JP5509834B2 - リサイクル原料の処理方法 - Google Patents
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Description
本発明は、例えば金、銀、銅といった貴金属等の有価物を含有したリサイクル原料を、溶融処理設備に投入して溶融処理するためのリサイクル原料の処理方法に関するものである。
電子機器等に使用される電子基板、フレキシブル基板等には、金、銀、銅、パラジウム等の有価金属が含有されている。また、写真用フィルムや映画用フィルム及び印画紙等には、銀が含まれている。
そこで、これら電子基板、フレキシブル基板、フィルム及び印画紙等の廃棄物をリサイクル原料として再利用することが提案されている。例えば、前述の廃棄物をロータリーキルン炉等の溶融処理設備において燃焼して燃焼灰とし、この燃焼灰を銅製錬炉等に投入し、銅製錬の過程で前述の有価金属を回収することが行われている。
そこで、これら電子基板、フレキシブル基板、フィルム及び印画紙等の廃棄物をリサイクル原料として再利用することが提案されている。例えば、前述の廃棄物をロータリーキルン炉等の溶融処理設備において燃焼して燃焼灰とし、この燃焼灰を銅製錬炉等に投入し、銅製錬の過程で前述の有価金属を回収することが行われている。
ここで、フレキシブル基板、写真用フィルムや映画用フィルム及び印画紙等のリサイクル原料においては、嵩比重が小さいため、ロータリーキルン炉等の溶融処理設備への投入作業が煩雑となり、効率良く溶融処理を行うことができなくなるといった問題があった。
そこで、例えば特許文献１−４に示すように、嵩比重の小さなリサイクル原料を減容処理した上で、ロータリーキルン炉等の溶融処理設備に投入する方法が提案されている。
そこで、例えば特許文献１−４に示すように、嵩比重の小さなリサイクル原料を減容処理した上で、ロータリーキルン炉等の溶融処理設備に投入する方法が提案されている。
ところで、特許文献１−４に開示されているように減容処理を行った場合には、ロータリーキルン炉への投入が容易となり、溶融処理の効率が大幅に向上することになる。しかしながら、減容処理したリサイクル原料（減容処理物）においては、ロータリーキルン炉内において燃焼・溶融が不十分となり、ロータリーキルン炉内に生成するスラグの中に有価金属が吸収されてしまい、有価金属の回収率が低下するといった問題があった。
本発明は、前述した状況に鑑みてなされたものであって、フレキシブル基板、写真用フィルムや映画用フィルム、レントゲンフィルム及び印画紙等の嵩比重の小さなリサイクル原料を、効率良く溶融処理することができ、かつ、有価金属の回収率を向上させることが可能なリサイクル原料の処理方法を提供することを目的とする。
この課題を解決するために、本発明に係るリサイクル原料の処理方法は、リサイクル原料を溶融処理設備に投入して溶融処理するためのリサイクル原料の処理方法であって、前記リサイクル原料は、金属含有フィルム及びフレキシブル基板であり、前記リサイクル原料を減容化して減容処理物を得る減容処理工程と、前記減容処理物を前記溶融処理設備に投入して燃焼・溶融させる溶融処理工程と、を備えており、前記減容処理工程においては、前記リサイクル原料を加熱して軟化させる加熱工程と、軟化した前記リサイクル原料を、成形孔の一端側から押し込んで成形体を成形する押出成形工程と、前記成形孔の他端から排出される前記成形体を、切断刃によって分断する分断工程と、を備え、前記押出成形工程において注水することにより前記減容処理物の比重を制御する構成とされ、前記成形孔においては、直径Ｄと長さＬとの比Ｄ／Ｌが０．２以上０．４以下とされており、前記減容処理工程において、前記減容処理物の比重を、０．１以上０．４以下とするとともに、前記減容処理物の粒径を５０ｍｍ以下とすることを特徴としている。
この構成のリサイクル原料の処理方法においては、リサイクル原料を減容化して減容処理物を得る減容処理工程において、減容処理物の比重を０．１以上としているので、嵩比重の小さなリサイクル原料を比較的容易に溶融処理設備に投入することができ、処理効率の向上を図ることができる。一方、前記減容処理工程において、減容処理物の比重を０．４以下としているので、溶融処理設備に投入した減容処理物を確実に、燃焼・溶融させることができ、スラグ中に有価金属が吸収されることを防止して、有価金属の回収率を大幅に向上させることができる。
また、減容処理工程において、減容処理物の粒径を５０ｍｍ以下としているので、溶融処理設備に投入した減容処理物を確実に、燃焼・溶融させることができ、スラグ中に有価金属が吸収されることを防止できる。
