JP2002060852A

JP2002060852A - 廃銅製品からの銅のリサイクル方法

Info

Publication number: JP2002060852A
Application number: JP2000248268A
Authority: JP
Inventors: Kenji Toyotomi; 憲児豊臣; Kenji Osumi; 研治大隅; Shigenobu Yasunaga; 繁信安永; Keiichi Kumagai; 啓一熊谷; Mamoru Ishikawa; 守石川; Akio Isozaki; 昭夫磯崎; Chikara Saeki; 主税佐伯; Motohisa Miyato; 元久宮藤
Original assignee: HAINET KK; Kobe Steel Ltd
Current assignee: HAINET KK; Kobe Steel Ltd
Priority date: 2000-08-18
Filing date: 2000-08-18
Publication date: 2002-02-28

Abstract

(57)【要約】【課題】廃銅製品から銅を固相選別して、伸銅品用
の溶解原料にリサイクルするに際し、銅の溶解工程にお
ける液相選別の負荷を大幅に軽減することが可能な銅の
リサイクル方法を提供することを目的とする。【解決手段】銅に対し他の金属が接合された廃銅製
品から銅を固相選別し、伸銅品用の溶解原料としてリサ
イクルする方法であって、廃銅製品を銅および他の金属
が接合されたままの状態で破砕して、銅および他の金属
が各々分離して混在する混合細片となし、この混合細片
から銅を分離し、分離した銅を溶解し、溶銅中の酸素濃
度が2000ppm 以下の酸素濃度レベルで酸化処理する液相
選別にて溶銅中の不純物を除去するに際し、前記混合細
片を更に磨り潰して、平均粒径が10mm以下の均一な鱗片
状の混合粉となし、この混合粉から銅粉を選別分離して
溶解することである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、銅に対し他の金属
が接合された廃銅製品から銅を分別し、伸銅品用の溶解
原料としてリサイクルする方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】銅板や条、銅箔、銅管、銅線や銅棒など
の、銅または銅合金の伸銅品（あるいは銅展伸材）は、
周知の通り、銅の地金を主たる溶解原料として溶解鋳造
したスラブやビレットを、圧延、押出、抽伸、伸線など
の塑性加工を行って製造される。そして、これら伸銅品
は、家庭用乃至業務用などの空調機あるいは給湯器等な
どを含めた多数の銅製品に多量に用いられている。

【０００３】近年、社会的な課題であるリサイクルの一
貫として、これらの使用済みの廃銅製品、中でも特に、
廃空調機や廃給湯器などの廃銅製品から、銅または銅合
金材(以下、これらを総称して銅材と言う) のスクラッ
プを分別して、それまでの低級な鋳物用の溶解原料とし
てリサイクルさせるのではなく、元の銅製品 (伸銅品)
用の溶解原料としてリサイクルさせることが社会的な課
題となっている。

【０００４】しかし、周知の通り、前記廃銅製品では、
熱交換器の銅管とアルミニウムフインや鋼板製管板な
ど、銅に対し異物乃至不純物となる他の金属類が強固に
接合された部品が汎用されている。

【０００５】このため、銅に対して他の金属が接合され
た廃銅製品から、銅スクラップを分別してリサイクルす
る場合、廃銅製品をそのまま一括して処理することは難
しい。したがって、まず、人手によって、廃銅製品部材
や部品を構成する材料毎に各々分離選別したのち、各材
料毎に破砕して、各々の材料素材の溶解原料などとして
再利用するのが一般的であった。例えば、前記廃空調機
や廃給湯器中の廃熱交換器をリサイクルする場合も、廃
熱交換器を構成する銅管とアルミニウムフインとを、ま
ず人手によって分離したのち破砕して、各々の材料毎に
各素材の溶解原料などとして用いるのが一般的であっ
た。

【０００６】ただ、銅に対し他の金属が接合された廃銅
製品から、人手によって、部材を構成する材料毎に各々
分離選別する方法では効率が悪く、廃銅製品のリサイク
ル量の増大に対応した現実的な方法にはなり得ない。

