Separator wodny: Precyzyjny recykling kabli na czysty granulat miedziany

Separator wodny do kabli miedzianych to zaawansowane urządzenie wykorzystywane w recyklingu, które oddziela miedź od tworzyw sztucznych poprzez różnice w ich gęstości.

Proces ten opiera się na technologii wodnej, gdzie miedź, jako cięższy materiał, opada na dno, a tworzywa sztuczne unoszą się na powierzchni. Dzięki zamkniętemu obiegowi wody, separator jest wydajny i ekologiczny, zapewniając niemal 100% czystości odzyskanego surowca bez konieczności stałego dostępu do zewnętrznych źródeł wody.

Recykling kabli miedzianych – na sucho i na mokro

Zanim przejdziemy do szczegółowego opisu separatora wodnego, warto wspomnieć, że istnieją dwa główne typy separacji kabli miedzianych: separacja na sucho i separacja na mokro. W separacji na sucho, proces opiera się głównie na działaniu prądów wirowych lub powietrza, co pozwala na oddzielenie miedzi od tworzyw sztucznych bez użycia wody.

Natomiast separacja na mokro wykorzystuje wodę jako medium do rozdzielania materiałów na podstawie ich gęstości, co zapewnia wyższą czystość odzyskanego surowca, ale wymaga bardziej złożonej infrastruktury, jak systemy filtracji i obieg zamknięty wody.

Zarówno separacja na sucho, jak i na mokro przetwarzają kable na granulat miedzi, choć metoda mokra zazwyczaj oferuje wyższą czystość i lepszą jakość uzyskanego surowca.

Recykling kabli miedzianych – separator wodny – zasada działania

Proces recyklingu kabli miedzianych za pomocą separatora wodnego to skomplikowany, wieloetapowy proces, który nie polega jedynie na wrzuceniu złomu do maszyny i otrzymaniu gotowego granulatu miedzi.

To rozbudowana linia technologiczna, w której kilka urządzeń działa w harmonii, aby przeprowadzić recykling w możliwie najbardziej efektywny sposób.

Każdy etap, od rozdrabniania kabli po separację miedzi i tworzyw sztucznych, jest starannie zaplanowany i zintegrowany.

Dzięki temu możliwe jest uzyskanie niemal idealnie czystego granulatu miedzi, co jest kluczowe w dalszym przetwórstwie surowców wtórnych.

Etapy pracy maszyny do recyklingu kabli miedzianych

Cały proces recyklingu kabli miedzianych można podzielić na siedem kluczowych etapów, z których każdy jest realizowany przez osobne, specjalistyczne urządzenie.

Dzięki połączeniu tych urządzeń w jedną linię technologiczną możliwe jest stopniowe i efektywne przetwarzanie kabli, prowadzące do uzyskania czystego granulatu miedzi gotowego do dalszego przetworzenia.

Pierwszym etapem w procesie recyklingu kabli miedzianych jest ich rozdrobnienie w młynie, który rozdrabnia je na mniejsze kawałki.

Następnie zmielone kable są przesiewane, aby oddzielić cząstki o różnej wielkości. Kolejnym krokiem jest usunięcie metali żelaznych za pomocą separatora magnetycznego. Po wstępnej separacji, materiał jest transportowany na stół separacyjny.

Tam, w procesie separacji wodnej, miedź zostaje oddzielona od tworzyw sztucznych.

Proces recyklingu kabli miedzianych przy użyciu separatora wodnego często obejmuje jeszcze dodatkowy etap suszenia granulatu miedzi po separacji.

Po oddzieleniu miedzi od tworzyw sztucznych w wodzie, granulat musi zostać odcedzony i osuszony, aby mógł być przechowywany lub przetwarzany dalej.

W praktyce używa się w tym celu specjalnych urządzeń do odwadniania i suszenia, które usuwają nadmiar wilgoci, co zapewnia wysoką jakość i czystość ostatecznego produktu.

