NO155101B

NO155101B - PROCEDURE FOR NON-DESTRUCTIVE SEPARATION OF MIXTURES INCLUDING PLASTIC AND NON-PLASTIC SCRAPS.

Info

Publication number: NO155101B
Application number: NO83833019A
Authority: NO
Inventors: Erik Rasmussen
Original assignee: Nordiske Kabel Traad
Priority date: 1981-12-23
Filing date: 1983-08-22
Publication date: 1986-11-03
Also published as: NO155101C; NO833019L

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for ikke-destruktiv separering av blandinger inneholdende skrap av plastmaterialer og ikke-plastmaterialer slik som metall og glass, The present invention relates to a method for the non-destructive separation of mixtures containing scrap of plastic materials and non-plastic materials such as metal and glass,

ved synk/flyt-separerinq av_ en findelt blanding av materialer i et flytende separerende medium. by sink/flow separation of_ a finely divided mixture of materials in a liquid separating medium.

I de senere år er kvalitetsforbedring av plastmaterialer og metall og glass inneholdt i forskjellige typer skrap stadig blitt viktigere på grunn av de økede priser på råstoffer som har gjort bruk om igjen mere økonomisk attraktivt, og fordi mere stringent miljølovgivning har gjort bruk om igjen enten til et krav eller i allefall til et uttrykt ønske. In recent years, quality improvement of plastic materials and metal and glass contained in different types of scrap has become increasingly important due to the increased prices of raw materials which have made reuse more economically attractive, and because more stringent environmental legislation has made reuse either to a requirement or in any case to an expressed wish.

Gjenstanden for foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en anvendelig og fleksibel separeringsprosess som er ikke-destruktiv og som således muliggjør tilbakeføring både av bestanddelen plastmaterialer og av bestanddelen ikke-plastmaterialer, slik som metall og glass, i uskadet tilstand, slik at de lett kan benyttes som råstoffer ved de vanlige fremgangsmåter for bearbeiding av slike materialer. The object of the present invention is to provide a usable and flexible separation process which is non-destructive and which thus enables the return of both the component plastic materials and the component non-plastic materials, such as metal and glass, in an undamaged state, so that they can easily be used as raw materials by the usual methods for processing such materials.

Oppfinnelsen skal forklares i det følgende under henvisning til en blanding av materialer i en kategori som er spesielt vanskelig å separere, nemlig skrap av kabler og tråd som inneholder plastmateriale såvel som metaller, men oppfinnelsen er likeledes anvendelig på blandinger der endel av materialet stammer fra annet skrap, og ikke-plast materialene for eksempel kan inne-holde glass fra fremstilling av optiske fibre eller av annen opprinnelse. The invention will be explained in the following with reference to a mixture of materials in a category that is particularly difficult to separate, namely scrap of cables and wire containing plastic material as well as metals, but the invention is equally applicable to mixtures where part of the material originates from other scrap, and the non-plastic materials, for example, may contain glass from the manufacture of optical fibers or of other origins.

De største fordeler ved oppfinnelsen er imidlertid innenfor bearbeiding av kabelskrap fordi de tidligere benyttede metoder However, the greatest advantages of the invention are within the processing of cable scrap because the previously used methods

<. enten har resultert i en utilstrekkelig separering av metaller og plastmaterialer eller har vært rettet mot tilbakeføring av en type materiale mens den andre ble dekomponert eller des-truert. <. has either resulted in an insufficient separation of metals and plastic materials or has been aimed at returning one type of material while the other was decomposed or destroyed.

Eksempler på behandlingstyper for skrap av kabel og tråd er: Examples of treatment types for scrap cable and wire are:

A) Manuell separering av metall og plast (isolasjon) A) Manual separation of metal and plastic (insulation)

B) Forbrenning eller pyrolyse av plast (isolasjon). B) Combustion or pyrolysis of plastic (insulation).

A benytte desintegrering, for eksempel granulering, istedet for disse røffe metoder, som ikke krever spesiell forbehandling av materialet, gir et antall muligheter basert på gravitasjonsseparering: C) Separering på et rystebord eller lignende, vanligvis kalt "mekanisk separering", som hyppig brukes A using disintegration, for example granulation, instead of these rough methods, which do not require special pre-treatment of the material, provides a number of possibilities based on gravity separation: C) Separation on a shaking table or similar, usually called "mechanical separation", which is frequently used

D) Luft-klassifikasjon D) Air classification

E) VannfIotasjon med densitetsjusterende additiver (salter) . E) Water flotation with density-adjusting additives (salts).

Andre prosedyrer er: Other procedures are:

F) Elektrostatisk separering etter foregående granulering, G) Frysing fulgt av mekanisk separering, H) Svelling eller oppløsing av plasten ved hjelp av organiske oppløsningsmidler, eventuelt fulgt av mekanisk separering. F) Electrostatic separation after previous granulation, G) Freezing followed by mechanical separation, H) Swelling or dissolution of the plastic using organic solvents, optionally followed by mechanical separation.

Manuell behandling (metode A) og frysing (metode G) deler det trekk at de av økonomiske grunner benyttes for å behandle sterke kabler med høyt metallinnhold og store tråddimensjoner. Videre må plastfraksjoner granuleres og eventuelt separeres etter behandling før de kan benyttes om igjen. Manual processing (method A) and freezing (method G) share the feature that, for economic reasons, they are used to process strong cables with a high metal content and large wire dimensions. Furthermore, plastic fractions must be granulated and possibly separated after treatment before they can be used again.

Forbrenning eller pyrolyse av plastmateriale (metode B) tillater ikke ombruk og skal ikke beskrives i detalj. Combustion or pyrolysis of plastic material (method B) does not allow re-use and should not be described in detail.