【０００７】これに対し、廃銅製品を、銅に対し他の金
属が接合されたままの状態で、一括して破砕機などによ
り破砕し、かつ銅と他の金属とを分離することができれ
ば、廃銅製品のリサイクル処理の効率を上げ、リサイク
ル量も増大させることができ、社会的な意義も大きい。

【０００８】このため、本発明者らは、先に、特願平10
-351101 号や特願平11-356049 号として、特に、廃空調
機などに使用されている銅材とアルミニウム材 (以下Al
と言う) のリサイクル方法を提案した。

【０００９】これらのリサイクル方法の主旨は、まず、
銅管とAlフインなどの銅材とAl材が接合されたままの状
態で廃熱交換器を破砕機にかけ、Al細片と銅細片とが各
々分離して混在する混合破砕片となるまで破砕し、この
混合破砕片からAl細片と銅細片とを各々分離選別する固
相選別を行う。そして、その後、これらの細片を、元々
の熱交換器Alおよび銅の溶解用原料として各々用いるも
のである。

【００１０】このような方法により、廃熱交換器などの
廃銅製品より分別されたスクラップ銅は、元々の銅管用
のリン脱酸銅や他の銅合金系展伸材用など、伸銅品の溶
解用原料の一部或いは全部として使用して、銅の溶解お
よび精錬工程、鋳造工程により、圧延や押出等の展伸材
用の規格銅材としてリサイクルされる。したがって、こ
れらの方法によれば、廃熱交換器などの廃銅製品の、処
理効率の高いリサイクル方法を提供することが可能とな
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ただ、このリサイクル
方法によっても、銅の溶解用原料にとっての不純物 (異
物) となる、銅に対して接合されていたAl材、鉄材、真
鍮材、ろう材などの他の金属類を、前記固相選別によ
り、完全に除去することは不可能である。したがって、
これら、銅にとっての、Al、鉄、燐、硫黄、鉛、亜鉛、
ニッケル、銀などの不純物がスクラップ銅中に必然的に
混入してくることになる。

【００１２】このため、廃銅製品からのスクラップ銅を
伸銅品用に溶解鋳造する際には、必然的に溶銅中に含ま
れてくる前記不純物を除去するために、前記特願平10-3
51101 号や特願平11-356049 号にも詳しく開示している
通り、溶解後の溶銅に対して酸素を加え、不純物を酸化
除去する酸化処理のような液相選別を行うことが必須で
あった。また、この酸化処理に伴い、増大した溶銅中の
酸素を低減するための還元処理を行うことが、更に必須
となる。

【００１３】そして、この酸化還元処理などの液相選別
(精錬) 工程の付加が、スクラップ銅の伸銅品用への溶
解鋳造工程の効率を下げ、またコストを高める大きな要
因となっている。したがって、前記溶銅の液相選別工程
が大きなネックとなって、スクラップ銅の伸銅品用の溶
解原料へのリサイクルの実用化が妨げられているのが実
情である。

【００１４】本発明はこの様な事情に着目してなされた
ものであって、その目的は、銅に対し他の金属が接合さ
れた廃銅製品から銅を固相選別して、伸銅品用の溶解原
料にリサイクルするに際し、前記固相選別の際に、スク
ラップ銅に混入する不純物量を著しく低減でき、あとの
銅の溶解工程における前記酸化処理のような液相選別の
負荷を大幅に軽減することが可能な銅のリサイクル方法
を提供しようとするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明請求項１の要旨は、銅に対し他の金属が接合
された廃銅製品から銅を固相選別し、伸銅品用の溶解原
料としてリサイクルする方法であって、廃銅製品を銅お
よび他の金属が接合されたままの状態で破砕して、銅お
よび他の金属が各々分離して混在する混合細片となし、
この混合細片から銅を分離し、分離した銅を溶解し、溶
銅中の酸素濃度が2000ppm 以下の酸素濃度レベルで酸化
処理する液相選別にて溶銅中の不純物を除去するに際
し、前記混合細片を更に磨り潰して、平均粒径が10mm以
下の均一な鱗片状の混合粉となし、この混合粉から銅粉
を選別分離して溶解することである。

