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科学家利用微波辐射从旧 PVC 电缆中回收铜

2024-11-29 16:38

日本索菲亚大学和意大利帕维亚大学的科学家开发了一种微波诱导热解方法来回收 VVF 电缆(一种乙烯基绝缘扁平电缆的英文缩写)。

发表在《RSC Advances 》杂志上的研究工作《利用微波诱导热解回收电子废物电力电缆 – 工艺特性和铜金属的轻松回收》)指出,由铜线或铝线组成的电缆构成了尽管可回收性很高,但仍存在主要废物问题。他补充说,目前 PVC 绝缘材料的回收率仅为 35%,其中大部分最终进入垃圾填埋场。

该研究的主要作者之一堀越聪说:“VVF 电缆通常用作家庭和建筑物中的电缆,并且在电子废物中具有很高的再利用价值。” “我们的方法适用于回收和回收含有金属的电子废物,并且不需要任何预处理来将塑料与金属分离。”

研究人员开发的方法包括将 VVF 电缆放置在玻璃反应器中,并在那里接受微波辐射。热解使 PVC 绝缘层碳化,露出铜线并使其易于回收。

在研究中,研究人员测试了标准的 54 厘米 VVF 电缆,并切割了不同长度的电缆:1 厘米、6 厘米、9 厘米、12 厘米和 18 厘米。然后他们将它们暴露在 100、200 和 300 W 的微波辐射下。

研究小组发现,热解效率随电缆相对于微波波长的长度而变化,在频率为 2.45 GHz 时,热解效率约为 12.24 厘米。

热解对于长度与波长的特定部分相匹配的电线最有效。 9 厘米电缆(相当于大约 3/4 波长)和 18 厘米电缆(比波长长)在 100 W 下 60 秒后开始热解。3 厘米电缆(相当于大约 1/4 波长),热解在 200 W 时开始。

代表整数或接近整数波长的其他长度 1 cm、6 cm 和 12 cm 在 300 W 下没有表现出热解。

微波展示了加热并折断比波长更长的电线的能力,54CM VVF 电缆在 300W 辐射下 12 分钟内完全热解,使铜线完好无损。

这是在不产生或使用有毒化学品的情况下实现的。研究人员解释说,在热解过程中,PVC绝缘材料经历了快速的二氯化和碳化,从而防止了焦油、多环芳烃和二恶英等有害副产物的形成。

研究人员表示:“显然,微波诱导热解已被证明适合回收/回收含有金属的电子废物,并且不需要任何预处理来将塑料与金属分离。”

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