また、前記減容処理工程においては、前記リサイクル原料を加熱して軟化させる加熱工程と、軟化した前記リサイクル原料を、成形孔の一端側から押し込んで成形体を成形する押出成形工程と、前記成形孔の他端から排出される前記成形体を切断刃によって分断する分断工程と、を備え、前記押出成形工程において注水することにより前記減容処理物の比重を制御する構成とされ、前記成形孔においては、直径Ｄと長さＬとの比Ｄ／Ｌが０．２以上０．４以下とされている。
この場合、前記成形孔近傍に向けて注水することにより、軟化したリサイクル原料が押し込まれる成形孔近傍の圧力が変化し、リサイクル原料の成形孔への充填率が調整されることになり、減容処理物の比重を制御することが可能となる。また、成形孔から排出される成形体の硬さが低下するため、切断刃による分断工程を良好に行うことができ、減容処理物の粒径が小さく抑えられることになる。また、成形孔への充填率が必要以上に高くなることが防止され、さらに、焼き付きが防止されるため、成形孔のつまり等の発生を抑制することができ、減容処理を円滑に行うことができる。
また、前記減容処理工程の前段に、前記リサイクル原料を破砕する破砕工程、又は、破砕物輸送工程を備えていることが好ましい。
この場合、破砕工程、又は、破砕物輸送工程によって、細かく破砕された破砕物が減容処理されることになるため、減容処理を効率良く行うことができる。
この場合、破砕工程、又は、破砕物輸送工程によって、細かく破砕された破砕物が減容処理されることになるため、減容処理を効率良く行うことができる。
さらに、前記溶融処理設備が、ロータリーキルン炉であることが好ましい。
この場合、炉本体が回転駆動するロータリーキルン炉において燃焼・溶融処理することにより、投入された減容処理物を確実に、燃焼・溶融させることができ、有価金属の回収率を向上させることができる。
この場合、炉本体が回転駆動するロータリーキルン炉において燃焼・溶融処理することにより、投入された減容処理物を確実に、燃焼・溶融させることができ、有価金属の回収率を向上させることができる。
また、前記リサイクル原料は、さらに金属含有紙を含むことが好ましい。
さらに、前記減容処理物を、シュレッダーダスト及びプリント基板類、ガラス類、スラッジ類と混合した後、前記溶融処理設備に投入する構成としてもよい。
さらに、前記減容処理物を、シュレッダーダスト及びプリント基板類、ガラス類、スラッジ類と混合した後、前記溶融処理設備に投入する構成としてもよい。
また、前記減容処理工程の前段に、前記リサイクル原料の破砕物を縮分する縮分工程が設けられており、前記減容処理工程では、前記縮分工程で排出された破砕物に対して前記減容処理を行う構成としてもよい。
この場合、縮分工程によってリサイクル原料から評価用サンプルを採取するとともに、評価用サンプル以外のリサイクル原料の減容処理を行うことが可能となり、リサイクル原料のサンプリング作業と減容処理とを一貫して行うことができる。
この場合、縮分工程によってリサイクル原料から評価用サンプルを採取するとともに、評価用サンプル以外のリサイクル原料の減容処理を行うことが可能となり、リサイクル原料のサンプリング作業と減容処理とを一貫して行うことができる。
本発明によれば、フレキシブル基板、写真用フィルムや映画用フィルム、レントゲンフィルム及び印画紙等の嵩比重の小さなリサイクル原料を、効率良く溶融処理することができ、かつ、有価金属の回収率を向上させることが可能なリサイクル原料の処理方法を提供することができる。
以下に、本発明の実施形態について添付した図面を参照にして説明する。
本実施形態であるリサイクル原料の処理方法において処理されるリサイクル原料としては、例えば、フレキシブル基板、フィルム、印画紙等が挙げられる。これらのリサイクル原料は、金、銀、銅等の有価金属を含有しており、かつ、嵩比重が小さく取り扱いが困難なものである。
本実施形態であるリサイクル原料の処理方法において処理されるリサイクル原料としては、例えば、フレキシブル基板、フィルム、印画紙等が挙げられる。これらのリサイクル原料は、金、銀、銅等の有価金属を含有しており、かつ、嵩比重が小さく取り扱いが困難なものである。
まず、本発明の実施形態であるリサイクル原料の処理方法を実施するリサイクル原料の処理装置について、図１を参照して説明する。
図１に示すリサイクル原料の処理装置１０は、リサイクル原料をロータリーキルン炉等の溶融処理設備に投入する前の前処理を行う設備であって、リサイクル原料から評価用サンプルを採取するとともに、評価用サンプル以外のリサイクル原料を減容処理するものである。