W rezultacie uzyskiwany jest czysty suchy granulat miedzi o wysokiej czystości.

Na koniec woda w separatorze jest filtrowana i wraca do obiegu, co zapewnia ciągłość procesu.

Po wstępnym zarysie procesu recyklingu kabli miedzianych na mokro, przejdziemy teraz do szczegółowego omówienia każdego z etapów tego skomplikowanego procesu.

Skupimy się na rozwiązaniach technologicznych zastosowanych w poszczególnych fazach pracy separatora wodnego, aby lepiej zrozumieć, jak każde z tych urządzeń wpływa na efektywność i jakość odzyskiwanego granulatu miedzi.

1. Etap mielenie i rozdrobnienie kabli miedzianych

Pierwszym kluczowym etapem recyklingu kabli miedzianych na mokro jest ich rozdrobnienie, które przygotowuje surowiec do dalszej separacji. Rozdrabnianie kabli pozwala na zmniejszenie ich rozmiaru i ujednolicenie struktury, co jest niezbędne do skutecznego oddzielenia miedzi od tworzyw sztucznych.

Proces ten odbywa się przy użyciu młynów, które mechanicznie tną kable na drobne kawałki, najczęściej na frakcje o wielkości kilku milimetrów. Dzięki temu miedź jest łatwiejsza do oddzielenia w kolejnych etapach.

Warto zauważyć, że na rynku dostępne są zarówno duże przemysłowe młyny, jak i kompaktowe urządzenia do recyklingu. Te mniejsze systemy, choć mają niższą moc, są niezwykle wydajne. Na przykład kompaktowe maszyny o mocy zaledwie 10 kW są w stanie przetwarzać znaczące ilości kabli rzędu kilkuset kg do kilku ton na dobę, co czyni je popularnym wyborem dla mniejszych zakładów recyklingowych.

Moc urządzeń do mielenia może się więc wahać od 10 kW w przypadku kompaktowych modeli, aż po większe jednostki o mocy przekraczającej 22 kW, wykorzystywane w dużych zakładach przemysłowych.

Młyny te, niezależnie od wielkości, są wyposażone w zestaw wirników z nożami wykonanymi z wysokowytrzymałych materiałów, co zapewnia precyzyjne cięcie kabli i minimalizuje zużycie maszyn. Co ciekawe, niektóre z tych urządzeń posiadają wbudowane systemy chłodzenia, które zapobiegają przegrzewaniu się podczas intensywnej pracy, co jest szczególnie istotne, gdy przetwarzane są duże ilości kabli jednocześnie. Ponadto, aby utrzymać płynność procesu, często stosuje się podajniki wibracyjne, które dozują materiał w równomiernych porcjach.

Rozdrobnienie kabli to kluczowy krok, który przygotowuje materiał do dalszej separacji, zapewniając, że granulat miedzi zostanie efektywnie oddzielony od izolacji w kolejnych etapach.​

2. Etap recyklingu – Przesiewanie zmielonych kabli miedzianych

Po rozdrobnieniu kabli miedzianych na drobne kawałki w młynie, następuje kolejny kluczowy etap procesu recyklingu – **przesiewanie zmielonego materiału**. Jest to istotny krok, który ma na celu oddzielenie frakcji o różnych rozmiarach, co ułatwia późniejsze etapy separacji i zapewnia maksymalną wydajność odzysku miedzi. Przesiewanie pozwala na usunięcie z procesu niepożądanych elementów oraz zapewnia, że do dalszych faz trafią wyłącznie odpowiednio rozdrobnione kawałki kabli.

Proces przesiewania odbywa się na specjalnych przesiewaczach, które mogą wykorzystywać różne techniki, w tym wibracje. Przesiewacze wibracyjne to urządzenia o dużej wydajności, które za pomocą drgań mechanicznych segregują materiał na podstawie jego wielkości. Zazwyczaj stosuje się siatki o różnych średnicach oczek, przez które przechodzą mniejsze frakcje, podczas gdy większe kawałki są zatrzymywane i kierowane do ponownego rozdrobnienia. To pozwala na optymalne dopasowanie rozmiaru materiału do dalszej separacji w procesie wodnym.

