JP2001327942A

JP2001327942A - 資源分別回収方法

Info

Publication number: JP2001327942A
Application number: JP2000150162A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Nakamura; 謙太郎中村; Seiji Akatsu; 誠次赤津; Nanao Horiishi; 七生堀石
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-05-22
Filing date: 2000-05-22
Publication date: 2001-11-27

Abstract

(57)【要約】【課題】廃棄物中の物質を高純度で分別回収する。【解決手段】プラズマ溶融炉４内にプラズマアーク加
熱ゾーンＰＺと保温ゾーンとＨＺを形成し、粉砕した廃
棄物をプラズマ溶融炉４内に投入する。プラズマアーク
加熱ゾーンＰＺは、高温高密度プラズマによって形成さ
れた領域である。廃棄物をプラズマアーク加熱ゾーンＰ
Ｚでプラズマ加熱してその構成成分レベルに解離し、有
機物は、ガス化して回収し、金属，非金属は物質の核力
以外の結合を断ち切って溶融・解離させる。溶融・解離
した物質は、ガス不活性雰囲気中で共有結合し、そのま
まプラズマアーク加熱ゾーンＰＺの下方に形成された保
温ゾーンＨＺに落下して溶融状態で積層される。金属
と、非金属とは、保温ゾーンＨＺに積層された溶融物質
層から分離してそれぞれ個別に回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物中に含まれ
る金属，非金属，有機物を資源として分別回収する方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】廃棄物とは、占有者が自ら利用し、また
他人に売却することができないため不用になったものを
いい、「廃棄物の処理及び清掃に関する法律（１９７
０，１９９２改正）」において、ごみ，汚泥，糞尿その
他の汚物または不用物であって、固形状または液状のも
のと定義され、一般廃棄物と、産業廃棄物とに大別され
る。

【０００３】あらゆる製品は、いずれ一般廃棄物のごみ
となり、製品の製造時のロスとして産業廃棄物のごみが
でる。一般廃棄物に関しては、ごみ量の増加による量と
ともに、廃棄物には、有害物質が含まれることもあっ
て、その質が大きな社会問題となっている。

【０００４】廃棄物の処理に関しては、地球環境保護の
認識が高まり、リサイクルを前面に出した廃棄物の処理
及び清掃に関する法律（廃棄物処理法）が１９９２年７
月より施行された。また、これに先立って、通産省管轄
の再生資源の利用の促進に関する法律（リサイクル法）
が１９９１年１０月に施行されており、特定業種，特定
製品，指定副産物を含めて、製造者の段階でリサイクル
に配慮することが規定された。

【０００５】さらに、１９９７年４月からは、容器，包
装に係る分別収集および再商品化の促進等に関する法律
（容器包装リサイクル法）が施行され、缶，ビン，プラ
スチック容器などのリサイクルに本格的に取り組まれる
ようになった。

【０００６】これらの変化に伴って、廃棄物処理の状況
も大きく変貌し、埋立てから焼却、焼却・埋立てからリ
サイクルへと技術の変化も近年めまぐるしいものがある
（環境保全工学浮田正夫ほか編技報堂出版１９９
７年参照）。

【０００７】資源化，リサイクルシステムについては、
（Ａ）プレリサイクル・（Ｂ）再利用・（Ｃ）有効利用
・（Ｄ）資源として回収・（Ｅ）エネルギーとしての回
収が考えられる。なかでも、資源として回収すること、
エネルギーとして回収することは極めて重要である。

【０００８】資源として回収する方法としては、廃棄
物をそのままの状態或いは少し手を加えて利用する方
法、製品の廃棄物を再度その製品の原料に再生する方
法、原料として回収する方法などが考えられる。

【０００９】前記製品の廃棄物を再度その製品の原料
に再生する方法の内容は、例えば、アルミニウム缶を溶
融して再度アルミニウム缶にまで再生するという方法で
あり、原料として回収する方法の内容は、たとえばス
チール空缶を電気炉で溶融し、スチール缶に戻すのでは
なく、建築用鉄筋を製造するというような他の製品の原
料に使う方法である（最新リサイクル技術の実際村田
徳治著オーム社１９９３年発行参照）。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記手
法によるときには、アルミニウム缶やスチール缶が他の
ごみから完全に分別されていなければならない。通常の
場合、収集された粗大ごみや不燃ごみについては、埋立
てや有価物の回収の前処理としてまず粉砕処理され、選
別される。