【００１６】このように、銅および他の金属が各々分離
して混在する前記混合細片を、更に細かい、平均粒径が
10mm以下の均一な鱗片状の混合粉にすることによって、
後の風力等の選別における銅と他の金属との分離が、著
しく促進される。

【００１７】従来の破砕機のレベルでは、前記混合細片
の長さは、細かいものでも5 〜10cm程度であり、この状
態でも、銅細片と他の金属細片が分離して混在する混合
破砕片が得られる。そして、風力選別などにより、銅細
片と他の金属細片とを、基本的に分離選別することが可
能である。しかし、分離選別された銅細片中には、他の
金属の比較的大きな細片はないにしても、より細かい、
他の金属の微小粉、樹脂粉、油分などの不純物が必然的
に含まれてくる。

【００１８】この混入する他の金属の微小粉などの不純
物は無視できない量であって、スクラップ銅細片の溶解
鋳造の際に、前記特願平10-351101 号や特願平11-35604
9 号のように、溶銅中に含まれてくるこれら不純物除去
のための、5000ppm 以上、10000ppm程度での高酸素濃度
での溶銅の酸化処理液相選別と、液相選別への高負荷化
が必須となる。そして、この酸化処理に伴い増大した溶
銅中の酸素を低減するための還元処理と、還元処理への
高負荷化が更に必須となる。

【００１９】一方、本発明のように、銅および他の金属
が各々分離して混在する前記混合細片を、更に細かい、
平均粒径が10mm以下の均一な鱗片状の混合粉にすること
によって、前記した通り、銅と他の金属などの前記不純
物との分離が著しく促進される。このため、風力等の選
別の際に、分離選別された銅粉中には、前記他の金属微
小粉などの前記不純物も混入してこない乃至混入量は著
しく抑制される。

【００２０】この結果、完全に不純物の混入を防止する
ことはできないにしても、不純物の混入量が著しく抑制
される結果、前記液相選別の際の負荷を軽減して、溶銅
中の酸素濃度を2000ppm 以下の低濃度に低減することが
可能となる。そして、必然的に、続く還元処理の負荷も
低減することが可能となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明における各要件の意義につ
いて、以下に説明する。

【００２２】スクラップ銅の分別回収。廃空調機や廃給
湯器、更には風呂釜などの廃銅製品からの銅材スクラッ
プを溶解原料とするためには、廃銅製品からのスクラッ
プ銅の分別回収が必要である。そして、このスクラップ
銅の分別回収には、混入する不純物量を低減するため
の、重要な工程がある。このため、まず、廃銅製品から
のスクラップ銅の分別回収について、以下に詳細に説明
する。

【００２３】廃空調機や廃給湯器などの廃銅製品から、
スクラップ銅を得る場合、廃銅製品を複合材として構成
している他の金属材である、Al材、鉄材 (鋼材を含む)
、真鍮材、ろう材および廃銅製品内 (例えば廃空調機
の銅管内など) に含まれる油分や冷媒ガスは、選別分離
後のスクラップ銅細片に混入されると、溶解用原料とし
ての異物となり、溶湯の品質を低下させ、鋳造される銅
材 (鋳造材やその後の展伸材) の品質や商品価値を失わ
せる問題がある。また、発煙や発生ガスなど、溶解工程
自体を困難とする問題もある。

【００２４】したがって、これらの異物は、本発明の酸
化処理工程や還元処理工程の負荷を減らすためにも、異
物の種類や量に応じて、選択的に除去する前処理が必要
である。この異物除去処理は、廃銅製品を構成する他の
主要金属部材との分離工程において行うのが効率的であ
る。

【００２５】(破砕工程)廃銅製品の銅材から、本発明に
おけるスクラップ銅である、平均粒径が10mm以下の均一
な鱗片状の混合粉を得るために、まず、廃銅製品を構成
する他の主要金属部材とスクラップ銅との分離を、廃銅
製品を破砕することにより行うのが好ましい。

