JP3189413B2

JP3189413B2 - 廃棄物の金属選別回収装置

Info

Publication number: JP3189413B2
Application number: JP24227892A
Authority: JP
Inventors: 満彦浜井; 陽三伊藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-09-10
Filing date: 1992-09-10
Publication date: 2001-07-16
Anticipated expiration: 2016-07-16
Also published as: JPH0691197A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は廃車、一般都市ごみ等の
廃棄物中から鉄材、アルミニウム材、銅材等の有価金属
を選別回収するための廃棄物の金属選別回収装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、廃車、一般都市ごみ等の廃棄物の
処理に際しては、一般に廃棄物がシュレッダマシンによ
って破砕される。廃棄物が例えば廃車の場合、破砕され
た破砕片中には、鉄材及び非鉄金属材が含まれている
が、鉄材のみが磁選機で回収されて再利用に供され、非
鉄金属材や他の破砕片は埋め立て処分されていた。しか
し、近年では、省資源化の観点から非鉄金属材の選別回
収にも関心が払われるようになってきている。これに応
えるものとして、例えば特開昭５４−１４９０７４号公
報に開示された技術や、特開昭５３−３９９０６号公報
に開示された技術がある。

【０００３】前者の技術では、風力選別装置とサイクロ
ンとによって分離された比重の大きい廃棄物が、磁選機
を備えた振動ふるい装置によって鉄材と砂とガラス片と
非鉄金属材とに選別される。非鉄金属材中の電線は電線
類分離装置によって回収され、残りはリニアモータ式非
鉄金属分離装置によってアルミニウム材とその他の非金
属材とに選別される。

【０００４】また、後者の技術では、廃棄物が風力選別
機によって比重の大きい物質と小さい物質とに選別され
る。比重の大きい物質は、ふるい分け機によって、ゴム
材とガラス片と非鉄金属材とに選別される。非鉄金属材
は、水選別装置の水流によってアルミニウム材とゴム材
とその他の非鉄金属材とに選別される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記したい
ずれの従来技術においても、廃棄物である廃車中にシー
ト屑、バンパ等の多くの可燃物が含まれているにもかか
わらず、その可燃物の焼却処理が行われない。このた
め、対象となる廃棄物の処理量が非常に多く、この廃棄
物中から有価金属を確実に選別しようとすると、装置全
体が大型となってしまう。また、可燃物を除去するため
の風力選別装置，サイクロン等が必要となり、装置が複
雑化する。この複雑化は前記大型化と併せ大きなコスト
アップの要因となる。

【０００６】さらに、前記両従来技術ではアルミニウム
材の選別回収は行われているものの、銅材についてはそ
れ以外の非鉄金属材と混在した状態で回収されている。
つまり、銅材単独の選別回収は行われていない。ここ
で、廃車の場合、廃棄物中の銅材の含有率はアルミニウ
ム材以上であり、しかも、銅材はアルミニウム材よりも
有価価値が高い。このため、銅材単体での選別回収が望
まれている。

【０００７】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は装置全体のコンパクト化を図り、
しかも有価価値の高い銅材を単独で選別回収できる廃棄
物の金属選別回収装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、廃棄物を破砕することにより得られる破砕
片から、強磁性材とアルミニウム材と銅材とを選別回収
する廃棄物の金属選別回収装置であって、前記破砕片中
の可燃物の焼却除去後に残る不燃物を搬送する搬送機
と、磁気を有する回転体、及びその回転体の回転にとも
ない周回し、かつ前記搬送機にて投入された不燃物を搬
送可能な無端状ベルトを備え、その不燃物中の強磁性材
に回転体の磁気を作用させて無端状ベルトに吸着させる
ことにより、前記不燃物を強磁性材及び非強磁性材に選
別する磁気選別コンベヤと、前記磁気選別コンベヤにて
選別された非強磁性材を収容可能な振動スクリーンを備
え、その振動スクリーンを強制的に振動させることによ
り、前記非強磁性材を、振動スクリーン上に残る大粒径
物質、及び振動スクリーンを通り抜ける小粒径物質に選
別する振動ふるい機と、磁気を有し、かつその磁束が時
間とともに変化する回転体、及びその回転体の回転にと
もない周回し、かつ前記振動ふるい機にて選別された大
粒径物質を搬送可能な無端状ベルトを備え、その大粒径
物質中の強磁性材に回転体の磁気を作用させて無端状ベ
ルトに吸着させるとともに、前記回転体による磁束の変
化の作用によるうず電流を大粒径物質中のアルミニウム
材に発生させて同アルミニウム材を無端状ベルトからそ
の搬送方向に飛び出させることにより、前記大粒径物質
を強磁性材、アルミニウム材、及び銅材を含む非磁性材
に選別するうず電流選別機と、前記うず電流選別機にて
選別された非磁性材の比重とは異なる比重の比重液を有
し、同非磁性材を構成する複数の物質間での比重差を利
用して、前記非磁性材を、比重液に沈む銅材、及び比重
液に浮遊する軽比重物質に選別する比重液選別機とを備
えている。