Svelling av plastmateriale (metode H) er for eksempel beskrevet i US PS 387 7474 hvori med lys på tilbakeføring av den metall-iske leder i baller av tråd- og kabelskrap, isolasjonen svelles og myknes med samtidig mekanisk behandling, med et klorert hydrokarbon, fortrinnsvis metylenklorid, men også for eksempel karbontetraklorid, etylendiklorid, propylendiklorid, klorbenzen, 1,1,1-trikloretan> perkloretylen, trikloretylen eller kloroform. Oppholdstiden er relativt lang, det angis i skriftet at isolasjonen kan benyttes om igjen, men dette er ikke sannsynlig. Swelling of plastic material (method H) is for example described in US PS 387 7474 in which, with light on the return of the metallic conductor in bales of wire and cable scrap, the insulation is swollen and softened with simultaneous mechanical treatment, with a chlorinated hydrocarbon, preferably methylene chloride, but also, for example, carbon tetrachloride, ethylene dichloride, propylene dichloride, chlorobenzene, 1,1,1-trichloroethane > perchlorethylene, trichloroethylene or chloroform. The residence time is relatively long, it is stated in the document that the insulation can be used again, but this is unlikely.

Metoder for gjenvinning av PVC fra PVC/metallblandinger basert Methods for the recovery of PVC from PVC/metal mixtures based

på oppløsning av PVC er beskrevet i US PS 3 666 691 og 3 836 486. Disse metoder er ikke helt gunstige på grunn av den store mengde oppløsningsmidler som er nødvendig for å oppløse plastmaterialet og på grunn av den vanskelige oppløselighet for forskjellige plaster, jevnfør det ovenfor angitte US PS 3 877 474. on the dissolution of PVC is described in US PS 3,666,691 and 3,836,486. These methods are not entirely favorable because of the large amount of solvents required to dissolve the plastic material and because of the difficult solubility of various plastics, even above cited US PS 3,877,474.

I metodene C, D, E og F blir metall og plaster, spesielt fra en isolasjon, separert etter granulering. Fordelen ved gjennom-føring av granuleringen er ved siden av at man oppnår økonomiske fordeler, at materialene er tilstede i en form som i prinsippet gjør dem lette å separere og at isolasjonsmaterialet tilbyr seg til ombruk, uttrykt ved størrelse og form. In methods C, D, E and F, metal and plastic, especially from an insulation, are separated after granulation. The advantage of carrying out the granulation is, in addition to achieving economic benefits, that the materials are present in a form that in principle makes them easy to separate and that the insulation material offers itself for reuse, expressed in terms of size and shape.

To betydelige mangler ved metode C er at det ikke er noen separering av de forskjellige plastkomponentene i isolasjonsmaterialet og at separeringen av metall og plast ofte er utilstrekkelig. Avhengig av hva som separeres er det et typisk restmetall-innhold i plastfraksjonen på 1-5 vekt-%, noe som nødvendiggjør ytterligere rensing ved ekstrudering før bruk om igjen. Disse urenheter forårsaker hyppig blokkeringer, noe som igjen medfører erstatning av filteret, de såkalte silduker. Ved bruk av luft-klassifisering og elektrostatisk separering kan metallinnholdet reduseres ytterligere, men disse metoder medfører andre problemer som i det vesentlige avhenger av kornstørrelser og kornform. Two significant shortcomings of method C are that there is no separation of the different plastic components in the insulation material and that the separation of metal and plastic is often insufficient. Depending on what is separated, there is a typical residual metal content in the plastic fraction of 1-5% by weight, which necessitates further purification by extrusion before use again. These impurities frequently cause blockages, which in turn lead to the replacement of the filter, the so-called sieve cloths. By using air classification and electrostatic separation, the metal content can be further reduced, but these methods entail other problems which essentially depend on grain sizes and grain shape.

For eksempel forårsaker behandling av skraptråd der kobber fore-ligger i form av finsnodde tråder, eller granulat, meget varier-ende kornfordelinger som klart viser at disse metoder har sine grenser. Elektrostatisk separering er videre følsom for variasjoner i luftfuktigheten og barometerstanden. For example, treatment of scrap wire where copper is present in the form of finely twisted wires, or granules, causes very varying grain distributions which clearly show that these methods have their limits. Electrostatic separation is also sensitive to variations in humidity and barometric pressure.

Flotasjon med vann, metode E, nødvendiggjør i de fleste til-felle en økning av vannets densitet, f. eks. ved tilsetning av salter, fordi de fleste plastmaterialer bortsett fra polyetylen har densiteter over 1. Flotation with water, method E, in most cases necessitates an increase in the water's density, e.g. by adding salts, because most plastic materials apart from polyethylene have densities above 1.

Imidlertid har slike salter en korroderende virkning på metaller og er i henhold til dette ikke anvendelige ved behandling av skrapkabel der metallgjenvinning er viktig. However, such salts have a corrosive effect on metals and are accordingly not applicable in the treatment of scrap cable where metal recovery is important.

En variant av metode H er meget overfladisk diskutert i DE OS A variant of method H is very superficially discussed in DE OS

2 328 448 der PVC/metallskrap behandles med metylenklorid for svelling og mykning av PVC med samtidig mekanisk behandling, deretter separeres PVC/metylenkloridfasen fra metallet ved å bringe den til å flyte på en ikke-spesifisert, sannsynligvis vandig oppløsning med en densitet på minst 1,337. På grunn av publikasjonens primitive art er den vanskelig å bedømme, men umiddelbart synes den å kombinere manglene ved metodene H og E. I lys av den ovenfor angitte oppsummering av den kjente teknikk og dennes mangler kan man som konklusjon fastslå at det er et behov for en industriell separeringsprosess for skrapkabel og skraptråd som 1) muliggjør effektiv og hurtig separering av metaller og plaster i en blanding av finoppdelte utgangsstoffer, 2,328,448 where PVC/metal scrap is treated with methylene chloride for swelling and softening of the PVC with simultaneous mechanical treatment, then the PVC/methylene chloride phase is separated from the metal by floating it on an unspecified, probably aqueous solution with a density of at least 1.337 . Due to the primitive nature of the publication, it is difficult to judge, but immediately it seems to combine the shortcomings of methods H and E. In light of the above summary of the known technique and its shortcomings, it can be concluded that there is a need for an industrial separation process for scrap cable and scrap wire which 1) enables efficient and rapid separation of metals and plastics in a mixture of finely divided starting materials,

2) ikke medfører dekomponering av bestanddelene, 2) does not cause decomposition of the components,

