JP4643059B2 - 樹脂付電子・電気部品からの金属の回収方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気機器に用いられるプリント基板、電子・電気部品、或いは、部品が搭載されたプリント基板などのような樹脂付電子・電気部品から金属を回収する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電気機器に用いられるプリント基板などは、有用な金、銀、銅、パラジウムなどの有価物を有しており、有価物の回収方法としては、種々の方法が提案されている。
【0003】
例えば、プリント基板を加熱して樹脂分を燃焼し、銅などの有価物を分離回収する方法(特開平2−88725号公報)、プリント基板などの微粉砕物を比重分離と静電分離を利用して、銅などの金属成分を多く含有する部分と、樹脂などからなる部分とを分離する方法(特開平7−251154号公報)、などがある。
【0004】
しかしながら、プリント基板を加熱した場合には、樹脂が燃焼することにより有害なガスが発生し、その処理が困難である。又、従来の比重分離及び静電分離などを行なうには大型の設備投資を必要とする。
【0005】
一方、金、銀、銅、パラジウムなどの有価物を有するプリント基板などは、従来、銅製錬の原料として利用することによって、有価物の回収が図られている。
【0006】
プリント基板などを銅製錬の原料として利用する場合には、プリン基板などの樹脂付電子・電気部品は、粉砕され、風力選別などの物理選別により、金属が濃縮した金属濃縮物と樹脂が濃縮した樹脂濃縮物とに選別され、金属濃縮物は、銅製錬プロセスで有価金属を回収し、一方、樹脂濃縮物は、産業廃棄物処理炉の熱エネルギーとして利用されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、銅製錬プロセスにおける原料として使用されている金属濃縮物は、金属分の含有量が38%程度とされ、樹脂含有量が大である。そのために、金属濃縮物を銅製錬プロセスにて銅転炉に装入した場合には、多量の有害ガスを発生し、作業環境を悪化する。特に、金属濃縮物が樹脂分として塩化ビニル樹脂を含んでいる場合には、銅製錬プロセスにて生成される硫酸を汚染することになり好ましくない。
【0008】
従って、本発明の目的は、金属が高濃度にて濃縮した金属濃縮物と樹脂が高濃度にて濃縮した樹脂濃縮物とに選別することができ、プリント基板などの樹脂付電子・電気部品から有価金属を効率よく回収することのできる樹脂付電子・電気部品からの金属の回収方法を提供することである。
【0009】
本発明の他の目的は、樹脂付電子・電気部品から金属が高濃度にて濃縮した金属濃縮物を得ることができ、銅製錬の原料として利用して金、銀、銅、パラジウムなどの有価金属を有効に回収することのできる樹脂付電子・電気部品からの金属の回収方法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る樹脂付電子・電気部品からの金属の回収方法にて達成される。
【0014】
本発明によれば、(a)樹脂付電子・電気部品を破砕機で破砕して−10mmサイズとされる破砕物とダストとし、
(b)前記破砕物を磁選機で磁性物と非磁性物に分け、次いで、
(c)前記工程(b)の非磁性物を篩別機にて+5mm品、−5/+3mm品、−3/+2mm品及び−2mm品に篩別した後、
(d)前記+5mm品、−5/+3mm品、及び−3/+2mm品をそれぞれジグ選別機にて重量物と軽量物とに選別し、更に、
(e)前記ダストは、磁選機にて磁性物と非磁性物に分け、このダストから磁選された非磁性物は、篩別機にて網上品と網下品とに選別し、
(f)前記工程(b)及び(e)の前記磁性物、前記工程(c)の前記−2mm品、前記工程(e)の前記網下品、そして、前記工程(d)の前記各重量物を金属濃縮物として回収し、前記工程(e)の前記網上品及び前記工程(d)の前記各軽量物を樹脂濃縮物として回収する、
ことを特徴とする樹脂付電子・電気部品からの金属の回収方法が提供される。
【0015】
本発明の一実施態様によれば、前記ジグ選別機での選別は、比重を1.2〜1.5に設定して重量物と軽量物とに選別する。
【0016】
本発明の他の実施態様によれば、前記金属濃縮物を銅製錬プロセスにおける原料として使用し、金、銀、銅、パラジウムなどの金属を回収する。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る樹脂付電子・電気部品からの金属の回収方法を図面に則して更に詳しく説明する。
