JP2001220460A - Method for treating resin waste - Google Patents

Method for treating resin waste

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JP2001220460A
JP2001220460A JP2000028737A JP2000028737A JP2001220460A JP 2001220460 A JP2001220460 A JP 2001220460A JP 2000028737 A JP2000028737 A JP 2000028737A JP 2000028737 A JP2000028737 A JP 2000028737A JP 2001220460 A JP2001220460 A JP 2001220460A
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JP
Japan
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resin
antimony
bromine
resin composition
styrene
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Application number
JP2000028737A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Fujisawa
剛士 藤沢
Yoshiyuki Arai
義之 新井
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Asahi Kasei Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for effectively recovering and fractionating bromine and antimony as antimony trioxide from TV housing wastes, by which treated resins can be used as a solidified fuel. SOLUTION: This method for treating resin wastes is characterized by melting TV housing wastes in a reactor having a structure similar to those of figure 2 and figure 3 (not shown) at a temperature of 280 to 370 deg.C in a treating surface area of 5 to 100 m2 and at a specific energy value of 10 to 300 MJ/m3. Bromine and antimony can effectively be recovered.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【本発明の属する技術分野】本発明は臭素を大量に含ん
だ樹脂廃棄物、特にTV筐体廃材から臭素とアンチモン
を気化分離回収することにより、両成分を分離回収し、
固形化燃料を製造する方法である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention separates and recovers both components by vaporizing and separating bromine and antimony from resin waste containing a large amount of bromine, particularly from TV casing waste.
This is a method for producing a solidified fuel.

【0002】[0002]

【従来の技術】TV筐体材料はスチレン系樹脂組成物が
多く用いられている。これにはUL規格を満足させる
為、難燃剤及び難燃助剤が混練されており、特に臭素系
化合物が10〜20重量%混練されている。この為、筐
体樹脂材料には12〜15重量%の臭素が含まれている
ことになり、廃棄処理には簡単に焼却処分ができない。
また燃焼時難燃助剤として添加されている三酸化二アン
チモンが樹脂成分と難燃剤と反応して揮発性の強い三臭
化アンチモンに変化する。2001年に家電リサイクル
法が施行されるようになると家電メーカーに回収義務が
発生し、家電メーカー側が回収材料を再利用しなくては
ならなくなってくる。家電に使用されている金属材料や
ガラス部品は再使用の目処が立っている一方で、こと筐
体材料はその目処が立っていない。燃焼処理するにも大
量の臭素が含有さてれいる為に、燃焼時に臭素化ダイオ
キシンやベンゾフランが発生する可能性がある。また最
近、最終処分される埋め立て処分場も少なくなり次第に
困難になりつつあるのが現状である。
2. Description of the Related Art Styrene resin compositions are often used as TV housing materials. In order to satisfy the UL standard, a flame retardant and a flame retardant auxiliary are kneaded, and in particular, a bromine compound is kneaded at 10 to 20% by weight. For this reason, the housing resin material contains 12 to 15% by weight of bromine, and cannot be easily incinerated for disposal.
Also, diantimony trioxide added as a flame retardant aid during combustion reacts with the resin component and the flame retardant to change to highly volatile antimony tribromide. When the Home Appliance Recycling Law comes into effect in 2001, home appliance manufacturers will be required to collect and the home appliance manufacturers will have to reuse the collected materials. While metal materials and glass parts used in home appliances are expected to be reused, housing materials are not. Since a large amount of bromine is contained in the burning treatment, brominated dioxin and benzofuran may be generated during burning. In recent years, the number of landfills for final disposal has been decreasing, and it is becoming increasingly difficult.

【0003】当該廃棄物を処理する方法として、押出機
を用いた連続処理方法が考えられるが、処理樹脂中に含
まれる臭素は良く取り除けるものの、臭素を取り除く為
に時間がかかり、この為に副生成する有機アンチモン化
合物や高沸点炭化水素が回収ガス成分に含まれ、アンチ
モンを有価物として取り出す時に三酸化二アンチモンの
純度が低く、再利用が困難であるという問題があった。
As a method for treating the waste, a continuous treatment method using an extruder can be considered, but although bromine contained in the treated resin can be removed well, it takes time to remove the bromine, and for this reason, it is difficult to remove the bromine. The generated organic antimony compound and high-boiling-point hydrocarbon are contained in the recovered gas component, and when antimony is taken out as a valuable material, there is a problem that diantimony trioxide has low purity and is difficult to reuse.

【0004】[0004]

【発明が解決するとする課題】本発明の課題はこの臭素
とアンチモンを短時間、高収率で除去回収し、処理した
樹脂を固形化燃料として利用できうる方法また、高純度
の三酸化二アンチモンを回収できる方法を提供すること
である。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for removing and recovering bromine and antimony in a short period of time and with high yield so that the treated resin can be used as a solidified fuel. Is to provide a method for recovering wastewater.

【0005】[0005]

【課題を解決する為の手段】発明者等は臭素系化合物を
含んだスチレン系樹脂組成物を回転式攪拌機能を有する
装置によって処理剤と廃棄物との攪拌効率を上げてるこ
とによって臭素とアンチモンが臭化水素と三臭化アンチ
モンに変化せしめ、両者の回収が容易に行われ、ガス回
収成分の中には残った樹脂に殆ど臭素とアンチモンが含
まれないことを突きとめた。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention increased the efficiency of stirring a treating agent and waste with a styrenic resin composition containing a bromine compound by using a device having a rotary stirring function, thereby obtaining bromine and antimony. Changed to hydrogen bromide and antimony tribromide, and both were easily recovered, and it was found that the remaining resin contained almost no bromine and antimony in the gas recovery components.