Przesiewanie ma kluczowe znaczenie dla efektywności kolejnych etapów, zwłaszcza w kontekście separacji wodnej, która polega na różnicach w gęstości materiałów. Tylko odpowiednio rozdrobniony i przesiany materiał może być efektywnie poddany separacji miedzi od tworzyw sztucznych. Co więcej, przesiewanie pozwala na wstępne wyeliminowanie najdrobniejszych cząstek, które mogą zakłócać pracę separatora wodnego, co w rezultacie zwiększa precyzję oddzielenia miedzi.

Urządzenia przesiewające są często wyposażone w dodatkowe systemy wspomagające, jak choćby układy odprowadzające pył, co nie tylko poprawia jakość pracy, ale również zwiększa bezpieczeństwo i wydajność całego procesu. W bardziej zaawansowanych liniach technologicznych do przesiewania mogą być używane przesiewacze wielopokładowe, które rozdzielają materiał na kilka frakcji jednocześnie, co przyspiesza cały proces.

Przesiewanie jest więc nieodzownym elementem recyklingu kabli, bez którego trudno byłoby uzyskać czysty granulat miedzi. Dzięki temu etapowi, dalsza separacja miedzi i tworzyw sztucznych jest bardziej precyzyjna, co wpływa na jakość końcowego produktu i efektywność całego procesu.

3. Separacja metali żelaznych w recyklingu kabli miedzianych: żelazo, nikiel, kobalt i stopy stali

Po przesiewaniu zmielonego materiału w procesie recyklingu kabli miedzianych, następuje kluczowy etap separacji metali żelaznych za pomocą separatora magnetycznego. Jest to niezwykle ważny krok, który usuwa cząstki metali ferromagnetycznych, takich jak żelazo, co pozwala na bardziej precyzyjną separację miedzi w kolejnych etapach. Separatory magnetyczne wykorzystują silne pola magnetyczne generowane przez magnesy trwałe (ferrytowe lub neodymowe) lub elektromagnesy, które przyciągają i zatrzymują cząstki żelazne, oddzielając je od reszty materiału.

Oprócz żelaza, separatory magnetyczne są także w stanie oddzielić inne metale ferromagnetyczne, które mogą występować w kablach, takie jak nikiel, kobalt oraz niektóre stopy żelaza, na przykład stal. Metale te mogą występować w ekranowaniu kabli lub w innych częściach konstrukcyjnych przewodów. Ich obecność w mieszance materiałów recyklingowych mogłaby wpłynąć negatywnie na dokładność dalszej separacji miedzi, dlatego usunięcie tych metali w tym etapie jest kluczowe dla uzyskania czystego produktu końcowego.

W recyklingu kabli najczęściej stosuje się magnesy bębnowe lub nadtaśmowe, które montowane są nad przenośnikami taśmowymi lub podajnikami wibracyjnymi. Materiał przemieszcza się przez pole magnetyczne, które wychwytuje i usuwa żelazo oraz inne metale ferromagnetyczne. Tego typu separatory mogą pracować w trudnych warunkach przemysłowych, zapewniając wysoką wydajność nawet przy dużych ilościach materiału. W zależności od potrzeb, mogą one działać w sposób ciągły, automatycznie usuwając zanieczyszczenia żelazne, co minimalizuje potrzebę zatrzymywania linii produkcyjnej.

Separator magnetyczny nie tylko zapewnia wysoką jakość końcowego produktu, jakim jest czysty granulat miedzi, ale również chroni urządzenia stosowane w dalszych etapach recyklingu przed uszkodzeniem przez zanieczyszczenia metalowe. Dodatkowo, nowoczesne separatory są energooszczędne, co zmniejsza koszty eksploatacyjne i przyczynia się do bardziej ekologicznego zarządzania odpadami​.

