JP3771917B2 - 金属およびプラスチックの回収方法 - Google Patents
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Description
(1)冷蔵庫,エアコン,洗濯機,テレビ等の使用済みの電化製品や廃車のシュレッダダストなどの廃棄物を破砕機で粗破砕する。
(2)(1)で粗破砕された破砕物を磁力選別機により、磁着物と非磁着物とに選別する。
(3)(2)で分離された非磁着物を非鉄選別機により、非鉄金属とプラスチックを主体とする原料(残渣)とに選別する。
(4)(3)で分離された残渣を、破砕機で10mm程度の大きさに細かく破砕する。
(5)(4)で細かく破砕された破砕物を、例えば、湿式の比重選別機の選別槽に投入し、低周波の振動を与える。すると、破砕物は、選別槽の適切な比重をもった液体より比重が大きくて槽底に沈降した主に金属類からなる重比重物(重量物)と、その液体より比重が小さくて液面付近に浮上した主にプラスチック類からなる軽比重物(軽量物)とに比重選別される。そして、これら金属類からなる重比重物とプラスチック類からなる軽比重物とは分別され、その後、回収されていた。
使用済みの電化製品を破砕機により破砕すると、その構成物である本体ケーシングおよび電線等も細かく破砕される。破砕された電線は、PVCチューブが剥離され、短く切断される。束ねて形成されていた多数の金属線も一本ずつばらばらとなる。一本ずつばらされた短尺な金属線は、細かく破砕されたプラスチックと混在する。すなわち、金属線とプラスチック等の小片とが互いに絡み合い、また、金属線同士でも絡み合っている。
また、金属線と絡み合ったプラスチックを分離することは難しく、その結果、再利用することができず、最終的に廃棄処分されていた。
また、選別槽内で一本ずつばらばらとなり短く切断された多数の金属線同士は絡み合い、そして、成長していく。その結果、比重選別機の連続運転を阻害し、比重選別処理の効率を低下させていた。
また、この発明は、金属線およびプラスチックを含む廃棄物から金属線とプラスチックとを分離回収し、その後、金属線およびプラスチックをそれぞれ再利用することができる金属およびプラスチックの回収方法を提供することを目的とする。
さらに、この発明は、比重選別対象物である短く切断された多数の金属線同士の絡みを解消し、比重選別機の連続運転を可能にすることで、比重選別処理の効率の低下を防止する金属およびプラスチックの回収方法を提供することを目的とする。
電化製品などで使用されている電線の種類は、リード線,同軸ケーブル等である。これらは、金属線を多数束ねて形成される。導体の素材は、主に銅または黄銅である。束ねて形成された金属線の周りには、PVC(ポリ塩化ビニル)等の絶縁性の素材が被覆されている。
この残渣(所定大きさの金属・非金属の混在物)について、例えば、以下の処理が行われる。まず、残渣は、破砕機で例えば10mm以下の小片に破砕される。10mm以下に破砕する破砕機は限定されない。例えば、一軸または二軸の剪断破砕機を用いてもよいし、回転型衝撃破砕機等を用いてもよい。
金属線を変形した後、比重選別機で金属線とプラスチックとに選別する。比重選別の方法は限定されない。例えば、湿式の比重選別機であってもよいし、乾式の比重選別機であってもよい。または、重液を用いた比重選別機であってもよい。
回転型衝撃破砕機とは、ドラムおよびロータ等を回転させながら、投入された処理物に連続的に衝撃を加えることにより処理物を破砕する装置である。例えば、ロータリーインパクトミル、ハンマークラッシャ、インパクトクラッシャ、ケージミル、ローリングクラッシャ等をいう。
回転型衝撃破砕機(ロータリーインパクトミル)は、低速で回転するドラム部の回転中心部に高速回転するロータ部を配設している。ドラム部の内周面には、内周面の接線方向に対してそれぞれ所定角度を有し傾斜して設けられた複数の反撥板が、周方向に同一間隔で設けられている。また、ロータ部外周面には、同じくその外周面の接線方向に対してそれぞれ所定角度に傾斜した複数の打撃板が周方向に同一間隔で設けられている。
10mm以下とすることにより、以降の変形工程でより効率的に金属線を造粒変形させることができる。
湿式の比重選別機は、選別槽を有し、例えばこの選別槽の液体に振動を与えることにより、比重の差による液体中の沈降速度の違いを利用して原料の選別を行う装置である。
本実施形態に係る金属およびプラスチックの回収方法は、図1に示すような工程で行われる。本実施形態の金属線およびプラスチックの回収方法は、主として三つの工程、すなわち破砕工程、変形工程、比重選別工程(1次比重選別および2次比重選別)をこの順に経て行われる。
以下、破砕工程、変形工程、比重選別工程の各工程について詳細に説明する。
