JP2003334529A - 基板類処理方法 - Google Patents
基板類処理方法Info
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板等のリサイクル原料から有価金属を回収
し、排ガスにおけるダイオキシンの再合成、放出を防止
する。 【解決手段】 基板等リサイクル原料を専用容器に収容
して乾留炉に収裝する。乾留炉においてはバッチ式処理
で加熱した水蒸気の吹き込みによる直接加熱と内挿加熱
管による間接加熱によって還元雰囲気で炉内温度を３０
０〜４００℃とすることにより有価金属のガスへの移行
を防止して乾留処理を行う。乾留残渣は金属製錬用原料
となり、乾留ガスはガス燃焼炉において８００℃以上の
温度で完全燃焼させる。燃焼後の排ガスは２００℃以下
の温度に急冷し、消石灰を噴霧することによって中和し
塩化水素ガスを塩化カルシウムとして煤塵中に固定し、
有害ガス、特にダイオキシンの再合成を防止する。
し、排ガスにおけるダイオキシンの再合成、放出を防止
する。 【解決手段】 基板等リサイクル原料を専用容器に収容
して乾留炉に収裝する。乾留炉においてはバッチ式処理
で加熱した水蒸気の吹き込みによる直接加熱と内挿加熱
管による間接加熱によって還元雰囲気で炉内温度を３０
０〜４００℃とすることにより有価金属のガスへの移行
を防止して乾留処理を行う。乾留残渣は金属製錬用原料
となり、乾留ガスはガス燃焼炉において８００℃以上の
温度で完全燃焼させる。燃焼後の排ガスは２００℃以下
の温度に急冷し、消石灰を噴霧することによって中和し
塩化水素ガスを塩化カルシウムとして煤塵中に固定し、
有害ガス、特にダイオキシンの再合成を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は廃電子基板等のリサ
イクル原料の処理方法に関し、特に、有害排ガスを発生
させることなく有価金属の回収を可能とするリサイクル
原料の乾式処理方法に関するものである。
イクル原料の処理方法に関し、特に、有害排ガスを発生
させることなく有価金属の回収を可能とするリサイクル
原料の乾式処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子機器、家電製品、ＯＡ機器関連のス
クラップ、特に、電子基板、携帯電話、家電製品解体基
板、ＯＡ機器解体基板等のスクラップは、年々増加の傾
向にあり、その減容化と共にリサイクル活用が問題とな
っている。すなわち、単に減容化のための処理のみであ
れば、大部分を占める樹脂類を対象とした焼却処理のみ
で足りたが、これらの基板類には金、銀、銅、鉛、亜
鉛、ビスマス、白金、パラジウム等の有価非鉄金属が含
有されることから、資源活用の点からもその効率的な回
収が重要な課題となってきている。
クラップ、特に、電子基板、携帯電話、家電製品解体基
板、ＯＡ機器解体基板等のスクラップは、年々増加の傾
向にあり、その減容化と共にリサイクル活用が問題とな
っている。すなわち、単に減容化のための処理のみであ
れば、大部分を占める樹脂類を対象とした焼却処理のみ
で足りたが、これらの基板類には金、銀、銅、鉛、亜
鉛、ビスマス、白金、パラジウム等の有価非鉄金属が含
有されることから、資源活用の点からもその効率的な回
収が重要な課題となってきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記基
板類のリサイクル原料は、金属、樹脂、セラミック類の
複合材料からなっている。非鉄金属原料としての価値の
多くの部分は、生基板の上に実装されているものであ