【０００９】

【作用】廃棄物を破砕することにより得られる破砕片中
の可燃物は焼却除去される。この燃焼後に残った不燃物
は、搬送機によって磁気選別コンベヤ上に投入される。

【００１０】この不燃物は磁気選別コンベヤの無端状ベ
ルトの周回により移動する。不燃物が回転体に近づく
と、同回転体による磁気が不燃物中の強磁性材に作用す
る。すると、回転体と強磁性材との間には磁力（吸引
力）が働き、強磁性材が無端状ベルトに吸着される。一
方、不燃物中の非強磁性材は無端状ベルトに吸着されな
い。従って、無端状ベルトの周回により不燃物が磁気選
別コンベヤの回転体側端部まで移動すると、無端状ベル
トに吸着されていない非強磁性材は、自重により無端状
ベルトから離脱する。また、無端状ベルトに吸着されて
いる強磁性材は、自重に抗して吸着状態を保持し、回転
体から離間して磁気の影響が小さくなったところで、無
端状ベルトから離脱する。このように磁気選別コンベヤ
においては、不燃物が強磁性材と非強磁性材とに選別さ
れる。

【００１１】磁気選別コンベヤで選別された非強磁性材
は、次の振動ふるい機の振動スクリーン上に運ばれる。
振動スクリーンは強制的に振動される。すると、前記非
強磁性材は、振動スクリーン上に残る大粒径物質と、振
動スクリーンを通り抜ける小粒径物質とに選別される。

【００１２】前記振動ふるい機によって選別された大粒
径物質は、うず電流選別機の無端状ベルト上に搬送され
る。この大粒径物質は無端状ベルトの周回により移動す
る。大粒径物質が回転体に近づくと、同回転体による磁
気が大粒径物質中の強磁性材に作用する。すると、回転
体と強磁性材との間には吸引力が働き、強磁性材が無端
状ベルトに吸着される。また、大粒径物質中のアルミニ
ウム材には、回転体による磁束の変化の作用によるうず
電流が発生し、無端状ベルトからその搬送方向に飛び出
させる方向の推力が発生する。銅材（ほとんどがワイヤ
状であり、接触面積が小さいため、うず電流の発生が小
さい）を含む非磁性材は回転体による磁気の影響を受け
ず、無端状ベルトに吸着されない。

【００１３】従って、無端状ベルトの周回により大粒径
物質がうず電流選別機の回転体側端部まで移動すると、
無端状ベルトに吸着されていない非磁性材は自重により
無端状ベルトから離脱する。また、無端状ベルトに吸着
されている磁性材は、自重に抗して吸着状態を保持し、
やがて回転体から離れて磁気の影響が小さくなったとこ
ろで、無端状ベルトから離脱する。また、アルミニウム
材においては、無端状ベルトの周回にともなう移動速度
が、推力によって加速されることになり、回転体から大
きく離間した位置まで飛ばされる。このようにうず電流
選別機においては、前記大粒径物質が強磁性材、アルミ
ニウム材、及び銅材を含む非磁性材に選別される。

【００１４】うず電流選別機によって選別された非磁性
材は、比重液選別機の比重液中に投入される。この比重
液の比重は非磁性材の比重とは異なる。このため、前記
非磁性材は、比重液に沈む銅材と比重液に浮遊する軽比
重物質とに選別される。

【００１５】ところで、前記廃棄物が例えば廃車である
場合には、これを破砕することにより得られる破砕片は
膨大な量となる。この破砕片中の大部分は、ゴム材、合
成樹脂材、綿、土砂類等の有価価値のないものによって
占められ、有価価値のある鉄材、アルミニウム材、銅材
の占める割合はわずかである。これらの全てを金属選別
回収装置で処理しようとすると、同装置の各種機器が大
型にならざるを得ない。しかし、本発明では、金属選別
回収装置への投入前に、破砕片中の可燃物が焼却及び除
去される。従って、多くの可燃物が除去されて残った不
燃物の量は、焼却を行わない場合の破砕片の量よりも極
めて少なくなる。つまり、この焼却処理により、金属選
別回収装置へ投入される廃棄物の量が減少する。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を、廃棄物としての廃車から有
価金属を選別回収するための金属選別回収装置に具体化
した一実施例を図面に従って説明する。

【００１７】図２は、金属の選別回収に先立って行われ
る前処理の概略工程図である。この前工程では廃車１が
破砕され、その破砕により生じた多数の破砕片２が重量
差に応じて選別され、重量の小さな破砕片２中の可燃物
が焼却により除去されるようになっている。これらの処
理のために、前側（図２の左側）から後側（図２の右
側）へ向けて、供給コンベヤ３、シュレッダマシン７、
破砕片搬出コンベヤ１１、集塵機１５、重量物搬出コン
ベヤ１８、焼却機２２、ふるい分け機２３が設けられて
いる。

【００１８】供給コンベヤ３は、前後一対のプーリ４，
５と両プーリ４，５上に掛装された無端状ベルト６とを
備えている。この供給コンベヤ３では、プーリ４，５の
回転により無端状ベルト６が周回される。この周回によ
り、前方から供給された廃車１が後方へ搬送される。