3) kan kombineres på enkel måte med metoder for ytterligere fraksjonering av plastfraksjonen og/eller metallfraksjonen hvis disse er tilstede som blandinger etter separering, 4) kan tilpasses behandling av alle former skrap av tråd og kabel, eventuelt ved å gjennomføre råmaterialavhengige forbehandlinger før den klassiske desintegrering (granulering) for å oppnå maksimal tilbakeføring av alle bestanddelene, 5) kan tilpasses med henblikk på gjenvinning av additiver slik som myknere inneholdt i plastmaterialene, 6) er ufølsom overfor variasjoner i luftfuktighet, baromet-erstand, kornstørrelse og form, og som ikke er begrenset til spesifikke plasttyper, 7) ikke medfører risiki i form av brannfare, giftighet osv., 8) i videre aspekter tillater samtidig eller separat behandling av skraptyper som ikke stammer fra skrapkabel slik som plastmaterialer eller forpakningsmaterialer o.l.; 3) can be combined in a simple way with methods for further fractionation of the plastic fraction and/or the metal fraction if these are present as mixtures after separation, 4) can be adapted to the treatment of all forms of wire and cable scrap, possibly by carrying out raw material-dependent pre-treatments before the classic disintegration (granulation) to achieve maximum recovery of all the constituents, 5) can be adapted with a view to recycling additives such as plasticizers contained in the plastic materials, 6) is insensitive to variations in air humidity, barometric pressure, grain size and shape, and which does not is limited to specific types of plastic, 7) does not entail risks in the form of fire hazard, toxicity, etc., 8) in further aspects allows simultaneous or separate processing of scrap types that do not originate from scrap cable such as plastic materials or packaging materials etc.;

glass fra fremstilling av optiske fibre eller innpakning og andre metall/plast-, metall/glass- eller glass/plastblandinger. glass from the manufacture of optical fibers or packaging and other metal/plastic, metal/glass or glass/plastic mixtures.

Disse og andre behov tilfredsstilles ved en fremgangsmåte av den type som beskrives i den innledende del av krav 1 og karak-teriseres ved de trekk som finnes i kravets karakteriserende del. These and other needs are satisfied by a method of the type described in the introductory part of claim 1 and characterized by the features found in the characterizing part of the claim.

Oppfinnelsen er basert på den overraskende oppdagelse at halogenerte hydrokarboner av den type som er kjemisk inert overfor komponentene i plast/ikke-plastblandingen og ikke har noen opp-løsnings- eller svellevirkning på plastmaterialene, er ekstremt effektive som flytende separeringsmidler for plaster og ikke-plastmaterialer i en synk/flyt-separering og forårsaker så og si øyeblikkelig separering av de to typer materialer. The invention is based on the surprising discovery that halogenated hydrocarbons of the type which are chemically inert to the components of the plastic/non-plastic mixture and have no dissolving or swelling effect on the plastic materials, are extremely effective as liquid separating agents for plastics and non-plastic materials in a sink/flow separation and causes almost instantaneous separation of the two types of materials.

Uten å ønske å være bundet av noen spesiell teori er det antatt at den hurtige og effektive separering forårsakes av den ekstremt gode fukteevne for halogenerte hydrokarboner i forbindelse både med plast- og ikke-plastmaterialer, samt en egnet mellomliggende densitet. Disse egenskaper betyr videre at de halogenerte hydrokarboner kan benyttes i etterfølgende separeringstrinn for plastene og ikke-plastmaterialene hvis disse er tilstede i en blanding, på grunn av tilsetning av et densitetsjusterende middel hvis mengde og type tilpasses blandingens sammensetning og kan forårsake midlere densitet istand til ny synk/flyt-separering av blandinger av plaster og plastmaterialer. Without wishing to be bound by any particular theory, it is believed that the rapid and effective separation is caused by the extremely good wetting ability of halogenated hydrocarbons in connection with both plastic and non-plastic materials, as well as a suitable intermediate density. These properties further mean that the halogenated hydrocarbons can be used in subsequent separation steps for the plastics and non-plastic materials if these are present in a mixture, due to the addition of a density adjusting agent whose amount and type is adapted to the composition of the mixture and can cause the average density to rise again sink/flow separation of mixtures of plaster and plastic materials.

De halogenerte hydrokarboner har videre den fordelaktige egen-skap at de kan ekstrahere myknere og visse andre additiver fra plastmaterialer. Dette er spesielt interessant i forbindelse med separering av blandinger inneholdende myk polyvinylklorid (PVC) som inneholder betydelige mengder (20-25%) myknere, spesielt di-(2-etylheksyl)-ftalat(DOP), men også klorerte alkaner o.l. Ekstrahering av disse midler muliggjør gjenvinning av disse heller kostbare myknere, og anvendelse av de oppløste myknere som densitetsjusterende midler i et etterfølgende se->pareringstrinn for blandinger av plastmaterialer. The halogenated hydrocarbons also have the advantageous property that they can extract plasticizers and certain other additives from plastic materials. This is particularly interesting in connection with the separation of mixtures containing soft polyvinyl chloride (PVC) which contain significant amounts (20-25%) of plasticizers, especially di-(2-ethylhexyl)-phthalate (DOP), but also chlorinated alkanes and the like. Extraction of these agents enables the recovery of these rather expensive plasticizers, and the use of the dissolved plasticizers as density adjusting agents in a subsequent separation step for mixtures of plastic materials.

Således har for eksempel DOP en densitet på ca. 1 og i en til-strekkelig høykonsentrert oppløsning i det halogenerte hydrokarbon kan det derfor benyttes for separering av for eksempel poly-. etylener (PE) med densiteter fra ca. 0,90 til 0,96 g/cm 3 og PVC med densiteter fra ca. 1,35 til 1,45 g/cm 3 (hård PVC), og kan reduseres til ca. 1,22 g/cm 3 (myk PVC) ved tilsetning av myknere. Thus, for example, DOP has a density of approx. 1 and in a sufficiently highly concentrated solution in the halogenated hydrocarbon it can therefore be used for separating, for example, poly-. ethylenes (PE) with densities from approx. 0.90 to 0.96 g/cm 3 and PVC with densities from approx. 1.35 to 1.45 g/cm 3 (hard PVC), and can be reduced to approx. 1.22 g/cm 3 (soft PVC) with the addition of plasticizers.

Ved denne ekstrahering blir bestanddelen PVC omdannet til hård ; PVC som direkte kan anvendes for eksempel ved fremstilling av viklinger for tråd og forskjellige forpakningsformål slik som for bolter eller rør og fittings. During this extraction, the component PVC is converted into hard; PVC that can be directly used, for example, in the production of windings for wire and various packaging purposes such as for bolts or pipes and fittings.

