JP6938414B2

JP6938414B2 - 部品屑の処理方法

Info

Publication number: JP6938414B2
Application number: JP2018063005A
Authority: JP
Inventors: 直樹樋口
Original assignee: JX Nippon Mining and Metals Corp
Current assignee: JX Nippon Mining and Metals Corp
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2021-09-22
Anticipated expiration: 2038-03-28
Also published as: JP2019171298A

Description

本発明は、部品屑の処理方法に関し、特に、使用済み電子・電気機器部品屑、具体的には電線屑のリサイクル処理に好適な部品屑の処理方法に関する。

近年、資源保護の観点から、廃家電製品・ＰＣや携帯電話等の電子・電気機器部品屑から、有価金属を回収することがますます盛んになってきており、その効率的な回収方法が検討され、提案されている。

例えば、特開平９−７８１５１号公報（特許文献１）では、有価金属を含有するスクラップ類を銅鉱石溶錬用自溶炉へ装入し、有価金属を炉内に滞留するマットへ回収させる工程を含む有価金属のリサイクル方法が記載されている。このようなリサイクル方法によれば、銅溶錬自溶炉での銅製錬にスクラップ処理を組み合わせることができるため、有価金属含有率が低いスクラップ類からでも低コストで有価金属を回収することができる。

しかしながら、特許文献１に記載されるような銅溶錬自溶炉を用いた処理においては、電子・電気機器部品屑の処理量が増えことにより、銅溶錬自溶炉でトラブルが発生することが懸念されている。

銅溶錬自溶炉の過還元によるトラブルを発生する手法の一つとして、電子・電気機器部品屑を銅溶錬自溶炉で処理する前に電子・電気機器部品屑を粉砕処理し、容量を小さくすることが提案されている。例えば、特開２０１５−１２３４１８号公報（特許文献２）では、銅を含む電気・電子機器部品屑を焼却後、所定のサイズ以下に粉砕し、粉砕した電気・電子機器部品屑を銅の溶錬炉で処理することが記載されている。

しかしながら、電子・電気機器部品屑の処理量が増加することにより、電子・電気機器部品屑に含まれる物質の種類によっては、その後の銅製錬工程での処理に好ましくない物質（製錬阻害物質）が従来よりも多量に投入されることとなる。このような銅製錬工程に装入される製錬阻害物質の量が多くなると、電子・電気機器部品屑の投入量を制限せざるを得なくなる状況が生じる。

例えば、電子・電気機器部品屑中に含まれる電線屑には、アンチモン（Ｓｂ）を含有する被覆銅線が含まれているが、銅製錬工程にこのようなＳｂを含む物質が多量に混入すると銅製錬における製品である電気銅の品質規格に影響を与えるおそれがある。このような電線屑を製錬工程に送る前に前処理において除去し、銅製錬で回収可能な有価金属を濃縮することができれば、銅製錬工程での部品屑処理をより効率良く進めることができる点で有望である。

例えば、特開２０１３−２２５２２号公報には、電線屑の回収装置の例が記載されている。具体的には、傾斜した選別台上にシャワー装置から水を流すとともに、選別台に斜め上方に向かう振動を与え、粉砕した電線くずを選別台上へ投入することにより、粉砕物中に含まれる銅材等を選別台上の上方に移動させて回収し、粉砕物に含まれる樹脂くずを選別台上の下方部分に移動させて分離する装置が記載されている。

しかしながら、特許文献３に記載されるような回収装置は、電線屑を一度粉砕し、粉砕した後の材料を湿式処理するための従来の装置が記載されるだけであって、電子・電気機器部品屑のような種々の部品を含む原料を処理することについては記載されていない。

特開平９−７８１５１号公報特開２０１５−１２３４１８号公報特開２０１３−２２５２２号公報

上記課題を鑑み、本発明は、電線屑を含む電子・電気機器部品屑の中から、銅製錬工程で回収可能な有価金属の損失を抑制しながら、製錬阻害物質の１つであるＳｂを取り除くことが可能な部品屑の処理方法を提供する。

本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討したところ、電線屑を含む電子・電気機器部品屑に対し、破砕、磁選及び粉砕した後に湿式比重選別を行い、重比重物、中間比重物及び軽比重物に選別することが有効であるとの知見を得た。

以上の知見を基礎として完成した本発明の実施の形態に係る部品屑の処理方法は一側面において、電線屑を含む電子・電気機器部品屑を破砕することと、破砕物を磁力選別して鉄を含む電線屑を除去することと、磁力選別で得られた非磁選物を粉砕処理することと、粉砕処理による粉砕物を湿式比重選別機で重比重物、中間比重物及び軽比重物に分け、軽比重物中にアンチモンを濃縮させることを含む。