【0018】
図1は、本発明に従った樹脂付電子・電気部品からの金属の回収方法の一実施例を示すフロー図である。
【0019】
本発明の回収方法は、本実施例によると、破砕機による破砕工程、磁選機による磁選工程、篩別機による篩別工程、及びジグ選別機によるジグ選別工程を有する。これら各工程は、以下の作用をなす。
【0020】
(1)破砕工程
処理原料であるプリント基板などとされる樹脂付電子・電気部品(以後「金銀滓」という。)を破砕機で−10mmサイズ(10mm以下のサイズ)の破砕物Aに破砕し、発生するダストBは、バグフィルタで捕集する。破砕物Aは1〜10mmサイズのものを言い、ダストBとは1mm以下のサイズのものを言う。
【0021】
(2)磁選工程
破砕物A及びダストBはそれぞれ、磁選機で磁力選別し、それぞれ磁性物C、Eと非磁性物D、Fとに分別し、金属が濃縮した磁性物C、Eを回収する。
【0022】
(3)篩別工程
非磁性物D、Fは、篩別機でそれぞれ所定のサイズに篩別し、金属が濃縮する破砕物側の−2mm品(2mm以下の品)J及びダスト側の網下品Lを回収する。
【0023】
(4)ジグ選別工程
破砕物側の篩別工程で産出する+5mm品(5mm以上10mm以下の品)G、−5/+3mm品(5mm以下3mm以上の品)H、及び−3/+2mm品(3mm以下2mm以上の品)Iをジグ選別機でそれぞれ重量物M、O、Qと軽量物N、P、Rに分別し、金属が濃縮する重量物M、O、Qを回収する。
【0024】
以上の物理選別により金属が濃縮した産物(以下「金属濃縮物」という。)C、E、J、L、M、O、Qは、銅製錬プロセスで原料として使用し、有価金属を回収することができる。一方、樹脂が濃縮した産物(以下「樹脂濃縮物」という。)のダスト網上品K及びジグ選別の軽量物N、P、Rは、産業廃棄物処理炉の熱エネルギーとしてサーマルリサイクル化を図る。
【0025】
本発明の金属回収方法の効果を確認するために、以下の実験を行なった。
【0026】
実験例1
本実験例で処理原料として使用した金銀滓の有価金属と樹脂成分は、表1に示す通りであった。
【0027】
【表1】
【0028】
本実験例にて使用した試験装置は、次の通りであった。
【0029】
(1)破砕機
破砕機は、装置上部で衝撃破砕を行ない、下部で摺動破砕する構造になっており、摺動部のクリアランスを調整することにより10mm以下サイズの破砕が可能であった。
【0030】
(2)磁選機
磁選機は、回転ドラムに永久磁石が配置してあるドラム型磁選機であった。
【0031】
(3)篩別機
篩別機は、容器内に網目の異なる2種類のスクリーンを内蔵し、容器を振動させて3種類サイズに選別する機能を有するものであった。
【0032】
(4)ジグ選別機
ジグ選別機の概略構造を図2及び図3に示す。
【0033】
ジグ選別機であるジグ比重選別装置1は、内部に水が貯留された二つの円筒状水槽2、3と、両水槽2、3を底部で連結する連結部4とを備えた概略U字形状の装置本体5を有する。一方の水槽2は、プランジャー室2aを構成し、水槽2には、上下動自在にプランジャー板6が装着される。このプランジャー板6は、連結ロッド7にてエキセントリックと呼ばれる駆動手段の偏芯板8に連結されている。偏芯板8を回転駆動することにより、プランジャー板6をプランジャー室2a内で上下方向に往復駆動し、それによって、水槽2中の水に上下方向の揺動運動を与える。一方、他方の水槽3は、選別室3aを構成し、水槽3には、図3をも参照すると理解されるように、網枠11にて網板12が取付けられている。プランジャー室2aにおける水の揺動は、選別室3aに伝達され、図3に示すように、矢印方向に水が揺動(脈動)する。
【0034】
水槽3の上方開口から選別室3aへと試料が投入される。試料は、網板12より下方へとは沈下しない。選別室3aには網板12上に堆積した重量物を排出するための排出口3bが形成され、通常はダムゲート13にて閉鎖されている。又、ダムゲート13に隣接して、選別室3aからの重量物の排出を制御するスターホイール14が設けられる。
【0035】
図3に示すように、選別室3aに投入された試料は、選別室3aにおける水の上下方向の揺動運動により、重いものは沈み、軽いものは浮くこととなり、それぞれ重量物/軽量物として分別することができる。
【0036】