【００１１】機械選別の方式には、粒径・比重の差（湿
式：紙，乾式・風力分離：紙，プラスチック・金属）、
磁力分離（磁気選別：鉄，電磁誘導選別：アルミ）等が
ある。

【００１２】上記手法によって選別された処理物にはい
まだ多くの不純物が混入しており、これを資源として再
利用するには、処理物の選別を繰り返し、高純度の単一
物質になるまで精製しなければならない。そのうえ、上
記のような方法は、医療廃棄物，放射線に汚染された廃
棄物のような有害物質が含まれている廃棄物の処理には
適用することができないし、汚染の種類が特定できない
ような廃棄物については全く処置の方法がなく、これら
の廃棄物については、現状ではそのまま密閉して保管し
ておく以外に方法がないのが実状である。

【００１３】本発明の目的は、廃棄物中の物質を高純度
で分別回収する方法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による資源分別回収方法においては、廃棄物
をプラズマ加熱してその構成成分レベルに解離し、有機
物は、ガス化し、金属，非金属は物質の核力以外の結合
を断ち切って溶融・解離させ、温度を制御しつつ融点の
違いを利用して金属，非金属物質を構成成分毎に分別回
収するものである。

【００１５】また、抽出したい金属，非金属物質の結晶
化温度に保持して特定の物質を単結晶として成長させ、
さらに設定温度で結晶化しなかった他の物質に対しても
同様にその物質に固有の結晶化温度に下げることによっ
て、複数の物質を分別回収するものである。

【００１６】また、特定の物質の単結晶は、液相成長法
を用いて溶融金属または、溶融非金属物質から抽出され
るものである。

【００１７】また、ガス化した有機化合物は、水蒸気と
反応させ水素に富んだ合成ガスに加工するものである。

【００１８】また、プラズマアーク加熱ゾーンと保温ゾ
ーンとを形成し、プラズマアーク加熱ゾーンは、高温高
密度プラズマによって形成された領域であり、溶融・解
離した金属と非金属は、プラズマアーク加熱ゾーンに溶
融・解離物質層をつくり、溶融・解離物質は、ガス不活
性雰囲気中で共有結合し、そのままプラズマアーク加熱
ゾーンの下方に形成された保温ゾーンに落下して溶融状
態で積層され、金属と、非金属とは、保温ゾーンに積層
された溶融物質層から分離してそれぞれ個別に回収され
るものである。

【００１９】また、廃棄物は、シリコンチップ，アイラ
ンド，ボンディングワイヤ，モールド樹脂などで形成さ
れた電子部品であり、この電子部品を処理してアイラン
ド，リード，ボンディングワイヤー，モールド樹脂に使
用されているニッケル，金などの有価金属，シリコンな
どの非金属を分別して回収するものである。

【００２０】また、医療廃棄物，放射線に汚染された廃
棄物のような有害物質が含まれている廃棄物，あるいは
汚染の種類が特定できないような廃棄物中に含まれる金
属，非金属を構成成分レベルに溶融・解離して回収し、
廃棄物中に含まれる有毒化合物，病原微生物のような有
害な有機物を完全に破壊・分解して無害ガス化するもの
である。

【００２１】プラズマは、物質が電気的に解離されて作
られた電離ガスである。電離ガス（プラズマ）加熱は、
水蒸気と、不活性ガスからなる還元性雰囲気の中で廃棄
物を電離する放射パワーをプラズマアーク加熱ゾーンに
提供する。

【００２２】プラズマアーク加熱ゾーンは、高温高密度
プラズマによって形成された領域であり、その領域内で
は、廃棄物中の有機成分はガス化され、金属と非金属物
質は溶融・解離し、溶融・解離物質層をつくり、溶融・
解離物質は、そのままプラズマアーク加熱ゾーンの領域
の下方に形成された保温ゾーンの領域内に落下して溶融
状態で積層される。