【００２６】この際に、廃銅製品を銅および他の金属が
接合されたままの状態で破砕して、分離促進の観点か
ら、スクラップ銅細片と、他の金属片や樹脂片とが各々
分離して混在する混合破砕片となるまで、細かく破砕す
ることが好ましい。廃銅製品を細かく破砕し、各粒子の
寸法を均一化する (同じサイズとする) ほど、風力選別
などの密度差により選別する場合に、各粒子の重量差が
生じやすく、他の主要金属部材との分離が促進される。
このための、細片化の一つの目安は、細片一個当たりの
最大長さを平均で10cm以下の細片に破砕することであ
る。

【００２７】スクラップ銅の破砕手段は、カッターミル
などの切断や剪断による公知の破砕機、また、リングハ
ンマ破砕機などの公知の衝撃式破砕機、通常の破砕機や
粉砕機などが適宜使用可能である。

【００２８】ただ、後の混合破砕片の磨り潰しにより、
平均粒径が10mm以下の均一な鱗片状の混合粉を得るため
には、この破砕の段階でも、長片形状の細片よりは、均
一な鱗片形状の混合破砕片が得られることが特に好まし
い。

【００２９】この点、得られる混合破砕片が長片形状の
細片となりやすい、前記各破砕機よりも、本発明の請求
項2 の要旨のような、引き裂き作用による破砕機を用い
ることが特に好ましい。この破砕機を用いると、廃風呂
釜や廃石油炊き給湯器など、亜鉛やハンダなどの厚メッ
キが施されている場合に、破砕機の引き裂き作用によ
り、これらのメッキを銅から効率よく剥離除去する効果
も期待できる。

【００３０】この引き裂き作用による破砕機は、特開平
10-137617 号公報や特開平11-290834 号公報などに記載
された通り、破砕室内中央に回転羽根車を配し、この回
転羽根車を囲む位置に複数枚の円弧状破砕刃を所定間隔
で並列に設けた基本構造をしている。このため、前記回
転羽根車と円弧状破砕刃との協働による引き裂き作用を
有し、平均粒径が10mmよりは大きいが、前記均一な鱗片
形状の混合破砕片が得られる。

【００３１】(磨り潰し工程)前記混合破砕片は、引き続
き、砥石、ミルなど、公知の適宜の磨り潰し手段により
磨り潰され、平均粒径が10mm以下の均一な鱗片状の混合
粉とされる。ただ、平均粒径が10mm以下の均一な鱗片状
の混合粉化への磨り潰し効率の高い、本発明の請求項3
の要旨のような回転ローラーミルを用いることが好まし
い。

【００３２】(選別工程)そして、このような、スクラッ
プ銅と他の金属や樹脂とが各々分離して混在する混合粉
となった後は、この混合粉は、前記磨り潰し工程中で、
あるいは前記磨り潰し工程後に、風力選別手段、或い
は、色調選別手段 (選別対象の色調を波長により識別す
る) で、スクラップ銅粉と他の金属などの不純物粉とに
分離選別する。

【００３３】他に、比重、磁力等の公知の選別手段を適
宜使用乃至併用しても良いが、平均粒径が10mm以下の均
一な鱗片状の混合粉からのスクラップ銅と他の金属粉な
どの不純物との分離には、前記風力選別手段が最も効率
的である。このため、選別の主体には風力選別手段を用
いることが好ましい。

【００３４】スクラップ銅の溶解鋳造工程。(銅溶解原
料)本発明における伸銅品用の銅溶解原料としては、本
発明の目的であるリサイクルの観点から、前記廃空調機
や廃給湯器などの廃銅製品からの銅材スクラップ、これ
らを併用乃至混在させた銅材スクラップなどが適宜使用
可能である。

【００３５】ただ、銅溶解原料としては、固相選別され
た、平均粒径が10mm以下の均一な鱗片状のスクラップ銅
粉のみだけではなく、銅材スクラップを主体とし、本発
明のリサイクルの主旨に反しない範囲で、これに銅地金
を加えたものを銅溶解原料とすることも許容する。ま
た、本発明の酸化処理する液相選別の負荷を増大させな
い範囲で、他の形態の銅材スクラップを加えたものを銅
溶解原料とすることも許容する。

