JP2003268458A - シュレッダーダストの処理方法 - Google Patents
シュレッダーダストの処理方法Info
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大がかりな設備を使用しなくても、シュレ
ッダーダストを効率的、低コストで処理することが可能
で、高度循環型社会を実現できるシュレッダーダストの
処理方法を提供することである。 【解決手段】 炉１内に種湯１１の存在下にシュレッダ
ーダスト１２を投入し、種湯にランス５から酸素または
空気を吹き込んで、ダスト１２中の有機物を燃焼させる
ことにより、ダストを溶解する。ついで炉１内の溶解し
た内容物を静置して、比重により溶鉄の層１５、該溶鉄
より重い層１４（主として銅からなる）、および軽い層
１６の３層（主としてガラス分からなる）に分離し、上
下の層１４、１６を除去した後、炉１に残存した溶鉄１
７に酸素または空気を再度吹き込で溶鉄を精錬する。銅
の精錬も同様に単独で可能であり、さらにスラグの岩石
化も対応可能である。
ッダーダストを効率的、低コストで処理することが可能
で、高度循環型社会を実現できるシュレッダーダストの
処理方法を提供することである。 【解決手段】 炉１内に種湯１１の存在下にシュレッダ
ーダスト１２を投入し、種湯にランス５から酸素または
空気を吹き込んで、ダスト１２中の有機物を燃焼させる
ことにより、ダストを溶解する。ついで炉１内の溶解し
た内容物を静置して、比重により溶鉄の層１５、該溶鉄
より重い層１４（主として銅からなる）、および軽い層
１６の３層（主としてガラス分からなる）に分離し、上
下の層１４、１６を除去した後、炉１に残存した溶鉄１
７に酸素または空気を再度吹き込で溶鉄を精錬する。銅
の精錬も同様に単独で可能であり、さらにスラグの岩石
化も対応可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シュレッダーダス
トの処理方法に関する。
トの処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、使用済み自動車や家電製品等の廃
棄物の処理法として、廃棄物を部分的に解体して回収可
能物を取り除いた後、部分的に解体された廃棄物を種湯
の存在する溶解炉に供給すると共に、溶解炉に石炭、酸
素を供給して、廃棄物中の鉄分を溶解して溶鉄を作り、
その溶鉄の一部を種湯として溶解炉に残し、残りの溶鉄
を別の精錬炉に移して、精錬炉で酸素吹錬により純鉄に
精錬する廃棄物の処理方法が知られている（特開平１１
−３３５７４７）。
棄物の処理法として、廃棄物を部分的に解体して回収可
能物を取り除いた後、部分的に解体された廃棄物を種湯
の存在する溶解炉に供給すると共に、溶解炉に石炭、酸
素を供給して、廃棄物中の鉄分を溶解して溶鉄を作り、
その溶鉄の一部を種湯として溶解炉に残し、残りの溶鉄
を別の精錬炉に移して、精錬炉で酸素吹錬により純鉄に
精錬する廃棄物の処理方法が知られている（特開平１１
−３３５７４７）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、回収可能物
を取り除いた後の廃棄物をシュレッダーに掛けて、小片
に切断したシュレッダーダストの処理に、上記処理方法
を適用することが考えられているが、上記方法は、溶解
炉および精錬炉の少なくとも２つ以上の炉が必要で、飛
灰、排ガス処理等設備が大がかりになり、またコストも
増大する問題があった。
を取り除いた後の廃棄物をシュレッダーに掛けて、小片
に切断したシュレッダーダストの処理に、上記処理方法
を適用することが考えられているが、上記方法は、溶解
炉および精錬炉の少なくとも２つ以上の炉が必要で、飛
灰、排ガス処理等設備が大がかりになり、またコストも
増大する問題があった。
【０００４】本発明の課題は、大がかりな設備を使用し
なくても、シュレッダーダストを効率的、低コストで処
理することが可能なシュレッダーダストの処理方法を提
供することである。
なくても、シュレッダーダストを効率的、低コストで処
理することが可能なシュレッダーダストの処理方法を提
供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、シュレッダーダストの処理方法であっ
て、種湯である溶鉄が入った炉内にシュレッダーダスト
を投入し、前記シュレッダーダスト投入後の種湯に酸素
または空気を吹き込んで、前記シュレッダーダスト中の
有機物を燃焼させることにより、前記シュレッダーダス
ト中に含有する金属分、無機分および燃焼残渣を溶解
し、前記酸素または空気の吹き込み後、前記炉内の溶解
した内容物を静置して、比重により溶鉄の層、該溶鉄よ
り重い層、および該溶鉄より軽い層の３層に分離し、前
記炉から前記溶鉄の層を除く各層を除去した後、前記炉
に残存した溶鉄に酸素または空気を再度吹き込で溶鉄を
精錬することを特徴とする。
に、本発明は、シュレッダーダストの処理方法であっ
て、種湯である溶鉄が入った炉内にシュレッダーダスト
を投入し、前記シュレッダーダスト投入後の種湯に酸素