【0006】すなわち本発明は、 (1)回転式攪拌機能を有する装置を用いて臭素系難燃
剤とアンチモン化合物を含むスチレン系樹脂組成物から
臭素とアンチモンを連続的に分離回収する方法に於い
て、該回転式攪拌装置の有効処理表面積が5m2乃至1
00m2及び、該スチレン系樹脂組成物温度が280乃
至370℃であることを特徴とする方法。 (2)回転式攪拌機能を有する装置で処理される樹脂廃
棄物が樹脂温度が300℃に達するまでに被る比エネル
ギーの値が10MJ/m3乃至300MJ/m3であるこ
とを特徴とする上記(1)に記載の方法。
That is, the present invention relates to (1) a method for continuously separating and recovering bromine and antimony from a styrene-based resin composition containing a bromine-based flame retardant and an antimony compound using an apparatus having a rotary stirring function. The effective processing surface area of the rotary stirring device is 5 m 2 to 1
00 m 2, and the temperature of the styrene resin composition is 280 to 370 ° C. (2) The value of the specific energy applied to the resin waste treated by the apparatus having a rotary stirring function until the resin temperature reaches 300 ° C. is 10 MJ / m 3 to 300 MJ / m 3. The method according to (1).

【0007】(3)該方法が、ポリオレフィン系処理剤
を該スチレン系樹脂組成物に20〜70重量%添加しす
ることを特徴とする上記(1)乃至(2)に記載の方
法。 (4)該回転式攪拌機能を有する装置が、減圧度13.
3kPa以下であることを特徴とする上記(1)乃至
(3)に記載の方法。 (5)上記(1)乃至(4)の方法に於いて得られる臭
素含有量2wt%以下の固形燃料。
(3) The method according to (1) or (2), wherein the polystyrene-based treating agent is added to the styrene-based resin composition in an amount of 20 to 70% by weight. (4) The apparatus having the rotary stirring function operates at a reduced pressure of 13.
The method according to any one of (1) to (3), wherein the pressure is 3 kPa or less. (5) A solid fuel having a bromine content of 2 wt% or less, obtained by the method of (1) to (4).

【0008】(6)上記(1)乃至(4)の方法で発生
するガスを、アルカリ水溶液と反応させ、pH12〜7
の範囲で該スチレン系樹脂組成物から三酸化二アンチモ
ンを取り出す方法。 (7)上記(1)乃至(4)及び(6)の方法で得られ
る三酸化二アンチモン。である。
(6) The gas generated by the above methods (1) to (4) is reacted with an aqueous alkali solution to obtain a gas having a pH of 12 to 7.
A method of extracting diantimony trioxide from the styrenic resin composition in the range of. (7) diantimony trioxide obtained by the methods (1) to (4) and (6). It is.

【0009】以下に本発明を詳細に述べる。本発明の回
転式攪拌機能を有する装置(以下回転式混練機)とは例
えば樹脂を混練するニーダーや押出機、或いは分解炉の
中に攪拌子が搭載されて、処理される樹脂が回転によっ
て、表面が更新される機能を有する装置の事をいう。本
発明の臭素系難燃剤とは、デカブロモジフェニルエーテ
ル、テトラブロモビスフェノールA、若しくは分子内部
にエポキシ基、若しくは水酸基を持つ臭素含有量が70
重量%以上のタブロム化エポキシ化合物及びヘキサブロ
モベンゼン等がある。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. The apparatus having a rotary stirring function of the present invention (hereinafter referred to as a rotary kneader) is, for example, a kneader or an extruder for kneading a resin, or a stirrer mounted in a decomposition furnace, and the resin to be processed is rotated. A device that has the function of updating the surface. The brominated flame retardant of the present invention refers to decabromodiphenyl ether, tetrabromobisphenol A, or a bromine content having an epoxy group or a hydroxyl group in the molecule of 70%.
Weight percent or more of a tabromized epoxy compound and hexabromobenzene.

【0010】本発明のアンチモン化合物とは、三臭化ア
ンチモン、アルキルアンチモン(アルキルスチビン)あ
るいスチビン化合物の事をいう。本発明の臭素とアンチ
モンを分離回収するとは、臭素やアンチモンを揮発性の
ある化合物に変化させて気化させ、このガスを回収、樹
脂成分から分離する事をいう。また発生するガスとはこ
れによって発生した揮発性臭素化合物の事を言い、例え
ば臭化水素、三臭素化アンチモン、アルキルアンチモン
等を言う。
The antimony compound of the present invention means antimony tribromide, alkylantimony (alkylstibine) or stibine compound. Separation and recovery of bromine and antimony in the present invention means that bromine and antimony are converted into volatile compounds and vaporized, and this gas is recovered and separated from resin components. The generated gas means a volatile bromine compound generated by the gas, for example, hydrogen bromide, antimony tribromide, alkylantimony and the like.