本発明に係る部品屑の処理方法は一実施態様において、電子・電気機器部品屑中の電線屑の比率が３０％以上である。

本発明に係る部品屑の処理方法は別の一実施態様において、電子・電気機器部品屑が、風力選別後、スリット状の篩を有する篩別機で選別された篩下物である。

本発明に係る部品屑の処理方法は更に別の一実施態様において、重比重物及び中間比重物から有価金属を回収することを含む。

本発明に係る部品屑の処理方法は更に別の一実施態様において、軽比重物を篩別し、篩上物にアンチモンを更に濃縮させる篩別工程を更に含む。

本発明に係る部品屑の処理方法は更に別の一実施態様において、篩別工程が、０．１〜１．０ｍｍの篩で分別することを含み、１．０ｍｍの篩で篩い分けされた篩上物を取り除く。

本発明に係る部品屑の処理方法は更に別の一実施態様において、有価金属が、金、銀、銅を含む。

本発明に係る部品屑の処理方法は更に別の一実施態様において、電線屑を含む電子・電気機器部品屑を破砕する前に、電子・電気機器部品屑に含まれるネジ及び針金を含むステンレス片を手選別することを更に含む。

本発明によれば、銅製錬工程で回収可能な有価金属の損失を抑制しながら、製錬阻害物質の１つであるＳｂを取り除くことが可能な部品屑の処理方法が提供できる。

本実施例に係る部品屑の処理方法を表す処理フロー及び各処理における主要金属の品位、物量及び分配率を表すフロー図である。

本発明の実施の形態に係る部品屑の処理方法は、電線屑を含む電子・電気機器部品屑を破砕することと、破砕物を磁力選別して鉄を含む電線屑を除去することと、磁力選別で得られた磁選物を粉砕処理することと、粉砕処理による粉砕物を湿式比重選別機で重比重物、中間比重物及び軽比重物に分け、軽比重物中にアンチモンを濃縮させることを含む。

本実施形態に係る「電子・電気機器部品屑」は、廃家電製品・ＰＣや携帯電話等の電子・電気機器を破砕した屑であり、回収された後、適当な大きさに破砕されたものを指す。この電子・電気機器部品屑は、基板、パーツ、筐体などに使われる合成樹脂類（プラスチック）、電線屑、メタル、フィルム状部品屑、破砕や粉砕によって生じる粉状物、その他からなる部品屑を含んでいる。以下に限定されるものではないが、本実施形態では、粒度５０ｍｍ以下に破砕されており、且つ部品屑として単体分離されている割合が７０％以上のものでも電子・電気機器部品屑を好適に処理することができる。

特に、本発明の実施の形態に係る部品屑の処理方法に適した原料としては、種々の部品屑を含む電子・電気機器部品屑の中でも、電線屑の比率を高めた原料が好ましい。電線屑には、被覆銅線、非被覆銅線、鉄屑、ネジ、針金などのステンレス片が含まれる。典型的には、電子・電気機器部品屑中の電線屑の比率が３０％以上、更には６０％以上、更には９０％以上の材料が好適に利用できる。

このような電線屑の比率の高い原料としては、廃家電製品・ＰＣや携帯電話等の電子・電気機器を破砕した後の原料を、風力選別し、スリット状のスリット状の篩を有する篩別機で選別された篩下物が好適に利用できる。このような順で処理された原料を利用することにより、本実施形態に係る湿式比重選別機によってより効率的に軽比重物側にアンチモンを濃縮させることができる。

このような電線屑を含む電子・電気機器部品屑は、具体的には下記の（１）〜（５）の基本構成を有する装置によって処理することができる。

（１）破砕工程
破砕工程は、本実施形態に係る電線屑に衝撃を加えて破砕する工程であり、一軸破砕機、ジョークラッシャー、ハンマーミルなどの粗破砕機などが好適に用いられる。例えば、一軸破砕機を利用する場合には、電線屑を破砕する回転刃の回転数を１〜１０００ｒｐｍ、好ましくは１０〜３００ｒｐｍ、更に好ましくは１００〜２００ｒｐｍで投入量５００〜１５００ｋｇ／ｈで処理することが好ましい。

（２）磁選工程
磁力選別工程では、破砕工程で得られた破砕物を磁力で磁着物と非磁着物とに選別する工程である。磁着物としては、鉄、ステンレスなどを含み、非磁着物としては、銅、アルミ、合成樹脂類などを含む。Ｓｂを含む被覆銅線の破砕物は非磁着物中に含まれる。磁力選別には、磁力線選別機を用いることができる。例えば、鉄除去に磁力線別機を用いた場合は磁力を１０００〜３０００Ｇ、好ましくは１５００〜２５００Ｇ、ステンレスを合わせて除去するために磁力選別機を用いた場合には５０００〜２００００Ｇ、好ましくは１００００〜１５０００Ｇに設定して行うことができる。

（３）粉砕工程
粉砕工程では、磁力選別で得られた破砕処理後の非磁選物を更に細かく粉状にする工程であり、粉砕機を用いた処理が行われる。粉砕機としては、カッターミルなどせん断式の破砕機が用いられる。粉砕機によって非磁選物として粒径約０〜５ｍｍ程度の粉末物が得られる。粉砕機での処理に付随して発生するダストや粉砕機内に残る微粉は処理系外へ出される。