または空気を吹き込んで、前記シュレッダーダスト中の
有機物を燃焼させることにより、前記シュレッダーダス
ト中に含有する金属分、無機分および燃焼残渣を溶解
し、前記酸素または空気の吹き込み後、前記炉内の溶解
した内容物を静置して、比重により溶鉄の層、該溶鉄よ
り重い層、および該溶鉄より軽い層の３層に分離し、前
記炉から前記溶鉄の層を除く各層を除去した後、前記炉
に残存した溶鉄に酸素または空気を再度吹き込で溶鉄を
精錬することを特徴とする。
【０００６】本発明では、前記溶鉄より重い層が銅を主
体とし、前記溶鉄より軽い層はガラス質のスラグが主体
とする。また種湯を入れてない炉で予め少量の屑鉄を溶
解するか、または前記精錬後の溶鉄の一部を高温状態を
保持したまま残すことにより、前記炉内に種湯を用意す
るようにすることができる。前記炉からの排ガスを排出
するダクトの一部を水冷して排ガス中の重金属酸化物を
除去すると共に、前記酸化物除去後の排ガスをアルカリ
洗浄液に通して、排ガス中のハロゲンガスおよびハロゲ
ン化水素ガス分を除去することができる。
体とし、前記溶鉄より軽い層はガラス質のスラグが主体
とする。また種湯を入れてない炉で予め少量の屑鉄を溶
解するか、または前記精錬後の溶鉄の一部を高温状態を
保持したまま残すことにより、前記炉内に種湯を用意す
るようにすることができる。前記炉からの排ガスを排出
するダクトの一部を水冷して排ガス中の重金属酸化物を
除去すると共に、前記酸化物除去後の排ガスをアルカリ
洗浄液に通して、排ガス中のハロゲンガスおよびハロゲ
ン化水素ガス分を除去することができる。
【０００７】本発明によれば、１つの炉を用いてシュレ
ッダーダストの溶解、および得られた溶鉄の精錬を行う
ので、溶解炉および精錬炉の２つの炉を用いることな
く、シュレッダーダストを効率的に処理することができ
る。したがって、シュレッダーダストの処理設備が簡易
になると共に、処理コストを低減することができる。ま
た上記の溶鉄より重い銅を主体とする層を再度炉に入
れ、酸素を吹き込むことにより、約９５〜９７％で分離
された銅の純度を９９％以上の高純度に精製することも
できる。
ッダーダストの溶解、および得られた溶鉄の精錬を行う
ので、溶解炉および精錬炉の２つの炉を用いることな
く、シュレッダーダストを効率的に処理することができ
る。したがって、シュレッダーダストの処理設備が簡易
になると共に、処理コストを低減することができる。ま
た上記の溶鉄より重い銅を主体とする層を再度炉に入
れ、酸素を吹き込むことにより、約９５〜９７％で分離
された銅の純度を９９％以上の高純度に精製することも
できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳述
する。
する。
【０００９】図１は、本発明の一実施の形態の処理方法
で使用するシュレッダーダストの処理設備を示す説明図
である。
で使用するシュレッダーダストの処理設備を示す説明図
である。
【００１０】図１において、符号１は耐火煉瓦等で作ら
れた耐熱性の炉で、炉１は本体部１ａに続く上部１ｂが
上に向けて縮小した茄子型の形状を有し、炉１の上部１
ｂにはシュレッダーダストを投入する装入部２が開閉自
在に設けられ、装入部２には図示しないホッパーが配置
されている。炉１の上端は開口され、この上端の開口３
には、炉１からの排ガスを排出するダクト（煙道）４が
取り付けられている。炉１は酸素吹き込みランス５を昇
降自在に備え、このランス５は、排出ダクト４を貫いて
開口３から炉１内に挿入されている。
れた耐熱性の炉で、炉１は本体部１ａに続く上部１ｂが
上に向けて縮小した茄子型の形状を有し、炉１の上部１
ｂにはシュレッダーダストを投入する装入部２が開閉自
在に設けられ、装入部２には図示しないホッパーが配置
されている。炉１の上端は開口され、この上端の開口３
には、炉１からの排ガスを排出するダクト（煙道）４が
取り付けられている。炉１は酸素吹き込みランス５を昇
降自在に備え、このランス５は、排出ダクト４を貫いて
開口３から炉１内に挿入されている。
【００１１】炉本体部１ａには、縦方向に沿って羽口１
９ａ、１９ｂ等の複数個の羽口（排出口）が設けられる
と共に、炉本体部１ａの周囲には、炉本体部１ａの加熱
を防ぐために、水を通水することにより炉本体部１ａを
冷却する水冷筒壁６が設けられている。この水冷筒壁６
から排水される熱水を有効利用するために、水冷筒壁６
の排水側は、発電機のタービンに熱水を導く導管に接続
されている。
９ａ、１９ｂ等の複数個の羽口（排出口）が設けられる
と共に、炉本体部１ａの周囲には、炉本体部１ａの加熱
を防ぐために、水を通水することにより炉本体部１ａを
冷却する水冷筒壁６が設けられている。この水冷筒壁６
から排水される熱水を有効利用するために、水冷筒壁６
の排水側は、発電機のタービンに熱水を導く導管に接続
されている。
【００１２】上記のダクト４は途中をＵ字状に曲げら
れ、排ガス中のＰｂ、Ｚｎ、Ｓｎ等の重金属の酸化物の
蒸気を冷却して析出させ、これら酸化物を酸化物灰１３
として堆積、回収するドレン部７に形成されている。ド