【００３６】また、固相選別された、平均粒径が10mm以
下の均一な鱗片状のスクラップ銅粉を、全て乃至一括し
て、本発明の酸化処理液相選別にかける必要はない。即
ち、固相選別されたスクラップ銅粉のうち、不純物が著
しく低い部分（ロット）がある場合には、その部分は酸
化処理液相選別をせずに、そのまま溶解鋳造することが
できる。

【００３７】なお、平均粒径が10mm以下の均一な鱗片状
のスクラップ銅粉や他のスクラップ銅細片をそのまま溶
解原料用として溶解炉に投入した場合に、炉の条件によ
っては、銅粉や細片ゆえに、酸化して消失しやすく、歩
留りが低下する場合がある。このような場合には、銅粉
や銅細片を、例えばプレス機等により、適度な密度を有
する塊状として、大きさを増してから溶解原料用とする
ことが好ましい。

【００３８】(溶銅の精錬)次に、溶銅を酸化処理する液
相選別を含めた溶銅の精錬工程について以下に説明す
る。

【００３９】本発明において、溶銅を酸化処理する場
合、溶銅の中の酸素量を、予め加熱酸化した均一な鱗片
状のスクラップ銅粉やスクラップ銅細片により供給し
て、溶銅の酸化処理で必要な酸素量に増加させること
が、溶銅の酸化処理効率の点で好ましい。ここで、予め
加熱酸化するとは、スクラップ銅を、溶解原料として用
いる前に、加熱雰囲気中で加熱し、スクラップ銅表面に
銅酸化物を生成させることである。

【００４０】この予め加熱酸化したスクラップ銅から
は、この銅細片が溶解するに伴い、早ければ溶解原料の
加熱溶解途中、あるいは溶銅の保持工程において、銅細
片表面に多量に付着した前記酸化銅が溶解および分解し
て、溶銅中に多量の酸素が放出され、溶銅の酸化処理が
行われる。したがって、ここで言う溶銅の酸化処理と
は、主として外部から供給される酸素に基づく従来の溶
銅の酸化処理ではなく、主として予め加熱酸化したスク
ラップ銅自身からの酸素供給に基づく溶銅の酸化とな
る。

【００４１】なお、溶銅の酸化方法として、従来から一
般的な、原料銅材の溶解を大気雰囲気中で行うか、
溶銅中に珪酸、硼砂、硼酸などの酸化剤を添加乃至吹き
込む、溶解炉中に酸素や空気を吹き込むか吹きつけ
る、溶銅を溶解炉から保持炉、保持炉から鋳型等へ移
湯する際に、落差を付けて大気を巻き込ませる、溶湯
にバーナー等により炎を吹きつける等の、外部からの酸
素供給手段を、代わりに用いても、あるいは併用しても
良い。

【００４２】しかし、このような外部からの酸素供給手
段用いた場合、おしなべて溶銅の酸化処理効率が低くな
る。このため、溶銅中の酸素の高濃度化に長時間を要
し、溶銅の高温維持のためにコストがかかりすぎる問題
がある。また、前記酸化剤を添加乃至吹き込む手段で
は、溶銅中の酸素の前記高濃度化を達成するためには、
溶銅の量に対して、多量の酸化剤が必要となる。このた
め、溶銅の処理コストが高くなり、また、多量の酸化剤
添加は、酸化剤からの不純物により、溶銅を汚染する可
能性もある。

【００４３】これらの溶銅の酸化処理により、まず、溶
銅中に含まれる、鉄、錫、亜鉛、Al、リン(P) 、硫黄
(S) などの不純物は、銅よりも酸化傾向が大きいため、
溶銅で酸化され、酸化物となって溶銅表面上に浮上し、
滓乃至ノロの形で集合する。したがって、これを溶銅表
面から機械的に除滓することによって、簡便に、しかも
効率良く、前記不純物を除去することができる。