De halogenerte hydrokarboner som kan benyttes ved fremgangsmåten i ifølge oppfinnelsen er underkastet et antall begrensninger: 1) De må være flytende under de trykk- og temperaturbetingelser som benyttes ved separeringen. 2) De må være i det vesentlige kjemisk inerte overfor plast-og ikke-plastmaterialene under de trykk- og temperatur- The halogenated hydrocarbons which can be used in the method according to the invention are subject to a number of limitations: 1) They must be liquid under the pressure and temperature conditions used during the separation. 2) They must be essentially chemically inert towards the plastic and non-plastic materials under the pressure and temperature

) betingelser som benyttes ved separeringen og må ikke ha vesentlig oppløsnings- eller svellevirkning på polymer-materialene. ) conditions used during the separation and must not have a significant dissolving or swelling effect on the polymer materials.

Hydrokarboner med en viss svellingskapasitet kan imidler- Hydrocarbons with a certain swelling capacity can, however,

i tid benyttes som additiver for densitetsjustering eller med konkrete ekstraheringer for øyet. Det er åpenbart at oppholdstiden i separeringsmediet må tilpasses for eksempel in time are used as additives for density adjustment or with specific extractions for the eye. It is obvious that the residence time in the separation medium must be adjusted, for example

en mulig svelleeffekt, noe som kan skje ved enkle forsøk. a possible swelling effect, which can happen with simple experiments.

3) " De må ha en midlere densitet tilpasset blandingens kompo-nenter under de trykk- og temperaturbetingelser som benyttes ved separeringen. 4) I tillegg til disse prosedyrerestriksjoner er det også restriksjoner i praksis på grunn av giftighet, brannfare og prisen for de halogenerte hydrokarboner som i praksis kan benyttes. 3) "They must have an average density adapted to the components of the mixture under the pressure and temperature conditions used during the separation. 4) In addition to these procedural restrictions, there are also restrictions in practice due to toxicity, fire hazard and the price of the halogenated hydrocarbons which can be used in practice.

På basis av disse restriksjonskriterier vil fagmannen være istand til å velge det hydrokarbon eller de hydrokarboner som er mest hensiktsmessig for en konkret separasjonsprosess ved å undersøke de fysikalske og kjemiske karakteristika for de individuelle halogenerte hydrokarboner. On the basis of these restriction criteria, the person skilled in the art will be able to select the hydrocarbon or hydrocarbons that are most appropriate for a concrete separation process by examining the physical and chemical characteristics of the individual halogenated hydrocarbons.

Det følgende generelle bilde synes å herske: The following general picture seems to prevail:

1) Halogenerte alifatiske hydrokarboner av freontypen er mest egnet fordi generelt har disse gode fukteegenskaper og i flytende tilstand har de vanligvis densiteter over densiteten for de vanlige plasttyper og under densiteten for de fleste metaller. 2) De rene klorsubstituerte hydrokarboner har vanligvis en svelle-eller oppløsende virkning på de fleste plaster, jevnfør US PS 3 877 474, og er derfor mindre egnet som separeringsmedium. Til dette bør føyes et antall omgiv-elsesproblemer fordi mesteparten av disse forbindelser er giftige. 3) De fleste rent fluorsubstituerte hydrokarboner har så lave kokepunkter og de fleste rent jodsubstituerte og rent bromsubstituerte hydrokarboner er så kostbare at de er mindre interessante. 4) De klorfluorsubstituerte hydrokarboner synes generelt å 1) Halogenated aliphatic hydrocarbons of the freon type are most suitable because they generally have good wetting properties and in the liquid state they usually have densities above the density of the usual types of plastic and below the density of most metals. 2) The pure chlorine-substituted hydrocarbons usually have a swelling or dissolving effect on most plastics, according to US PS 3 877 474, and are therefore less suitable as a separation medium. To this should be added a number of environmental problems because most of these compounds are toxic. 3) Most purely fluorine-substituted hydrocarbons have such low boiling points and most purely iodine-substituted and purely bromine-substituted hydrocarbons are so expensive that they are less interesting. 4) The chlorofluoro-substituted hydrocarbons generally appear to

møte de fleste av de ovenfor anførte kriterier. De fleste klorfluorsubstituerte metaner er gasser ved romtemperatur og under atmosfærisk trykk og er a priori mindre egnet hvis ikke spesielle apparaturtilpasninger foretas. Imidlertid er Freon 21 (CHC12F, med kokepunkt 8,92°C) og Freon 11 (CCl^F, med kokepunkt 23,8°C) potensielle kandidater. meet most of the criteria listed above. Most chlorofluoro-substituted methanes are gases at room temperature and under atmospheric pressure and are a priori less suitable unless special equipment adaptations are made. However, Freon 21 (CHC12F, boiling point 8.92°C) and Freon 11 (CCl^F, boiling point 23.8°C) are potential candidates.

Spesielt interessante er de klorfluorsubstituerte etaner. På basis av de fysikalske karakteristika synes de følgende forbindelser å være egnet: Particularly interesting are the chlorofluoro-substituted ethanes. On the basis of the physical characteristics, the following compounds seem to be suitable:

På den annen side synes de lave kokepunkter for Freon 115 (-38,7 °C) og Freon 116 (-78,2°C) å utelukke disse forbindelser fra praktisk brukbarhet. En interessant kandidat er Freon 114B2 som også inneholder brom (kokepunkt 47,3°C med densitet 2,163 g/cm ). On the other hand, the low boiling points of Freon 115 (-38.7°C) and Freon 116 (-78.2°C) seem to exclude these compounds from practical utility. An interesting candidate is Freon 114B2 which also contains bromine (boiling point 47.3°C with density 2.163 g/cm).