【0011】請求項に記載の比エネルギーとは処理され
る樹脂がどの位の剪断エネルギーを被ったかを示す指標
で、樹脂と難燃剤、若しくは難燃剤と処理剤が剪断によ
ってどれ位の練りを受けたかを示す。この値が大きいほ
ど難燃剤と樹脂が迅速に反応する。比エネルギーev
以下の様に定義される。 ev=η・(dγ/dt)・τ ここで、(dγ/dt)は平均剪断速度、ηは樹脂化合
物の粘度、τは滞留時間、即ち樹脂温度が300℃まで
に達する迄に樹脂が被る比エネルギーの事をいう。つま
りevとは樹脂または樹脂と処理剤が予熱段階と反応機
内部で被る比エネルギーを示す。
The specific energy described in the claims is an index indicating how much shear energy the resin to be treated has undergone, and how much the resin and the flame retardant or the flame retardant and the treatment agent are kneaded by shearing. Indicates As this value is larger, the flame retardant and the resin react more quickly. The specific energy ev is defined as follows. e v = η · (dγ / dt) · τ where (dγ / dt) is the average shear rate, η is the viscosity of the resin compound, and τ is the residence time, that is, the resin is heated until the resin temperature reaches 300 ° C. It refers to the specific energy incurred. That shows the specific energy processing agent resin or resin suffered by reactor internal preheating stage the e v.

【0012】本発明の有効処理表面積とは揮発性の臭素
化合物及びアンチモン化合物を取り除く為の揮発表面積
の更新度を示すもので以下の様に定義される。ここで、
回転式攪拌機能を有する装置(以下攪拌反応機と称す)
として回転式混練機の場合について有効表面積の誘導の
方法について説明する。この場合樹脂溶融体は図の様な
形で混練機内部に存在する。
The effective treated surface area of the present invention indicates the degree of renewal of the volatile surface area for removing volatile bromine compounds and antimony compounds, and is defined as follows. here,
Device with rotary stirring function (hereinafter referred to as stirring reactor)
A method for inducing an effective surface area will be described for a rotary kneader. In this case, the resin melt exists inside the kneader in the form shown in the figure.

【0013】図1の様に回転式混練機のバレルをスクリ
ュー方向に対して垂直に見た断面を考える。この時、ス
クリューが回転する場合には樹脂溜まり(図番号4)が
回転する事によって引き延ばされ、バレル内表面に薄い
膜(図番号5)を作る。この薄いフィルム状の樹脂被膜
から臭化水素及びアンチモン化合物が揮発していく。こ
の時のスクリューの単位構成エレメント長さdLあたり
のフィルム面積dSfは以下の様な式で表される。
Consider a section of the barrel of the rotary kneader as viewed in a direction perpendicular to the screw direction as shown in FIG. At this time, when the screw rotates, the resin pool (FIG. 4) is stretched by the rotation, and a thin film (FIG. 5) is formed on the inner surface of the barrel. Hydrogen bromide and antimony compounds volatilize from the thin film-like resin coating. At this time, the film area dS f per unit element length dL of the screw is represented by the following equation.

【0014】dSf=(1/2)・D・[(4π−2
β)−3(θ+α)]dL ここでDはシリンダの内部直径を示し、πを円周率、β
を側面開口角(フランク角度)、αをスクリューエレメ
ントの頂点角度とする。樹脂成分から揮発成分を取り除
く場合にはこのフィルム表面積が処理時、どれくらい稼
げるかによる。この指標を処理面積と定義する。従っ
て、回転式混練機の処理表面積は以下の様になる。
DS f = (1/2) · D · [(4π−2
β) -3 (θ + α)] dL where D represents the internal diameter of the cylinder, π is the pi, β
Is the side opening angle (flank angle), and α is the vertex angle of the screw element. When removing volatile components from the resin component, it depends on how much the film surface area can be obtained during processing. This index is defined as a processing area. Accordingly, the processing surface area of the rotary kneader is as follows.

【0015】Sf=∫dSf=(1/2)・D∫[(4π
−β)−n(θ+α)]dL 但し積分範囲はL=0 → L=L0迄 ここでL0は回転式混練機のバレル長さを示し、nは樹
脂溜まりの数を示す。樹脂溜まりに関係する角度θはス
クリューエレメント構成がデスク型で構成される場合は
Lの依存性はあまりないと推定されるので、上記の方程
式は単純化できうる。
S f = {dS f = (1 /) · D} [(4π
−β) −n (θ + α)] dL However, the integration range is from L = 0 to L = L0 where L0 indicates the barrel length of the rotary kneader, and n indicates the number of resin pools. Since the angle θ related to the resin pool is presumed to have little dependence on L when the screw element configuration is a desk type, the above equation can be simplified.

【0016】この様にして求めた処理表面積Sfから処
理時の有効処理表面積Seを導き出す。この面積は回転
式混練機で樹脂が処理された時にどれだけ表面の脱気表
面積になったかを示すもので、以下の様に定義される。 Se=Sf・τ/tf ここでτは回転式混練機の滞留時間、tfはこの処理表
面が新しく再生するまでの時間を示し、1/tfは単位
時間あたりの処理表面の更新回数を示す。このtfの値
は以下の式によって導き出される。
[0016] derive the effective processing surface area S e at the time of processing from the processing surface area S f obtained in this manner. This area indicates how much the surface has been degassed when the resin is treated by the rotary kneader, and is defined as follows. S e = S f · τ / t f where τ is the residence time of the rotary kneader, t f is the time until the treated surface is newly regenerated, and 1 / t f is the treated surface per unit time. Indicates the number of updates. The value of this t f is derived by the following equation.