り、メッキあるいはペースト等として使用されている貴
金属等の有価金属によるものであって、回収処理は複雑
化しており、その効率的な回収については満足できる状
況にはなっていないのが現状である。
板類のリサイクル原料は、金属、樹脂、セラミック類の
複合材料からなっている。非鉄金属原料としての価値の
多くの部分は、生基板の上に実装されているものであ
り、メッキあるいはペースト等として使用されている貴
金属等の有価金属によるものであって、回収処理は複雑
化しており、その効率的な回収については満足できる状
況にはなっていないのが現状である。
【０００４】また、生基板には、難燃性をもたせるため
に塩素および臭素等のハロゲン元素を含有した樹脂が使
用されており、一般に行われているリサイクル原料の粉
砕および焼却では、リサイクル原料中の塩素等ハロゲン
元素が排ガス中に移行し、ダイオキシンを再合成すると
いう深刻な問題がある。金属の回収そのものについて
は、これらの基板類をそのまま銅製錬における自溶炉や
転炉に投入することで可能となるが、上記の塩素等ハロ
ゲン元素は、リサイクル原料として直接銅製錬工程等で
乾式処理する場合に銅製錬等設備の腐食等の問題が発生
して銅製錬等操業の維持に支障を来し、銅製錬工程への
負荷が増加するという問題があり、基板類そのものの直
接炉内投入は極力抑制される必要があった。
に塩素および臭素等のハロゲン元素を含有した樹脂が使
用されており、一般に行われているリサイクル原料の粉
砕および焼却では、リサイクル原料中の塩素等ハロゲン
元素が排ガス中に移行し、ダイオキシンを再合成すると
いう深刻な問題がある。金属の回収そのものについて
は、これらの基板類をそのまま銅製錬における自溶炉や
転炉に投入することで可能となるが、上記の塩素等ハロ
ゲン元素は、リサイクル原料として直接銅製錬工程等で
乾式処理する場合に銅製錬等設備の腐食等の問題が発生
して銅製錬等操業の維持に支障を来し、銅製錬工程への
負荷が増加するという問題があり、基板類そのものの直
接炉内投入は極力抑制される必要があった。
【０００５】すなわち、リサイクル原料について樹脂成
分の熱分解を行う際、分離された熱分解ガス中の塩素等
ハロゲン元素については極力ダイオキシンの再合成を防
止する必要があり、同時に、基板中の回収対象となる有
価非鉄金属を減少させることなく製錬工程に導入する必
要があった。
分の熱分解を行う際、分離された熱分解ガス中の塩素等
ハロゲン元素については極力ダイオキシンの再合成を防
止する必要があり、同時に、基板中の回収対象となる有
価非鉄金属を減少させることなく製錬工程に導入する必
要があった。
【０００６】従って、本発明の目的は、基板等のリサイ
クル原料からの金属類の回収において、その回収率の向
上を図ると共に、回収処理時において生成する排ガス中
の塩素等ハロゲン元素の固定化を図り、ダイオキシンの
再合成を防止することにある。
クル原料からの金属類の回収において、その回収率の向
上を図ると共に、回収処理時において生成する排ガス中
の塩素等ハロゲン元素の固定化を図り、ダイオキシンの
再合成を防止することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、（１）バッチ処理、連続処理のいずれも適用可能で
あり、（２）発生ダストを極限まで抑え、有価金属の回
収率向上とダイオキシンの再合成の防止を図ることがで
き、（３）基板等のリサイクル原料と分離された塩素等
ハロゲン元素をカルシウム等のアルカリで固定化でき
る、手段について鋭意研究の結果、基板等のリサイクル