【００１９】供給コンベヤ３の後側にはシュレッダマシ
ン７が設置されている。シュレッダマシン７のハウジン
グ８内には、前後一対のローラ９，１０が互いに近接し
た状態で配設されている。両ローラ９，１０の外周に
は、多数の破砕用突起９ａ，１０ａが設けられている。
両ローラ９，１０はモータ（図示しない）により互いに
反対方向へ回転駆動される。

【００２０】シュレッダマシン７の後側には破砕片搬出
コンベヤ１１が設置されている。破砕片搬出コンベヤ１
１は、前記供給コンベヤ３と同様に、前後一対のプーリ
１２，１３と無端状ベルト１４とを備えている。破砕片
搬出コンベヤ１１では、前方から供給された破砕片２が
無端状ベルト１４の周回により後方へ搬送される。

【００２１】破砕片搬出コンベヤ１１の後側には集塵機
１５が設置されている。集塵機１５は、シュレッダマシ
ン７から排出された破砕片２を重量差に応じて軽量物１
６と重量物１７とに選別するためのものである。集塵機
１５には二つの出口１５ａ，１５ｂが設けられており、
出口１５ａから軽量物１６が排出され、出口１５ｂから
重量物１７が排出される。

【００２２】前記集塵機１５の出口１５ｂには重量物搬
出コンベヤ１８が設置されている。重量物搬出コンベヤ
１８は、前記供給コンベヤ３と同様に、前後一対のプー
リ１９，２０と無端状ベルト２１とを備えている。重量
物搬出コンベヤ１８においては、前方から供給された重
量物１７が無端状ベルト２１の周回により後方へ搬送さ
れる。

【００２３】集塵機１５の出口１５ａには焼却機２２が
接続されている。焼却機２２は、軽量物１６中の可燃物
を燃焼することにより埋め立て廃棄物量を減量化すると
ともに、不燃物の選別を容易にするためのものである。
焼却機２２の出口２２ａの下方にはふるい分け機２３が
振動可能に設置されており、ここに焼却後の残渣が供給
される。そして、ふるい分け機２３の振動により、ふる
いを通過するもの（ふるい下）と、ふるいの上に残るも
の（ふるい上）とに分離される。

【００２４】このようにしてふるい分け機２３上に残っ
た不燃物は、次工程の金属選別回収装置２５に搬送され
る。金属選別回収装置２５は、図１で示すように搬送機
としてのクレーン２４と、磁気選別コンベヤ２６と、振
動ふるい機３３と、金属搬送コンベヤ３９と、うず電流
選別機４３と、比重液選別機５４とを備えている。前記
各選別機器の近傍には、七つのパレットＡ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇが設置されている。

【００２５】次に、金属選別回収装置２５を構成する各
機器について説明する。前記クレーン２４の下方には磁
気選別コンベヤ２６が設置されている。磁気選別コンベ
ヤ２６は、前側のプーリ２７と、回転体としての後側の
プーリ２８と、両プーリ２７，２８上に掛装された無端
状ベルト２９とからなる。無端状ベルト２９はプーリ２
７，２８の回転により周回駆動される。後側のプーリ２
８の外周部には多数の永久磁石（図示しない）が埋設さ
れており、これらの永久磁石の磁気により、燃焼後の不
燃物３０が強磁性材（ほとんどが鉄材）３１と非強磁性
材３２とに選別される。そして、強磁性材３１がパレッ
トＡに回収されるようになっている。

【００２６】磁気選別コンベヤ２６の後側のプーリ２８
の下方には、振動ふるい機３３が設置されている。振動
ふるい機３３は、非強磁性材３２の大きさに応じて同非
強磁性材３２をふるい分けする振動スクリーン３４と、
その振動スクリーン３４を振動させる振動付与機構３５
とを備えている。図３で示すように、振動スクリーン３
４は、非強磁性材３２の進行方向Ｈに対して垂直方向へ
延びる多数本のスリット３６を備えている。この振動ス
クリーン３４は振動付与機構３５に対して脱着可能に取
付けられている。振動ふるい機３３の近傍には、隣接の
スリット３６間の間隔の異なる複数種類の振動スクリー
ン（図示しない）が用意されており、前記シュレッダマ
シン７によって破砕された破砕片２の大きさに応じて、
振動スクリーン３４を適宜取り替えることが可能となっ
ている。

【００２７】このように、振動ふるい機３３では、図１
で示すように非強磁性材３２が、振動スクリーン３４上
に残る大粒径物質３７と、振動スクリーン３４のスリッ
ト３６を通り抜ける小粒径物質３８とに選別される。そ
して、小粒径物質３８がパレットＢに回収されるように
なっている。

【００２８】振動ふるい機３３の後側には、金属搬送コ
ンベヤ３９が後側ほど高くなるような傾斜状態で設置さ
れている。金属搬送コンベヤ３９は前後一対のプーリ４
０，４１と、両プーリ４０，４１上に掛装された無端状
ベルト４２とからなる。無端状ベルト４２はプーリ４
０，４１の回転により周回駆動される。そして、前記振
動スクリーン３４上に残って金属搬送コンベヤ３９上に
落下した大粒径物質３７は、無端状ベルト４２の周回に
ともない後方へ搬送される。