レン部７のＵ字の上流側部分の周囲には排ガスを冷却す
る水冷ジャケット８が設けられ、ドレン部７のＵ字の下
部には酸化物灰１３の取り出し部（図示せず）が設けら
れる。ダクト４の末端は、排ガス中のＣｌ2を主とする
ハロゲンガス分を除去するアルカリ洗浄槽９内に挿入さ
れ、洗浄槽９にはＮａ2ＣＯ3、ＮａＯＨあるいはＮＨ4
ＯＨなどのアルカリ水溶液１０が満たされている。本例
ではＮａ2ＣＯ3（炭酸ソーダ）水溶液を満たした。
れ、排ガス中のＰｂ、Ｚｎ、Ｓｎ等の重金属の酸化物の
蒸気を冷却して析出させ、これら酸化物を酸化物灰１３
として堆積、回収するドレン部７に形成されている。ド
レン部７のＵ字の上流側部分の周囲には排ガスを冷却す
る水冷ジャケット８が設けられ、ドレン部７のＵ字の下
部には酸化物灰１３の取り出し部（図示せず）が設けら
れる。ダクト４の末端は、排ガス中のＣｌ2を主とする
ハロゲンガス分を除去するアルカリ洗浄槽９内に挿入さ
れ、洗浄槽９にはＮａ2ＣＯ3、ＮａＯＨあるいはＮＨ4
ＯＨなどのアルカリ水溶液１０が満たされている。本例
ではＮａ2ＣＯ3（炭酸ソーダ）水溶液を満たした。
【００１３】炉１でシュレッダーダストを処理するに当
たっては、予め炉１内に種湯である少量の溶鉄を入れて
おく。この種湯は、炉１内に少量の屑鉄を投入してアー
ク加熱や抵抗加熱により溶解して準備することができ
る。あるいはシュレッダーダストの連続バッチ処理開始
後であれば、処理により得られた溶鉄の一部を炉１内に
高温のまま残して、これを種湯とすることができる。
たっては、予め炉１内に種湯である少量の溶鉄を入れて
おく。この種湯は、炉１内に少量の屑鉄を投入してアー
ク加熱や抵抗加熱により溶解して準備することができ
る。あるいはシュレッダーダストの連続バッチ処理開始
後であれば、処理により得られた溶鉄の一部を炉１内に
高温のまま残して、これを種湯とすることができる。
【００１４】本実施の形態では、図１の処理設備を使用
し図２のようにしてシュレッダーダストを処理する。
し図２のようにしてシュレッダーダストを処理する。
【００１５】図２（ａ）に示すように、種湯１１が入っ
た炉１内に図示しないホッパーより装入部２を経てシュ
レッダーダスト１２を投入し、種湯１１上にシュレッダ
ーダスト１２を堆積する。このときの種湯１１の温度は
約１４００℃〜１６５０℃である。このとき、図１の水
冷筒壁６に通水することにより、炉１の本体部１ｂの外
面は冷却されている。
た炉１内に図示しないホッパーより装入部２を経てシュ
レッダーダスト１２を投入し、種湯１１上にシュレッダ
ーダスト１２を堆積する。このときの種湯１１の温度は
約１４００℃〜１６５０℃である。このとき、図１の水
冷筒壁６に通水することにより、炉１の本体部１ｂの外
面は冷却されている。
【００１６】ついで図２（ｂ）に示すように、炉１内に
挿入したランス５を降下して、ランス５の先端をシュレ
ッダーダスト１２の堆積層内下部に位置させ、もしくは
ランス５を更に降下して種湯１１の層に浸漬し、その状
態でランス５を通って種湯１１中に酸素または空気を高
圧で吹き込む。酸素を吹き込む場合には、これを充填し
た高圧酸素ボンベから酸素をランス５に供給することに
より、種湯１１に高圧で吹き込む。空気を吹き込むに
は、コンプレッサーで空気を圧縮してランス５に供給す
ることにより、空気を種湯１１に高圧で吹き込む。
挿入したランス５を降下して、ランス５の先端をシュレ
ッダーダスト１２の堆積層内下部に位置させ、もしくは
ランス５を更に降下して種湯１１の層に浸漬し、その状
態でランス５を通って種湯１１中に酸素または空気を高
圧で吹き込む。酸素を吹き込む場合には、これを充填し
た高圧酸素ボンベから酸素をランス５に供給することに
より、種湯１１に高圧で吹き込む。空気を吹き込むに
は、コンプレッサーで空気を圧縮してランス５に供給す
ることにより、空気を種湯１１に高圧で吹き込む。
【００１７】炉１に投入するシュレッダーダスト１２
は、使用済み自動車や家電製品等の廃棄物から回収可能
物を取り除いた後、廃棄物をシュレッダーに掛けて小片
に切断したものであり、おおよその成分が、ガラス：２
５〜３０％、鉄（Ｆｅ）、鉛（Ｐｂ）、亜鉛（Ｚｎ）、
錫（Ｓｎ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル
（Ｎｉ）等の重金属：５〜１５％、プラスチック：３０
〜４０％、土砂等：残部であり、シュレッダーダスト中
の塩素分は約３％ある。
は、使用済み自動車や家電製品等の廃棄物から回収可能
物を取り除いた後、廃棄物をシュレッダーに掛けて小片
に切断したものであり、おおよその成分が、ガラス：２
５〜３０％、鉄（Ｆｅ）、鉛（Ｐｂ）、亜鉛（Ｚｎ）、
錫（Ｓｎ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル
（Ｎｉ）等の重金属：５〜１５％、プラスチック：３０
〜４０％、土砂等：残部であり、シュレッダーダスト中
の塩素分は約３％ある。
【００１８】上記の種湯１１中への酸素または空気の高
圧吹き込みにより、種湯１１とその上のシュレッダーダ
スト１２とが攪拌され、酸素存在下にシュレッダーダス