【００２３】物質の熱溶融と、プラズマによる解離（分
解ともいう）との違いは、およそ次のように考えられ
る。すなわち、熱による物質の溶融は、原子間，分子間
の結合を熱エネルギーによって希薄にし、もはや格子秩
序を保てなくなった状況であるが、熱溶融によって物質
が液相になっただけで原子，分子はまったく自由になっ
たわけではなく、構成成分は、お互いに結晶していたと
きの隣接関係に影響を受けており、再び固相に戻ったと
きには、組成比に多少の変化が生ずるものの元と同じも
のが生成される。

【００２４】一方、プラズマによる解離は、物質の第４
の相（固相，液相，気相に対する電離気相）を利用する
ものであり、プラズマ中では、すべての物質は、イオ
ン，電子，原子のようなラジカル状態にある。また、こ
の中に新たに混入する物質も瞬時に解離され、ラジカル
状態となる。この状態は、例えば金属が酸の中でイオン
として存在し、非金属は、アルカリの中でイオンとして
存在する状態にたとえることができる。

【００２５】本発明において、金属，非金属は、プラズ
マアーク加熱ゾーンにおいては、金属，非金属が存在す
る環境が酸やアルカリのような溶液ではなく、真空のラ
ジカル中であり、「溶融・解離」とは、高温高密度のプ
ラズマ中で第４の相としてラジカル状態で存在している
状態をいう。

【００２６】この様なラジカル状態では、重い原子，分
子から軽い原子，分子へと順に層をなして積層してい
く。本発明において、「溶融・解離物質層」とは、その
ような積層状態を説明している。ラジカルの状態の下で
は、合金などの混合物も完全にもとの金属単体に分離さ
れる。

【００２７】ガス化した有機化合物は、水蒸気と反応
し、水素に富んだ合成ガスに加工される。廃棄物中に含
まれる有害な有機物（有毒化合物，病原微生物）物質
は、完全に破壊・分解される。

【００２８】溶融・解離した物質を資源として回収する
システムは、非金属（ガラス）を回収するシステムと、
金属を回収するシステムとに大別される。溶融したガラ
ス物質は、溶融金属よりも軽いため、保温ゾーンに積層
された溶融物質層の上層に貯められ、溶融物質の量が増
えるにしたがって、オーバーフロー堰を通してガラス収
納用容器にオーバーフローし、金属溶融物は、保温ゾー
ンの底部のドレインから金属収納用容器に自重で落下す
る。

【００２９】ガラス収納用容器と、金属収納用容器と
は、その内部の温度が制御され、内部に受入れられた溶
融・解離物質の温度を任意に保持させることができる。

【００３０】プラズマ加熱ゾーンの溶融・解離物質層の
上方には気化スペースが確保されている。有機物は分解
されたのち、基結合ガスとして生成され、湿式浄化処理
後、エネルギーとして利用される。

【００３１】本発明において、ＤＣプラズマのパワー
は、その電流と電圧とによって制御される。プラズマの
電圧は、アークの長さに比例し、それは電極間の物理的
な距離を調節することで制御することができる。

【００３２】希望のプラズマの電圧をセットし、希望の
パワーを達成するために、電流は、手動で調節するのが
好ましい。これらのパワーパラメータがセットされた
後、コンピュータ制御のシステムが自動的に電極の縦位
置をプラズマ電圧のセットしたポイントを維持するため
に調節する。

【００３３】本発明の資源分別回収方法に用いる高温高
密度プラズマは、物質の核力以外のすべての結合、特に
電気的結合を断ち切って解離させ、ラジカル状態（対を
作っていない電子を持つ原子または原子団）として存在
させる特徴を持っている。

【００３４】廃棄物として、例えばコンピュータ製品を
考えてみる。コンピュータに組み込まれている電子部品
の大部分はシリコンＬＳＩであり、廃棄される電子部品
のＬＳＩの量は想像を絶するものがある。ところで、Ｌ
ＳＩは、一般にシリコンチップ，アイランド，ボンディ
ングワイヤ，モールド樹脂などで形成されたものであ
り、有機物，非金属，金属物質が含まれている。