図１に示すリサイクル原料の処理装置１０は、リサイクル原料をロータリーキルン炉等の溶融処理設備に投入する前の前処理を行う設備であって、リサイクル原料から評価用サンプルを採取するとともに、評価用サンプル以外のリサイクル原料を減容処理するものである。
このリサイクル原料の処理装置１０は、リサイクル原料を破砕する破砕機２０と、破砕物を移送する第１ベルトコンベア１１及び第２ベルトコンベア１２と、リサイクル原料の破砕物を貯留する１次貯留槽３０と、１次貯留槽３０から供給される破砕物を移送する第３ベルトコンベア１３と、移送された破砕物を縮分する１次縮分機４１と、縮分された破砕物を粉砕する粉砕機４３と、この粉砕機４３で生成された粉砕物を移送する第４ベルトコンベア１４と、この粉砕物を貯留する２次貯留槽４５と、２次貯留槽４５から供給された粉砕物を縮分する２次縮分機４７と、縮分された粉砕物（評価用サンプル）を回収するサンプル回収部４９と、を備えている。また、本実施形態においては、第１ベルトコンベア１１の上方に、外部で破砕されたリサイクル原料の破砕物を供給する破砕物供給部５１が設けられている。
そして、１次縮分機４１から排出される破砕物及び２次縮分機４７から排出される粉砕物を回収する第６ベルトコンベア１６と、回収された破砕物及び粉砕物を貯留する貯留槽５５と、この貯留槽５５から供給される破砕物及び粉砕物を減容処理する減容機６０と、減容機６０で減容処理された減容処理物を移送するベルトコンベア５８と、減容処理物をストックする減容品ヤード５９と、が設けられている。
ここで、１次縮分機４１は、いわゆるカットバケット式の縮分機であって、一定間隔をおいて配設されたバケットが一定速度で移動されており、バケット内に落下した破砕物が粉砕機４３へと供給され、バケット外に落下した破砕物が第６ベルトコンベア１６によって回収される構成とされている。
また、２次縮分機４７は、１次縮分機４１と同様にカットバケット式の縮分機とされており、一定間隔をおいて配設されたバケットが一定速度で移動され、バケット内に落下した粉砕物が評価用サンプルとしてサンプル回収部４９へと移送され、バケット外に落下した粉砕物が第６ベルトコンベア１６によって回収される構成とされている。
また、２次縮分機４７は、１次縮分機４１と同様にカットバケット式の縮分機とされており、一定間隔をおいて配設されたバケットが一定速度で移動され、バケット内に落下した粉砕物が評価用サンプルとしてサンプル回収部４９へと移送され、バケット外に落下した粉砕物が第６ベルトコンベア１６によって回収される構成とされている。
そして、減容機６０は、図２に示すように、原料投入口６１が設けられた原料収容室６２と、この原料収容室６２の他端部(図２において左側)に配設された仕切板６５と、仕切板６５の他端側に配設された切断機６７と、を備えている。
原料収容室６２には、投入されたリサイクル原料を加熱する加熱ヒータ６３と、リサイクル原料を仕切板６５側へと搬送するスクリューコンベア６４と、が配設されている。また、この原料収容室６２には、仕切板６５に向けて水を注入する注水する注水機７０が配設されている。
原料収容室６２には、投入されたリサイクル原料を加熱する加熱ヒータ６３と、リサイクル原料を仕切板６５側へと搬送するスクリューコンベア６４と、が配設されている。また、この原料収容室６２には、仕切板６５に向けて水を注入する注水する注水機７０が配設されている。
また、仕切板６５には、図２及び図３に示すように、その厚さ方向に貫通する成形孔６６が複数形成されている。ここで、成形孔６６は、断面円形をなしており、その内径が３０ｍｍ以上５０ｍｍ以下に設定されている。また、仕切板６５の厚さ、つまり、成形孔６６の長さは、１５０ｍｍ以上１８０ｍｍ以下に設定されている。
切断機６７は、回転駆動軸６８と、この回転駆動軸６８によって回転される切断刃６９と、を備えている。
ここで、本実施形態では、成形孔６６の直径Ｄ及び長さＬの比Ｄ／Ｌが０．２以上０．４以下に設定されている。また、この成形孔６６は、例えばＳＵＳ材等の防錆材で構成されている。
切断機６７は、回転駆動軸６８と、この回転駆動軸６８によって回転される切断刃６９と、を備えている。
ここで、本実施形態では、成形孔６６の直径Ｄ及び長さＬの比Ｄ／Ｌが０．２以上０．４以下に設定されている。また、この成形孔６６は、例えばＳＵＳ材等の防錆材で構成されている。
次に、前述したリサイクル原料の処理装置１０を用いたリサイクル原料の処理方法について、図４及び図５に示すフロー図を参照して説明する。