【0017】tf=(1/2)・(D/v)[(4π−
2β)/n − θ − α ] ここでvはスクリューのバレル内面に於ける速度を示し
(バレルの内径)×(スクリュー回転数)である。上記
は回転式混練機(ニーダー)の例であるが、上記定義の
用に常に表面が更新される様な方式の反応器であれば、
ニーダーに限定はされない。例えば、反応器に障害物を
充填してある充填塔などでも良い。この時の有効処理表
面積は Se=a・N・F となる。ここでaは充填物一つあたりの表面積でありN
は充填塔に存在する充填物の個数、Fは表面更新係数を
示す。
T f = (1/2) · (D / v) [(4π−
2β) / n−θ−α] Here, v indicates the speed of the screw on the inner surface of the barrel, and is (inner diameter of barrel) × (number of screw rotations). The above is an example of a rotary kneader (kneader), but if the reactor is of such a type that the surface is constantly updated for the above definition,
It is not limited to kneaders. For example, a packed tower in which an obstacle is filled in a reactor may be used. The effective surface area at this time is as follows: Se = a · N · F Where a is the surface area per packing and N
Indicates the number of packings present in the packed tower, and F indicates the surface renewal coefficient.

【0018】本発明の連続的にとは、臭素系難燃剤を含
む樹脂組成物を処理剤と反応させて、これをオートクレ
ーブの様な回分系プロセスで反応させるのでは無く、例
えば押出機等回転式混練機の様なものを用いて両者を連
続的に反応、揮発性の強い臭素化合物を脱気する事によ
って連続的に臭素やアンチモンを取り除くことをいう。
本発明の臭素含有率2wt%以下の固体燃料とは、上記
の処理によって得られた処理された樹脂成分の事をい
う。
In the present invention, the term "continuously" does not mean that a resin composition containing a brominated flame retardant is reacted with a treating agent and then reacted in a batch process such as an autoclave. It refers to the continuous removal of bromine and antimony by continuously reacting both with a type kneader and degassing highly volatile bromine compounds.
The solid fuel having a bromine content of 2 wt% or less according to the present invention refers to a treated resin component obtained by the above treatment.

【0019】本発明のアルカリ水溶液と反応させとは、
上記の処理で発生するガスをpH7以上の水溶液と反応
させる、いわゆる中和反応のことをいう。ここで言うア
ルカリ水溶液とは例えば苛性ソーダ、苛性、炭酸ソー
ダ、重曹、若しくは消石灰等の水溶液をいい、好ましく
はpH10以上が良い。
The reaction with the aqueous alkali solution of the present invention means that
This is a so-called neutralization reaction in which the gas generated in the above treatment is reacted with an aqueous solution having a pH of 7 or more. Here, the alkaline aqueous solution refers to an aqueous solution of, for example, caustic soda, caustic, sodium carbonate, baking soda, or slaked lime, and preferably has a pH of 10 or more.

【0020】TV筐体廃棄物、即ちスチレン系臭素系難
燃組成物(以下TV筐体廃棄物)を加熱後反応させた
り、処理剤であるポリオレフィン樹脂を混練させて反応
させ、その後反応ガスを有効に脱気除去するには、円筒
状の真空槽内に於いて、溶融樹脂を真空槽の内壁に押し
つけたり、或いは真空槽に格子状の充填物を入れて、溶
融樹脂を落下させる事によって常に表面更新をしていく
方法が好ましいが、より好ましくは攪拌反応機、更に好
ましくは回転式混練機を用いるのがよい。また反応を有
効且つ迅速に進めるにはこのスクリューの設計を工夫す
る必要がある。ここでいうスチレン系樹脂とはスチレン
含有量が50重量%以上のポリスチレン、ハイインパク
トポリスチレン、スチレンメタクリル酸共重合体、スチ
レンアクリロニトリル共重合体、スチレンメタクリル酸
共重合体及びスチレン無水マレイン酸共重合物を言う。
TV casing waste, that is, a styrene-based bromine-based flame-retardant composition (hereinafter referred to as TV casing waste) is heated and reacted, or a polyolefin resin as a treating agent is kneaded and reacted. For effective degassing and removal, in a cylindrical vacuum tank, the molten resin is pressed against the inner wall of the vacuum tank, or a grid-like filling is put into the vacuum tank, and the molten resin is dropped. A method of constantly renewing the surface is preferable, but it is more preferable to use a stirring reactor, more preferably a rotary kneader. Further, it is necessary to devise the design of this screw in order to proceed the reaction effectively and quickly. The styrene-based resin referred to herein is polystyrene having a styrene content of 50% by weight or more, high impact polystyrene, styrene methacrylic acid copolymer, styrene acrylonitrile copolymer, styrene methacrylic acid copolymer, and styrene maleic anhydride copolymer. Say

【0021】本発明のポリオレフィン系処理剤とは分子
式CnH2nで示される高分子アルカン、即ちポリプロ
ピレン、ポリエチレン、若しくは両者の相互共重合体
や、ワックス、即ちPE及びPPワックスを示す。本発
明は回転式混練機内部の工夫を行う事によって、TV筐
体廃棄物はポリオレフィン系処理剤と減圧下で有効的に
臭素とアンチモンが除去される。
The polyolefin-based treating agent of the present invention refers to a high-molecular alkane represented by the molecular formula CnH2n, ie, polypropylene or polyethylene, or a mutual copolymer thereof, or a wax, ie, a PE or PP wax. In the present invention, by devising the inside of the rotary kneader, the TV casing waste is effectively removed of bromine and antimony under a reduced pressure with a polyolefin-based treating agent.