Det idag foretrukne hydrokarbon ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er Freon 113, som slik det vil sees har et kokepunkt og en densitet som er egnet for separasjonsformål. Til dette skal det føyes at Freon 113 ikke brenner og ikke danner eksplo-sive blandinger med atmosfærisk luft. Det har en meget høy terskelgrenseverdi (TLV) på 1.000 ppm. I sammenligning har perkloretylen en TLV på 350 og trikloretylen en TLV på 200. Dette betyr at Freon 113 har en meget lav giftighetsgrad og praktisk talt ikke medfører brannfare, noe som er vesentlig på grunn av at det ofte er vanskelig for arbeiderne å unngå en viss kon-takt med separeringsmediet under arbeid fra dag til dag og i forbindelse med uhell. The currently preferred hydrocarbon for the method according to the invention is Freon 113, which, as will be seen, has a boiling point and a density which is suitable for separation purposes. To this it must be added that Freon 113 does not burn and does not form explosive mixtures with atmospheric air. It has a very high threshold limit value (TLV) of 1,000 ppm. In comparison, perchlorethylene has a TLV of 350 and trichlorethylene a TLV of 200. This means that Freon 113 has a very low degree of toxicity and practically does not cause a fire hazard, which is significant because it is often difficult for workers to avoid a certain contact with the separation medium during work from day to day and in connection with accidents.

Som angitt kan fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen benyttes med alle mulig plast/ikke-plastblandinger, idet det er mulig for fagmannen å velge det mest egnede separeringsmedium, oppholdstid i tank, temperatur, trykk, densitetsjusterende additiver osv. As indicated, the method according to the invention can be used with all possible plastic/non-plastic mixtures, as it is possible for the person skilled in the art to choose the most suitable separation medium, residence time in tank, temperature, pressure, density-adjusting additives, etc.

på basis av en analyse av sammensetningen av blandingen eller ved pilotforsøk. on the basis of an analysis of the composition of the mixture or by pilot testing.

Typiske skrapblandinger av tråd og kabel som kan separeres Typical scrap mixtures of wire and cable that can be separated

ved oppfinnelsens fremgangsmåte inkluderer: in the method of the invention includes:

1) PVC/Cu 1) PVC/Cu

2) Gummi/Cu 2) Rubber/Cu

3) PEX/A1 3) PEX/A1

4) PVC/Al, og 4) PVC/Al, and

blandinger av disse. mixtures of these.

Andre separerbare plasttyper, benyttet f. eks. som hylser for optiske fibre, er polykarbonater og polyamider. Et plastmateriale som har funnet hyppig anvendelse for forpakningsformål er polystyren med en densitet på ca. 1,05 g/cm 3. Verdt å nevne er også akrylplaster slik som polymetylmetakrylat og fluorplaster, f. eks. polytetrafluoretylen. Other separable types of plastic, used e.g. as sleeves for optical fibers are polycarbonates and polyamides. A plastic material that has found frequent use for packaging purposes is polystyrene with a density of approx. 1.05 g/cm 3. Also worth mentioning are acrylic plasters such as polymethyl methacrylate and fluorine plaster, e.g. polytetrafluoroethylene.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er også brukbar med henblikk på separering og bearbeiding av skrap inneholdende andre plast-belagte metallgjenstander enn kabler såvel som glassholdig. skrap, f. eks. fra fremstilling av optiske fibre. The method according to the invention is also usable for the purpose of separating and processing scrap containing other plastic-coated metal objects than cables as well as vitreous. scrap, e.g. from the manufacture of optical fibres.

Fremgangsmåten kan også tilpasses behandling av et skrap-produkt som er spesielt vanskelig å behandle, d.v.s kabelrester fyllt med vaselin (petroleumsgele) eller lignende høyviskøse stoffer. Det er umulig i praksis å bearbeide slike produkter ved noen av de kjente prosesser fordi produktene er så og si umulige å granu-lere. Det' har vist seg at slikt skrap kan omdannes til et bruk-bart utgangsmateriale for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen etter en eventuell foregående oppslissing av kabelhylsen, å underkaste den en avfettingsbehandling med et halogenert hydrokarbon, eventuelt av samme type som senere skal benyttes,eller en blanding av hydrokarboner. The method can also be adapted to the treatment of a scrap product that is particularly difficult to process, i.e. cable residues filled with vaseline (petroleum jelly) or similar highly viscous substances. It is impossible in practice to process such products by any of the known processes because the products are virtually impossible to granulate. It has been shown that such scrap can be converted into a usable starting material for the method according to the invention after any preceding slitting of the cable sleeve, subjecting it to a degreasing treatment with a halogenated hydrocarbon, possibly of the same type that will later be used, or a mixture of hydrocarbons.

Det er i det foregående påpekt at det halogenerte hydrokarbon som benyttes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen også etter densitetsjustering kan benyttes for en etterfølgende separasjon av plast/plast eller metall/metall (fraksjonering). It has been pointed out above that the halogenated hydrocarbon used in the method according to the invention can also be used after density adjustment for a subsequent separation of plastic/plastic or metal/metal (fractionation).

Imidlertid er denne etterfølgende separasjon ikke begrenset til bruken av det samme separasjonsmedium eller sågar separa-sjonsmetode som benyttes ved plast/ikkeplast separasjonen. However, this subsequent separation is not limited to the use of the same separation medium or even separation method used for the plastic/non-plastic separation.

Istedet for således å justere densiteten for det halogenerte hydrokarbon kan man benytte et hydrokarbon med en densitet tilpasset de stoffer som skal separeres. F. eks. kan Cu og Al separeres med C2H2Br^. Instead of thus adjusting the density of the halogenated hydrocarbon, a hydrocarbon with a density adapted to the substances to be separated can be used. For example can Cu and Al be separated with C2H2Br^.

Ikke hydrokarboner kan også benyttes og det er mulig å fraksjo-nere en separert plastblanding ved hjelp av vann, blandinger av vann og alkohol eller vandige saltoppløsninger, eventuelt blandet med overflateaktive midler for å benytte differanser med henblikk på fukteevnen. Til slutt kan plastblandingene også fraksjoneres ved vanlige separeringsmetoder slik som luft-klassifikasjon eller mekanisk eller elektrostatisk separering. Non-hydrocarbons can also be used and it is possible to fractionate a separated plastic mixture using water, mixtures of water and alcohol or aqueous salt solutions, optionally mixed with surface-active agents to use differences with a view to the wetting ability. Finally, the plastic mixtures can also be fractionated by common separation methods such as air classification or mechanical or electrostatic separation.