【００２９】金属搬送コンベヤ３９の後方にはうず電流
選別機４３が設置されている。うず電流選別機４３は、
前後一対のプーリ４４，４５と、外部ドラム４６ａと、
磁極子を備えた回転体としての内部ドラム４６ｂと、無
端状ベルト４７と、無端状ベルト４７を駆動するための
ベルト駆動モータ４９ａと、内部ドラム４６ｂを回転さ
せるためのドラム駆動モータ４９ｂとを備えている。こ
のうず電流選別機４３では、ベルト駆動モータ４９ａの
作動によりプーリ４４が回転されて、無端状ベルト４７
が周回される。

【００３０】内部ドラム４６ｂは電磁石として機能する
ようになっている。詳しくは、内部ドラム４６ｂ内には
鉄心が配置され、その鉄心の周囲にはコイルが１２０°
毎に巻かれている。これらのコイルに三相交流が流され
ることにより、内部ドラム４６ｂの外周部に、時間とと
もに変化する磁束が生ずるようになっている。この磁束
の変化は、永久磁石の磁極が機械的に移動していること
と同じである。

【００３１】このため、大粒径物質３７中の強磁性材５
０が外部ドラム４６ａに近づくと、同強磁性材５０は内
部ドラム４６ｂの磁気の影響を受ける。また、大粒径物
質３７中のアルミニウム材５３が外部ドラム４６ａに近
づくと、同アルミニウム材５３は内部ドラム４６ｂによ
る磁束の変化の影響を受ける。すなわち、アルムニウム
材５３には磁束の変化を妨げる向きのうず電流が流れ
る。また、大粒径物質３７中の非磁性材５２が外部ドラ
ム４６ａに近づくと、同非磁性材５２は内部ドラム４６
ｂによる磁気の影響も、磁束の変化の影響も受けない。

【００３２】そして、うず電流選別機４３での磁気及び
磁束の変化によって、大粒径物質３７中の強磁性材５０
がパレットＣに回収され、銅材を含む非磁性材５２がパ
レットＤに回収され、アルミニウム材５３がパレットＥ
に回収される。

【００３３】前記パレットＤの後側には比重液選別機５
４が設置されている。比重液選別機５４は、比重液５５
が貯溜された回転ドラム５６と、この回転ドラム５６を
回転駆動する回転付与機構５７とを備えている。ここで
の比重液５５は、比重の大きさに応じて非磁性材５２中
の銅材６６と軽比重物質（ガラス、土砂等）６７とを選
別するためのものである。そのために、銅材６６の比重
と軽比重物質６７の比重との中間値である、３〜４程度
の比重を有する液体が比重液５５として用いられてい
る。回転ドラムの５６の内周面には、多数枚のかきあげ
羽根５８が所定角度毎に取付けられている。また、回転
ドラム５６の略中心部にはホッパ５９が配設され、その
直下にはベルトコンベヤ６０が配設されている。そし
て、比重液選別機５４により、パレットＤ内の非磁性材
５２のうち、比重液５５よりも軽い軽比重物質６７がパ
レットＦに回収され、比重液５５よりも重い銅材６６が
パレットＧに回収される。

【００３４】なお、パレットＧ内の銅材６６には比重液
５５が付着しているため、回収後に洗浄、乾燥が行われ
る。前記構成に加え、本実施例では、うず電流選別機４
３への大粒径物質３７の投入量が変化した場合にも確実
な選別を行うために、次の構成が採られている。

【００３５】図４に示すように、うず電流選別機４３に
おける無端状ベルト４７の両側には、光電スイッチ６
１，６２，６３が互いに上下に離間した状態で配置され
ている。これらの光電スイッチ６１，６２，６３は、投
光器６１ａ，６２ａ，６３ａと受光器６１ｂ，６２ｂ，
６３ｂとからなり、物体（この場合、大粒径物質３７）
の有無を非接触で検出する。この検出のために、投光器
６１ａ〜６３ａは光を放射し、受光器６１ｂ〜６３ｂは
投光器６１ａ〜６３ａからの光を受けて接点のオン・オ
フを行う。そして、投光器６１ａ〜６３ａと受光器６１
ｂ〜６３ｂとの間の光路に物体が入り込んで、投光器６
１ａ〜６３ａからの光が遮断されると、スイッチの接点
がオンされて大粒径物質３７の通過が検知される。本実
施例では、三対の光電スイッチ６１，６２，６３を上下
に離間配置することで、通過する大粒径物質３７の量の
多少を検知するようにしている。

【００３６】前記各光電スイッチ６１〜６３は制御装置
としてのコントローラ６４に電気的に接続されている。
このコントローラ６４の出力側には、駆動回路６５を介
してドラム駆動モータ４９ｂが接続されている。コント
ローラ６４のメモリ６４ａには、ドラム駆動モータ４９
ｂによる内部ドラム４６ｂの回転速度（第一の回転速度
Ｖ１，第二の回転速度Ｖ２，第三の回転速度Ｖ３）が記
憶されている。これらの回転速度は、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３
に設定されている。そして、各光電スイッチ６１〜６３
からの検出信号を取り込むと、コントローラ６４は駆動
回路６５を介してドラム駆動モータ４９ｂを駆動制御
し、内部ドラム４６ｂの回転速度を調節する。