図2に示すように、RIM20の本体の幅は略600mm、長さは略800mm、高さは略600mmである。このRIM20は、ドラム部21と、ロータ部22と、給鉱口部25と、集塵フード27とを有している。回転軸29を中心として低速回転する筒状のドラム部21の外側には、ドラム部21を回転させる図示していない駆動部がドラム部21と連結されている。また、ロータ部22は、ドラム部21の内側にドラム部21と同心状に隙間を有して配置された高速回転する円柱シャフト状である。そのロータ部22の外側には、ロータ部22を回転させる図示していない駆動部がロータ部22と連結されている。同軸配置されたドラム部21とロータ部22とは、それぞれ独立して駆動回転される。
給鉱口部25は、ドラム部21に原料を投入するためにドラム部21の軸方向の一端側上方に設けられている。ドラム部21の他端側には、RIM20により破砕された原料を、ドラム部21より図示していない排出装置に送る排出口部26が設けられている。排出口部26の下端部は、原料の排出口が形成されている。集塵フード27は、排出口部26の上部に連通され、破砕の際に発生する粉塵はこの集塵フード27から図示していない集塵機へ負圧力により回収されるようになっている。
そして、ドラム部21に内周面には、ドラム部21の内方に突出した1枚の仕切り板28が、給鉱口部25から排出口部26に向かって螺旋状に取り付けられている。仕切り板28は、板幅が反撥板23の高さより長い板で、各反撥板23に跨って配置されている。反撥板取付け部材40および仕切り板28により囲まれた部分が、給鉱口部25から投入された破砕対象物を排出口部26へ搬送する原料搬送路となる。
RIM20で変形および破砕された原料は、湿式の比重選別機30に投入される。湿式の比重選別機30は、図4に示すように、選別槽31と、給鉱口部32と、排出口部33とを有している。
選別槽31は、平面視して矩形であり、横が250mm、縦が200mm、高さが230mmである。この選別槽31には、槽内の液体に対して上下振動を付与する図示しない振動機が設けられている。この振動機により液体に上下振動を与えると、液体(水)が攪拌される。すると、原料は、液体より比重が小さくて液面付近に浮上した軽比重物と液体より比重が大きくて槽底に沈降した重比重物として徐々に選別される。
給鉱口部32は、選別槽31の側面上部に設けられ、この給鉱口部32から選別槽31内に原料を投入する。排出口部33は、給鉱口部32が設けられた選別槽31の側面とは反対側の側面下部に設けられ、この排出口部33から軽比重物のみを排出する。排出槽34は、選別槽31内に区画されたダム状の排出槽である。
まず、湿式の比重選別機30の給鉱口部32から選別槽31に比重選別対象物、つまり、10mm以下に破砕され変形処理を施された上記破砕物を投入して、1次の比重選別をおこなう。選別槽31の液体に振動を与えると、選別槽31の中の比重選別対象物は、選別槽31の液面に浮上する第1の軽比重物(プラスチック類および被覆導線類)と、浮上しない第1の重比重物(銅および黄銅等の金属類)とに比重選別される(図1(c))。第1の重比重物には、環状または渦巻状に変形された金属線11が選別されている。
さらに、その第1の軽比重物を、同じ湿式の比重選別機30に再度投入し、2次の比重選別をおこなう。その結果、第1の軽比重物は、第2の軽比重物(プラスチック類)と第2の重比重物(プラスチック類および被覆導線類)とに選別される(図1(d))。
このように、金属線11を輪状または渦巻状に変形することにより、比重選別を実施したときに金属線11とプラスチックの小片とが互いに絡み合うことがない。また、金属線11とプラスチックとが互いに絡み合うことによる比重選別機30の連続運転を阻害することもなく、比重選別処理の効率を低下させることもない。さらに、金属線11とプラスチックとの分離回収を効率良く行うことができ、これらを再利用することもできる。
20 回転型衝撃破砕機、
30 比重選別機。
Claims (4)
- 金属線およびプラスチックを含む廃棄物から金属線およびプラスチックを選別して回収する金属およびプラスチックの回収方法であって、
金属線およびプラスチックを含む廃棄物を破砕する破砕工程と、
破砕した廃棄物のうち、金属線を環状または渦巻状に変形する変形工程と、
この後、金属線とプラスチックとを、比重により選別する比重選別工程とを備えた金属およびプラスチックの回収方法。 - 上記変形工程は、回転型衝撃破砕機を用いて金属線を変形する請求項1に記載の金属およびプラスチックの回収方法。
- 上記破砕工程は、金属線およびプラスチックを10mm以下に破砕する請求項1に記載の金属およびプラスチックの回収方法。
- 上記比重選別工程は、湿式の比重選別機を用いて比重選別する請求項1に記載の金属およびプラスチックの回収方法。
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