【００４４】この酸化処理を行う場合、溶銅中に含まれ
る前記不純物を酸化物としてノロ (滓) 化して除去する
ためには、従来の破砕されたスクラップ銅細片をそのま
ま用いた場合には、混入する不純物量が多いので、溶銅
中の酸素濃度は、3000〜50000ppm等と高くする必要があ
る。しかし、本発明の平均粒径が10mm以下の均一な鱗片
状のスクラップ銅粉を用いた場合には、予め行われた固
相選別の効果がより促進されるため、混入する不純物量
が少なくなるので、溶銅中の酸素濃度は、最大でも2000
ppm 以下と低くでき、酸化処理の負荷を軽減できる。

【００４５】一方、品質上、伸銅品の規格として、鋳造
される銅中の酸素濃度は350ppm以下、好ましくは100ppm
以下に低減する必要がある。このため、溶銅の還元処理
が、酸化処理に続いて必要となる。この還元処理は、
溶解炉における溶解雰囲気を還元性にする、溶解炉に
おける溶銅中乃至溶銅表面にCOガス或いは生松などの
(固体カーボン源) 還元剤を投入する、溶銅を溶解炉
から保持炉、保持炉から鋳型等へ移湯する際に、移湯樋
において前記還元剤を使用する等の公知の手段が適宜選
択される。

【００４６】但し、本発明における酸化処理の際の溶銅
中の酸素濃度は、前記した通り、最大でも2000ppm 以下
と低くできるので、従来の破砕されたスクラップ銅細片
をそのまま用いた場合に比して、この溶銅の還元処理の
負荷も軽減できる。

【００４７】(鋳造)そして、係る精錬処理の後に、溶銅
を鋳型に供給して、伸銅品用のビレット、スラブなどへ
の銅の鋳造を、連続的に、あるいはバッチ的に行う。

【００４８】

【実施例】次に、本発明方法の実施例を説明する。廃銅
製品として同じタイプの複数の廃空調機より、プラスチ
ック製や鋼製の枠体を除去し、熱交換器と、機内配管部
材とキット材部材を含む冷媒配管部材とを分離した。更
に、熱交換器と冷媒配管部材とから、溶解用原料として
用いる場合の異物を除去した、熱交換器塊と冷媒配管部
材群を各々別個に準備した。なお、異物の除去につい
て、鉄材は鉄製の枠材、支え板、締結具等、真鍮材は真
鍮ネジ等、ろう材や油分および冷媒ガスは銅管のU ベン
ド部等を各々除去することにより行った。

【００４９】そして、これら熱交換器塊と冷媒配管部材
群を合計で約1100Kg、そのまま前記特開平10-137617 号
公報や特開平11-290834 号公報などに記載された引き裂
き作用による破砕機にかけ破砕するとともに、磁力選別
機にかけて鉄分を分離し、平均粒径が10mm以下の、均一
な鱗片形状の混合 (銅、アルミニウム、樹脂を主体とす
る) 破砕片を得た。

【００５０】更に、この混合破砕片を、引き続き、回転
ローラーミルにより、磨り潰し、ローラーミルの圧下と
処理時間を変えて、平均粒径を種々変えた鱗片状の混合
粉を得た。

【００５１】その後、風力選別により、この混合粉か
ら、アルミニウム粉、樹脂などの不純物を分離選別し
て、溶解用のスクラップ銅粉を得た。

【００５２】更に、比較のために、前記熱交換器塊と冷
媒配管部材群を、熱交換器はカッターミル (近畿工業社
製、タイプV-1500) により平均で 5cmの長さの細片に破
砕したものと、冷媒配管部材は縦型リングハンマ破砕機
(富士車輛社製、タイプFMS-1200) により破砕して平均
で10cmの長さの細片に破砕したものとを混合した。そし
て更に、磁力選別機にかけて鉄分を分離するとともに、
風力選別により、この混合細片 (銅、アルミニウム、樹
脂を主体とする) から、アルミニウム粉、樹脂などの不
純物を分離選別して、平均で10cm以下の長さの、溶解用
比較スクラップ銅細片を準備した。