【００３５】ＬＳＩに含まれる有機物は、主としてエポ
キシ樹脂であり、非金属は、その殆どがシリコンである
といえる。金属は、金，ニッケル，鉄など多様な成分に
わたっている。

【００３６】たとえば、ニッケルは、主として電子回路
のアイランド及びリードに使用され、金のような有価金
属は、ボンディングワイヤーに使用されている。したが
って、使用済みとして廃棄されたコンピュータ製品の電
子部品から、もし、シリコンや有価金属類を分別して容
易に回収することができれば、経済的にはもとより、地
球環境の保護の観点からも望ましいのは言うまでもな
い。

【００３７】高温高密度プラズマによって形成されるプ
ラズマアーク加熱ゾーン内に物質を置くことにより、す
べての物質は、一旦電離気体状態となり、Ｈ⁺，Ｏ^2-，
ＣＬ^-，Ｓ^2-，Ｆｅ²⁺，Ｚｎ²⁺，Ｓｉ²⁺，Ｓｎ²⁺，・・
・などとして存在するが、プラズマ状態の変化（物質を
プラズマアーク加熱ゾーンの外部へ取出すような事態）
によって、結合の強いもの（基結合）が瞬時に反応し、
Ｈ₂，Ｏ₂，ＣＬ₂，ＣＨ₄，ＣＯなどのガスと、Ｓｉなど
の非金属，Ｆｅ，Ａｌ，Ｚｎ，Ｓｎなどの金属溶融物が
形成されるのである。

【００３８】たとえば、Ｐｂ₂ＳＯ₄を原物質としたと
き、プラズマ中では、Ｐｂ²⁺，Ｓ^2-，２（Ｏ²⁺）に解離
し、プラズマ外では、Ｐｂ＋ＳＯ₂＋Ｏ₂に分離し、Ｐｂ
が析出し、ＳＯ₂＋Ｏ₂ガスが放出されるのである。

【００３９】金属収納用容器内に受入れられた２種類以
上の金属を含む溶融物質層から抽出したい金属の結晶化
温度に保持することによって、その金属を単結晶として
成長させることができ、単結晶は、液相成長法、例えば
チョコラルスキー法を用いて抽出することができる。物
質は、結晶化するとき、物質に含まれる不純物を排除
し、純粋なより大きな「もの」に成長しようとする性質
がある。

【００４０】さらに設定温度で結晶化しなかった他の物
質に対しても同様にその物質に固有の結晶化温度に下げ
ることによって、２種類以上の金属を分別回収すること
ができる。ガラス収納用容器内に受入れられた非金属結
晶も、全く同じ要領で抽出することができる。したがっ
て、上記のような電子部品を含む廃棄物を処理して、電
子部品を構成するニッケル，金のような有価金属類，シ
リコンを分別して容易に回収することができる。あるい
は、浮遊帯溶解法（ＦＺ法）を用い、２種類以上の金属
を含む溶融物質層を保温ゾーンから取出し、順次溶融物
質層の温度を下げながら単層金属を抽出し、抽出された
単層金属の積層によるインゴットを形成することもでき
る。

【００４１】本発明方法によって処理できる廃棄物は、
勿論電子部品に限らない。一般廃棄物，産業廃棄物，と
りわけ医療廃棄物，放射線に汚染された廃棄物のような
有害物質が含まれている廃棄物，汚染の種類が特定でき
ないような廃棄物の処理に適用して有効である。廃棄物
中に含まれる金属，非金属は、構成成分レベルに溶融・
解離し、その溶融・解離物質は、物質毎に単結晶として
回収でき、また、廃棄物中に含まれる有毒化合物，病原
微生物のような有害な有機物は、完全に破壊・分解して
無害化される。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図に
よって説明する。図１は、本発明方法を適用する装置の
一例を示す図である。図１に示す装置を用いて本発明に
よる資源分別回収の処理要領を説明する。