ト１２が種湯１１により加熱されることで、シュレッダ
ーダスト１２中のプラスチックを主とする有機物が分解
して発火、燃焼し、種湯１１とシュレッダーダスト１２
との混合物の温度が約１６００〜１７００℃に上昇し
て、シュレッダーダスト１２の層が下から順次溶解して
いく。
圧吹き込みにより、種湯１１とその上のシュレッダーダ
スト１２とが攪拌され、酸素存在下にシュレッダーダス
ト１２が種湯１１により加熱されることで、シュレッダ
ーダスト１２中のプラスチックを主とする有機物が分解
して発火、燃焼し、種湯１１とシュレッダーダスト１２
との混合物の温度が約１６００〜１７００℃に上昇し
て、シュレッダーダスト１２の層が下から順次溶解して
いく。
【００１９】これにより、シュレッダーダスト１２中の
Ｆｅ分やＣｕ分等は溶融物となり、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ等
の重金属は酸化されて鉄よりも軽い酸化物となる。Ｐ
ｂ、Ｚｎ、Ｓｎ等は融点が低いため金属として蒸発し、
その後、酸化されて酸化物となり、排ガスと共に炉１か
らダクト４を通って排出される。また含塩素プラスチッ
ク（例えばポリ塩化ビニル）などからは、熱分解により
塩素等のハロゲンが放出されるが、このとき処理温度が
１６００〜１７００℃の高温なので、ダイオキシン等の
有害なハロゲン化合物を発生することがない。放出され
た塩素等のハロゲンは、Ｃｌ2等のガス状のハロゲンや
ＨＣｌ等のハロゲン化水素ガスとなって排ガスと共に排
出される。シュレッダーダスト１２中のガラス、砂成分
はガラス化する。
Ｆｅ分やＣｕ分等は溶融物となり、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ等
の重金属は酸化されて鉄よりも軽い酸化物となる。Ｐ
ｂ、Ｚｎ、Ｓｎ等は融点が低いため金属として蒸発し、
その後、酸化されて酸化物となり、排ガスと共に炉１か
らダクト４を通って排出される。また含塩素プラスチッ
ク（例えばポリ塩化ビニル）などからは、熱分解により
塩素等のハロゲンが放出されるが、このとき処理温度が
１６００〜１７００℃の高温なので、ダイオキシン等の
有害なハロゲン化合物を発生することがない。放出され
た塩素等のハロゲンは、Ｃｌ2等のガス状のハロゲンや
ＨＣｌ等のハロゲン化水素ガスとなって排ガスと共に排
出される。シュレッダーダスト１２中のガラス、砂成分
はガラス化する。
【００２０】炉１からの排ガスはダクト４のドレン部７
で冷却され、排ガスに含まれていたＰｂ、Ｚｎ等の酸化
物が排ガスから除去されて、酸化物灰１３としてドレン
部７の内壁に堆積する。
で冷却され、排ガスに含まれていたＰｂ、Ｚｎ等の酸化
物が排ガスから除去されて、酸化物灰１３としてドレン
部７の内壁に堆積する。
【００２１】排ガス中に含まれていた塩素ガス等のハロ
ゲンガスや塩化水素等のハロゲン化水素ガスは、ダクト
４の末端から洗浄槽９内のアルカリ洗浄液１０中に吹き
込まれ、洗浄液のＮａ2ＣＯ3で中和してＮａＣｌ等の中
性塩に無害化され、排ガス中から除去される。ハロゲン
を除去された排ガスは、その後、洗浄槽９から放出ダク
ト２０を通じて大気中に放出される。
ゲンガスや塩化水素等のハロゲン化水素ガスは、ダクト
４の末端から洗浄槽９内のアルカリ洗浄液１０中に吹き
込まれ、洗浄液のＮａ2ＣＯ3で中和してＮａＣｌ等の中
性塩に無害化され、排ガス中から除去される。ハロゲン
を除去された排ガスは、その後、洗浄槽９から放出ダク
ト２０を通じて大気中に放出される。
【００２２】上記の酸素あるいは空気の吹き込みを所定
時間行って、シュレッダーダスト１２を十分に溶解し、
鉄分を初めとする金属分が溶融したら、図２（ｃ）に示
すように、酸素の吹き込みを止めてランス５を上方に引
き上げ、炉１内の溶解した内容物を静置して比重により
分離する。静置時間は１０〜３０分程度であり、その間
に溶融金属の大きな温度低下がある場合には、必要に応
じて抵抗加熱等による加熱操作を行ってもよい。
時間行って、シュレッダーダスト１２を十分に溶解し、
鉄分を初めとする金属分が溶融したら、図２（ｃ）に示
すように、酸素の吹き込みを止めてランス５を上方に引
き上げ、炉１内の溶解した内容物を静置して比重により
分離する。静置時間は１０〜３０分程度であり、その間
に溶融金属の大きな温度低下がある場合には、必要に応
じて抵抗加熱等による加熱操作を行ってもよい。
【００２３】静置により、ＦｅとＣｕとが比重の違いに
より分離して、Ｆｅより重いＣＵが沈む。Ｃｒ、Ｃｏ、
Ｎｉ等の重金属の酸化物はガラス化し、スラグとなって
浮上するする。ガラス分は浮上してＣｒ等の酸化物と共
にスラグを形成する。重金属のＴｉ、Ａｌ等も、上記の
酸素、空気の吹き込みにより鉄よりも軽い酸化物とな
り、スラグとして浮上する。したがって、沈むのは殆ど
Ｃｕのみとなる。
より分離して、Ｆｅより重いＣＵが沈む。Ｃｒ、Ｃｏ、
Ｎｉ等の重金属の酸化物はガラス化し、スラグとなって
浮上するする。ガラス分は浮上してＣｒ等の酸化物と共
にスラグを形成する。重金属のＴｉ、Ａｌ等も、上記の