【００５３】そして、溶解原料として、大きく分けて、
本発明の前記平均粒径が10mm以下の均一な鱗片形状の
銅粉 (銅粉をプレスして塊状化したもの) 、比較例と
して、前記平均粒径が10mmを越える、均一な鱗片形状の
銅粉 (銅粉をプレスして塊状化したもの) 、比較例と
して、前記平均で10cm以下の長さのスクラップ銅細片を
各々用いて溶解試験を行った。

【００５４】溶解試験は、これらの溶解原料を、バッチ
式溶解炉にて、大気雰囲気だが、炉を密閉した雰囲気
(炉を開放した強い酸化雰囲気に対して弱い酸化雰囲気)
で、各々6 トン溶解し、酸化処理および還元処理後、
更に鋳型に注入してビレットに鋳造した。そして、この
鋳造ビレットの成分分析を行って、熱交換器の銅管用の
リン脱酸銅としての合否を判断した。溶製したリン脱酸
銅の化学成分の分析結果を表2 に示す。なお、合否判断
は溶製銅の成分が、リン脱酸銅1B種の成分規格内か否か
(P;0.015 〜0.040 、Cu;99.90% 以上) および酸素濃度
100ppm以下か否かで判断をした。

【００５５】なお、酸化処理のための酸素源としては、
共通して、前記平均で10cm以下の長さのスクラップ銅細
片を、抵抗型加熱炉にて、大気雰囲気で、1000℃で60分
加熱し、予め加熱酸化させたものを、酸化処理の際の溶
銅中の酸素量が2000ppm 以下となるような量を計算し
て、前記各溶解原料と共に溶解した。

【００５６】そして、この酸化処理が工業的なものとな
りうる条件として、酸化処理時間も考慮した。即ち、銅
が溶融後還元処理を始めるまでの酸化処理時間を、各例
とも共通して、30分と区切って酸化処理を行った。この
酸化処理後に、溶銅表面に生成した酸化物のノロを除去
した。また、各々の例の、酸化処理の際の (還元処理を
始める前の) 溶銅の酸素濃度の測定結果も表1 に示す。

【００５７】また、酸化処理に続く還元処理は、各例と
も共通して、溶解炉において、COガスを溶湯中に吹き込
み、また、溶湯表面に生松の還元剤を投入して行った。

【００５８】表1 、2 から明らかな通り、溶解原料とし
て、前記平均粒径が10mm以下の均一な鱗片形状の銅粉
(銅粉をプレスして塊状化したもの) を用いた発明例1
〜4は、固相選別の効果により、元々の不純物混入量が
少ないために、酸化処理の際の溶銅中の酸素量が2000pp
m 以下の低酸素濃度であっても、リン脱酸銅としての成
分規格（上限）を満足するように、不純物を除去できて
いる。

【００５９】したがって、この発明例1 〜4 は、リン量
を調整するなどして、熱交換器の銅管用などのリン脱酸
銅として用いることが可能である。そして、必要により
合金元素添加などの成分調整をすることにより、種々の
銅合金展伸材としても使用 (リサイクル) 可能であるこ
とも示している。

【００６０】なお、溶銅の酸化処理のための酸素源を、
外部からの酸素ガスの供給とした、発明例3 、4 は他の
条件が発明例1 、2 と各々同じであるにも拘わらず、酸
化処理の際の溶銅中の酸素量が、発明例1 、2 よりも比
較的低くなっており、リン脱酸銅成分規格（上限）を満
足するものの、発明例1 、2 よりも、Fe、Pb、Ni、Sn、
Zn、Al等の不純物量が比較的多くなっている。この結果
から、溶銅の酸化処理のための酸素源を、スクラップ銅
の細片などを予め加熱酸化させたものとすることの有効
性が分かる。また、本発明が著しく実用的な溶解鋳造方
法であることも裏付けている。