原料の乾留処理を取り入れた処理が有効であることを見
出し、本発明を提供することができた。
め、（１）バッチ処理、連続処理のいずれも適用可能で
あり、（２）発生ダストを極限まで抑え、有価金属の回
収率向上とダイオキシンの再合成の防止を図ることがで
き、（３）基板等のリサイクル原料と分離された塩素等
ハロゲン元素をカルシウム等のアルカリで固定化でき
る、手段について鋭意研究の結果、基板等のリサイクル
原料の乾留処理を取り入れた処理が有効であることを見
出し、本発明を提供することができた。
【０００８】すなわち、本発明は、第１に、金属と樹脂
を含有する基板類を含むリサイクル原料を乾留炉におい
て還元雰囲気で乾留処理して乾留残渣を回収して製錬原
料を得ると共に乾留ガスを得る乾留工程と、該乾留ガス
を完全燃焼させて燃焼ガスを得るガス燃焼工程と、該燃
焼ガスを急冷して冷却ガスを得るガス冷却工程と、該冷
却ガスにアルカリを添加してハロゲン化水素ガスをアル
カリ化合物として固定する排ガス処理工程と、処理排ガ
スを煤塵と排ガスに分離する固気分離工程とを有するこ
とを特徴とする基板類処理方法を、第２に、前記乾留炉
が加熱した水蒸気を吹き込み前記リサイクル原料の加熱
を行う蒸気加熱式熱分解炉である第１記載の基板類処理
方法を、第３に、前記乾留処理が３００℃〜４００℃で
行われる第１または２に記載の基板類処理方法を、第４
に、前記基板類に塩素、臭素の少なくとも一種の化合物
が含有される第１〜３のいずれかに記載の基板類処理方
法を、第５に、前記基板類には電子部品が搭載されてい
る第１〜４のいずれかに記載の基板類処理方法を、第６
に、前記冷却ガスの温度が２００℃以下である第１〜５
のいずれかに記載の基板類処理方法を提供するものであ
る。
を含有する基板類を含むリサイクル原料を乾留炉におい
て還元雰囲気で乾留処理して乾留残渣を回収して製錬原
料を得ると共に乾留ガスを得る乾留工程と、該乾留ガス
を完全燃焼させて燃焼ガスを得るガス燃焼工程と、該燃
焼ガスを急冷して冷却ガスを得るガス冷却工程と、該冷
却ガスにアルカリを添加してハロゲン化水素ガスをアル
カリ化合物として固定する排ガス処理工程と、処理排ガ
スを煤塵と排ガスに分離する固気分離工程とを有するこ
とを特徴とする基板類処理方法を、第２に、前記乾留炉
が加熱した水蒸気を吹き込み前記リサイクル原料の加熱
を行う蒸気加熱式熱分解炉である第１記載の基板類処理
方法を、第３に、前記乾留処理が３００℃〜４００℃で
行われる第１または２に記載の基板類処理方法を、第４
に、前記基板類に塩素、臭素の少なくとも一種の化合物
が含有される第１〜３のいずれかに記載の基板類処理方
法を、第５に、前記基板類には電子部品が搭載されてい
る第１〜４のいずれかに記載の基板類処理方法を、第６
に、前記冷却ガスの温度が２００℃以下である第１〜５
のいずれかに記載の基板類処理方法を提供するものであ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の処理方法は、リサイクル
原料を乾留炉において乾留処理し、ダストの発生を抑制
し有価金属の逸出を防止すると共に発生するハロゲン元
素を含有する排ガスにおけるハロゲン元素の固定化を図
るものである。
原料を乾留炉において乾留処理し、ダストの発生を抑制
し有価金属の逸出を防止すると共に発生するハロゲン元
素を含有する排ガスにおけるハロゲン元素の固定化を図
るものである。
【００１０】以下、実施例を示す図１のフローシートを
参照して本発明の基板等リサイクル原料の処理方法を説
明する。本発明における乾留炉としては蒸気加熱式熱分