酸素、空気の吹き込みにより鉄よりも軽い酸化物とな
り、スラグとして浮上する。したがって、沈むのは殆ど
Ｃｕのみとなる。
【００２４】この場合、予めまたは溶解中もしくは溶解
後、Ｆｅに対するＳｉ、Ｃの濃度がある所定範囲となる
ように調整しておくと、ＦｅとＣｕとの分離が容易にな
り、分離を高効率に進めることができる。溶解中もしく
は溶解後に、溶融金属中のＳｉ、Ｃの濃度を調整するた
めには、溶融金属をサンプリングして溶融金属中のＳ
ｉ、Ｃの濃度を検出し、必要量のＳｉ、Ｃ源を溶融金属
に添加すればよい。
後、Ｆｅに対するＳｉ、Ｃの濃度がある所定範囲となる
ように調整しておくと、ＦｅとＣｕとの分離が容易にな
り、分離を高効率に進めることができる。溶解中もしく
は溶解後に、溶融金属中のＳｉ、Ｃの濃度を調整するた
めには、溶融金属をサンプリングして溶融金属中のＳ
ｉ、Ｃの濃度を検出し、必要量のＳｉ、Ｃ源を溶融金属
に添加すればよい。
【００２５】Ｆｅ、Ｃｕはデンドライト成長により凝固
し、Ｃｕ／Ｆｅ、Ｆｅ／Ｃｕのα固溶率はそれぞれ３．
５％、４．０％である。本発明者らが試験した結果の一
例を挙げると、Ｆｅに対しＣが４〜５％、好ましくは６
％強、Ｓｉが１．５％未満、好ましくは１％となるよう
に、溶融金属中にＣ、Ｓｉを含有させておけば、Ｆｅと
Ｃｕを効率よく分離でき、Ｆｅ層中のＣｕ量を約１．５
％未満に分離できることが分かった。ＦｅとＣｕの境界
層では、Ｆｅ７８％、Ｃｕ２１％程度である。
し、Ｃｕ／Ｆｅ、Ｆｅ／Ｃｕのα固溶率はそれぞれ３．
５％、４．０％である。本発明者らが試験した結果の一
例を挙げると、Ｆｅに対しＣが４〜５％、好ましくは６
％強、Ｓｉが１．５％未満、好ましくは１％となるよう
に、溶融金属中にＣ、Ｓｉを含有させておけば、Ｆｅと
Ｃｕを効率よく分離でき、Ｆｅ層中のＣｕ量を約１．５
％未満に分離できることが分かった。ＦｅとＣｕの境界
層では、Ｆｅ７８％、Ｃｕ２１％程度である。
【００２６】これにより、炉１内の溶解した内容物は、
下から、溶鉄よりも重い層１４（主としてＣｕからな
る。Ｃｕの純度は約９５〜９７％である）と、溶鉄の層
１５、溶鉄よりも軽い層１６（主としてガラス分からな
る）の３層に分離される。
下から、溶鉄よりも重い層１４（主としてＣｕからな
る。Ｃｕの純度は約９５〜９７％である）と、溶鉄の層
１５、溶鉄よりも軽い層１６（主としてガラス分からな
る）の３層に分離される。
【００２７】そこで、内容物の静置を始めて所定時間経
過後、溶鉄より重い層１４の下部に位置する炉１の羽口
１９ａを開口して、層１４の構成物であるＣｕ等を排出
し、溶鉄より軽い層１６の下部に位置する炉１の羽口１
９ｂを開口して、羽口１９ｂから掻き取り具（シックナ
ー）を挿入するなどして、層１６の構成物であるガラス
分等を排出し、炉１内に溶鉄の層１５のみを残す。
過後、溶鉄より重い層１４の下部に位置する炉１の羽口
１９ａを開口して、層１４の構成物であるＣｕ等を排出
し、溶鉄より軽い層１６の下部に位置する炉１の羽口１
９ｂを開口して、羽口１９ｂから掻き取り具（シックナ
ー）を挿入するなどして、層１６の構成物であるガラス
分等を排出し、炉１内に溶鉄の層１５のみを残す。
【００２８】排出されたＣｕ等は、それらを単独で別の
精錬炉に入れ、酸素を吹き込むことにより、９９％以上
の高純度に精製することができる。さらにＣｕの他Ａ
ｇ、Ａｕを比重分離して、Ａｇ、Ａｕ等を回収すること
ができる。もちろん、炉１が空いたときに、炉１を用い
てＣｕ等の精錬をすることもできる。またガラス分はそ
のまま還元処理したり、これにシュレッダーダストを混
入してから酸素導入して還元処理することにより再度金
属とし、静置により比重分離すれば、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｗ、
Ｃｒ等も回収することができ、さらに残りのＡｌ2Ｏ3、
ＳｉＯ2、ＣａＯを主体とするガラス分は、ロックウエ
ル等や人造岩石に加工して、有効利用を図ることが可能
で、全て利用することができる。
精錬炉に入れ、酸素を吹き込むことにより、９９％以上
の高純度に精製することができる。さらにＣｕの他Ａ
ｇ、Ａｕを比重分離して、Ａｇ、Ａｕ等を回収すること
ができる。もちろん、炉１が空いたときに、炉１を用い
てＣｕ等の精錬をすることもできる。またガラス分はそ
のまま還元処理したり、これにシュレッダーダストを混
入してから酸素導入して還元処理することにより再度金
属とし、静置により比重分離すれば、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｗ、
Ｃｒ等も回収することができ、さらに残りのＡｌ2Ｏ3、
ＳｉＯ2、ＣａＯを主体とするガラス分は、ロックウエ
ル等や人造岩石に加工して、有効利用を図ることが可能
で、全て利用することができる。
【００２９】ついで、図２（ｄ）に示すように、炉１内
に残された溶鉄１７に対しランス５を降下して、ランス
５の先端を溶鉄１７の直上もしくは溶鉄１７に浸漬した
位置に位置させ、ランス５を通って溶鉄１７中に酸素
（Ｏ2）（空気でもよい）を高圧で再度吹き込み、温度