【0022】廃棄物樹脂と処理剤(ポリオレフィン系処
理剤)は回転式混練機に投入させる前に予め予熱混練さ
れているものが良い。これには押出機を用いるのが適し
ているが、このスクリューの圧縮比を上げて、樹脂温度
(該スチレン系樹脂組成物の温度)220℃で内圧10
0気圧以上に設計すると尚好ましい。また、この混練を
更に良くする為に押出機で予熱及び混練する時、及び回
転式混練機で樹脂が被る比エネルギーを樹脂温度が30
0℃に達成する前に、10M〜300MJ/m 3、好ま
しくは30M〜280MJ/m3、更に好ましくは80
M〜200MJ/m3に設定するのが良い。10MJ未
満では樹脂及び処理剤は充分に反応せず、300MJを
越えると反応が進みすぎて樹脂の回収率の低下を招く。
Waste resin and treating agent (polyolefin-based
Pre-kneading before mixing in the rotary kneader.
What is good. An extruder is suitable for this
However, by increasing the compression ratio of this screw,
(Temperature of the styrene resin composition)
It is more preferable to design the pressure at 0 atm or more. Also, this kneading
When preheating and kneading with an extruder to improve
The specific energy that the resin incurs in the tumbling kneader is 30
Before reaching 0 ° C., 10 M-300 MJ / m Three, Preferred
Or 30M to 280MJ / mThree, More preferably 80
M to 200 MJ / mThreeIt is good to set. 10MJ not yet
When full, the resin and treating agent do not react sufficiently,
If it exceeds, the reaction proceeds too much, resulting in a decrease in the resin recovery rate.

【0023】また300℃以上の樹脂温度では難燃剤と
樹脂が反応しはじめるので練りの効果がでない。この様
な条件、難燃剤とスチレン系樹脂、或いはポリオレフィ
ン系処理剤は完全に分散混合でき、完全に反応しうる。
回転式混練機の温度設定はホッパー下を80℃にし。メ
タリンクゾーンでは220℃に到達するようにする。回
転式混練機排出出口い於ける樹脂温度300℃が好まし
い。この時の回転式混練機から払い出しされる樹脂を液
体窒素でクエンチ後、メチルエチルケトン溶液に溶解後
(1wt%懸濁液、アンドラセンピペットを用いて沈降
法による処理剤の平均粒径を求めた時の数値が100μ
m以下であるのが好ましい。280℃に温度が到達する
とここで初めて臭素系難燃剤と三酸化二アンチモン及び
処理剤が反応を始め、三臭化アンチモンとHBrが発生
する。
At a resin temperature of 300 ° C. or higher, the flame retardant and the resin begin to react, so that the effect of kneading is not obtained. Under these conditions, the flame retardant and the styrene-based resin or polyolefin-based treating agent can be completely dispersed and mixed, and can react completely.
The temperature of the rotary kneader was set to 80 ° C below the hopper. In the metalink zone, reach 220 ° C. The resin temperature at the outlet of the rotary kneader is preferably 300 ° C. At this time, the resin discharged from the rotary kneader is quenched with liquid nitrogen and then dissolved in a methyl ethyl ketone solution (1 wt% suspension, when the average particle size of the treating agent is determined by a sedimentation method using an Andracene pipette) Is 100μ
m or less. When the temperature reaches 280 ° C., the brominated flame retardant, diantimony trioxide and the treating agent begin to react for the first time, and antimony tribromide and HBr are generated.

【0024】この反応は凡そ3分(300℃)で反応が
完結してしまう為に、5分以内に臭素及びアンチモンを
除去してやる必要がある。というのも三臭化アンチモン
が樹脂やガスと反応して有機アンチモン化合物に変化し
てしまう為である。特に処理時間のかかる回分系や回転
式混練機を用いた系ではその発生率が高く、更に有機ア
ンチモンはアルカリ水溶液で加水分解を起こして、三酸
化二アンチモンと高級アルコール類になるが、同時にア
ルカリ金属高級アルコラートを生成し、三酸化二アンチ
モンを抱き込んで生成する三酸化二アンチモンの純度を
低下させる。
Since this reaction is completed in about 3 minutes (300 ° C.), it is necessary to remove bromine and antimony within 5 minutes. This is because antimony tribromide reacts with a resin or gas to change into an organic antimony compound. Particularly in a batch system requiring a processing time or a system using a rotary kneader, the generation rate is high. Further, organic antimony is hydrolyzed with an aqueous alkali solution to form diantimony trioxide and higher alcohols. A metal higher alcoholate is produced, and the purity of diantimony trioxide formed by embracing diantimony trioxide is lowered.