このリサイクル原料の処理方法においては、リサイクル原料を破砕機２０によって破砕して破砕物を生成する破砕工程Ｓ１と、破砕物を貯留するとともに貯留された破砕物を攪拌混合する１次混合工程Ｓ２と、攪拌混合された破砕物を縮分する１次縮分工程Ｓ３と、縮分された破砕物を粉砕する粉砕工程Ｓ４と、粉砕物を貯留するとともに貯留された粉砕物を攪拌混合する２次混合工程Ｓ５と、攪拌混合された粉砕物を縮分する２次縮分工程Ｓ６と、を備えている。
このリサイクル原料の処理方法においては、リサイクル原料を破砕機２０によって破砕して破砕物を生成する破砕工程Ｓ１と、破砕物を貯留するとともに貯留された破砕物を攪拌混合する１次混合工程Ｓ２と、攪拌混合された破砕物を縮分する１次縮分工程Ｓ３と、縮分された破砕物を粉砕する粉砕工程Ｓ４と、粉砕物を貯留するとともに貯留された粉砕物を攪拌混合する２次混合工程Ｓ５と、攪拌混合された粉砕物を縮分する２次縮分工程Ｓ６と、を備えている。
そして、１次縮分工程Ｓ３でバケット外に排出された破砕物及び２次縮分工程Ｓ６でバケット外に排出された粉砕物を第６ベルトコンベア１６によって回収する回収工程Ｓ１１と、回収された破砕物及び粉砕物を貯留槽５５に貯留する貯留工程Ｓ１２と、貯留槽５５から供給された破砕物及び粉砕物を減容機６０で減容処理して減容処理物を得る減容処理工程Ｓ１３と、減容処理物をロータリーキルン炉に投入して溶解処理する溶解処理工程Ｓ１４と、を備えている。
粉砕工程Ｓ１においては、破砕機２０によってリサイクル原料が破砕され、５０ｍｍ×５０ｍｍ以下の破砕物が製出される。破砕機２０で製出された破砕物は、第１ベルトコンベア１１及び第２ベルトコンベア１２を介して、１次貯留槽３０へと移送される。
１次混合工程Ｓ２においては、１次貯留槽３０内に貯留された破砕物を攪拌機によって攪拌混合する。また、破砕物を、定量供給機によって一定量ずつ１次縮分機４１へと供給する。
１次混合工程Ｓ２においては、１次貯留槽３０内に貯留された破砕物を攪拌機によって攪拌混合する。また、破砕物を、定量供給機によって一定量ずつ１次縮分機４１へと供給する。
１次縮分工程Ｓ３においては、カットバケット式の１次縮分機４１により、破砕物全量のうちの約１０％分がバケット内に落下して粉砕機４３へと移送されることになる。また、破砕物全量のうちの約９０％分がバケット外に落下することになる。
粉砕工程Ｓ４においては、粉砕機４３に備えられたハンマーブロックが破砕物に衝突されて、２０ｍｍ×２０ｍｍ以下の粉砕物が排出される。粉砕機４３で製出された粉砕物は、第４ベルトコンベア１４を介して、２次貯留槽４５へと移送される。
２次混合工程Ｓ５においては、２次貯留槽４５内に貯留された粉砕物を攪拌機によって攪拌混合する。また、粉砕物を、定量供給機によって一定量ずつ２次縮分機４７へと供給する。
２次混合工程Ｓ５においては、２次貯留槽４５内に貯留された粉砕物を攪拌機によって攪拌混合する。また、粉砕物を、定量供給機によって一定量ずつ２次縮分機４７へと供給する。
２次縮分工程Ｓ６においては、カットバケット式の２次縮分機４７により、粉砕物全量のうちの約１０％がバケット内に落下し、評価用サンプルとして採取されることになる。また、粉砕物全量のうちの約９０％分がバケット外に落下することになる。
このようにして、リサイクル原料全量を１００ｋｇとした場合に、１次縮分工程Ｓ３において１０ｋｇの破砕物が得られ、この１０ｋｇの破砕物が粉砕工程Ｓ４で粉砕され、２次縮分工程Ｓ６において１ｋｇの粉砕物が評価用サンプルとして採取されることになる。
また、１次縮分工程Ｓ３において９０ｋｇの破砕物が排出され、２次縮分工程Ｓ６において９ｋｇの粉砕物が排出されることになる。
また、１次縮分工程Ｓ３において９０ｋｇの破砕物が排出され、２次縮分工程Ｓ６において９ｋｇの粉砕物が排出されることになる。
回収工程Ｓ１１においては、１次縮分工程Ｓ３及び２次縮分工程Ｓ６でバケット外に落下した破砕物及び粉砕物を第６ベルトコンベア１６によって回収する。
貯留工程Ｓ１２においては、第６ベルトコンベア１６によって回収された破砕物及び粉砕物を貯留槽５５に貯留し、後段の減容機６０に向けて破砕物及び粉砕物を移送する。
貯留工程Ｓ１２においては、第６ベルトコンベア１６によって回収された破砕物及び粉砕物を貯留槽５５に貯留し、後段の減容機６０に向けて破砕物及び粉砕物を移送する。