【００４３】図において、廃棄物は、破砕機１に投下さ
れ、溶融処理に適した大きさに破砕されてホッパー２内
に受入れられる。ホッパー２内の破砕された廃棄物は、
つぎに溶融処理物として螺旋投入装置３を通り、プラズ
マ溶融炉４内に定量づづ投入される。

【００４４】プラズマ溶融炉４内へ廃棄物を投入するに
際しては、廃棄物中に水分が含まれていると、水蒸気爆
発の危険があるため、水分は他の高分子と結合させてお
く必要がある。このためには、適宜吸水材を添加しつつ
廃棄物Ｍを破砕機１に投入する。

【００４５】プラズマ溶融炉４内には、窒素タンク（ボ
ンベ）１５内から供給された窒素ガスで満たされ、その
内部は、不活性ガス雰囲気に保たれる。また、プラズマ
溶融炉４の処理室６内には、プラスマアーク電極５が差
し込まれ、電源Ｅの投入により、炉の処理室６内にプラ
ズマアーク加熱ゾーンＰＺを形成させる。

【００４６】処理室６は、耐火物質で縁取られ、冷却制
御された金属槽である。処理室６の周囲には、ヒータ１
１が巻かれ、プラズマアーク加熱ゾーンＰＺの下方に位
置して、保温ゾーンＨＺを形成している。保温ゾーンＨ
Ｚには、プラズマアーク加熱ゾーンＰＺから受入れた物
質が溶融状態を保ったまま積層する。

【００４７】処理室６の炉底には、ドレインとして金属
収納用容器７に通じる第１の流路８が開口され、炉壁に
は、オーバーフロー堰からガラス収納用容器９に通ずる
第２の流路１０が開口されている。金属収納用容器７
は、保温ゾーンＨＺから落下した溶融金属を受入れる容
器であり、ガラス収納用容器９は、保温ゾーンＨＺから
オーバーフローした非金属溶融物である溶融ガラスを受
入れる容器である。

【００４８】本発明においては、第１の流路８及び第２
の流路１０を含んで、金属収納用容器７及びガラス収納
用容器９にそれぞれヒータ１２ａ，１２ｂを個別に配線
し、各ヒータ１２ａ，１２ｂには、個別に加熱温度を制
御する制御装置１３ａ，１３ｂを接続している。金属収
納用容器７内の溶融金属の温度及びガラス収納用容器９
内の溶融ガラスの温度は、温度制御装置１３ａ，１３ｂ
によって、それぞれ個別に任意に調整できるようになっ
ている。

【００４９】プラズマ溶融炉４内に投入された破砕物中
に含まれる金属，非金属物質は、プラズマアーク加熱ゾ
ーンＰＺの高温プラズマに触れ、物質の核力以外のすべ
ての結合が断ち切られてその構成成分レベルに溶融・解
離する。プラズマアーク加熱ゾーンＰＺにおいて、溶融
・解離した物質は、保温ゾーンＨＺに送られ、保温ゾー
ンＨＺにおいては、共有結合して溶融状態となる。

【００５０】溶融物質は、一旦保温ゾーンＨＺに貯めら
れたのち、溶融物質中に含まれる金属溶融物は、炉底の
第１の流路８を通って金属収納用容器７に入り、非金属
溶融物は、保温ゾーンＨＺをオーバーフローし、炉壁に
開口された第２の流路１０を通ってガラス収納用容器９
に受入れられる。また、破砕物中に含まれる有機物はガ
ス化し、湿式ガスクリーニング装置１４に送り込まれ
る。

【００５１】金属収納用容器７内の雰囲気の温度は、温
度制御装置１３ａによって温度制御され、ガラス収納用
容器９内の雰囲気は温度制御装置１３ｂによって温度制
御され、溶融物質は、それぞれ予め定められた一定温度
に保たれる。

【００５２】本発明においては、金属収納用容器７及び
ガラス収納用容器９内の雰囲気温度を溶融・解離物質の
単結晶として抽出したい物質の温度としてその物質の結
晶化温度に設定することによって、溶融物質を分別回収
するものである。