Ten etap jest więc niezbędny, aby zapewnić, że dalsze przetwarzanie materiału przebiega bez zakłóceń, a końcowy produkt jest wolny od zanieczyszczeń ferromagnetycznych, co ma kluczowe znaczenie dla jakości odzyskanego surowca – czystego granulatu miedzianego.

4. Transport materiału (miedzi i tworzyw sztucznych) na stół do separacji wodnej zmielonych kabli

Po tym, jak materiał zostanie przesiany i oddzielone zostaną metale ferromagnetyczne, następuje transport pozostałego materiału – w tym miedzi i tworzyw sztucznych – do stołu separacyjnego.Najczęściej transport odbywa się za pomocą przenośników taśmowych lub podajników wibracyjnych. Przenośniki te są zaprojektowane tak, aby zapewnić równomierny i ciągły przepływ materiału na stół separacyjny, co pozwala na efektywną dalszą obróbkę.

Przenośniki wibracyjne są popularnym rozwiązaniem, ponieważ zapewniają równomierne rozłożenie zmielonego materiału.

Dzięki ich wibracyjnemu ruchowi, drobne kawałki miedzi i tworzyw sztucznych są delikatnie transportowane, minimalizując ryzyko zatorów i zapewniając stabilny przepływ.

Dodatkowo, mogą być one połączone z systemami automatycznego dozowania, co umożliwia kontrolę ilości materiału wchodzącego na stół separacyjny, co ma kluczowe znaczenie dla efektywności całego procesu.

Równie ważnym elementem jest zachowanie odpowiednich prędkości transportu. Zbyt szybki przepływ mógłby prowadzić do nieefektywnej separacji, ponieważ nie wszystkie frakcje zostałyby dokładnie oddzielone.

Z kolei zbyt wolny przepływ może obniżyć wydajność całej linii recyklingowej. Dlatego precyzyjne ustawienie parametrów transportu jest istotne dla całego procesu recyklingu​ kabli miedzianych i efektywnego odzysku miedzi.

5. Oddzielanie miedzi od tworzyw sztucznym na stole do separacji wodnej (stół densymetryczny)

Etap separacji na stole densymetrycznym to najważniejszy moment w procesie recyklingu kabli miedzianych, gdzie odbywa się cała „magia” separacji. To tutaj miedź zostaje skutecznie oddzielona od tworzyw sztucznych, fragmentów izolacji i innych materiałów lekkich, które towarzyszyły jej w poprzednich etapach.

Stół densymetryczny działa na zasadzie różnicy gęstości materiałów. Miedź, jako cięższy metal, opada na dno stołu, podczas gdy lżejsze elementy, takie jak fragmenty izolacji i tworzywa sztuczne, unoszą się na powierzchni.

Proces ten wspomagany jest przez wibracje i strumienie powietrza lub wody, które pomagają we właściwym rozmieszczeniu materiałów.

Strumienie te sprawiają, że lżejsze materiały są dosłownie „wypychane” na górę, skąd zostają usunięte w osobnym strumieniu.

Cała operacja odbywa się w sposób ciągły – materiał wchodzi na stół, gdzie wibracje i strumienie powietrza lub wody powodują, że miedź przesuwa się w dół stołu, oddzielając się od tworzyw sztucznych. Ostatecznie na jednym wyjściu otrzymujemy czysty granulat miedzi, a na drugim resztki materiałów izolacyjnych, które są odprowadzane w osobnym procesie​.

Po zakończeniu tego procesu granulat miedzi pozostaje mokry – jest to wynik wykorzystania wody jako medium wspomagającego separację.

Ten mokry granulat trafia następnie do procesu suszenia, który usuwa nadmiar wilgoci, przygotowując go do dalszego wykorzystania lub przechowywania.

Granulat miedzi uzyskany na tym etapie charakteryzuje się wysoką czystością, co czyni go gotowym surowcem do ponownego użycia w przemyśle.