【0025】この三臭化アンチモンを効率よく取り除く
為には有効処理表面積が、5〜100m2以下、好まし
くは20〜100m2、更に好ましくは50〜100m2
が良い。有効処理表面積が5m2を下回ると三臭化アン
チモンが樹脂本体と反応してアルキルアンチモンを生成
し、回収アンチモンの純度を低下させ、100m2を越
えると樹脂の回収率が低下する。更にこの時の樹脂温度
は280〜370℃、この好ましくは280℃〜330
℃、更に好ましくは280℃〜310℃が良い。280
℃以下であるとハロゲンとアンチモンが充分に回収され
ず、高すぎると樹脂自体の熱分解によってガス化が促進
されてしまうばかりか、三臭化アンチモンが更に有機物
と反応して、アルキルアンチモンを生成してしまい、ガ
ス処理が困難になる。
[0025] The effective processing surface area in order to remove efficiently this tribromide antimony, 5~100m 2 or less, preferably 20~100m 2, more preferably 50~100m 2
Is good. When the effective surface area is less than 5 m 2 , antimony tribromide reacts with the resin body to form alkylantimony, which lowers the purity of recovered antimony. When the effective surface area exceeds 100 m 2 , the resin recovery rate decreases. Further, the resin temperature at this time is 280 to 370 ° C, preferably 280 ° C to 330 ° C.
° C, more preferably 280 ° C to 310 ° C. 280
If the temperature is lower than ℃, halogen and antimony are not sufficiently recovered. If it is too high, gasification is promoted not only by thermal decomposition of the resin itself, but also antimony tribromide further reacts with organic substances to generate alkylantimony. Gas processing becomes difficult.

【0026】回転式混練機とスチレン系樹脂組成物とが
接触する部分(バレル等)とスチレン系樹脂組成物との
温度の差は、回転式混練機の入口付近では回転式混練機
側のほうがかなり温度が高く、混練が進むにつれて該樹
脂組成物の温度が上昇し回転式混練機との温度差が縮ま
り、混練条件によっては発熱が発生し該樹脂組成物の温
度のほうが回転式混練機側の温度よりも高くなることも
ある。尚この時の減圧度は13.3kPa以下が良く、
好ましくは6.67kPa、更に好ましくは1.33k
Paが良い。
The difference in temperature between the portion (barrel etc.) where the rotary kneader and the styrene resin composition come into contact and the styrene resin composition is closer to the rotary kneader side near the inlet of the rotary kneader. The temperature of the resin composition is considerably high, and as the kneading progresses, the temperature of the resin composition rises, the temperature difference with the rotary kneader decreases, and depending on the kneading conditions, heat is generated, and the temperature of the resin composition is higher than that of the rotary kneader. May be higher than the temperature. The degree of pressure reduction at this time is preferably 13.3 kPa or less,
Preferably 6.67 kPa, more preferably 1.33 kPa
Pa is good.

【0027】この様に処理された溶融樹脂成分はワック
ス状となり、ハロゲンとアンチモンが殆ど含まれないの
で、冷却後固めて固形燃料としても良いし、更に油化し
ても良い。本発明の発生ガスとは、臭化水素や三臭化ア
ンチモンが含まれる。これは水酸化ナトリウム水溶液
か、若しくはそれに準じる水溶液を良く冷やして噴霧す
るか、若しくは洗浄塔(スクラバー)を通しても良い。
この時の処理後のpHは7〜13に揃える必要がある。
このpHを越えると水溶液にアンチモンがアンチモン酸
塩として溶解し始め、それ以下であるとオキソ臭化アン
チモンが水溶液に溶け出すので好ましくない。処理液を
濾別すると、三酸化二アンチモンとNaBr水溶液が回
収される。この時の三酸化二アンチモンの純度は90w
t%以上である。
The thus treated molten resin component becomes waxy and contains almost no halogen and antimony. Therefore, after cooling, it may be solidified as a solid fuel or further oilified. The generated gas of the present invention includes hydrogen bromide and antimony tribromide. For this, an aqueous solution of sodium hydroxide or an equivalent aqueous solution may be cooled well and sprayed, or may be passed through a washing tower (scrubber).
At this time, the pH after the treatment needs to be adjusted to 7 to 13.
If the pH is exceeded, antimony starts to dissolve in the aqueous solution as an antimonate, and if the pH is lower than that, undesired antimony oxobromide is dissolved in the aqueous solution. When the treatment liquid is separated by filtration, diantimony trioxide and an aqueous solution of NaBr are recovered. The purity of diantimony trioxide at this time is 90 w
t% or more.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】(1)実施プロセス 発明の実施に用いたプロセスを図1に示す。TV筐体廃
棄物と処理剤を反応する前に良く混練する為に、回転式
混練機の前に二軸押出機を設置する。廃棄物と処理剤の
混練を良くするために、押出機先端の圧力を100〜1
20気圧に保つ。次にオリフィス管を通して溶融樹脂は
横型連続混練機へと送られ、一気に脱気処理が行われ
る。この時の減圧度は1.33k〜8.68kPaであ
った。ここでの処理時間は5分以内に払い出される用に
設定した。発生ガスは直接耐腐食性のセラミック真空ポ
ンプで引き、排気ラインを洗浄塔に接続する。洗浄塔の
上段より水酸化ナトリウム水溶液を噴霧してガスを反応
せしめ、三臭化アンチモンと臭化水素を除外する。この
時の回収洗浄液のpHを7〜12の範囲内に納めるよう
調整した。回収洗浄液は白色の懸濁状態で連続濾過装置
に送られ、三酸化二アンチモンとNaBr溶液が分離さ
れる。三酸化アンチモンは乾固され粗アンチモンにな
り、NaBrは水を蒸発させて得られる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (1) Implementation Process FIG. 1 shows a process used to implement the invention. A twin screw extruder is installed in front of the rotary kneader to knead the TV casing waste and the treatment agent well before reacting. In order to improve the kneading of the waste and the treating agent, the pressure at the tip of the extruder should be 100 to 1
Keep at 20 atm. Next, the molten resin is sent to the horizontal continuous kneader through the orifice tube, and degassing is performed at a stretch. The degree of pressure reduction at this time was 1.33 k to 8.68 kPa. The processing time here was set to be paid out within 5 minutes. The generated gas is drawn directly by a corrosion-resistant ceramic vacuum pump, and the exhaust line is connected to the washing tower. An aqueous sodium hydroxide solution is sprayed from the upper stage of the washing tower to react the gas, and antimony tribromide and hydrogen bromide are excluded. At this time, the pH of the collected washing liquid was adjusted to fall within the range of 7 to 12. The recovered washing liquid is sent to a continuous filtration device in a white suspended state, and diantimony trioxide and a NaBr solution are separated. Antimony trioxide is dried to become crude antimony, and NaBr is obtained by evaporating water.