１６００〜１７８０℃で溶鉄１７を精錬する。
に残された溶鉄１７に対しランス５を降下して、ランス
５の先端を溶鉄１７の直上もしくは溶鉄１７に浸漬した
位置に位置させ、ランス５を通って溶鉄１７中に酸素
（Ｏ2）（空気でもよい）を高圧で再度吹き込み、温度
１６００〜１７８０℃で溶鉄１７を精錬する。
【００３０】この精錬によって、溶鉄１７中に残存して
いるＰｂ、Ｚｎ等の重金属が蒸気となり、ついで酸化物
となって更に除去され、溶鉄１７が高純度な純鉄に精製
される。図２（ｂ）のところで述べたように、Ｐｂ等の
重金属酸化物は、ダクト４のドレン部７で排ガスを冷却
することによって、排ガス中から酸化物灰１３として取
り除かれ、ドレン部７の内壁に堆積する。また排ガス中
の塩素ガスを初めとするハロゲンガスや塩化水素等のハ
ロゲン化水素ガスは、洗浄槽９のアルカリ洗浄液１０に
よって中和して除去される。
いるＰｂ、Ｚｎ等の重金属が蒸気となり、ついで酸化物
となって更に除去され、溶鉄１７が高純度な純鉄に精製
される。図２（ｂ）のところで述べたように、Ｐｂ等の
重金属酸化物は、ダクト４のドレン部７で排ガスを冷却
することによって、排ガス中から酸化物灰１３として取
り除かれ、ドレン部７の内壁に堆積する。また排ガス中
の塩素ガスを初めとするハロゲンガスや塩化水素等のハ
ロゲン化水素ガスは、洗浄槽９のアルカリ洗浄液１０に
よって中和して除去される。
【００３１】上記の再度の酸素あるいは空気の吹き込み
を所定時間行って、溶鉄１７を十分に精錬したら、図２
（ｅ）に示すように、酸素、空気の吹き込みを止めてラ
ンス５を上方に引き上げ、ついで炉１の下部の羽口１９
ｂを開口して、炉１内に得られた純鉄１８を重量圧で排
出する。排出された純鉄１８は、図示しない取鍋に受け
て鋳型に運搬し、鋳型に注入して鉄塊（インゴット）に
鋳造し、鉄源として利用する。連続してシュレッダーダ
ストをバッチ処理する場合は、純鉄１８を全部排出せず
に一部を炉１内に高温のまま残し、つぎのシュレッダー
ダスト処理の種湯として使用する。
を所定時間行って、溶鉄１７を十分に精錬したら、図２
（ｅ）に示すように、酸素、空気の吹き込みを止めてラ
ンス５を上方に引き上げ、ついで炉１の下部の羽口１９
ｂを開口して、炉１内に得られた純鉄１８を重量圧で排
出する。排出された純鉄１８は、図示しない取鍋に受け
て鋳型に運搬し、鋳型に注入して鉄塊（インゴット）に
鋳造し、鉄源として利用する。連続してシュレッダーダ
ストをバッチ処理する場合は、純鉄１８を全部排出せず
に一部を炉１内に高温のまま残し、つぎのシュレッダー
ダスト処理の種湯として使用する。
【００３２】ドレン部７に堆積したＰｂＯ等の酸化物灰
１３は、ドレン部７の図示しない取り出し部を定期的に
開けて回収し、製造業者に戻してＰｂ等に再生し、有効
利用する。またシュレッダーダストの処理中、炉１の本
体部１ａの水冷筒壁６から出てくる熱水は、発電機のタ
ービンを回して発電し、熱水の持つエネルギーを有効利
用する。
１３は、ドレン部７の図示しない取り出し部を定期的に
開けて回収し、製造業者に戻してＰｂ等に再生し、有効
利用する。またシュレッダーダストの処理中、炉１の本
体部１ａの水冷筒壁６から出てくる熱水は、発電機のタ
ービンを回して発電し、熱水の持つエネルギーを有効利
用する。
【００３３】本実施の形態の処理方法は、以上のように
構成され、つぎのような効果を有する。 （１）１つの炉を用いてシュレッダーダストの溶解、お
よび得られた溶鉄の精錬を行うので、溶解炉および精錬
炉の２つ以上の炉を用いることなく、シュレッダーダス
トを効率的に処理することができる。したがって、シュ
レッダーダストの処理設備が簡易になると共に、処理コ
ストを低減することができる。
構成され、つぎのような効果を有する。 （１）１つの炉を用いてシュレッダーダストの溶解、お
よび得られた溶鉄の精錬を行うので、溶解炉および精錬
炉の２つ以上の炉を用いることなく、シュレッダーダス
トを効率的に処理することができる。したがって、シュ
レッダーダストの処理設備が簡易になると共に、処理コ
ストを低減することができる。
【００３４】なお、従来、使用済み自動車や家電製品の
廃棄物処理において銅の精錬まで行う場合、これまでは
廃棄物の溶解炉で鉄と銅の分離ができないとされていた
ため、溶解炉による廃棄物の溶解後、第２の炉（鉄精錬
炉）を用いた鉄の精錬、鉄から除去された銅についての
第３の炉（銅精錬炉）を用いた精錬を行わなければなら
ず、鉄と銅とを分離してそれぞれを単独で処理すること
が難しかったが、本発明では、溶融金属中のＦｅに対す
るＳｉ量、Ｃ量を調整をすることにより、上記したよう
に、鉄と銅とを容易に分離して処理することが可能とな
った。 （２）１６００〜１７８０℃の高温でシュレッダーダス
トを処理しているので、シュレッダーダスト中の含塩素
プラスチック等からダイオキシン等の有害なハロゲン化
合物が発生することがない。 （３）シュレッダーダストの溶解後、溶鉄の層、Ｃｕ等
の溶鉄よりも重い層、ガラス分である溶鉄よりも軽い層
を比重により分離して、Ｃｕ等の金属やガラス分を炉か
ら取り出しているので、これらの有効利用を図ることが