【００３７】次に、前記のように構成された本実施例の
作用及び効果について説明する。図２の供給コンベヤ３
上に廃車１が載置されると、その廃車１は無端状ベルト
６の周回により後方へ搬送され、シュレッダマシン７上
に投入される。この廃車１は、前後一対のローラ９，１
０の回転により両者９，１０間に引き込まれ、破砕用突
起９ａ，１０ａの作用により細かく破砕される。破砕に
より生じた破砕片２は、ゴム材、合成樹脂材、綿、油等
の可燃物と、鉄材、アルミニウム材、銅材等の不燃物と
からなる。これらの破砕片２はシュレッダマシン７から
破砕片搬出コンベヤ１１上に排出されると、無端状ベル
ト１４の周回により後方へ搬送される。

【００３８】破砕片搬出コンベヤ１１により搬送された
各種破砕片２は集塵機１５に導かれる。集塵機１５にお
いて、破砕片２は軽量物（シート屑、バンパ等の樹脂
屑、アルミニウム材等の金属材や、細かく粉砕された鉄
材等）１６と重量物（鉄材、銅材、アルミニウム材、亜
鉛材等の金属塊）１７とに選別される。重量物１７は集
塵機１５の出口１５ｂから排出され、順次、重量物搬出
コンベヤ１８上に導かれる。これらの重量物１７は、無
端状ベルト２１の周回により後方へ搬送され、その搬送
過程で人手により取り出される。取り出された重量物１
７は再利用に供される。

【００３９】一方、軽量物１６は集塵機１５の出口１５
ａから排出され、焼却機２２に導かれる。焼却機２２で
は、軽量物１６中のシート屑、樹脂屑等の可燃物が焼却
される。燃焼後の残渣はふるい分け機２３にかけられ
て、灰や小粒径の物質が除去される。そして、ふるい分
け機２３上には、鉄材、アルミニウム材、銅材、ガラス
片等よりなる不燃物３０が残る。

【００４０】このように、本実施例ではまず廃車１がシ
ュレッダマシン７で破砕される。破砕後の破砕片２の大
部分は、ゴム材、合成樹脂材、綿、土砂類等の有価価値
のないものによって占められ、有価価値のある鉄材、ア
ルミニウム材、銅材の占める割合はわずか（１０％未
満）である。これらの全てを後段の金属選別回収装置２
５で処理しようとすると、同装置２５が大型にならざる
を得ない。しかし、本実施例では、前記破砕片２が集塵
機１５で重量差に応じて選別され、金属塊よりなる重量
物１７が取り出されて再利用に供される。また、軽量物
１６中の可燃物が焼却機２２で焼却及び除去される。従
って、多くの可燃物が除去されて残った不燃物３０の量
は、焼却を行わない場合（両従来技術）の破砕片の量よ
りも極めて少なくなる。つまり、この焼却処理により、
後段の金属選別回収装置２５へ送られる廃棄物の量が減
少する。

【００４１】前記ふるい分け機２３上に残った不燃物３
０は、図１で示すクレーン２４によって、後段の金属選
別回収装置２５に搬送される。前記不燃物３０は、まず
磁気選別コンベヤ２６上に供給され、無端状ベルト２９
の周回にともない後方へ搬送される。搬送された不燃物
３０中の強磁性材（主に鉄材）３１には、後側のプーリ
２８内の永久磁石による磁気が無端状ベルト２９を介し
て作用する。このため、不燃物３０中の強磁性材３１は
無端状ベルト２９に付着したまま搬送される。そして、
磁気選別コンベヤ２６の下側まで搬送されて、永久磁石
による磁気の影響が弱くなると、強磁性材３１は無端状
ベルト２９から離れてパレットＡに回収される。

【００４２】一方、不燃物３０中の非強磁性材３２に
は、永久磁石による磁気の影響がないか少ないので、同
非強磁性材３２は無端状ベルト２９に付着せず、自重に
よりプーリ２８から落下する。また、強磁性材３１であ
っても無端状ベルト２９に対する接触面積が小さなもの
には、永久磁石の磁気の影響が及びにくいので、同強磁
性材３１は自重によりプーリ２８から落下する。

【００４３】ここで、後段のうず電流選別機４３に投入
される廃棄物（大粒径物質３７）の量が多いと、無端状
ベルト４７から大きく離間した部位にまで磁気の影響を
及ばせ、効率の良い選別を行うことが困難となる。しか
し、本実施例では、上記したように有価金属である鉄材
を磁気選別コンベヤ２６によって選別回収することで、
不燃物３０中に含まれている鉄材の多くを早めに除いて
いる。この回収分だけ、うず電流選別機４３への大粒径
物質３７の投入量を減らして、アルミニウム材５３、銅
材６６等の非鉄金属の回収を効率良く行うことが可能と
なる。