【００６１】これに対し、均一な鱗片形状の銅粉だが、
前記平均粒径が10mmを越える銅粉を溶解原料とした比較
例5 、前記平均で10cm以下の長さのスクラップ銅細片を
溶解原料とした比較例6 は、溶銅の酸化処理のための酸
素源を、スクラップ銅の細片などを予め加熱酸化させた
ものとしたにも拘わらず、Fe、Pb、Ni、Sn、Zn、Al等の
不純物量が高くなっており、リン脱酸銅のとしての成分
規格（上限）から外れる結果となっている。

【００６２】したがって、以上の結果から本発明要件の
臨界的な意義が裏付けられる。

【００６３】

【表１】

【００６４】

【表２】

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
銅に対し他の金属が接合された廃銅製品から銅を固相選
別して、伸銅品用の溶解原料にリサイクルするに際し、
前記固相選別の際に、スクラップ銅に混入する不純物量
を著しく低減でき、あとの銅の溶解工程における前記酸
化処理のような液相選別の負荷を大幅に軽減することが
可能な銅のリサイクル方法を提供することができる。し
たがって、伸銅品用の銅の溶解鋳造工程を改善し、ま
た、社会全体で大量に使用されている廃銅製品から銅の
リサイクルを可能にする点で、社会的かつ工業的な価値
が大きい。

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）Ｃ２２Ｂ 15/14 Ｂ０９Ｂ 5/00 Ｃ (72)発明者大隅研治神戸市西区高塚台１丁目５番５号株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者安永繁信栃木県真岡市鬼怒ケ丘15番地株式会社神戸製鋼所真岡製造所内 (72)発明者熊谷啓一神奈川県秦野市平沢65番地株式会社神戸製鋼所秦野工場内 (72)発明者石川守神奈川県秦野市平沢65番地株式会社神戸製鋼所秦野工場内 (72)発明者磯崎昭夫神奈川県秦野市平沢65番地株式会社神戸製鋼所秦野工場内 (72)発明者佐伯主税神奈川県秦野市平沢65番地株式会社神戸製鋼所秦野工場内 (72)発明者宮藤元久山口県下関市長府港町14番１号株式会社神戸製鋼所長府製造所内Ｆターム(参考） 4D004 AA21 BA05 CA04 CA07 CA10 CA29 CA36 CB11 CB13 CC11 DA03 DA20 4K001 AA09 BA22 CA01 CA02 DA01 JA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】銅に対し他の金属が接合された廃銅製品
から銅を固相選別し、伸銅品用の溶解原料としてリサイ
クルする方法であって、廃銅製品を銅および他の金属が
接合されたままの状態で破砕して、銅および他の金属が
各々分離して混在する混合細片となし、この混合細片か
ら銅を分離し、分離した銅を溶解し、溶銅中の酸素濃度
が2000ppm 以下の酸素濃度レベルで酸化処理する液相選
別にて溶銅中の不純物を除去するに際し、前記混合細片
を更に磨り潰して、平均粒径が10mm以下の均一な鱗片状
の混合粉となし、この混合粉から銅粉を選別分離して溶
解することを特徴とする廃銅製品からの銅のリサイクル
方法。
【請求項２】前記廃銅製品の破砕を、破砕室内中央に
回転羽根車を配し、この回転羽根車を囲む位置に複数枚
の円弧状破砕刃を所定間隔で並列に設け、前記回転羽根
車と円弧状破砕刃との協働による引き裂き作用を有する
破砕機により行う請求項１に記載の廃銅製品からの銅の
リサイクル方法。
【請求項３】前記混合破砕片の磨り潰しを、回転ロー
ラーミルにより行う請求項１または２に記載の廃銅製品
からの銅のリサイクル方法。
【請求項４】前記廃銅製品が空調機あるいは給湯器で
ある請求項１乃至３のいずれか１項に記載の廃銅製品か
らの銅のリサイクル方法。
【請求項５】前記銅細片を熱交換器銅管用リン脱酸銅
の溶解用原料に用いる請求項１乃至４のいずれか１項に
記載の廃銅製品からの銅のリサイクル方法。