JP2001232341A - 廃棄物中の非鉄金属資源の回収方法 - Google Patents
廃棄物中の非鉄金属資源の回収方法Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 都市ごみや産業廃棄物等の廃棄物中の非鉄
金属を有効利用するとともに、焼却灰の処分場の問題も
あわせて解決する廃棄物中の非鉄金属資源の回収方法の
提供。 【解決手段】廃棄物を焼却炉で焼却し、焼却灰の中から
鉄を選別除去した後、該焼却灰を溶融し冷却して固化
し、更に溶融固化物の中から金属分を選別回収し、金属
分を非鉄金属資源として有効利用する。廃棄物を焼却炉
で焼却する前に、事前に廃棄物から鉄を磁選機で選別除
去する。
金属を有効利用するとともに、焼却灰の処分場の問題も
あわせて解決する廃棄物中の非鉄金属資源の回収方法の
提供。 【解決手段】廃棄物を焼却炉で焼却し、焼却灰の中から
鉄を選別除去した後、該焼却灰を溶融し冷却して固化
し、更に溶融固化物の中から金属分を選別回収し、金属
分を非鉄金属資源として有効利用する。廃棄物を焼却炉
で焼却する前に、事前に廃棄物から鉄を磁選機で選別除
去する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみ、産業廃
棄物などの廃棄物から非鉄金属資源を分離して回収する
廃棄物中の非鉄金属資源の回収方法に関するものであ
る。
棄物などの廃棄物から非鉄金属資源を分離して回収する
廃棄物中の非鉄金属資源の回収方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】都市ごみ、産業廃棄物などの廃棄物の処
理方法として、廃棄物を焼却炉で焼却処分する方法が行
われている。
理方法として、廃棄物を焼却炉で焼却処分する方法が行
われている。
【０００３】図３は従来の廃棄物処分方法の一例を示す
ブロック図で、都市ごみの中の可燃ごみは焼却炉で焼却
し、発生した焼却灰を埋立処分し、不燃ごみおよび粗大
ごみは破砕装置で破砕した後、磁力選別機で磁力選別し
て鉄、アルミニウムを回収して有効利用し、残渣は埋立
処分する方法である。
ブロック図で、都市ごみの中の可燃ごみは焼却炉で焼却
し、発生した焼却灰を埋立処分し、不燃ごみおよび粗大
ごみは破砕装置で破砕した後、磁力選別機で磁力選別し
て鉄、アルミニウムを回収して有効利用し、残渣は埋立
処分する方法である。
【０００４】図４は従来の廃棄物処分方法の別の例を示
すブロック図で、特開平９−１９６３５２号公報に開示
されている方法である。この方法は、不燃ごみおよび粗
大ごみを破砕装置で破砕後、磁力選別機で磁力選別して
鉄、アルミニウムを回収して有効利用し、可燃残渣と可
燃ごみを焼却炉で焼却し、発生した焼却灰を灰溶融炉で
溶融して、溶融物を水砕後、磁選機で冷却してスラグと
金属に分離し、スラグは土木資材として有効利用し、金
属はバランスウエートとして有効利用するものである。
すブロック図で、特開平９−１９６３５２号公報に開示
されている方法である。この方法は、不燃ごみおよび粗
大ごみを破砕装置で破砕後、磁力選別機で磁力選別して
鉄、アルミニウムを回収して有効利用し、可燃残渣と可
燃ごみを焼却炉で焼却し、発生した焼却灰を灰溶融炉で
溶融して、溶融物を水砕後、磁選機で冷却してスラグと
金属に分離し、スラグは土木資材として有効利用し、金
属はバランスウエートとして有効利用するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の処分方法に
おいて、廃棄物を破砕、磁選した残渣を埋立処分する方
法、あるいは都市ごみや産業廃棄物中の可燃性の廃棄物
を焼却して焼却灰を埋立処分する方法では、残渣中や焼
却灰中に残留する非鉄金属が有効利用されることなく廃
棄される。これらの方法では、残渣や焼却灰の埋立処分
場を確保する必要があるだけでなく、特に大都市圏では
焼却灰の処分場の確保が困難という問題がある。
おいて、廃棄物を破砕、磁選した残渣を埋立処分する方
法、あるいは都市ごみや産業廃棄物中の可燃性の廃棄物
を焼却して焼却灰を埋立処分する方法では、残渣中や焼
却灰中に残留する非鉄金属が有効利用されることなく廃
