JP4643059B2

JP4643059B2 - 樹脂付電子・電気部品からの金属の回収方法

Info

Publication number: JP4643059B2
Application number: JP2001165874A
Authority: JP
Inventors: 雄策益田
Original assignee: JX Nippon Mining and Metals Corp
Current assignee: JX Nippon Mining and Metals Corp
Priority date: 2001-05-31
Filing date: 2001-05-31
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2021-05-31
Also published as: JP2002355661A

Description

【０００１】
【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

（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。