ОБРАБОТКА КАБЕЛЯ КАРБОНОВЫМИ КИСЛОТАМИ

Известно, что отработавшие свой ресурс электрические кабели с полихлорвиниловой изоляцией большей частью так и остаются в земле, либо направляются на свалку, где их накопительные объемы составляют порядка 70 000 т в год. В этой связи возникает интерес вторичного использования алюминия и меди, для чего разрабатываются различные технологические схемы разделки кабеля. Как правило, это либо механическая разделка, либо технологии высокотемпературного обжига и химической обработки в органических растворителях (дихлорэтан, ацетон, диэтиловый эфир и др.), способных растворять содержащиеся в изоляции пластификаторы, что приводит к неоправданной растрате алюминия и меди. Кроме того, в сочетании с вновь формируемыми механическими и дымовыми отходами, возникает дополнительная серьезная экологическая нагрузка на окружающую среду.Представляет интерес разработка альтернативного и экологически чистого процесса обработки кабеля в растворах слабых карбоновых кислот (уксусной и лимонной), горячей и холодной воде, а также изучение закономерности процесса эффективной обработки защитной полихлорвиниловой изоляции кабельного лома в слабых карбоновых кислотах, горячей и холодной воде.Проведены исследования:по обработке образцов кабеля в слабых карбоновых кислотах; в горячей и холодной воде;кинетики изменения массы образца;механических характеристик ПВХ изоляции.В результате экспериментально установлена зависимость повышения прочности полихлорвиниловой изоляции от степени ее набухания. Показано, что упрочнение изоляции составляет порядка 400-1200% в зависимости от типа раствора. Изучена кинетика процесса набухания полихлорвиниловой изоляции кабеля различных типов. Показано, что их константы скорости имеют достаточно близкие значения, что говорит об общем физико-химическом характере процесса поглощения изоляцией жидкости.Методом регрессионно-корреляционного анализа проведена оптимизация параметров процесса выдержки образцов полихлорвиниловой изоляции в растворах слабых карбоновых кислот, горячей и холодной воде. Показано, что в случае оптимизации регулируемых параметров степень упрочнения ПВХ изоляции возрастет до 4800-5280%. Получены соответствующие эмпирические зависимости процесса упрочнения ПВХ изоляции вида: Y = α0· f ( x 1)· f ( x 2)·…· f ( x n), где в качестве аргумента функции выступают: степень набуханияобразца; длительности процесса; температуры и кислотности раствора.

It is known that spent electrical cables with polyvinyl chloride insulation (PVC) mostly remain in the ground, or are sent to a landfill, where their cumulative volume is about 70,000 tons per year. In this regard, there is an interest in the recycling of aluminum and copper, for which various technological schemes for cutting cables are being developed. As a rule, this is either mechanical cutting, or technologies of high-temperature firing and chemical treatment in organic solvents (dichloroethane, acetone, diethyl ether, etc.), capable of dissolving plasticizers contained in the insulation, which leads to unjustified waste of aluminum and copper. In addition, in combination with newly generated mechanical and smoke waste, there is an additional serious environmental burden on the environment.It is of interest to develop an alternative and environmentally friendly process for treating cables in solutions of weak carboxylic acids (acetic and citric), hot and cold water.The purpose of this work is to study the regularity of the process of efficiency of processing protective polyvinyl chloride (PVC) insulation of cable scrap in weak carboxylic acids, cold and hot water.To achieve this goal, the following studies were conducted:processing of cable samples in weak carboxylic acids, cold and hot water;kinetics of change in sample mass;mechanical characteristics of PVC insulation. As a result of the work, the dependence of increasing the strength of PVC insulation on the degree of its swelling has been experimentally established. It has been shown that the strengthening of the insulation is about 400-1200%, depending on the type of solution. The kinetics of the swelling process of PVC insulation of various types of cable has been studied. It is shown that their rate constants have fairly close values, which indicates the general physicochemical nature of the absorption process by liquid insulation.Using the method of regression-correlation analysis, the parameters of the process of aging PVC insulation samples in solutions of weak carboxylic acids, hot and cold water were optimized. It has been shown that in case of optimization of the controlled parameters, the degree of strengthening of PVC insulation will increase to 4800-5280%. The corresponding empirical dependences of the PVC insulation strengthening process are obtained in the form: Y =α0· f ( x 1)· f ( x 2)·...· f ( x n), where the function argument is: the degree of swelling of the sample; the duration of the process; the temperature andacidity of the solution.