棄される。これらの方法では、残渣や焼却灰の埋立処分
場を確保する必要があるだけでなく、特に大都市圏では
焼却灰の処分場の確保が困難という問題がある。
【０００６】また、特開平９−１９６３５２公報に開示
されている方法は、焼却灰や溶融物を分析した結果、銅
や金銀などの有用な非鉄金属が含まれており、非鉄金属
が有効利用されていない。
されている方法は、焼却灰や溶融物を分析した結果、銅
や金銀などの有用な非鉄金属が含まれており、非鉄金属
が有効利用されていない。
【０００７】このように、従来の処理方法では銅や金銀
などの有用な非鉄金属は利用されることなく廃棄された
り、ウエート材料として利用されるにとどまっていた。
などの有用な非鉄金属は利用されることなく廃棄された
り、ウエート材料として利用されるにとどまっていた。
【０００８】そこで、本発明は、都市ごみや産業廃棄物
等の廃棄物中の非鉄金属を有効利用するとともに、焼却
灰の処分場の問題も併せて解決する廃棄物中の非鉄金属
資源の回収方法を提供するものである。
等の廃棄物中の非鉄金属を有効利用するとともに、焼却
灰の処分場の問題も併せて解決する廃棄物中の非鉄金属
資源の回収方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の廃棄物中の非鉄
金属資源の回収方法は、廃棄物を焼却炉で焼却し、焼却
灰の中から鉄を選別した後の焼却灰を溶融し冷却して固
化し、金属分を選別回収して非鉄金属資源として有効利
用することにある。また、廃棄物を焼却炉で焼却する前
に、事前に廃棄物から鉄を磁選機で選別した後に、廃棄
物を焼却炉で焼却し、焼却灰の中から鉄を選別した焼却
灰を溶融し冷却して固化し、金属分を磁力選別して非鉄
金属資源として有効利用することを特徴とする。
金属資源の回収方法は、廃棄物を焼却炉で焼却し、焼却
灰の中から鉄を選別した後の焼却灰を溶融し冷却して固
化し、金属分を選別回収して非鉄金属資源として有効利
用することにある。また、廃棄物を焼却炉で焼却する前
に、事前に廃棄物から鉄を磁選機で選別した後に、廃棄
物を焼却炉で焼却し、焼却灰の中から鉄を選別した焼却
灰を溶融し冷却して固化し、金属分を磁力選別して非鉄
金属資源として有効利用することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】廃棄物の金属分としては、鉄をは
じめ銅、マンガン、ニッケル、さらに微量ではあるが
金、銀も含まれている。これら銅および金銀の貴金属は
ごみ中の電子部品の中に含まれるものである。しかし、
廃棄物中のこれらの非鉄金属は濃度が極めて薄く、経済
的に資源回収することが非常に困難である。通常、銅は
製錬工程で原料として有効利用するためには１０質量％
（以下％は質量％）以上の濃度が必要であるが、廃棄物
や廃棄物の焼却灰の中の銅は１％以下である。また、焼
却灰を溶融固化して金属分を回収した場合でも５％程度
である。これを高濃度で回収し、非鉄原料として有効利
用する本発明の回収方法を都市ごみに適用した場合につ
いて説明する。
じめ銅、マンガン、ニッケル、さらに微量ではあるが
金、銀も含まれている。これら銅および金銀の貴金属は
ごみ中の電子部品の中に含まれるものである。しかし、
廃棄物中のこれらの非鉄金属は濃度が極めて薄く、経済
的に資源回収することが非常に困難である。通常、銅は
製錬工程で原料として有効利用するためには１０質量％
（以下％は質量％）以上の濃度が必要であるが、廃棄物
や廃棄物の焼却灰の中の銅は１％以下である。また、焼
却灰を溶融固化して金属分を回収した場合でも５％程度
である。これを高濃度で回収し、非鉄原料として有効利
用する本発明の回収方法を都市ごみに適用した場合につ
いて説明する。
【００１１】都市ごみは、可燃ごみ、不燃ごみ、粗大ご
みとして分別収集されている。そのうち、可燃ごみは焼
却炉で焼却し、焼却灰から篩機および磁選機で鉄を選別
除去した。可燃ごみの中にも、住民のごみの分別不徹底
のために鉄分が必ず混入しているが、焼却前の状態で
は、鉄分がプラスチック類と絡み合ったり一体化してい
るために、鉄分を選別することは非常に困難である。一
方、焼却後は可燃物は灰となっているために、篩によっ