減容処理工程Ｓ１３においては、まず、貯留槽５５から供給された破砕物及び粉砕物を、減容機６０の原料投入口６１から投入する（原料投入工程Ｓ２１）。すると、原料収容室６２内において加熱ヒータ６３によって、破砕物及び粉砕物が加熱される（加熱工程Ｓ２２）。なお、本実施形態においては、この加熱工程Ｓ２２における減容機６０の操業温度は、９０℃以上１４０℃以下に設定されている。
そして、加熱されて軟化した破砕物及び粉砕物は、スクリューコンベア６４によって仕切板６５側へと搬送され、仕切板６５に設けられた成形孔６６内に充填され、成形体とされる（押出成形工程Ｓ２３）。このとき、仕切板６５に対して注水機７０から水が注入される。成形孔６６の他端側から製出される成形体は、切断機６７の切断刃６９によって分断される（分断工程Ｓ２４）。
ここで、押出成形工程Ｓ２３において、仕切板６５（成形孔６６近傍）に向けて、注水機７０から水が注水されることにより、製出される減容処理物の比重が０．１以上０．４以下となるように制御される。また、減容処理物の粒径が５０ｍｍ以下となるように制御される。注水量については、破砕物及び粉砕物（リサイクル原料）の性状等によって異なるが、破砕物及び粉砕物（リサイクル原料）の投入量１ｋｇ当りで、０．０３Ｌ／ｋｇ〜０．３Ｌ／ｋｇの範囲内とすることが好ましい。
溶融処理工程Ｓ１４においては、前述の減容処理工程Ｓ１３において製出された減容処理物を、溶融処理設備であるロータリーキルン炉に投入し、炉本体内部で減容処理物の溶融処理が行われることになる。
上述の構成とされた本発明の実施形態であるリサイクル原料の処理方法によれば、リサイクル原料の破砕物及び粉砕物を減容処理して減容処理物を得る減容処理工程Ｓ１３において、得られる減容処理物の比重を０．１以上としているので、嵩比重の小さなリサイクル原料を比較的容易に溶融処理設備に投入することができ、処理効率の向上を図ることができる。一方、減容処理工程Ｓ１３において、減容処理物の比重を０．４以下としているので、ロータリーキルン炉に投入した減容処理物を確実に、燃焼・溶融させることができ、スラグ中に有価金属が吸収されることを防止して、有価金属の回収率を大幅に向上させることができる。
さらに、本実施形態では、減容処理工程Ｓ１３において、減容処理物の粒径を５０ｍｍ以下としているので、ロータリーキルン炉に投入した減容処理物を確実に、燃焼・溶融させることができる。
さらに、本実施形態では、減容処理工程Ｓ１３において、減容処理物の粒径を５０ｍｍ以下としているので、ロータリーキルン炉に投入した減容処理物を確実に、燃焼・溶融させることができる。
また、減容処理工程Ｓ１３においては、リサイクル原料の破砕物及び粉砕物を減容機７０の原料収容室６２に投入する原料投入工程Ｓ２１と、投入された破砕物及び粉砕物を加熱ヒータ６３で加熱して軟化させる加熱工程Ｓ２２と、軟化した破砕物及び粉砕物を、スクリューコンベア６４によって仕切板６５側に搬送し、仕切板６５に形成された成形孔６６に押し込んで成形体を成形する押出成形工程Ｓ２３と、成形孔６６の他端から排出される成形体を切断刃６９によって分断する分断工程Ｓ２４と、を備えているので、リサイクル原料の減容処理を効率良く行うことができる。
そして、押出成形工程Ｓ２３において、注水機７０によって仕切板６５に向けて注水する構成とされているので、軟化したリサイクル原料が押し込まれる成形孔６６部分の圧力が変化し、リサイクル原料の成形孔６６への充填率が調整されることになり、減容処理物の比重を制御することが可能となる。また、成形孔６６から排出される成形体の硬さが低下するため、切断刃６９による分断工程を良好に行うことができ、減容処理物の粒径が小さく抑えられることになる。また、リサイクル原料の成形孔６６への充填率が必要以上に高くなることが防止され、成形孔６６のつまり等の発生を抑制することができ、減容処理を円滑に行うことができる。
また、減容処理工程Ｓ１３においては、破砕機２０で破砕された５０ｍｍ×５０ｍｍ以下の破砕物と、粉砕機４３で粉砕された２０ｍｍ×２０ｍｍ以下の粉砕物と、を減容機６０で減容処理する構成とされているので、減容処理を効率良く行うことができる。
さらに、溶融処理工程Ｓ１４においては、炉本体が回転駆動するロータリーキルン炉に減容処理が投入される構成とされているので、投入された減容処理物を確実に、燃焼・溶融させることができ、有価金属の回収率を向上させることができる。
さらに、溶融処理工程Ｓ１４においては、炉本体が回転駆動するロータリーキルン炉に減容処理が投入される構成とされているので、投入された減容処理物を確実に、燃焼・溶融させることができ、有価金属の回収率を向上させることができる。