【００４４】前記磁気選別コンベヤ２６において、不燃
物３０から強磁性材３１の多くが除かれた残りは、振動
ふるい機３３の振動スクリーン３４上に落下する。そし
て、振動付与機構３５の作動により振動スクリーン３４
が振動されると、非強磁性材３２のうちの大粒径物質３
７が振動スクリーン３４上に残る。ここでの大粒径物質
３７は、ほとんどが銅材、アルミニウム材等の非鉄金属
であり、わずかながら磁性金属（鉄材）が含まれてい
る。また、小粒径物質３８は振動スクリーン３４のスリ
ット３６間を通り抜けて落下し、パレットＢに回収され
る。ここでの小粒径物質３８は土砂、ガラス等である。
これらは有価価値がほとんどないので、埋め立て処分さ
れる。

【００４５】振動スクリーン３４上に残った大粒径物質
３７は、振動スクリーン３４の振動にともなって後方へ
送られ、金属搬送コンベヤ３９上に供給される。この大
粒径物質３７は無端状ベルト４２の周回にともない後方
へ搬送され、うず電流選別機４３上に落下する。

【００４６】うず電流選別機４３の内部ドラム４６ｂは
磁気を有し、しかもそのその磁束が時間とともに変化し
ている。そのため、無端状ベルト４７の周回にともない
大粒径物質３７が外部ドラム４６ａに近づくと、前記磁
気又はその磁束の変化の影響を受ける。すなわち、大粒
径物質３７中の強磁性材（主に鉄材）には磁気による吸
引力が作用する。また、大粒径物質３７中のアルミニウ
ム材５３には、磁束の変化によってうず電流が発生す
る。この場合、うず電流は磁束の変化を妨げる向きに流
れる。そして、このうず電流と内部ドラム４６ｂの磁束
の変化の方向とにより、アルミニウム材５３にはフレミ
ングの左手の法則で規定される推力が作用する。この推
力の作用する方向Ｋは、前記磁束の変化する方向（磁界
の移動する方向）と同一方向、つまり、後側へ向かう方
向である。

【００４７】従って、うず電流選別機４３に供給された
大粒径物質３７が無端状ベルト４７で後方へ送られる
と、その大粒径物質３７中の強磁性材（鉄材）５０は、
内部ドラム４６ｂの磁気の影響を受けて無端状ベルト４
７に吸着され、一番手前の（外部ドラム４６ａに最も近
い）パレットＣに回収される。大粒径物質３７中の非磁
性材５２は磁力の影響を受けない。このため、非磁性材
５２は、無端状ベルト４７の周回にともなって移動して
いるときの移動速度を維持し、外部ドラム４６ａの回転
接線方向に飛んで落下し、パレットＤに回収される。銅
材６６も、その形状（線状となっていること）の影響か
らほとんどがパレットＤに回収される。アルミニウム材
５３には、上記したような後方へ向かう推力が生じてい
る。このため、アルミニウム材５３が無端状ベルト４７
の周回にともなって移動しているときの移動速度に前記
推力が加わる。つまり、アルミニウム材５３の移動が加
速される。その結果、アルミニウム材５３は、外部ドラ
ム４６ａの回転接線方向に沿って勢いよく飛び、前記非
磁性材５２よりも遠くへ飛んだところで、自重によりパ
レットＥに回収される。

【００４８】ところで、前記うず電流選別機４３の作動
時には、図４で示すように、無端状ベルト４７上の大粒
径物質３７の量が光電スイッチ６１，６２，６３によっ
て検出される。光電スイッチ６１〜６３によって大粒径
物質３７の通過が検出されると、その検出信号に基づ
き、コントローラ６４は大粒径物質３７の量を判断し、
その判断結果に基づき内部ドラム４６ｂを回転させるた
めの駆動信号を駆動回路６５に出力する。すなわち、最
下段の光電スイッチ６１のみがオンされると、コントロ
ーラ６４は大粒径物質３７が平均的な量よりも少ないと
判断し、内部ドラム４６ｂを第一の回転速度Ｖ１で回転
させるための駆動信号を出力する。また、最下段の光電
スイッチ６１と中段の光電スイッチ６２とがオンされる
と、コントローラ６４は大粒径物質３７が平均的な量で
あると判断し、内部ドラム４６ｂを第二の回転速度Ｖ２
で回転させるための駆動信号を出力する。さらに、三対
の光電スイッチ６１〜６３が全てオンされると、コント
ローラ６４は大粒径物質３７が平均的な量よりも多いと
判断し、内部ドラム４６ｂを第三の回転速度Ｖ３で回転
させるための駆動信号を出力する。

【００４９】ここで、うず電流選別機４３に供給される
大粒径物質３７の量が多くなると、同大粒径物質３７中
のアルミニウム材５３が無端状ベルト４７から離間し、
同アルミニウム材５３に影響する磁気の変化が小さくな
るおそれがある。この場合には、アルミニウム材５３に
流れるうず電流が小さくなってうず電流選別機４３から
後方へ飛ばされる距離が小さくなり、所定のパレットＥ
内へ回収されないおそれがある。