て鉄分の分離は容易にできる。また、磁選機によっても
鉄分を分離することは可能である。分離した鉄分はスク
ラップとして有効利用できる。
みとして分別収集されている。そのうち、可燃ごみは焼
却炉で焼却し、焼却灰から篩機および磁選機で鉄を選別
除去した。可燃ごみの中にも、住民のごみの分別不徹底
のために鉄分が必ず混入しているが、焼却前の状態で
は、鉄分がプラスチック類と絡み合ったり一体化してい
るために、鉄分を選別することは非常に困難である。一
方、焼却後は可燃物は灰となっているために、篩によっ
て鉄分の分離は容易にできる。また、磁選機によっても
鉄分を分離することは可能である。分離した鉄分はスク
ラップとして有効利用できる。
【００１２】鉄分を除去した焼却灰を溶融炉で溶融した
後、水砕装置で冷却して固化し、さらに溶融固化物の中
から金属分を選別して非鉄金属原料として回収した。鉄
分を除去した焼却灰を溶融処理するので、回収した金属
中には非鉄金属としては銅、金銀等の有用な金属が高濃
度で含まれている。
後、水砕装置で冷却して固化し、さらに溶融固化物の中
から金属分を選別して非鉄金属原料として回収した。鉄
分を除去した焼却灰を溶融処理するので、回収した金属
中には非鉄金属としては銅、金銀等の有用な金属が高濃
度で含まれている。
【００１３】本発明の方法によって回収した金属分の中
には銅が１０％以上あることが分析の結果わかった。し
たがって、銅精錬工程で原料として経済的に有効利用可
能である。また、回収した金属分は銅精錬炉工程に投入
して、銅を回収すると共に金銀もあわせて回収すること
が可能となる。
には銅が１０％以上あることが分析の結果わかった。し
たがって、銅精錬工程で原料として経済的に有効利用可
能である。また、回収した金属分は銅精錬炉工程に投入
して、銅を回収すると共に金銀もあわせて回収すること
が可能となる。
【００１４】一方、不燃ごみおよび粗大ごみは、破砕装
置で破砕後、磁力選別機で鉄、アルミニウムを回収し有
効利用した。残渣は風篩および機械篩で可燃残渣、不燃
残渣に選別し、可燃残渣は上記の可燃ごみと共に焼却炉
で焼却した後、鉄類を除去して溶融炉で溶融し、溶融物
の中から金属を回収し非鉄資源として有効利用した。不
燃ごみ、粗大ごみは破砕して磁力選別することによって
鉄類の除去は可能であり、溶融処理後に回収した金属中
には高濃度の金銀、銅が含まれるため、非鉄．金属の回
収が可能である
置で破砕後、磁力選別機で鉄、アルミニウムを回収し有
効利用した。残渣は風篩および機械篩で可燃残渣、不燃
残渣に選別し、可燃残渣は上記の可燃ごみと共に焼却炉
で焼却した後、鉄類を除去して溶融炉で溶融し、溶融物
の中から金属を回収し非鉄資源として有効利用した。不
燃ごみ、粗大ごみは破砕して磁力選別することによって
鉄類の除去は可能であり、溶融処理後に回収した金属中
には高濃度の金銀、銅が含まれるため、非鉄．金属の回
収が可能である
【００１５】
【実施例】図１は本発明を都市ごみに適用した実施例の
全体の工程を示すブロック図である。可燃ごみは焼却炉
で焼却し、篩機で鉄を分離除去した。不燃ごみ、粗大ご
みは破砕装置で破砕し、磁力選別機で鉄を回収し、残渣
は篩機で可燃残渣と不燃残渣に分けて、可燃残渣は焼却
炉で焼却した。
全体の工程を示すブロック図である。可燃ごみは焼却炉
で焼却し、篩機で鉄を分離除去した。不燃ごみ、粗大ご
みは破砕装置で破砕し、磁力選別機で鉄を回収し、残渣
は篩機で可燃残渣と不燃残渣に分けて、可燃残渣は焼却
炉で焼却した。
【００１６】図２溶融処理の工程を示すブロック図であ
る。溶融炉としてはコークスを用いて溶融処理する公知
の方式を採用した。図２において、溶融炉１の炉上部か
ら、焼却灰、不燃残渣及び副原料としてコークスおよび
石灰石が溶融炉１に装入される。溶融炉１の下部周辺に
設けられた羽口２から空気および酸素が供給される。
る。溶融炉としてはコークスを用いて溶融処理する公知
の方式を採用した。図２において、溶融炉１の炉上部か
ら、焼却灰、不燃残渣及び副原料としてコークスおよび
石灰石が溶融炉１に装入される。溶融炉１の下部周辺に
設けられた羽口２から空気および酸素が供給される。
【００１７】溶融炉１に装入された焼却灰およびコーク