【0029】(2)ハロゲン及びアンチモンの分析 ハロゲンの分析は燃焼フラスコにて試料を純酸素下で燃
焼させ、このガスを燃焼不フラスコに張ってある水に吸
収させ、酢酸及び酢酸ナトリウム混合溶液を添加後、臭
素イオンメーター(東亜電波(株)製、IN55Sで測
定する。アンチモンはIPA法(プラズマイオン分析
法)にて測定を行う。
(2) Analysis of Halogen and Antimony In the analysis of halogen, a sample was burned under pure oxygen in a combustion flask, this gas was absorbed in water stretched over a non-burning flask, and a mixed solution of acetic acid and sodium acetate was added. After the addition, a bromine ion meter (manufactured by Toa Denpa Co., Ltd., IN55S) is used, and antimony is measured by an IPA method (plasma ion analysis method).

【0030】(3)モデル廃棄物の作成 モデル廃棄物は市販HIPS、例えば商標名エーアンド
エムポリスチレンH8117(メルトフローISO R
1133 200℃ 5kg荷重で1.7g毎10分、
曲げ弾性率 ASTM D790で1860MPa)/
デカブロモジフェニルエーテル(東ソー(株)製)/三
酸化二アンチモン(山中産業(株)製)を重量比80/
20/5の割合で混連したものを用いる。またポリオレ
フィンとして用いたポリプロピレンは日本ポリオレフィ
ン(株)製、商標名ジェイアロマーPM600A(メル
トISO R1133で40g毎10分)を用いた。こ
の両者を1/1重量部でペレット混合したものを用い
る。
(3) Preparation of Model Waste Model waste is commercially available HIPS, for example, A & M Polystyrene H8117 (melt flow ISO R).
1133 200 ° C. with 5 kg load, 1.7 g every 10 minutes,
Flexural modulus 1860 MPa according to ASTM D790) /
Decabromodiphenyl ether (manufactured by Tosoh Corporation) / dantimony trioxide (manufactured by Yamanaka Sangyo Co., Ltd.) is 80 / weight ratio.
One mixed at a ratio of 20/5 is used. As a polypropylene used as the polyolefin, J-ALOMER PM600A (trade name, manufactured by Nippon Polyolefin Co., Ltd., 40 g per 10 minutes with a melt ISO R1133) was used. A mixture obtained by mixing the pellets in 1/1 parts by weight is used.

【0031】(4)樹脂の剪断粘度の測定 樹脂の剪断粘度はローザンド社製、ツインキャピロレオ
メーターによって剪断速度及び温度依存性は測定され
た。この時の温度範囲は140〜300℃迄で100〜
140℃までの温度はWLFの式に基付いて計算され
た。尚、樹脂温度100℃以下では樹脂は溶解しないも
のとして無視している。以下、実施例、比較例を示す。
(4) Measurement of Shear Viscosity of Resin The shear viscosity of the resin was measured for its shear rate and temperature dependency by a twin capillary rheometer manufactured by Lausand. The temperature range at this time is up to 140-300 ° C and 100-
Temperatures up to 140 ° C. were calculated based on the WLF equation. It is to be noted that at a resin temperature of 100 ° C. or lower, the resin is ignored because it does not melt. Hereinafter, Examples and Comparative Examples will be described.

【0032】[0032]

【実施例1〜5、比較例1、2】Examples 1 to 5, Comparative Examples 1 and 2

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明により、樹脂廃棄物中の臭素とア
ンチモンを短時間、高収率で除去回収し、処理した樹脂
を固形化燃料として利用できうる方法また、高純度の三
酸化二アンチモンを回収できる方法を提供することがで
きる。
According to the present invention, a method for removing and recovering bromine and antimony in resin waste in a short time and in a high yield, and enabling the treated resin to be used as a solidified fuel. Can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】回転式混練機の断面を示す。FIG. 1 shows a cross section of a rotary kneader.

【図2】本検討に用いた工程を示す。FIG. 2 shows the steps used in this study.