選別室3aにおける脈動回数は、10〜100回/分、好ましくは、40〜80回/分である。試料投入量は、通常、500〜1500kg/時間とされる。又、試料と水の比率は、1:5〜1:40、好ましくは、1:5〜1:10であり、試料滞留時間は、3分以上とされる。
【0037】
選別室3aには、検出器20が配置されており、選別室3aにおける検出器20の高さを調整することにより、分別される重量物/軽量物の比重を設定することができる。本実験例では、比重を1.2〜1.5に設定することにより、選別室3aに投入された試料を重量物と軽量物とに有効に選別し得ることが分かった。
【0038】
又、検出器20の高さ信号は、高さ検出器LS1、LS2により検出され、設定器21に送信され、重量物の排出口3bに設けたスターホイール14の回転が制御される。即ち、網板12上に堆積した比重の重い産物の層厚が高くなると自動的にスターホイール14が回転し、重量物の排出が行なわれ、回収される。層厚が薄い場合には、スターホイール14は回転せず、重量物の排出、回収は行なわれない。
【0039】
図2にて理解されるように、選別室3aからの軽量物は、モータMにて振動されるスクリーン30により固液分離され、固体分は回収される。液体分は、更に沈降槽31へと送給され、そこで、固体分が沈降分離される。沈降槽31からのオーバーフロー液体分は、受槽32へと送給され、その後、ポンプPにより再度、ジグ選別機本体5へと還流される。
【0040】
上記各工程に使用した諸装置の試験条件は、表2に示す通りであった。
【0041】
【表2】
【0042】
処理原料の金銀滓及び分別後の産物の成分は、表3に示す分析法にて評価した。
【0043】
【表3】
【0044】
上記試験における、破砕後、磁力選別の結果及び非磁性物を篩別した粒度分布と品位は表4に示す通りであった。
【0045】
【表4】
【0046】
つまり、破砕工程における破砕結果は、表4に示すように、破砕物Aが約88%に対し、バグ捕集物のダストBが約12%の重量比であった。
【0047】
破砕後の有価金属の分布状態は、金(Au)16%、銀(Ag)10%、パラジウム(Pd)33%がダストB中に入り、銅(Cu)は2%程度となって大部分の有価物は破砕物Aに入るという結果であった。
【0048】
磁力選別工程における破砕物Aの磁選では、磁性物Cとして分離できるのは、重量比2〜3%、金4%、銀2%、パラジウム1%程度で、銅は1%以下であった。なお、樹脂の磁性物Cへの巻き込みは殆ど見られなかった。
【0049】
ダストBの磁選では、ダストBから磁性物Eとして分離できるのは、重量比6%、金9%、銀5〜6%、パラジウム17%程度で、銅は1%程度であった。樹脂も8%程度が磁性物Eに巻き込まれて磁性物Eの樹脂品位が高くなった。
【0050】
篩別工程における破砕物の非磁性物D及びダストの非磁性物Fの篩別結果を図4及び図5に示す。
【0051】
破砕物(非磁性物)Dの篩別は、図4から明らかなように、−2mmサイズの分布率が約40%を占め、金42%、銀27%、パラジウム60%、銅64%がこのサイズに濃縮された。
【0052】
ダスト(非磁性物)Fの篩別は、−50メッシュサイズの分布率が約70%に達し、細粒になっているのが分かった。
【0053】
又、このサイズへの有価金属の濃縮率も金6.5%、銀4%、パラジウム15%、銅1%以下であった。
【0054】
表5は、ジグ選別工程にて破砕物の非磁性物Dを篩別して粒度調整した+5mm品、−5/+3mm品、−3/+2mm品を原料として、それぞれジグ選別を行なった結果を示す。
【0055】
【表5】
【0056】
いずれのサイズでも、ジグ選別は有効で沈下物下を重量物として分離すれば、重量比50〜65%、金90%(80〜95%)、銀85%(55〜100%)、銅97%(96〜98%)が重量物に濃縮する。一方、樹脂は、40%(37〜43%)程度が重量物に入る。
【0057】
なお、パラジウムについては、このサイズでの品位が低いため、配分は不明であった。
【0058】
又、表5から水分についてみると+5mm品、−5/+3mm品、−3/+2mm品の三種類、いずれの粒度も沈下物の上下で水分含有率が小さいことが分かった。このことから破砕物の比較的粗い粒度については、湿式のジグ選別で行なっても生産物の乾燥工程は不要であることが分かった。
【0059】
実験例2
実験例1で説明したと同じ装置及び手順にて、表6に示す有価金属と樹脂成分を示す金銀滓を処理原料として有価金属を回収した。表7にその結果を示す。