ス等は炉内で充填層を形成し、炉下部の羽口２から吹き
込まれた空気および酸素により、コークスが燃焼する。
発生した燃焼ガスは溶融炉内を炉底部から上昇し、燃焼
ガスの顕熱により焼却灰を予熱、乾燥する。焼却灰の乾
燥、熱分解の過程で発生した水蒸気、不燃残渣の熱分解
ガスおよび微細なダストはガス排出管４から排出され、
排ガス処理系へ送られる。
ス等は炉内で充填層を形成し、炉下部の羽口２から吹き
込まれた空気および酸素により、コークスが燃焼する。
発生した燃焼ガスは溶融炉内を炉底部から上昇し、燃焼
ガスの顕熱により焼却灰を予熱、乾燥する。焼却灰の乾
燥、熱分解の過程で発生した水蒸気、不燃残渣の熱分解
ガスおよび微細なダストはガス排出管４から排出され、
排ガス処理系へ送られる。
【００１８】一方、焼却灰および不燃残渣の灰分とコー
クス、石灰は高温に加熱され炉底部へと下りていき、羽
口から吹き込まれた空気および酸素でコークスが燃焼
し、焼却灰および不燃残渣の灰分は１４００℃から１５
５０℃に加熱され溶融状態となって、スラグ排出孔３か
ら炉外へ排出される。石灰石はスラグの塩基度すなわち
スラグ中の石灰分ＣａＯと珪酸分ＳｉＯ２の比率を０．
５以上とし、溶融状態のスラグの流動性の調整のために
添加する。
クス、石灰は高温に加熱され炉底部へと下りていき、羽
口から吹き込まれた空気および酸素でコークスが燃焼
し、焼却灰および不燃残渣の灰分は１４００℃から１５
５０℃に加熱され溶融状態となって、スラグ排出孔３か
ら炉外へ排出される。石灰石はスラグの塩基度すなわち
スラグ中の石灰分ＣａＯと珪酸分ＳｉＯ２の比率を０．
５以上とし、溶融状態のスラグの流動性の調整のために
添加する。
【００１９】スラグ排出口から排出された溶融状態のス
ラグおよび金属は水砕設備５に投入され、砂状の細かい
粒子となる。粒子状のスラグと金属は掻き上げ装置６に
より排出される。
ラグおよび金属は水砕設備５に投入され、砂状の細かい
粒子となる。粒子状のスラグと金属は掻き上げ装置６に
より排出される。
【００２０】金属とスラグの混合物は、磁選機７で分離
され、金属は銅資源として利用し、スラグは砂として土
木資材に有効利用した。
され、金属は銅資源として利用し、スラグは砂として土
木資材に有効利用した。
【００２１】磁選分離した金属分の量はごみの約５％だ
った。また、磁選直後の金属中には水分が３〜５％、ス
ラグが５％程度含まれていた。金属の成分の測定例を表
１に示す。なお、表１の従来技術は図４に示した方法に
よるものである。
った。また、磁選直後の金属中には水分が３〜５％、ス
ラグが５％程度含まれていた。金属の成分の測定例を表
１に示す。なお、表１の従来技術は図４に示した方法に
よるものである。
【００２２】
【表１】 表１は金属から水分乾燥した状態での成分である。金属
中に銅が１４．３％、金が０．００４％、銀が０．０２
％あり、銅精錬炉に供給して銅資源として経済的に有効
利用することができた。銅精錬の過程で同時に金銀の回
収もできた。銅資源として利用する場合、銅の含有量は
１０％以上であれば経済的に有効利用できるが、本発明
の方法によって達成可能である。一方、従来技術で作ら
れた溶融磁選後の金属の成分は、銅の濃度が５％と低
く、銅資源として経済的に有効利用することができな
い。これは、焼却灰の段階で鉄分を分離していないため
である。
中に銅が１４．３％、金が０．００４％、銀が０．０２
％あり、銅精錬炉に供給して銅資源として経済的に有効
利用することができた。銅精錬の過程で同時に金銀の回
収もできた。銅資源として利用する場合、銅の含有量は
１０％以上であれば経済的に有効利用できるが、本発明
の方法によって達成可能である。一方、従来技術で作ら
れた溶融磁選後の金属の成分は、銅の濃度が５％と低
く、銅資源として経済的に有効利用することができな
い。これは、焼却灰の段階で鉄分を分離していないため
である。
【００２３】
【発明の効果】本発明によって、以下の効果を実現する
ことができる。 １）焼却灰の中から鉄を選別した後、該焼却灰を溶融し
た後冷却して固化し、金属を磁力選別することによっ
て、金属分の中の銅の含有量を高くすることができるた
め銅資源として有効利用することができる。すなわち、
従来埋立処分していた資源を有効利用でき且つ銅資源と