Disse separeringsbehandlinger som er i og for seg kjent er spesielt brukbare ved fortsettelse av plast/ikkeplast separeringen ved oppfinnelsens fremgangsmåte, p.g.a. dens meget store selektivitet som gir en i det vesentlige total fjerning av ikkeplastmaterialet og således eliminering av en vesentlig mangel ved et-antall av de kjente metoder. These separation treatments, which are known in and of themselves, are particularly useful when continuing the plastic/non-plastic separation by the method of the invention, because its very high selectivity which provides an essentially total removal of the non-plastic material and thus the elimination of a significant shortcoming of a number of the known methods.

Oppfinnelsen skal illustreres nærmere i de ledsagende tegning-er hvori: Fig. 1 viser et flytskjema for en skrapkabelbehandling ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen inkludert de nød-vendige forbehandlinger av utgangsmaterialet, Fig. 2 viser et flytskjema for en utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen hvori den separerte plast-fraksjon underkastes ytterligere fraksjonering, Fig. 3 viser et flytskjema for en utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen der PVC separeres fra metall og også befris for myknere ved ekstraksjon, og Fig. 4 viser fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, tilpasset separering av vaselinfyllt skrapkabel inkludert de nød-vendige forbehandlinger. The invention shall be illustrated in more detail in the accompanying drawings in which: Fig. 1 shows a flow chart for a scrap cable treatment by the method according to the invention including the necessary pre-treatments of the starting material, Fig. 2 shows a flow chart for an embodiment of the method according to the invention in which the separated plastic fraction is subjected to further fractionation, Fig. 3 shows a flow chart for an embodiment of the method according to the invention where PVC is separated from metal and also freed from plasticizers during extraction, and Fig. 4 shows the method according to the invention, adapted to the separation of vaseline-filled scrap cable including those - reversible pretreatments.

Slik det fremgår av fig. 1 blir skrapkabelen først underkastet granulering, på i og for seg kjent måte, i knivmøller, hammer-møller eller på lignende måte. Dette følges av mekanisk separering (gravitasjonsseparering), f. eks. på et rystebord, noe som forårsakes at noe metall separeres. Denne mekaniske separering gir en fraksjon kalt mellom-fraksjonen som inneholder ca. 15% metall og som hvis ønskelig kan tilbakeføres■til den As can be seen from fig. 1, the scrap cable is first subjected to granulation, in a manner known per se, in knife mills, hammer mills or in a similar manner. This is followed by mechanical separation (gravitational separation), e.g. on a shaking table, causing some metal to separate. This mechanical separation gives a fraction called the intermediate fraction which contains approx. 15% metal and which, if desired, can be returned■to it

i mekaniske separasjon. Plastfraksjonen som således oppnås har fremdeles et betydelig metallinnhold, karakteristisk 1-5 vekt-%. Denne mengde kan ytterligere reduseres hvis ønskelig ved luft-klassifikasjon eller elektrostatisk separering. Inntil dette trinn representerer forbehandlingene den ovenfor beskrevne kjente teknikk. Behovet for og graden av forbehandling avhenger selvfølgelig av den angjeldende skraptype og det er således ofte mulig å overføre granulatet direkte til separeringspros-essen. in mechanical separation. The plastic fraction thus obtained still has a significant metal content, typically 1-5% by weight. This amount can be further reduced if desired by air classification or electrostatic separation. Up to this stage, the pretreatments represent the prior art described above. The need for and degree of pre-treatment naturally depends on the type of scrap in question and it is thus often possible to transfer the granulate directly to the separation process.

Den resulterende granulerte og eventuelt forfraksjonerte metall/ plastblanding overføres deretter til en separator hvis konstruk-sjon forklares i større detalj nedenfor i forbindelse med sep-areringsprøver utført i praksis, og som inneholder en på for-hånd bestemt mengde halogenert hydrokarbon, f. eks. Freon 113. Etter en egnet oppholdstid separeres fraksjonene når metallfraksjonen har sedimentert, og denne kan fjernes fra bunnen av tanken og tørkes. Plastfraksjonéri er ikke sedimentert men fjernes likeledes og tørkes. The resulting granulated and possibly pre-fractionated metal/plastic mixture is then transferred to a separator whose construction is explained in greater detail below in connection with separation tests carried out in practice, and which contains a predetermined amount of halogenated hydrocarbon, e.g. Freon 113. After a suitable residence time, the fractions are separated when the metal fraction has settled, and this can be removed from the bottom of the tank and dried. Plastic fractions are not sedimented but are also removed and dried.

Separeringsmediet kan tilbakeføres til separasjonsbeholderen gjennom et filter som fjerner eventuelt tilstedeværende ikke-oppløste urenheter, eller kan renses for oppløste urenheter ved destillasjon og overføres til en oppholdstank. Ethvert separeringsmedium som avgis under tørking kan på samme måte gjenvinnes ved kondensering og overføres til oppholdstanken. The separation medium can be returned to the separation container through a filter that removes any undissolved impurities present, or can be purified of dissolved impurities by distillation and transferred to a holding tank. Any separation medium emitted during drying can be similarly recovered by condensation and transferred to the holding tank.

Slik det fremgår er det mulig å gjennomføre fremgangsmåten kontinuerlig, noe som i praksis er av stor betydning. As can be seen, it is possible to carry out the procedure continuously, which is of great importance in practice.

Fig. 2 viser en utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen der plastfraksjonen etter separering fra metallfraksjonen underkastes ytterligere separering i to plastfraksjoner. Flytskjemaet skiller seg fra fig. 1 i det vesentlige ved at det er innført en separator 2. Som et praktisk eksempel skal nevnes av PE og PVC som kan separeres ved justering av densiteten i separeringsmediet (f. eks. Freon 113) med et stoff som er inert overfor begge typer plast, f. eks. en mykner for PVC slik som dioktylftalat. Mykneren kan destilleres av igjen før separeringsmediet overføres til oppholdstanken. Fig. 2 shows an embodiment of the method according to the invention where the plastic fraction after separation from the metal fraction is subjected to further separation into two plastic fractions. The flowchart differs from fig. 1 essentially in that a separator has been introduced 2. As a practical example, mention should be made of PE and PVC which can be separated by adjusting the density of the separation medium (e.g. Freon 113) with a substance that is inert to both types of plastic , e.g. a plasticizer for PVC such as dioctyl phthalate. The plasticizer can be distilled off again before the separation medium is transferred to the holding tank.