【0060】
又、図6には、破砕物の非磁性物に対する篩別工程処理後及びジグ選別工程処理後の有価金属と樹脂成分の分配率を示す。特に、図6に示すように、ジグ選別工程は、篩別工程処理後の+5mm品、−5/+3mm品、及び−3/+2mm品に対して、ジグ選別機の検出器20の比重設定を、それぞれ1.16、1.21、及び1.32に設定して好結果を得ることができた。
【0061】
【表6】
【0062】
【表7】
【0063】
表7にて理解されるように、本実験例では、ジグ選別工程処理により、金属濃縮物の分配率が、金95.4%、銀96.3%、銅99.0%、樹脂49.8%(品位24.8%)とされ、この分配率から、本実験例での処理工程により、金、銀、銅が回収でき、樹脂についても約60%程度分離することができた。
【0064】
又、各処理工程における分離結果も、実験例1の場合と同様の結果を得ることができ、再現性の確認ができた。
【0065】
本発明によれば、ジグ選別工程での分離効率が良く、ダストについては篩別工程での分離効率が良いことが分かった。
【0066】
これまで行なった実験結果から、破砕物処理工程は、磁選、篩別、ジグ選別で、ダスト処理工程は、磁選、篩別することにより金属と樹脂の分離濃縮ができることが分かった。
【0067】
このようにして回収した表7に示す金属濃縮物を圧縮成型して団鉱とし、この団鉱を、銅製錬プロセスにおける転炉に投入して粗銅を作製した。有害ガスの発生はなく、極めて効率よく粗銅を製造することができた。
【0068】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の樹脂付電子・電気部品からの金属の回収方法によれば、
(1)金属が高濃度にて濃縮した金属濃縮物と樹脂が高濃度にて濃縮した樹脂濃縮物とに選別することができ、プリント基板などの樹脂付電子・電気部品から有価金属を効率よく回収することができる。
(2)樹脂付電子・電気部品から金属が高濃度にて濃縮した金属濃縮物を得ることができ、銅製錬の原料として利用して金、銀、銅、パラジウムなどの有価金属を有効に回収することができる。
という効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従った樹脂付電子・電気部品からの金属の回収方法の一実施例を示すフロー図である。
【図2】ジグ選別機の概略構成図である。
【図3】ジグ選別機の選別室を示す概略構成図である。
【図4】破砕物の粒度分布を示す図である。
【図5】ダストの粒度分布を示す図である。
【図6】破砕物の非磁性物に対する篩別工程処理後及びジグ選別工程処理後の有価金属と樹脂成分の分配率を説明する図である。
【符号の説明】
1 ジグ選別機
2、3 水槽
2a プランジャー室
3a 選別室
8 偏芯板
12 網板
13 ダムゲート
14 スターホイール
20 検出器
21 設定器
Claims (3)
- (a)樹脂付電子・電気部品を破砕機で破砕して−10mmサイズとされる破砕物とダストとし、
(b)前記破砕物を磁選機で磁性物と非磁性物に分け、次いで、
(c)前記工程(b)の非磁性物を篩別機にて+5mm品、−5/+3mm品、−3/+2mm品及び−2mm品に篩別した後、
(d)前記+5mm品、−5/+3mm品、及び−3/+2mm品をそれぞれジグ選別機にて重量物と軽量物とに選別し、更に、
(e)前記ダストは、磁選機にて磁性物と非磁性物に分け、このダストから磁選された非磁性物は、篩別機にて網上品と網下品とに選別し、
(f)前記工程(b)及び(e)の前記磁性物、前記工程(c)の前記−2mm品、前記工程(e)の前記網下品、そして、前記工程(d)の前記各重量物を金属濃縮物として回収し、前記工程(e)の前記網上品及び前記工程(d)の前記各軽量物を樹脂濃縮物として回収する、
ことを特徴とする樹脂付電子・電気部品からの金属の回収方法。 - 前記ジグ選別機での選別は、比重を1.2〜1.5に設定して重量物と軽量物とに選別することを特徴とする請求項1の樹脂付電子・電気部品からの金属の回収方法。
- 前記金属濃縮物を銅製錬プロセスにおける原料として使用し、金、銀、銅、パラジウムなどの金属を回収することを特徴とする請求項1又は2の樹脂付電子・電気部品からの金属の回収方法。
Priority Applications (1)
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