【図3】回転式混練機のスクリュー構成の例を示す。FIG. 3 shows an example of a screw configuration of a rotary kneader.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スクリューエレメントの頂点角度αを示す 2 側面開口角度βを示す 3 樹脂溜まり角度θを示す 4 樹脂溜まりを示す 5 廃棄物/処理剤を送る定量フィーダーを示す 2 予熱混練押出機を示す 3 連結オリフィス管を示す 4 横型回転式混練機を示す 5 予熱押出機を示す 6 耐食性真空ポンプを示す 7 ギアポンプを示す 8 処理した樹脂の出口を示す 9 洗浄塔(スクラバー)を示す 10 洗浄液の入り口を示す 11 洗浄液噴霧器を示す 12 処理されたガスの出口を示す 13 濾過器を示す 14 濾過された濾過水の出口を示す 15 回収された三酸化二アンチモンを示す 16 樹脂入り口を示す 17 処理樹脂出口を示す 18 スクリューエレメント(1)を示す 19 スクリューエレメント(2)を示す 20 スクリューエレメント(3)を示す 21 スクリューエレメント(4)を示す 22 スクリューエレメント(5)を示す 1 Shows the apex angle α of the screw element 2 Shows the side opening angle β 3 Shows the resin pool angle θ 4 Shows the resin pool 5 Shows the fixed-quantity feeder that sends waste / treatment agent 2 Shows the preheating kneading extruder 3 Connecting orifice Shows a tube 4 Shows a horizontal rotary kneader 5 Shows a preheating extruder 6 Shows a corrosion-resistant vacuum pump 7 Shows a gear pump 8 Shows an outlet of treated resin 9 Shows a washing tower (scrubber) 10 Shows an inlet of a washing liquid 11 Shows the washing liquid sprayer 12 Shows the outlet of the treated gas 13 Shows the filter 14 Shows the outlet of the filtered water 15 Shows the recovered diantimony trioxide 16 Shows the resin inlet 17 Shows the treated resin outlet 18 19 shows screw element (1) 19 shows screw element (2) 20 screw element (3) Shows the 22 screw element (5) showing the 21 screw element (4) showing

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08K 3/00 C08L 25/04 ZAB 5/00 C08L 25:08 C10L 5/48 B01D 53/34 134D // C08L 25/04 ZAB 136Z C08L 25:08 Fターム(参考) 4D002 AA24 AA28 BA02 CA01 DA02 DA12 DA35 FA10 GA01 GB09 HA04 4F301 AA15 AB01 CA04 CA23 CA26 CA36 CA68 CA72 CA73 4G048 AA02 AB02 AC07 AD03 AE02 AE05 4H015 AA02 AA17 AB01 BA08 BB03 CB01 4J002 BC031 CD122 DD086 EB136 ED076 EY026 FD132 FD136──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08K 3/00 C08L 25/04 ZAB 5/00 C08L 25:08 C10L 5/48 B01D 53/34 134D // C08L 25/04 ZAB 136Z C08L 25:08 F-term (reference) 4D002 AA24 AA28 BA02 CA01 DA02 DA12 DA35 FA10 GA01 GB09 HA04 4F301 AA15 AB01 CA04 CA23 CA26 CA36 CA68 CA72 CA73 4G048 AA02 AB02 AC07 AD03 AE02 A03 A03 A03 A03 A05 A03 A03 CB01 4J002 BC031 CD122 DD086 EB136 ED076 EY026 FD132 FD136

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転式攪拌機能を有する装置を用いて臭
素系難燃剤とアンチモン化合物を含むスチレン系樹脂組
成物から臭素とアンチモンを連続的に分離回収する方法
に於いて、該回転式装置の有効処理表面積が5m2乃至
100m2及び、該スチレン系樹脂組成物温度が280
乃至370℃であることを特徴とする方法。
1. A method for continuously separating and recovering bromine and antimony from a styrenic resin composition containing a bromine-based flame retardant and an antimony compound by using a device having a rotary stirring function. The effective treated surface area is 5 m 2 to 100 m 2 and the temperature of the styrene resin composition is 280
To 370 ° C.
【請求項2】 該回転式攪拌機能を有する装置で処理さ
れる樹脂廃棄物が樹脂温度が300℃に達するまでに被
る比エネルギーの値が10MJ/m3乃至300MJ/
3であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
2. The value of the specific energy applied to the resin waste treated by the apparatus having the rotary stirring function until the resin temperature reaches 300 ° C. is 10 MJ / m 3 to 300 MJ /
The method according to claim 1, characterized in that the m 3.
【請求項3】 該方法が、ポリオレフィン系処理剤を該
スチレン系樹脂組成物に20〜70重量%添加しするこ
とを特徴とする請求項1乃至請求項2に記載の方法。
3. The method according to claim 1, wherein the polyolefin-based treating agent is added to the styrene-based resin composition in an amount of 20 to 70% by weight.
【請求項4】 該回転式攪拌機能を有する装置が、減圧
度13.3kPa以下であることを特徴とする請求項1
乃至請求項3に記載の方法。
4. The apparatus having a rotary stirring function has a pressure reduction degree of 13.3 kPa or less.
The method according to claim 3.
【請求項5】 請求項1乃至請求項4の方法に於いて得
られる臭素含有量2wt%以下の固形燃料。
5. A solid fuel having a bromine content of 2% by weight or less, obtained by the method according to claim 1.
【請求項6】 請求項1乃至請求項4の方法で発生する
ガスを、アルカリ水溶液と反応させ、pH12〜7の範
囲で該スチレン系樹脂組成物から三酸化二アンチモンを
取り出す方法。
6. A method of reacting a gas generated by the method of claim 1 with an aqueous alkaline solution to extract diantimony trioxide from the styrene resin composition within a pH range of 12 to 7.
【請求項7】 請求項1乃至請求項4及び請求項6の方
法で得られる三酸化二アンチモン。
7. Antiantimony trioxide obtained by the method according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008502745A (en) * 2004-06-15 2008-01-31 クロース ザ ループ テクノロジーズ ピーティーワイ リミテッド Recycling of mixed electric and electronic equipment waste (WEEE)

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