废电线电缆资源化技术

废电线电缆资源化技术(一)前言国内最早汽车工业或电子（含电线电缆）产业所产生之废电线、电缆，系藉由（露天）焚化方式，经去除表面塑料后以回收铜线，虽然操作费用低廉，但由于焚化过程中，往往无法控制燃烧温度，进而产生危害人体及严重污染周遭环境的戴奥辛（dioxin），因而被严格禁止采用。目前国内外之废电线电缆处理多采破碎（粗破、细破）、筛选（干式、湿式）等方式，以分选出铜及塑料等物质，并回收利用。而废电线电缆之资源再生技术主要是将被覆于铜线或铝线外缘的橡胶、PVC、PP及沥青等物质予以分离，使铜线或铝线得以熔炼再生，在目前常见再生技术有机械法、化学法和低温冷冻法等。以下仅就各相关技术分述之。(二)现有废电线电缆资源化技术1.机械法资源再生技术（1）制造原理机械法资源再生技术是目前国内外使用最广泛的方法，其特点是机械设备构造简单，且操作技术成熟。其原理主要是利用机械剪刀将电线电缆破碎成颗粒状，再利用比重、磁力或静电分选方法，将破碎之非金属与金属予以分离。（2）处理流程机械法系将废电线电缆以剪刀机将其切成适当的长度，再以粉碎机将其粉碎至适当的粒径予以分离，其处理流程如图1所示。A.剪切单元：以铡刀式剪切机将废电线剪切成适当的长度，其长度随着电线电缆的直径而异。B.粗碎、细碎：利用刀式破碎机将电缆破碎至15mm左右。C.分离：分离单元首先可用筛网来确保粉碎颗径达到一定的范围。再用气动分选机可将金属粒、绝缘颗粒及中间产品（带有绝缘物的金属粒）予以分离，其中间产物可再送回二次粉碎机再行处理，若含铁质则需进行磁选；一般而言，此一分离可回收9～99.5%的金属。另塑料部份再利用水洗程序可将PVC与PE材质塑料进行分类。2.化学法资源再生技术（1）原理化学法是利用不与金属(铜、铝)发生反应的盐类溶液或有机溶剂来溶解绝缘体，使得以回收绝大部份的金属物质。一般而言，如PVC可采用二氯乙烷、环己酮、甲酰替二甲胺、四氢夫喃或丁酮等作溶剂。（2）处理流程化学法处理流程如图2所示。A.剪切：首先将废电线电缆切成6～12mm。B.筛选：利用筛选以确保电线电缆颗粒粒径均一。C.反应器：将电线电缆颗粒送入化学反应器中，并加入适当量之溶剂，加热至230～290℃，1.5～3小时如此可将电线电缆上之绝缘物与锡、铅等焊料去除。之后，再冷却至140℃。D.破碎：冷却后之裸线送入破碎机破碎。E.洗涤、干燥：将金属颗粒中之化学物质予以清洗干净并干燥之。F.分离：再将金属颗粒送到磁选机及气动分选机，以确保回收金属颗粒之纯净度。3.冷冻处理资源再生技术（1）处理原则冷冻法是利用冷冻剂处理废电线电缆，经冷冻后之绝缘物、氧化金属、锌及锌合金属会变得很脆，而易于破碎，然铜和铝则仍具有塑性，如此，即可利用磁选、筛分、水力分级、比重分选而将电线电缆中之各种物质区分出来。一般冷冻剂采用液态氮或干冰（固态CO2）。（2）处理流程冷冻法之处理流程如图3所示。将废电线电缆予以剪切适当的长度，再送入冷冻器内，加入液态氮（重量比3：1），使温度降低至-98℃，然后送入锤式破碎机破碎至粒径3～2m，而得纯度较高的金属物质，至于绝缘物则变为废弃的泥渣。(三)废电线电缆资源化技术评析目前国内从事废电线电缆资源化回收处理厂商大致集中在南部高雄大发工业区内，处理技术大致以机械法资源再生为主，虽然并非是最新之处理技术，但其二次污染皆能符合国内环保法规之要求。在国外有化学法资源再生之成功案例，可提升分离物质之纯度并回收PE及PVC；而冷冻法主要回收锌及锌合金，目前在国内外较少见；兹将三种方法优、缺点列表分析如表1。表1废电线电缆资源化技术评析技术名称原理、流程适用对象成品与适用范围技术成熟度与实绩特点(含应用限制)机械法将废电线电缆破碎，再进行分废电线电缆无限制可得金属及塑料国内外大致采用覆皮或金属皆为颗粒状离化学法废电线电缆经剪切、筛选后以溶剂溶解绝缘体特定材质之覆皮有特定溶剂可得金属线及溶解之塑料欧洲已有成功案例低耗能，但溶剂之使用上须注意其控制冷冻法以液态氮或干冰冷冻，再经磁选等分离废电线电缆无限制可得金属及塑料国内较少见绝缘覆皮转为废弃泥渣