また、１次縮分工程Ｓ３及び２次縮分工程Ｓ６によって評価用サンプルを採取するとともにこれら１次縮分工程Ｓ３及び２次縮分工程Ｓ６において排出された破砕物及び粉砕物を回収して減容処理を行う構成とされているので、本実施形態であるリサイクル原料の処理方法によって、リサイクル原料のサンプリング作業と減容処理とを一貫して行うことができる。
さらに、本実施形態においては、リサイクル原料の破砕物を貯留するとともに破砕物を攪拌混合する１次貯留槽３０を備えているので、１次縮分機４１においてリサイクル原料全体から均一な破砕物を得ることができる。
また、２次縮分機４７の前段に、粉砕物を貯留するとともに粉砕物を攪拌混合する２次貯留槽４５を備えているので、２次縮分機４７においてリサイクル原料全体から均一な粉砕物（評価用サンプル）を得ることができる。
また、２次縮分機４７の前段に、粉砕物を貯留するとともに粉砕物を攪拌混合する２次貯留槽４５を備えているので、２次縮分機４７においてリサイクル原料全体から均一な粉砕物（評価用サンプル）を得ることができる。
さらに、本実施形態では、成形孔６６の直径Ｄ及び長さＬの比Ｄ／Ｌが０．２以上に設定されているので、成形孔６６の閉塞を抑制することができる。一方、成形孔６６の直径Ｄ及び長さＬの比Ｄ／Ｌが０．４以下に設定されているので、減容処理が効率的に行われ、減容処理物の比重を大きくすることができる。
また、この成形孔６６は、ＳＵＳ材等の防錆材で構成されているので、成形孔６６の内周面への錆の発生が抑制され、成形孔６６の閉塞が防止される。
また、この成形孔６６は、ＳＵＳ材等の防錆材で構成されているので、成形孔６６の内周面への錆の発生が抑制され、成形孔６６の閉塞が防止される。
さらに、本実施形態においては、この加熱工程Ｓ２２における減容機６０の操業温度が９０℃以上とされているので、貯留槽５５から供給された破砕物及び粉砕物を、効率的に減容処理することができる。一方、加熱工程Ｓ２２における減容機６０の操業温度が１４０℃以下に設定されているので、成形孔６６の内部での焼結が発生せず、成形孔６６の閉塞を抑制することができるとともに、過剰な減容化によるエネルギーロスの発生を抑制することができる。
以上、本発明の実施形態であるリサイクル原料の処理方法について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、処理するリサイクル原料の性状については、実施形態に限定されることはなく、様々な性状のものに適用することができる。但し、フレキシブル基板、フィルム及び印画紙等は、嵩比重が小さいため、本実施形態であるリサイクル原料の処理方法によって処理することにより、効率的に溶融処理を行うことが可能となる。
例えば、処理するリサイクル原料の性状については、実施形態に限定されることはなく、様々な性状のものに適用することができる。但し、フレキシブル基板、フィルム及び印画紙等は、嵩比重が小さいため、本実施形態であるリサイクル原料の処理方法によって処理することにより、効率的に溶融処理を行うことが可能となる。
また、１次縮分機及び２次縮分機において排出される破砕物及び粉砕物を回収して、減容処理するものとして説明したが、これに限定されることはなく、リサイクル原料をそのまま減容処理するものとしてもよい。
さらに、減容機の構成については、本実施形態で例示したものに限定されることはなく、他の構成のものであってもよい。
また、減容処理物を、そのままロータリーキルン炉に投入するものとして説明したが、これに限定されることはなく、減容処理物をシュレッダーダスト、プリント基板類、スラッジ類、ガラス類等と混合した後に、ロータリーキルン炉に投入する構成としてもよい。
さらに、減容機の構成については、本実施形態で例示したものに限定されることはなく、他の構成のものであってもよい。
また、減容処理物を、そのままロータリーキルン炉に投入するものとして説明したが、これに限定されることはなく、減容処理物をシュレッダーダスト、プリント基板類、スラッジ類、ガラス類等と混合した後に、ロータリーキルン炉に投入する構成としてもよい。
さらに、減容機の成形孔をＳＵＳ材で構成したものとして説明したが、これに限定されることはなく、他の材質、例えばチタン、Ｃｕ、ＳＳ材で構成したものとしてもよい。
次に、本発明の効果を確認するために行った確認実験の結果について説明する。
〔実施例１〕
リサイクル原料として、フィルム、プリント基板、印画紙の混合物を準備した。比較例１として、実施形態において記載した減容機を用いて注水を行わずに減容処理を実施した。本発明例１として、実施形態において記載した減容機を用いて注水を行いながら減容処理を実施した。