できる。 （４）炉からの排ガスを排出するダクトの途中を冷却す
ることにより、ＰｂＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ等の金属酸化物
を排ガス中から析出するので、これらの金属を回収する
ことができる。
廃棄物処理において銅の精錬まで行う場合、これまでは
廃棄物の溶解炉で鉄と銅の分離ができないとされていた
ため、溶解炉による廃棄物の溶解後、第２の炉（鉄精錬
炉）を用いた鉄の精錬、鉄から除去された銅についての
第３の炉（銅精錬炉）を用いた精錬を行わなければなら
ず、鉄と銅とを分離してそれぞれを単独で処理すること
が難しかったが、本発明では、溶融金属中のＦｅに対す
るＳｉ量、Ｃ量を調整をすることにより、上記したよう
に、鉄と銅とを容易に分離して処理することが可能とな
った。 （２）１６００〜１７８０℃の高温でシュレッダーダス
トを処理しているので、シュレッダーダスト中の含塩素
プラスチック等からダイオキシン等の有害なハロゲン化
合物が発生することがない。 （３）シュレッダーダストの溶解後、溶鉄の層、Ｃｕ等
の溶鉄よりも重い層、ガラス分である溶鉄よりも軽い層
を比重により分離して、Ｃｕ等の金属やガラス分を炉か
ら取り出しているので、これらの有効利用を図ることが
できる。 （４）炉からの排ガスを排出するダクトの途中を冷却す
ることにより、ＰｂＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ等の金属酸化物
を排ガス中から析出するので、これらの金属を回収する
ことができる。
【００３５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、溶解炉および精錬炉の２つの炉を要せず、１
つの炉でシュレッダーダストを効率的に処理して純鉄を
得ることができ、シュレッダーダストの処理設備が簡易
になると共に、処理コストを低減することができる。ま
た銅分やガラス分を分離できるので、これらを容易に処
理して純銅、人造岩石を得ることができる。さらにこれ
まで得られなかった鉄純度９９％、銅純度９９％以上を
得ることができ、後処理設設備が容易なシュレッダーダ
スト処理システムの構築が可能となる。
によれば、溶解炉および精錬炉の２つの炉を要せず、１
つの炉でシュレッダーダストを効率的に処理して純鉄を
得ることができ、シュレッダーダストの処理設備が簡易
になると共に、処理コストを低減することができる。ま
た銅分やガラス分を分離できるので、これらを容易に処
理して純銅、人造岩石を得ることができる。さらにこれ
まで得られなかった鉄純度９９％、銅純度９９％以上を
得ることができ、後処理設設備が容易なシュレッダーダ
スト処理システムの構築が可能となる。
【図１】本発明の一実施の形態の処理方法で使用するシ
ュレッダーダストの処理設備を示す説明図である。
ュレッダーダストの処理設備を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施の形態の処理方法を示す説明図
である。
である。
１ 炉
２ 投入部
３ 開口
４ 排出ダクト
５ ランス
６ 水冷筒壁
７ ドレン部
８ 水冷ジャケット
９ アルカリ洗浄槽
１０ アルカリ水溶液
１１ 種湯
１２ シュレッダーダスト
１３ 酸化物灰
１４ 溶鉄より重い層
１５ 溶鉄の層
１６ 溶鉄より軽い層
１７ 溶鉄
１８ 純鉄
１９ａ、１９ｂ 羽口
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ
Ｃ２２Ｂ 7/02 Ｂ０１Ｄ 53/34 １３４Ｂ
// Ｃ２１Ｃ 5/28 １３６Ｚ
Ｃ２２Ｂ 15/06
(72)発明者 渡辺 光男
埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン
ダエンジニアリング株式会社内
Ｆターム(参考） 4D002 AA18 AA19 AA28 AB01 BA02
BA13 BA14 CA06 DA02 DA07
DA12 DA16 EA02 GA03 GB03
4D004 AA28 BA03 BA05 CA04 CA29
CA41 CA47 CC01 CC02 DA02
DA06
4K001 AA09 AA10 BA14 BA22 DA05
GA06
4K070 AB12 AB14 AC02 AC07 BA05
CA12
Claims (4)
- 【請求項１】 種湯である溶鉄が入った炉内にシュレ
ッダーダストを投入し、 前記シュレッダーダスト投入後の種湯に酸素または空気
を吹き込んで、前記シュレッダーダスト中の有機物を燃
焼させることにより、前記シュレッダーダスト中に含有
する金属分、無機分および燃焼残渣を溶解し、 前記酸素または空気の吹き込み後、前記炉内の溶解した
内容物を静置して、比重により溶鉄の層、該溶鉄より重
い層、および該溶鉄より軽い層の３層に分離し、 前記炉から前記溶鉄の層を除く各層を除去した後、 前記炉に残存した溶鉄に酸素または空気を再度吹き込で
溶鉄を精錬することを特徴とするシュレッダーダストの