【００５３】すなわち、ガラス収納用容器９および金属
収納用容器７内の雰囲気温度を抽出したい物質の結晶化
温度に保持すれば、非金属，金属の何れであっても選択
した特定の物質を単結晶として成長させることが可能で
ある。

【００５４】さらに設定温度で結晶化しなかった次の物
質に対しては、次の物質に固有の結晶化温度に下げるこ
とによって結晶化し、次々と物質に固有の結晶化温度に
設定することによって、多種類の物質を高純度で分別回
収できる。

【００５５】ガラス収納用容器９内の雰囲気温度を例え
ば、シリコンの結晶化温度である１４２０℃に制御する
ことによって、ガラス収納用容器９に受入れられたシリ
コンは単結晶化し、その単結晶を、液相成長法，例えば
チョコラルスキー法、浮遊帯溶解法などを用いてガラス
収納用容器９内から抽出する。

【００５６】一方、金属収納用容器７内に受入れられた
溶融金属に対しても同様に、金属収納用容器７内の温度
を、抽出しようとする特定の金属の結晶化温度に設定す
ることにより、その金属を抽出することができる。たと
えば１５４０℃で鉄、１４５０℃でニッケル、１０６
４．４３℃で金がそれぞれ単結晶化する。溶融金属は、
液相成長法、例えばチョコラルスキー法を用い、これを
単結晶として金属収納用容器７内から抽出することがで
きる。

【００５７】有機ガスは、ポンプ１６で炉内から引き出
し、湿式ガスクリーニング装置１４を経由させて水蒸気
と反応させ、水素に富んだ合成ガスに加工し、これを燃
料ガスとして利用する。

【００５８】

【発明の効果】以上のように、本発明は、電子部品を含
む廃棄物をプラズマ加熱して廃棄物をその構成成分レベ
ルに解離し、有機物は、ガス化し、金属，非金属は構成
成分の融点の違いを利用して純粋な金属，非金属として
回収するものであり、廃棄物に含まれる金属，非金属を
物質単位に分別して回収し、再資源として有効利用を図
ることができ、また、ガス化した有機物は、これを燃料
エネルギーとして活用することができる。

【００５９】また、プラズマ加熱により、廃棄物を電離
させるものであるため、抽出したい金属，非金属物質の
結晶化温度に保持して特定の物質を単結晶として成長さ
せ、さらに設定温度で結晶化しなかった他の物質に対し
ても同様にその物質に固有の結晶化温度に下げるという
温度制御操作のみによって、複数の物質を分別して回収
することができる。

【００６０】さらには、溶融金属または、溶融非金属物
質からの物質の分別回収は、既に技術的に確立されてい
るチョコラルスキー法，浮遊帯溶解法のような液相成長
法を用いることができるため、高精度で能率良く回収で
きる効果を有する。