比較例１及び本発明例１において、製出される減容処理物の粒径、比重、処理量等を評価した。評価結果を表１に示す。
〔実施例１〕
リサイクル原料として、フィルム、プリント基板、印画紙の混合物を準備した。比較例１として、実施形態において記載した減容機を用いて注水を行わずに減容処理を実施した。本発明例１として、実施形態において記載した減容機を用いて注水を行いながら減容処理を実施した。
比較例１及び本発明例１において、製出される減容処理物の粒径、比重、処理量等を評価した。評価結果を表１に示す。
注水を行わずに減容処理を実施した比較例１においては、減容処理物の比重が０．４を超え、粒径も５０ｍｍを超えていた。また、処理量が１時間あたり１ｔであった。さらに、減容処理中に成形孔の閉塞が発生し、減容機の操業を中断した。
一方、注水を行いながら減容処理を実施した本発明例１においては、減容処理物の比重が０．１以上０．４以下となり、粒径も５０ｍｍ以下に調整されていた。注水によって成形孔への充填率が低下し、成形体の分断も良好に行われたためと推測される。また、処理量が１時間あたり１．５ｔとなり、比較例１に比べて処理効率が向上することが確認された。さらに、成形孔の閉塞はなく、良好に減容処理を行うことができた。
一方、注水を行いながら減容処理を実施した本発明例１においては、減容処理物の比重が０．１以上０．４以下となり、粒径も５０ｍｍ以下に調整されていた。注水によって成形孔への充填率が低下し、成形体の分断も良好に行われたためと推測される。また、処理量が１時間あたり１．５ｔとなり、比較例１に比べて処理効率が向上することが確認された。さらに、成形孔の閉塞はなく、良好に減容処理を行うことができた。
〔実施例２〕
次に、粒径、比重を変化させた減容処理物及びリサイクル原料をロータリーキルン炉に投入し、ロータリーキルン炉での溶融処理状況について比較した。溶融処理するロータリーキルン炉の温度を１０００〜１２００℃に設定し、炉本体の回転数を０．３ｒｐｍとした。リサイクル原料の灰化状況、スラグロス、処理量を評価した結果を表２に示す。
次に、粒径、比重を変化させた減容処理物及びリサイクル原料をロータリーキルン炉に投入し、ロータリーキルン炉での溶融処理状況について比較した。溶融処理するロータリーキルン炉の温度を１０００〜１２００℃に設定し、炉本体の回転数を０．３ｒｐｍとした。リサイクル原料の灰化状況、スラグロス、処理量を評価した結果を表２に示す。
減容処理物の粒径が５０ｍｍを超え、比重が０．４を超えた比較例２においては、ロータリーキルン炉内において、減容処理物を完全に燃焼・溶融させることができず、灰化が不十分であった。また、スラグロスが発生し、有価金属の回収率が低下した。
減容処理を実施せずにリサイクル原料をそのままロータリーキルン炉に投入した比較例３においては、灰化の状況は良好であってスラグロスも確認されなかったが、嵩比重が小さく、投入作業が困難となり、処理量が低下した。
減容処理を実施せずにリサイクル原料をそのままロータリーキルン炉に投入した比較例３においては、灰化の状況は良好であってスラグロスも確認されなかったが、嵩比重が小さく、投入作業が困難となり、処理量が低下した。
一方、減容処理物の粒径が５０ｍｍ以下、比重が０．１以上０．４以下とされた本発明例２−７においては、灰化の状況は良好であってスラグロスも確認されなかった。また、処理量も７ｔ／日以上であり、効率的にリサイクル原料を溶融処理することが可能であった。なお、減容処理物の粒径にかかわらず、その比重が小さいほど処理能力が向上する傾向が認められた。
〔実施例３〕
次に、前述の実施形態における減容機の成形孔の直径Ｄと長さＬとの比Ｄ／Ｌ、減容機の操業温度、を変化させ、減容処理の状況を確認した。なお、処理物としてフィルムを用いた。評価結果を表３に示す。
次に、前述の実施形態における減容機の成形孔の直径Ｄと長さＬとの比Ｄ／Ｌ、減容機の操業温度、を変化させ、減容処理の状況を確認した。なお、処理物としてフィルムを用いた。評価結果を表３に示す。
成形孔の直径Ｄと長さＬとの比Ｄ／Ｌが０．１６６以下のものでは、注水の有無や操業温度に関らず、成形孔の閉塞が発生した。
成形孔の直径Ｄと長さＬとの比Ｄ／Ｌが０．１８８以上のものでは、注水を実施することで成形孔の閉塞がなかった。一方、注水を実施しない場合には、成形孔の閉塞や押出時の負荷上昇が発生した。
成形孔の直径Ｄと長さＬとの比Ｄ／Ｌが０．１８８以上のものでは、注水を実施することで成形孔の閉塞がなかった。一方、注水を実施しない場合には、成形孔の閉塞や押出時の負荷上昇が発生した。