解炉が管理性および経済性の点からも好ましい。この熱
分解炉には、内挿加熱管（チューブバーナー）を備えて
ＬＰＧの燃焼による加熱管の輻射熱を利用すると共に、
高温水蒸気発生装置からの約７５０℃の高温水蒸気を直
接炉内に吹き込むことにより還元雰囲気を形成して加熱
が行えるようにし、基板等のリサイクル原料をバッチ式
または連続式に供給することにより、３００〜４００℃
の温度で乾留処理を行ってダストの発生を抑制し乾留ガ
スを発生させると共に、製錬用原料となる金属とセラミ
ック類を主体とした乾留残渣を得ることができる。
参照して本発明の基板等リサイクル原料の処理方法を説
明する。本発明における乾留炉としては蒸気加熱式熱分
解炉が管理性および経済性の点からも好ましい。この熱
分解炉には、内挿加熱管（チューブバーナー）を備えて
ＬＰＧの燃焼による加熱管の輻射熱を利用すると共に、
高温水蒸気発生装置からの約７５０℃の高温水蒸気を直
接炉内に吹き込むことにより還元雰囲気を形成して加熱
が行えるようにし、基板等のリサイクル原料をバッチ式
または連続式に供給することにより、３００〜４００℃
の温度で乾留処理を行ってダストの発生を抑制し乾留ガ
スを発生させると共に、製錬用原料となる金属とセラミ
ック類を主体とした乾留残渣を得ることができる。
【００１１】ハロゲン元素を含む乾留ガスは、さらにガ
ス燃焼炉においてＬＰＧガスと燃焼加熱空気を同時供給
することにより８００〜１２００℃の温度で完全燃焼さ
せ、さらに、この燃焼ガスを急冷塔における水噴霧によ
り２００℃以下の温度まで急冷した後、排ガスに対して
消石灰等のアルカリを噴霧等により添加することによっ
て排ガス中に含有される塩化水素ガス等のハロゲン化水
素ガスを塩化カルシウム等のアルカリ化合物として固定
化し、集塵装置（バグフィルター）により固気分離し、
上記アルカリ化合物と炭素微粉を含む煤塵を得るととも
に、排ガスを無害ガスとして大気放出させることができ
る。また、煤塵の精製処理により塩化カルシウム等のハ
ロゲン化アルカリを回収することができる。
ス燃焼炉においてＬＰＧガスと燃焼加熱空気を同時供給
することにより８００〜１２００℃の温度で完全燃焼さ
せ、さらに、この燃焼ガスを急冷塔における水噴霧によ
り２００℃以下の温度まで急冷した後、排ガスに対して
消石灰等のアルカリを噴霧等により添加することによっ
て排ガス中に含有される塩化水素ガス等のハロゲン化水
素ガスを塩化カルシウム等のアルカリ化合物として固定
化し、集塵装置（バグフィルター）により固気分離し、
上記アルカリ化合物と炭素微粉を含む煤塵を得るととも
に、排ガスを無害ガスとして大気放出させることができ
る。また、煤塵の精製処理により塩化カルシウム等のハ
ロゲン化アルカリを回収することができる。
【００１２】実施例で用いた図２の概略縦断面図に示す
基板等リサイクル原料の処理装置Ａにより、本発明をさ
らに具体的に説明する。乾留炉として、バッチ式の蒸気
加熱式熱分解炉１を用いており、この方形型の熱分解炉
１には、貫通する状態で一端にバーナー２を備える内挿
加熱管（チューブバーナー）３を設け、この内挿加熱管
３の他端側を熱交換器式の高温水蒸気発生装置４に接続
させてある。また、この熱分解炉１には、上記内挿加熱
管３と平行に高温水蒸気ノズル５を内装させてあり、こ
の高温水蒸気ノズル５は上記高温水蒸気発生装置（熱交
換器）４内を旋回する蒸気管４ａに接続させ、図示しな
いパッケージボイラからの水蒸気を高温水蒸気として熱
分解炉１内に直接供給できるようにしてあり、上記内挿
加熱管３の間接加熱とあわせて基板等リサイクル原料を