【００５０】しかし、本実施例では上記したように、う
ず電流選別機４３に供給される大粒径物質３７の量が多
くなるほど、内部ドラム４６ｂが速く回転駆動される。
このため、大粒径物質３７の後方への移動速度が大きく
なり、同大粒径物質３７中のアルミニウム材５３が後方
へ遠く飛ばされることになる。なお、この際アルミニウ
ム材５３に流れるうず電流の大きさはほぼ一定である。
従って、本実施例では大粒径物質３７の多少にかかわら
ず、アルミニウム材５３の飛距離を常にほぼ一定に維持
して、確実にパレットＥに回収することができる。

【００５１】図１で示すように、前記パレットＤに回収
された非磁性材（銅材、ガラス、土砂等）５２は、比重
液選別機５４の回転ドラム５６内に投入される。ここ
で、非磁性材５２を構成するガラス、土砂等の比重より
も銅材６６の比重の方が大きく、しかも、回転ドラム５
６内の比重液５５の比重が、前記ガラス等の比重と銅材
６６の比重との中間値（３〜４）である。このため、前
記回転ドラム５６内に投入されたもののうちの銅材６６
は比重液５５に沈み、隣接のかきあげ羽根５８間に入り
込む。かきあげ羽根５８間の銅材６６は回転ドラム５６
の回転にともなって上方へ搬送される。そして、銅材６
６は回転ドラム５６の上方まで搬送されると、自重によ
り中央部のホッパ５９を通り、ベルトコンベヤ６０上に
落下される。この銅材６６はベルトコンベヤ６０の周回
により回転ドラム５６外へ搬出され、パレットＧに回収
される。なお、パレットＧに分別回収された銅材６６に
は比重液５５が付着しているため、回収後に洗浄、乾燥
が行われる。

【００５２】一方、回転ドラム５６内に投入されたもの
のうちのガラス、土砂等は比重液５５に浮遊する。これ
らは連続的に、あるいは一定時間おきに回転ドラム５６
外へ搬出され、パレットＦに回収された後、埋め立て処
分される。

【００５３】このように本実施例では、磁気選別コンベ
ヤ２６により不燃物３０を強磁性材３１と非強磁性材３
２とに選別し、振動ふるい機３３により前記非強磁性材
３２を大粒径物質３７と小粒径物質３８とに選別し、う
ず電流選別機４３により前記大粒径物質３７を強磁性材
５０とアルミニウム材５３と銅材を含む非磁性材５２と
に選別し、比重液選別機５４により前記非磁性材５２を
銅材６６と軽比重物質６７とに選別するようにした。こ
のため、従来技術とは異なり、廃車１の破砕片２から強
磁性材（鉄材）３１，５０、アルミニウム材５３、銅材
６６を別々に精度よく回収することができる。

【００５４】また、本実施例では、振動ふるい機３３に
おける振動スクリーン３４を振動付与機構３５に対して
脱着可能な構成としたので、前記シュレッダマシン７に
よって破砕された破砕片２の大きさに応じて、振動スク
リーン３４を適宜取り替えて、効率のよい選別を行うこ
とができる。

【００５５】さらに、本実施例によると、焼却後の不燃
物３０から有価金属（鉄材，アルミニウム材５３，銅材
６６）を回収するようにしたので、埋め立て処分の対象
となる最終的な廃棄物の量を減少できる。従って、有価
金属の回収によるコストメリットに加え、埋め立て処分
量低減による処分費低減と、埋め立て処分地の延命化と
を図ることもできる。

【００５６】なお、本発明は前記実施例の構成に限定さ
れるものではなく、例えば以下のように発明の趣旨から
逸脱しない範囲で任意に変更してもよい。（１）前記実施例では、振動ふるい機３３における振動
スクリーン３４として、スリット３６が非強磁性材３２
の進行方向Ｈと直交する方向へ延びるものを採用した
が、同進行方向Ｈに平行なスリットを加えた、いわゆる
網目状のスリットを有する振動スクリーンを採用しても
よい。

【００５７】（２）比重液選別機５４における比重液５
５に代えて、フェロシリコン等の擬重液を用いてもよ
い。フェロシリコンは１５〜９５％のケイ素を含有する
粗製の合金鉄である。この場合には、洗浄・乾燥後、フ
ェロシリコンだけ比重液選別機５４へ戻すことも可能で
あり、ランニングコストの低減の点で有利である。

【００５８】（３）比重液選別機５４としては、回転ド
ラム５６の回転を利用して銅材６６を回収するタイプ以
外にも、水流を利用したタイプを用いてもよい。このタ
イプの場合、一定方向への比重液の流れを作るととも
に、その比重液の下部にはベルトコンベヤを配設する。
そして、比重液に浮かぶガラス、土砂等を同比重液の流
れに従って回収し、比重液に沈む銅材をベルトコンベヤ
の無端状ベルトの周回によって回収する。