処理方法。 - 【請求項２】 前記溶鉄より重い層が銅を主体とし、
前記溶鉄より軽い層がガラス質のスラグを主体とするこ
とを特徴とする請求項１記載の処理方法。 - 【請求項３】 種湯を入れてない炉で予め少量の屑鉄
を溶解するか、または前記精錬後の溶鉄の一部を高温状
態を保持したまま残すことにより、前記炉内に種湯を用
意することを特徴とする請求項１または２の処理方法。 - 【請求項４】 前記炉からの排ガスを排出するダクト
の一部を水冷して排ガス中の重金属酸化物を除去すると
共に、前記酸化物除去後の排ガスをアルカリ洗浄液に通
して、排ガス中のハロゲンガスおよびハロゲン化水素ガ
ス分を除去することを特徴とする請求項１〜３のいずれ
かの項に記載の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002071717A JP4043262B2 (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | シュレッダーダストの処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002071717A JP4043262B2 (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | シュレッダーダストの処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003268458A true JP2003268458A (ja) | 2003-09-25 |
| JP4043262B2 JP4043262B2 (ja) | 2008-02-06 |
Family
ID=29201924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002071717A Expired - Fee Related JP4043262B2 (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | シュレッダーダストの処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4043262B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101089375B1 (ko) | 2009-12-10 | 2011-12-02 | 엘에스니꼬동제련 주식회사 | 배쓰 스멜팅 공법에서의 분진 집적 방지 방법 및 장치 |
| KR101093779B1 (ko) | 2009-05-11 | 2011-12-19 | 고려아연 주식회사 | 구리 매트와 조연을 연속 생산하는 장치 및 방법 |
| CN102876836A (zh) * | 2012-09-18 | 2013-01-16 | 中冶南方工程技术有限公司 | 转炉煤气干法除尘装置中的惯性除尘结构 |
| CN107029515A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-08-11 | 佛山市三水万瑞达环保科技有限公司 | 一种气体加湿净化过滤液 |
| JP2018528322A (ja) * | 2015-06-29 | 2018-09-27 | アーバンゴールド ゲーエムベーハー | 電気及び／又は電子スクラップ又は部品の冶金処理のための装置及び構成及びそれらの使用及び電気及び／又は電子スクラップ又は部品の冶金処理のための方法 |
-
2002
- 2002-03-15 JP JP2002071717A patent/JP4043262B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101093779B1 (ko) | 2009-05-11 | 2011-12-19 | 고려아연 주식회사 | 구리 매트와 조연을 연속 생산하는 장치 및 방법 |
| KR101089375B1 (ko) | 2009-12-10 | 2011-12-02 | 엘에스니꼬동제련 주식회사 | 배쓰 스멜팅 공법에서의 분진 집적 방지 방법 및 장치 |
| CN102876836A (zh) * | 2012-09-18 | 2013-01-16 | 中冶南方工程技术有限公司 | 转炉煤气干法除尘装置中的惯性除尘结构 |
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| CN107029515A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-08-11 | 佛山市三水万瑞达环保科技有限公司 | 一种气体加湿净化过滤液 |
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| JP4043262B2 (ja) | 2008-02-06 |
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