（４）湿式比重工程
粉砕処理で得られた粉砕物は更に湿式比重選別が行われる。湿式比重選別とは、比重の違いにより被処理物を選別する処理であり、湿式比重選別機を用いて処理を行うことができる。湿式比重選別機としては、例えば湿式薄流選別機などを用いることができ、これにより、重比重物、中間比重物及び軽比重物に分類される。重比重物、中間比重物及び軽比重物は相対的な比重の違いを意味するものであるが、概ね重比中物は嵩比重が１．２〜１０．０ｇ／ｃｍ³、中間比重物は嵩比重が０．６〜１．２ｇ／ｃｍ³、軽比重物は嵩比重が０．２〜０．６ｇ／ｃｍ³程度である。

湿式比重選別は、例えばテーブル選別機を用いて処理を行うことができる。これにより、Ｓｂを含む被覆銅線の粉状物は軽比重物側に濃縮され、重比重物中に金を含む有価金属が濃縮される。有価金属は中間比重物にも多く含まれるため、重比重物及び中間比重物から有価金属を回収する。

（５）篩別工程
Ｓｂが濃縮された軽比重物にも金、銀、銅などの有価金属が含まれているため、軽比重物に対しては、更に篩別工程を実施する。篩別工程は、軽比重物を篩にかけて選別する工程であり篩別機を用いて処理することができる。篩としては０．１〜１．０ｍｍの篩を用いることができ、更に好ましくは０．５〜１．０ｍｍの篩を用いることができる。

篩別工程によって得られた篩上物にはＳｂが濃縮されるため、篩上物を取り除くことにより、電線屑中からＳｂを分離することができる。篩下物には、金、銀、銅などの有価金属が含まれるため、上述の重比重物及び中間比重物と同様に製錬工程において処理する処理物とすることで、電線屑中の被覆銅線に含まれるＳｂを選択的に分離でき、これにより銅製錬で回収可能な金属を濃縮して銅製錬工程での部品屑処理をより効率的に進めることが可能となる。

なお、粉砕工程に供給される破砕物中にネジ、針金などの異物が混入すると、破砕機のカッターを傷める場合がある。そのため、電線屑を含む電子・電気機器部品屑を破砕処理する前に、電線屑に含まれるネジ、針金を含むステンレス片や鉄片を除去する手選別工程を更に含むことが好ましい。

以下に本発明の実施例を比較例と共に示すが、これらの実施例は本発明及びその利点をよりよく理解するために提供するものであり、発明が限定されることを意図するものではない。

図１に示すように、電線屑を質量比で３０％程度含む電子・電気機器部品屑に対し、上述した手選、破砕、磁選、粉砕、湿式比重選別を行って、重比量物、軽比量物、中間比量物を得たところ、軽比量物中に原料全体の５０％程度のＳｂを濃縮させることができた。更に、軽比量物に対して１．０ｍｍの篩を用いて篩い分けを行ったところ、１．０ｍｍの篩の篩上物にアンチモンを３５％濃縮させることができた。

このように、本実施例によれば、湿式比重選別により軽比重物を選別し、軽比重物に対して篩別工程を行うことにより、Ｓｂの濃縮とＡｕの重比重物、中間比重物及び篩下物への濃縮ができることが分かった。

Claims

電線屑を含む電子・電気機器部品屑を破砕することと、
破砕物を磁力選別して鉄を含む電線屑を除去することと、
磁力選別で得られた非磁選物を粉砕処理することと、
前記粉砕処理による粉砕物を湿式比重選別機で重比重物、中間比重物及び軽比重物に分け、前記軽比重物中にアンチモンを濃縮させること
を含むことを特徴とする部品屑の処理方法。
前記電子・電気機器部品屑中の前記電線屑の比率が３０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の部品屑の処理方法。
前記電子・電気機器部品屑が、風力選別後、スリット状の篩を有する篩別機で選別された篩下物であることを特徴とする請求項１又は２に記載の部品屑の処理方法。
前記重比重物及び前記中間比重物から有価金属を回収することを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品屑の処理方法。
前記軽比重物を篩別し、篩上物にアンチモンを更に濃縮させる篩別工程を更に含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の部品屑の処理方法。
前記篩別工程が、０．１〜１．０ｍｍの篩で分別することを含み、１．０ｍｍの篩で篩い分けされた篩上物を取り除くことを特徴とする請求項５に記載の部品屑の処理方法。
前記有価金属が、金、銀、銅を含むことを特徴とする請求項４に記載の部品屑の処理方法。
前記電線屑を含む電子・電気機器部品屑を破砕する前に、前記電子・電気機器部品屑に含まれるネジ及び針金を含むステンレス片を手選別することを更に含む請求項１〜７のいずれか１項に記載の部品屑の処理方法。