【００５９】（４）前記実施例では、うず電流選別機４
３への大粒径物質３７の投入量が変化した場合の補償を
行うために、内部ドラム４６ｂの回転速度を可変制御す
るようにしたが、内部ドラム４６ｂによる磁界の大きさ
をインバータ等を用いて可変制御し、アルミニウム材５
３に流れるうず電流の大きさを調整するようにしてもよ
い。この場合には、大粒径物質３７の量が多くなるほど
内部ドラム４６ｂによる磁界を増大させる。このように
すれば、前記実施例と同様に、大粒径物質３７の投入量
が変化してもアルミニウム材５３を確実に選別できる。

【００６０】（５）前記実施例におけるシュレッダマシ
ン７としては、剪断加工により廃棄物を粉砕する機構の
ものや、高速ハンマーにより廃棄物を粉砕する機構のも
の等を用いてもよい。

【００６１】（６）集塵機１５としては、前記実施例以
外にも、慣性、遠心力、洗浄、ろ過等の原理を用いた各
種機器を用いることができる。（７）前記実施例では不燃物３０の搬送機としてクレー
ン２４を採用したが、これに代えてベルトコンベヤを用
いてもよい。

【００６２】（８）本発明は廃車１以外にも、一般都市
ごみ等の各種廃棄物から有用な金属材を選別する場合に
適用することができる。

【００６３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明では、搬送機
と磁気選別コンベヤと振動ふるい機とうず電流選別機と
比重液選別機とから金属選別回収装置を構成し、廃棄物
の破砕片中の可燃物を焼却除去し、その残渣である不燃
物を金属選別回収装置に投入するようにしたので、装置
全体のコンパクト化を図り、しかも有価価値の高い銅材
を単独で選別できるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施例における金属選別
回収装置の概略構成図である。

【図２】一実施例において、金属の選別回収に先立って
行われる前処理の概略工程図である。

【図３】一実施例における振動ふるい機の振動スクリー
ンの平面図である。

【図４】一実施例におけるうず電流選別機の概略図であ
る。

【符号の説明】

１…廃棄物としての廃車、２…破砕片、２４…搬送機と
してのクレーン、２５…金属選別回収装置、２６…磁気
選別コンベヤ、２８…回転体としてのプーリ、２９，４
７…無端状ベルト、３０…不燃物、３１，５０…強磁性
材、３２…非強磁性材、３３…振動ふるい機、３４…振
動スクリーン、３７…大粒径物質、３８…小粒径物質、
４３…うず電流選別機、４６ｂ…回転体としての内部ド
ラム、５２…非磁性材、５３…アルミニウム材、５４…
比重液選別機、５５…比重液、６６…銅材、６７…軽比
重物質

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＢ０３Ｃ 1/23 Ｂ０７Ｂ 1/28 ＺＢ０７Ｂ 1/28 Ｂ０７Ｃ 5/344 Ｂ０７Ｃ 5/344 Ｂ０３Ｃ 1/24 ＡＢ０９Ｂ 5/00 Ｂ０９Ｂ 5/00 Ｍ (56)参考文献特開昭50−47469（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−43763（ＪＰ，Ａ) 特開平４−244276（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−149074（ＪＰ，Ａ) 実開昭56−2987（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B03B 7/00 - 9/06 B03C 1/00 - 1/32 B07B 9/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】廃棄物を破砕することにより得られる破
砕片から、強磁性材とアルミニウム材と銅材とを選別回
収する廃棄物の金属選別回収装置であって、前記破砕片中の可燃物の焼却除去後に残る不燃物を搬送
する搬送機と、磁気を有する回転体、及びその回転体の回転にともない
周回し、かつ前記搬送機にて投入された不燃物を搬送可
能な無端状ベルトを備え、その不燃物中の強磁性材に回
転体の磁気を作用させて無端状ベルトに吸着させること
により、前記不燃物を強磁性材及び非強磁性材に選別す
る磁気選別コンベヤと、前記磁気選別コンベヤにて選別された非強磁性材を収容
可能な振動スクリーンを備え、その振動スクリーンを強
制的に振動させることにより、前記非強磁性材を、振動
スクリーン上に残る大粒径物質、及び振動スクリーンを
通り抜ける小粒径物質に選別する振動ふるい機と、磁気を有し、かつその磁束が時間とともに変化する回転
体、及びその回転体の回転にともない周回し、かつ前記
振動ふるい機にて選別された大粒径物質を搬送可能な無
端状ベルトを備え、その大粒径物質中の強磁性材に回転
体の磁気を作用させて無端状ベルトに吸着させるととも
に、前記回転体による磁束の変化の作用によるうず電流
を大粒径物質中のアルミニウム材に発生させて同アルミ
ニウム材を無端状ベルトからその搬送方向に飛び出させ
ることにより、前記大粒径物質を強磁性材、アルミニウ
ム材、及び銅材を含む非磁性材に選別するうず電流選別
機と、前記うず電流選別機にて選別された非磁性材の比重とは
異なる比重の比重液を有し、同非磁性材を構成する複数
の物質間での比重差を利用して、前記非磁性材を、比重
液に沈む銅材、及び比重液に浮遊する軽比重物質に選別
する比重液選別機とを備えたことを特徴とする廃棄物の
金属選別回収装置。