Utførelsesformen som er vist i fig.. 3 viser separering av PVC/ metallholdig skrap med samtidig gjenvinning av mykner for PVC ved ekstrahering. Denne ekstrahering kan selvfølgelig i prinsippet skje i separatoren ved egnet valg av oppholdstid, temperatur, trykk, separeringsmedium og eventuelt ekstraheringsfremmende additiver eller oppløsningsmidler, men i betraktning av ønskeligheten av en kontinuerlig separeringsprosess er det generelt foretrukket å overføre PVC-fraksjonen til en ekstraktor når separeringen fra metallet har skjedd. The embodiment shown in Fig. 3 shows separation of PVC/metal-containing scrap with simultaneous recovery of plasticizer for PVC during extraction. This extraction can, of course, in principle take place in the separator by suitable choice of residence time, temperature, pressure, separation medium and possibly extraction-promoting additives or solvents, but in consideration of the desirability of a continuous separation process, it is generally preferred to transfer the PVC fraction to an extractor when the separation from the metal has occurred.

Det er klart at denne utførelsesform ikke er begrenset til ekstrahering av mykner fra PVC men man kan gjenvinne alle mulige ekstraherbare additiver og urenheter fra plaststoffer ved variasjon av de ovenfor nevnte parametre i forbindelse med ekstrahering i separatoren. Det konkrete valg kan skje; ved forsøk. It is clear that this embodiment is not limited to the extraction of plasticizer from PVC, but all possible extractable additives and impurities from plastics can be recovered by varying the above-mentioned parameters in connection with extraction in the separator. The specific choice can take place; by trial.

Til slutt viser fig. 4 et flytskjema for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen i forbindelse med separering av fettholdig (vaselinfylt) skrapkabel. Skrapet underkastes mekanisk forbehandling (skjæring og åpning) og behandles deretter i en ekstraktor med et halogenert hydrokarbon, f. eks. Freon 113, eventuelt i blanding med andre halogenerte hydrokarboner eller andre ekstraheringsfremmende oppløsningsmidler. Skrapkablen som avfettes på denne måte tørkes og granuleres og den kan udnerkastes direkte separering, slik som forklart i forbindelse med fig. 1. Vannholdig freon kan renses ved destillasjon og vaselin kan gjenvinnes. De andre trinn er analoge med fig. 1. Finally, fig. 4 a flowchart for the method according to the invention in connection with the separation of greasy (vaseline-filled) scrap cable. The scrap is subjected to mechanical pre-treatment (cutting and opening) and then processed in an extractor with a halogenated hydrocarbon, e.g. Freon 113, possibly in a mixture with other halogenated hydrocarbons or other extraction-promoting solvents. The scraper cable that is degreased in this way is dried and granulated and it can be discarded directly by separation, as explained in connection with fig. 1. Aqueous freon can be purified by distillation and petroleum jelly can be recovered. The other steps are analogous to fig. 1.

Eksempel 1 og 2. Examples 1 and 2.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen skal illustreres nærmere nedenfor i forbindelse med et antall konkrete plast/metall separeringer. The method according to the invention will be illustrated in more detail below in connection with a number of concrete plastic/metal separations.

Alle prøvene ble gjennomført ved romtemperatur i en sylindrisk laboratorieseparator med en diameter på 56 cm og en toatal høyde på 1,5 m, med konisk bunn med høyde 60 cm og forbundet med en metallfraksjonssamlebeholder gjennom en ventil. Separatoren var utstyrt med omrøringsinnretninger og en varmekappe og hadde et volum på ca. 230 1. All tests were carried out at room temperature in a cylindrical laboratory separator with a diameter of 56 cm and a total height of 1.5 m, with a conical bottom with a height of 60 cm and connected to a metal fraction collection container through a valve. The separator was equipped with stirring devices and a heating jacket and had a volume of approx. 230 1.

Mengden av utgangsmaterialet som er angitt i tabellene nedenfor ble tilmåtet før tilsetning av 160 - 190 1 Freon 113, avhengig av mengden og type utgangsmateriale, med oppfylling etter som det var nødvendig for å sikre homogen fordeling og fukting av materialet. Omrøringen ble gjennomført i de tids-rom som er angitt i tabell 1 og deretter ble de separerte fraksjoner fjernet, tørket og analysert. The amount of starting material indicated in the tables below was measured before adding 160 - 190 1 Freon 113, depending on the amount and type of starting material, with top-up as necessary to ensure homogeneous distribution and wetting of the material. The stirring was carried out for the time periods indicated in table 1 and then the separated fractions were removed, dried and analysed.

Resultatene fremgår av tabell 1 som for sammenligningens skyld The results are shown in table 1 for the sake of comparison

(prøve S 1) inkluderte en kobber/PVC blanding som var grovsilt, (sample S 1) included a copper/PVC mixture that was coarsely sieved,

siktet og luftklassifisert og deretter elektrostatisk separert. En sammenligning mellom prøvene E og S1 viser at med samme utgangsmateriale resulterte fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen i en reduksjon av kobberinnholdet fra 0,23% ned til 0,04 til 0,06%, sieved and air classified and then electrostatically separated. A comparison between samples E and S1 shows that with the same starting material, the method according to the invention resulted in a reduction of the copper content from 0.23% down to 0.04 to 0.06%,

Eksempel 3 Example 3

Det har vært foretatt undersøkelser av separeringseffektiviteten som en funksjon av materialkonsentrasjonen og omrøringstiden i forskjellige separeringsmedier. Investigations have been made into the separation efficiency as a function of material concentration and agitation time in different separation media.

Følgende materialer og forbehandlinger ble anvendt: The following materials and pretreatments were used:

til 1: Materialet er mekanisk separert på rystebord (snodde aluminiumstråder med PEX-isolering). to 1: The material is mechanically separated on a shaking table (twisted aluminum wires with PEX insulation).

til 2: Materialet er det samme som nr. 1, men er useparert og kan granuleres til 10 mm kornstørrelse (fysisk to 2: The material is the same as No. 1, but is unseparated and can be granulated to 10 mm grain size (physical

separering). separation).

til 3: Materialet er useparert (kobber-telefontråder med tynn SPE-isolasjon). to 3: The material is unseparated (copper telephone wires with thin SPE insulation).

til 4: Materialet er mekanisk separert og luftklassifisert (bøyelige ledninger med snodde Cu-ledere). to 4: The material is mechanically separated and air-classified (flexible wires with twisted Cu conductors).