また、成形孔の直径Ｄと長さＬとの比Ｄ／Ｌが０．５のものでは、減容処理物の比重が０．１よりも大きくすることが困難であった。
さらに、成形孔の直径Ｄと長さＬとの比Ｄ／Ｌが０．２のものと０．４のものでは、操業温度の高い方が、減容処理物の比重が大きくなり、減容処理が効率的に行うことができることが確認された。
さらに、成形孔の直径Ｄと長さＬとの比Ｄ／Ｌが０．２のものと０．４のものでは、操業温度の高い方が、減容処理物の比重が大きくなり、減容処理が効率的に行うことができることが確認された。
〔実施例４〕
次に、前述の実施形態における減容機の成形孔部分の材質を変更して、減容処理時の成形孔の閉塞状況について確認した。
処理物としてフレキシブル基板を採用した。成形孔の直径Ｄを３ｃｍ，長さＬを１６ｃｍ、Ｄ／Ｌ＝０．１８８、とした。操業温度を１２０℃とし、３３ヶの成形孔を備えた仕切板を用いて、減容処理を実施した。
次に、前述の実施形態における減容機の成形孔部分の材質を変更して、減容処理時の成形孔の閉塞状況について確認した。
処理物としてフレキシブル基板を採用した。成形孔の直径Ｄを３ｃｍ，長さＬを１６ｃｍ、Ｄ／Ｌ＝０．１８８、とした。操業温度を１２０℃とし、３３ヶの成形孔を備えた仕切板を用いて、減容処理を実施した。
成形孔をＳＳ材（一般鋼材）で構成した場合、１００時間の操業後に３３ヶの成形孔のうち３つが閉塞した。一方、成形孔をＳＵＳ材（ステンレス材）で構成した場合、１００時間の操業後に３３ヶの成形孔で閉塞は発生しなかった。
これは、成形孔をＳＵＳ材で構成することで、成形孔の内周面に錆が発生することが抑制され、成形孔のスベリ性が向上したためと判断される。
これは、成形孔をＳＵＳ材で構成することで、成形孔の内周面に錆が発生することが抑制され、成形孔のスベリ性が向上したためと判断される。
６６ 成形孔
Ｓ１３ 減容処理工程
Ｓ１４ 溶融処理工程
Ｓ２２ 加熱工程
Ｓ２３ 押出成形工程
Ｓ２４ 分断工程
Ｓ１３ 減容処理工程
Ｓ１４ 溶融処理工程
Ｓ２２ 加熱工程
Ｓ２３ 押出成形工程
Ｓ２４ 分断工程
Claims (6)
- リサイクル原料を溶融処理設備に投入して溶融処理するためのリサイクル原料の処理方法であって、
前記リサイクル原料は、金属含有フィルム及びフレキシブル基板であり、
前記リサイクル原料を減容化して減容処理物を得る減容処理工程と、前記減容処理物を前記溶融処理設備に投入して燃焼・溶融させる溶融処理工程と、を備えており、
前記減容処理工程においては、前記リサイクル原料を加熱して軟化させる加熱工程と、軟化した前記リサイクル原料を、成形孔の一端側から押し込んで成形体を成形する押出成形工程と、前記成形孔の他端から排出される前記成形体を、切断刃によって分断する分断工程と、を備え、前記押出成形工程において注水することにより前記減容処理物の比重を制御する構成とされ、前記成形孔においては、直径Ｄと長さＬとの比Ｄ／Ｌが０．２以上０．４以下とされており、
前記減容処理工程において、前記減容処理物の比重を、０．１以上０．４以下とするとともに、前記減容処理物の粒径を５０ｍｍ以下とすることを特徴とするリサイクル原料の処理方法。 - 前記減容処理工程の前段に、前記リサイクル原料を破砕する破砕工程、又は、破砕物輸送工程を備えていることを特徴とする請求項１に記載のリサイクル原料の処理方法。
- 前記溶融処理設備が、ロータリーキルン炉であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリサイクル原料の処理方法。
- 前記リサイクル原料は、さらに金属含有紙を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のリサイクル原料の処理方法。
- 前記減容処理物を、シュレッダーダスト、プリント基板類、ガラス類及びスラッジ類と混合した後、前記溶融処理設備に投入することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のリサイクル原料の処理方法。
- 前記減容処理工程の前段に、前記リサイクル原料の破砕物を縮分する縮分工程が設けられており、
前記減容処理工程では、前記縮分工程で排出された破砕物に対して前記減容処理を行うことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のリサイクル原料の処理方法。
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