6. Odzysk i suszenie gotowego granulatu miedzi – ostatni etap recyklingu kabli

Po zakończeniu separacji wodnej miedzi od tworzyw sztucznych na stole densymetrycznym, kolejnym krokiem jest suszenie granulatu miedzi.

W tym etapie głównym celem jest usunięcie wilgoci, która pojawiła się w wyniku użycia wody podczas procesu separacji. Granulat miedzi, choć już oczyszczony, pozostaje mokry i wymaga osuszenia, aby nadawał się do dalszego wykorzystania lub przechowywania.

Proces suszenia odbywa się za pomocą specjalistycznych urządzeń, takich jak wirówki odwadniające oraz suszące tunele powietrzne.

• Wirówki odwadniające – to urządzenia działające na zasadzie odwirowania wilgoci z granulatu miedzi. Granulat jest wprowadzany do wirówki, która obracając się z dużą prędkością, oddziela wodę od cząsteczek miedzi na skutek siły odśrodkowej.

• Tunele suszące – po wstępnym odwirowaniu, granulat jest często transportowany do tuneli suszących, gdzie ciepłe powietrze przepływa przez materiał, eliminując resztki wilgoci.

Cały ten proces ma kluczowe znaczenie, ponieważ wilgotny granulat nie nadaje się do dalszego przetwarzania ani transportu. Suchy granulat miedzi jest gotowym produktem do ponownego wykorzystania w różnych gałęziach przemysłu, takich jak produkcja przewodów i nowych kabli miedzianych czy elektroniki.

Oprócz wcześniej wspomnianych metod suszenia granulatu, stosuje się również bardziej zaawansowane technologie:

• Suszenie konwekcyjne: Granulat umieszczany jest w suszarni, gdzie poddawany jest działaniu gorącego powietrza. Ta metoda jest stosunkowo prosta i tania, ale wymaga dłuższego czasu suszenia ze względu na powolny przepływ ciepła.

• Suszenie w fluidyzacji: Granulat jest umieszczony w specjalnym zbiorniku, przez który przepływa gorące powietrze, co powoduje unoszenie się cząsteczek materiału. Powstaje efekt fluidyzacji, który pozwala na szybkie i równomierne suszenie.

• Suszenie próżniowe: Granulat jest suszony w komorze próżniowej, co pozwala na usunięcie wilgoci w niższej temperaturze. Metoda ta jest stosowana w przypadku materiałów wrażliwych na wysoką temperaturę.

• Suszenie mikrofalowe: W tej metodzie wilgoć jest usuwana poprzez podgrzewanie granulatu za pomocą fal mikrofalowych. Jest to metoda szybka i efektywna, ale wymaga specjalistycznego sprzętu.

Dlaczego suszenie jest tak ważne i po co suszymy granulat miedziany?

Poprawa jakości produktu końcowego: Suche granulaty zapewniają lepszą jakość produktów wykonanych z recyklatu, eliminując problemy związane z wilgocią, takie jak gorsza konsystencja czy wady w strukturze materiału.

Zwiększenie wydajności produkcji: Wilgotny granulat może powodować problemy w procesie przetwarzania, jak np. zatory w maszynach, co spowalnia produkcję. Suchy granulat pozwala na płynniejsze i bardziej wydajne przetwarzanie.

Wydłużenie żywotności maszyn: Wilgotny granulat może powodować korozję w elementach maszyn, a także przyczyniać się do zatykania systemów. Suszenie granulatu zmniejsza te ryzyka, co wydłuża żywotność urządzeń produkcyjnych i obniża koszty konserwacji.

Suszenie granulatu miedzi jest kluczowym etapem, ponieważ wilgotny materiał może wpłynąć negatywnie na jakość produktów finalnych, a także przysporzyć trudności w dalszej obróbce i przechowywaniu. Suche granulaty są łatwiejsze do transportowania, przechowywania i przetwarzania, co bezpośrednio przekłada się na wyższą efektywność i lepszą jakość produktów końcowych.