De 4 materialblandinger ble undersøkt i følgende separeringsmedier: The 4 material mixtures were examined in the following separation media:

triklorfluormetan (F11) trichlorofluoromethane (F11)

tetraklordifluoretan (F112) tetrachlorodifluoroethane (F112)

triklortrifluormetan (F113) trichlorotrifluoromethane (F113)

diklormetan. (metylenklorid) dichloromethane. (methylene chloride)

1,1,1-trikloretan (metylkloroform) 1,1,1-trichloroethane (methylchloroform)

trikloretylen trichlorethylene

og tetrakloretylen (perkloretylen) and tetrachlorethylene (perchlorethylene)

De fire sistnevnte rent klorsubstituerte hydrokarboner virker svellende eller oppløsnende på en rekke polymerer slik som PVC og polykarbonater. The last four purely chlorine-substituted hydrocarbons have a swelling or dissolving effect on a number of polymers such as PVC and polycarbonates.

Forsøkene er utført ved forskjellige omrøringstider idet det overalt er anvendt romtemperatur, ca. 2 0°C, og atmosfærisk trykk bortsett fra F112 (35°C) og F11 (15°C). The experiments were carried out at different stirring times, as room temperature was used everywhere, approx. 2 0°C, and atmospheric pressure except for F112 (35°C) and F11 (15°C).

Resultatene fremgår av tabellene 3-6. Separeringseffektiviteten er beregnet som (metall .. r metall , . metall start slutt)/ -■"start. The results appear in tables 3-6. The separation efficiency is calculated as (metal .. r metal , . metal start end)/ -■"start.

Brukbarheten av fremgangsmåten for ekstrahering av myknere for PVC- i forbindelse med PVC/kobber separering ble også undersøkt i detalj. Resultatene er tabulert i tabell 2. The applicability of the process for extracting plasticizers for PVC in conjunction with PVC/copper separation was also investigated in detail. The results are tabulated in table 2.

Den behandlede PVC var en mykgjort PVC med et betydelig inn-hold av fyllstoffer (kritt) av den type som benyttes ved fremstilling av fleksible tråder. The treated PVC was a softened PVC with a significant content of fillers (chalk) of the type used in the production of flexible threads.

To forskjellige typer utgangsmateriale ble benyttet, nemlig mellomfraksjoner (Ml og M2) og vanlig skrap (NI og N2). Det ovenfor angitte Sl ble innført for sammenligningens skyld, rensing av Cu ved den beste av de kjente separeringsmetoder. Individuelle målinger ble gjennomført ifølge anbefalte standard-er og er gjennomsnitt av flere enkeltbestemmelser. Alle de fire prøvene M1, M2, N1 og N2 ble ekstrahert med Freon 113 etter separering, N2 i 10 min. og de andre i H - 2 timer. Two different types of starting material were used, namely intermediate fractions (Ml and M2) and ordinary scrap (NI and N2). The above-mentioned Sl was introduced for the sake of comparison, purification of Cu by the best of the known separation methods. Individual measurements were carried out according to recommended standards and are the average of several individual determinations. All four samples M1, M2, N1 and N2 were extracted with Freon 113 after separation, N2 for 10 min. and the others in H - 2 hours.

Urenhetene ble tellet ved visuell inspeksjon av ark rullet fra 4 g prøver av det undersøkte materiale. The impurities were counted by visual inspection of sheets rolled from 4 g samples of the examined material.

Som det fremgår av tebellene III til VI kan materialene 1,2 og 3 prinsipielt sett separeres av alle de undersøkte separeringsmidler. Med hensyn til materiale nr. 4 der•plastandelen er PVC gir diklormetan og 1,1,1-trikloretan derimot ingen separering og diklormetan og trikloretylen virker svellende på PVC. Disse medier virker.derimot ikke i nevneverdig grad svellende på polyetylen som er plastandel i materialene 1, 2 og 3. As can be seen from tables III to VI, the materials 1, 2 and 3 can in principle be separated by all the separation agents examined. With respect to material no. 4, where the plastic proportion is PVC, dichloromethane and 1,1,1-trichloroethane, on the other hand, do not separate and dichloromethane and trichloroethylene have a swelling effect on PVC. These media, on the other hand, do not significantly swell polyethylene, which is the plastic part of materials 1, 2 and 3.

Ved forsøkene med materiale nr. 4 oppnås kun en delvis separering når separeringsmidlet er F11 eller trikloretylen, noe som viser seg ved at en del av plastmaterialet synker til bunns sammen med metallfraksjonen. In the experiments with material no. 4, only a partial separation is achieved when the separating agent is F11 or trichlorethylene, which is shown by the fact that part of the plastic material sinks to the bottom together with the metal fraction.

Claims

1. Method for non-destructive separation of mixed, containing plastic scrap and non-plastic scrap, such as metal and glass, by sink/flow separation of a mixture of finely divided scrap material in a liquid separation medium, characterized by the addition of the mixture of finely divided scrap material to a liquid halogenated hydrocarbon which is chemically inert to the components of the mixture and has no swelling or dissolving effect on the plastic components and which has an average density adapted to the densities of the plastic and non-plastic components, separation of the resulting non-sedimented and sedimented fractions and, if desired, subjecting these to further separation treatments, and return of halogenated hydrocarbon after possible removal therefrom of extracted additives and impurities present.

2. Process according to claim 1, characterized in that chlorofluorine-substituted aliphatic hydrocarbons are used as halogenated hydrocarbon.

3. Method according to claim 2, characterized in that 1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoroethane is used as halogenated hydrocarbon.

4. Method according to claims 1-3, characterized in that a halogenated hydrocarbon containing density-adjusting additives is used.

5. Method according to claims 1-4 for separating mixtures of materials containing soft PVC with recovery of contained plasticizers, characterized in that a halogenated hydrocarbon is used as the separation medium which is also capable of extracting plasticizers, and that, if desired, after the separation , the separated PVC fraction is subjected to a supplementary extra- hering treatment with the halogenated hydrocarbon from which the plasticizer is recovered, preferably by distillation.

6. Method according to claim 4, characterized in that a plasticizer, preferably dioctyl phthalate, extracted from soft PVC is used as density-adjusting additive.