して有効利用するため経済的価値が高い。 ２）不燃ごみや粗大ごみは焼却する前に事前に廃棄物か
ら鉄を磁選機で選別することによって、銅資源として有
効利用することができる金属を回収できる。 ３）本発明の方法によって、溶融後冷却して磁選機で分
離した金属の中の金銀の濃度を高くすることができ、銅
精錬炉で銅を回収する過程で金銀を回収することがで
き、経済的利点が大である。 ４）本発明によって廃棄物から回収した金属を有効利用
するとともに、スラグを土木資材等に有効利用すること
ができるため、焼却灰の埋立処分場が不要となる。
ことができる。 １）焼却灰の中から鉄を選別した後、該焼却灰を溶融し
た後冷却して固化し、金属を磁力選別することによっ
て、金属分の中の銅の含有量を高くすることができるた
め銅資源として有効利用することができる。すなわち、
従来埋立処分していた資源を有効利用でき且つ銅資源と
して有効利用するため経済的価値が高い。 ２）不燃ごみや粗大ごみは焼却する前に事前に廃棄物か
ら鉄を磁選機で選別することによって、銅資源として有
効利用することができる金属を回収できる。 ３）本発明の方法によって、溶融後冷却して磁選機で分
離した金属の中の金銀の濃度を高くすることができ、銅
精錬炉で銅を回収する過程で金銀を回収することがで
き、経済的利点が大である。 ４）本発明によって廃棄物から回収した金属を有効利用
するとともに、スラグを土木資材等に有効利用すること
ができるため、焼却灰の埋立処分場が不要となる。
【図１】本発明の回収方法を都市ごみに適用した実施例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】本発明における溶融処理の工程を示すブロック
図である。
図である。
【図３】従来の廃棄物処分方法の一例を示すブロック図
である。
である。
【図４】従来の廃棄物処分方法の別の例を示すブロック
図である。
図である。
１：溶融炉 ２：羽口 ３：スラグ排出孔 ４：ガス排出管 ５：水砕設備 ６：掻き上げ装置 ７：磁選機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小佐野 秀実 北九州市戸畑区大字中原46−59 新日本製 鐵株式会社エンジニアリング事業本部内 Ｆターム(参考） 3K061 NB01 NB13 NB15 NB21 3K065 AA24 AB01 AB03 BA01 HA05 4D004 AA36 BA05 BB03 CA04 CA09 CA28 CA29 4K001 AA01 AA02 AA04 AA09 AA10 AA16 AA19 BA14 CA02 CA04 DA14
Claims (2)
- 【請求項１】 廃棄物を焼却炉で焼却し、得られた焼却
灰の中から鉄を選別除去し、該焼却灰を溶融した後冷却
して固化し、さらに該溶融固化物の中から金属分を選別
し、該金属分を非鉄金属資源として回収することを特徴
とする廃棄物中の非鉄金属資源の回収方法。 - 【請求項２】 廃棄物を焼却炉で焼却する前に、該廃棄
物から鉄を磁選機で選別除去することを特徴とする請求
項１記載の廃棄物中の非鉄金属資源の回収方法。
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| JP2000047726A JP4351352B2 (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 廃棄物中の非鉄金属資源の回収方法 |
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2000
- 2000-02-24 JP JP2000047726A patent/JP4351352B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN114229891B (zh) * | 2021-12-20 | 2023-08-11 | 上海迈徕季冶金设备有限公司 | 一种通过热解和磁选制备晶体的装置及使用该装置制备氧化锆的方法 |
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