【００６１】特に本発明によるときには、廃棄物の質に
関わらず、物質の構成レベルにまで解離させるものであ
るため、有害物質が含まれている廃棄物，汚染の種類が
特定できないような廃棄物の処理に適用してこれらを無
害化するに止まらず、積極的に資源として再生させるこ
とができるため、廃棄物処理，廃棄物保管の問題，地球
環境の保護，資源・エネルギー問題を一挙に解決できる
技術として大いに期待されるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施する装置の一例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１破砕機２ホッパー３螺旋投入装置４プラズマ溶融炉５プラズマアーク電極６処理室７金属収納用容器８第１の流路９ガラス収納用容器１０第２の流路１１，１２ａ，１２ｂヒータ１３ａ，１３ｂ温度制御装置１４湿式ガスクリーニング装置１５窒素タンク１６排気ポンプＰＺプラズマアーク加熱ゾーンＨＺ保温ゾーン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０１Ｂ 3/02 Ｃ１０Ｊ 3/00 Ｇ４Ｋ０４５ 3/38 Ｆ４Ｋ０６３Ｃ１０Ｊ 3/00 Ｃ２２Ｂ 1/00 ６０１ 7/00 ＦＣ２２Ｂ 1/00 ６０１ 9/20 7/00 Ｆ２３Ｇ 5/00 ＺＡＢ 9/20 １１５ＢＦ２３Ｇ 5/00 ＺＡＢＦ２３Ｊ 1/08 １１５Ｆ２７Ｂ 3/08 Ｆ２３Ｊ 1/08 Ｆ２７Ｄ 11/08 ＥＦ２７Ｂ 3/08 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３ＡＦ２７Ｄ 11/08 ＺＡＢ３０３Ｚ (72)発明者中村謙太郎山口県山口市平井557−３荒瀬ＡＰ７号 (72)発明者赤津誠次東京都板橋区上板橋一丁目12−13 日本ビル302 (72)発明者堀石七生神奈川県横浜市青葉区美しが丘１−４−６ −307 Ｆターム(参考） 3K061 AA18 AA23 AB02 AB03 AC09 AC20 BA01 BA10 CA14 DA18 DB06 DB12 DB20 NB02 NB21 NB23 NB27 4D004 AA24 AA48 AB01 AC04 BA03 BA05 BA06 CA04 CA43 CB04 CB13 CC01 CC20 DA02 DA06 4G040 BA02 EA01 EA06 4G075 AA37 AA54 AA63 BA02 BB02 BB03 CA02 CA48 CA51 CA63 DA01 EB01 EB42 EC21 FB02 FC06 4K001 AA04 AA19 AA23 BA22 EA03 FA12 GA16 4K045 AA04 BA03 BA10 RB02 RC12 RC20 4K063 AA04 AA12 AA15 BA12 BA13 CA02 FA56

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃棄物をプラズマ加熱してその構成成分
レベルに解離し、有機物は、ガス化し、金属、非金属は
物質の核力以外の結合を断ち切って溶融・解離させ、温
度を制御しつつ融点の違いを利用して金属、非金属物質
を構成成分毎に分別回収することを特徴とする資源分別
回収方法。
【請求項２】抽出したい金属、非金属物質の結晶化温
度に保持して特定の物質を単結晶として成長させ、さら
に設定温度で結晶化しなかった他の物質に対しても同様
にその物質に固有の結晶化温度に下げることによって、
複数の物質を分別回収することを特徴とする請求項１に
記載の資源分別回収方法。
【請求項３】特定の物質の単結晶は、液相成長法を用
いて溶融金属または、溶融非金属物質から抽出されるも
のであることを特徴とする請求項２に記載の資源分別回
収方法。
【請求項４】ガス化した有機化合物は、水蒸気と反応
させ水素に富んだ合成ガスに加工することを特徴とする
請求項１に記載の資源分別回収方法。
【請求項５】プラズマアーク加熱ゾーンと保温ゾーン
とを形成し、プラズマアーク加熱ゾーンは、高温高密度プラズマによ
って形成された領域であり、溶融・解離した金属と非金
属は、プラズマアーク加熱ゾーンに溶融・解離物質層を
つくり、溶融・解離物質は、ガス不活性雰囲気中で共有
結合し、そのままプラズマアーク加熱ゾーンの下方に形
成された保温ゾーンに落下して溶融状態で積層され、金
属と、非金属とは、保温ゾーンに積層された溶融物質層
から分離してそれぞれ個別に回収されるものであること
を特徴とする請求項１に記載の資源分別回収方法。
【請求項６】廃棄物は、シリコンチップ，アイラン
ド，ボンディングワイヤ，モールド樹脂などで形成され
た電子部品であり、この電子部品を処理してアイラン
ド，リード，ボンディングワイヤー，モールド樹脂に使
用されているニッケル，金などの有価金属，シリコンな
どの非金属を分別して回収することを特徴とする請求項
１に記載の資源分別回収方法。
【請求項７】医療廃棄物，放射線に汚染された廃棄物
のような有害物質が含まれている廃棄物，あるいは汚染
の種類が特定できないような廃棄物中に含まれる金属，
非金属を構成成分レベルに溶融・解離して無害化して回
収し、廃棄物中に含まれる有毒化合物，病原微生物のよ
うな有害な有機物を完全に破壊・分解して無害化するこ
とを特徴とする請求項１に記載の資源分別回収方法。