下,从而能够简单地分离两者。这是通过二次处理容易分离铜和碳化物的效果。回收的金属铜为约2.5kg。通过加热处理,废包覆配线在废油中成为油炸状态,在电线和包覆材料之间产生气泡从而使分离两者容易。另外,使用未使用的植物油(油炸油)同样地进行试验,进一步优选在130~300℃的温度下可以得到与废油(矿物油)相同的结果。
[0071] 实施例2
[0072] 将10L预定废弃的汽轮机油和约1kg的废包覆配线(以聚氯乙烯成形的铜线)投入到金属制容器中,将废包覆配线完全浸渍于油中,接着在230℃进行加热。加热时间为1小时至30小时,每隔规定时间对于在废油中加热的废包覆配线中的氯浓度用荧光X射线分析法进行测定。其结果可知,加热10小时以上时残留氯减少至12%程度。废包覆配线中的氯作为氯化氢溶解于废油中或者放出至大气中。由于加热温度为300℃以下的低温,因此没有产生二噁英。二噁英的测定结果是,总二噁英类(PCDDs+PCDFs+共平面PCBs)的测定浓度值为0.14ng/g,测定量(毒性等量)为0.045ng-TEQ/g。表示包覆树脂中的氯浓度与加热时间之间的关系的测定值示于图2中。将本实施例的测定结果表示为图中的[A测定]。
[0073] 实施例3
[0074] 在实施例2中实施加热处理时,加热时在废油(汽轮机油)中加入相对于100重量份的聚氯乙烯相当于约50质量份的石灰(Ca(OH)2),进行加热。石灰中和由于加热处理而从聚氯乙烯生成的氯化氢,阻止氯化氢向大气中放出和在废油中溶解。通过加入石灰,从而在1小时以下、特别是10分钟程度的加热时间内使残留氯急剧减少至12%程度(图2的[B测定])。氯作为氯化钙堆积在容器的底部,因此,可以作为固体的氯化钙回收。清楚地了解到按照这样的方式通过加入碱性物质能够进一步提高脱氯效果。
[0075] 实施例4
[0076] 在金属制容器中加入约1kg的废包覆配线(以聚氯乙烯成形的铜线),在减压至0.1气压的状态下、在150℃保持1小时。废包覆配线中的氯作为氯化氢在容器内放出。通过在减压下进行处理,从而增加氯化氢的产生。通过在减压状态下进行加热处理,则可以更简单地进行铜线和包覆材料的分离。
[0077] 实施例5
[0078] 如图3所示,将在实施例1中回收的碳化物粉碎至5mm以下,再次在废油中在230℃加热处理10分钟至60分钟。如图4所示,在加入或不加入60重量%的碱性物质(例如,石灰)的情况下,碳化物中的氯含量都从1重量%以下减少至小于0.3重量%的含量。
通过追加该第三阶段的处理,从而使碳化物中的氯含量进一步降低,得到能够直接用作燃料的含有微量氯的碳燃料。
[0079] 产业上利用的可能性
[0080] 本发明涉及从包含含氯合成树脂和金属铜的废弃物中回收金属铜的方法,是对含氯合成树脂和金属铜混合在一起的废弃物进行处理回收有用物质的发明。根据本发明,如果能够从现在日本国内大量废弃的包覆有含氯合成树脂的电线中回收金属铜作为资源,则能够有效利用废弃物,并且还不需要废弃所需的费用。另外,本发明不仅适用于处理废包覆配线,还可以适用于含氯合成树脂或其它种类的合成树脂和金属铜混合在一起的废弃物。本发明提供能够防止废弃物处理中的环境污染以及对人的健康的不良影响的新的技术。另外,本发明还是有效利用各种废油的方法,这也是优点。通过进一步在油中加热处理包覆材料使氯含量进一步降低,从而可以作为碳类燃料进行回收。