還元雰囲気下で加熱できるようにしてある。熱分解炉１
の一側面に密閉が可能な開閉扉を設け、基板等リサイク
ル原料を専用容器ａに入れて炉内に収裝することができ
るようにしてある。
基板等リサイクル原料の処理装置Ａにより、本発明をさ
らに具体的に説明する。乾留炉として、バッチ式の蒸気
加熱式熱分解炉１を用いており、この方形型の熱分解炉
１には、貫通する状態で一端にバーナー２を備える内挿
加熱管（チューブバーナー）３を設け、この内挿加熱管
３の他端側を熱交換器式の高温水蒸気発生装置４に接続
させてある。また、この熱分解炉１には、上記内挿加熱
管３と平行に高温水蒸気ノズル５を内装させてあり、こ
の高温水蒸気ノズル５は上記高温水蒸気発生装置（熱交
換器）４内を旋回する蒸気管４ａに接続させ、図示しな
いパッケージボイラからの水蒸気を高温水蒸気として熱
分解炉１内に直接供給できるようにしてあり、上記内挿
加熱管３の間接加熱とあわせて基板等リサイクル原料を
還元雰囲気下で加熱できるようにしてある。熱分解炉１
の一側面に密閉が可能な開閉扉を設け、基板等リサイク
ル原料を専用容器ａに入れて炉内に収裝することができ
るようにしてある。
【００１３】上記熱分解炉１に隣接してガス燃焼炉７を
設けてあり、このガス燃焼炉７は熱分解炉１の排ガス口
６から乾留ガスを受け入れて完全燃焼できるようにして
あり、一側端にバーナー８を備え他端側の上部に排ガス
口９を設けてある。排ガス口９からの高温燃焼ガスを排
気導管１０を経由して急冷塔１１に供給するようにし、
また、上記高温水蒸気発生装置４からの熱交換後の低温
側燃焼ガスを排気導管１０を経由して急冷塔１１に供給
するようにしてある。この急冷塔１１は、塔内に水噴霧
ノズル１２を備えており、導入した燃焼ガスを２００℃
以下に急冷できるようにしてある。
設けてあり、このガス燃焼炉７は熱分解炉１の排ガス口
６から乾留ガスを受け入れて完全燃焼できるようにして
あり、一側端にバーナー８を備え他端側の上部に排ガス
口９を設けてある。排ガス口９からの高温燃焼ガスを排
気導管１０を経由して急冷塔１１に供給するようにし、
また、上記高温水蒸気発生装置４からの熱交換後の低温
側燃焼ガスを排気導管１０を経由して急冷塔１１に供給
するようにしてある。この急冷塔１１は、塔内に水噴霧
ノズル１２を備えており、導入した燃焼ガスを２００℃
以下に急冷できるようにしてある。
【００１４】急冷塔１１からバグフィルター１３に至る
排気導管１４には消石灰噴霧装置１５を臨ませ、急冷塔
１１からの冷却ガス中に消石灰粉を噴霧添加できるよう
にしてあり、冷却ガス中の塩化水素ガス等のハロゲン化
水素ガスとの反応により生成した塩化カルシウム等のカ
ルシウム化合物を含む煤塵をバグフィルター１３におい
て回収すると共に、バクフィルター１３からの無害化さ
れた排気ガスを誘引排風機１６を介して煙突１７を経由
して大気に放出できるようにしてある。
排気導管１４には消石灰噴霧装置１５を臨ませ、急冷塔
１１からの冷却ガス中に消石灰粉を噴霧添加できるよう
にしてあり、冷却ガス中の塩化水素ガス等のハロゲン化
水素ガスとの反応により生成した塩化カルシウム等のカ
ルシウム化合物を含む煤塵をバグフィルター１３におい
て回収すると共に、バクフィルター１３からの無害化さ
れた排気ガスを誘引排風機１６を介して煙突１７を経由
して大気に放出できるようにしてある。
【００１５】また、本方法は、連続式処理も可能であ
り、この場合、熱分解炉１はロータリーキルン方式のも
のが採用でき、原料タンクからの原料は、定量供給装置
を経由し、熱分解炉１の一端側からスクリューフィーダ
ーによりほぼ気密状態を保持しながら連続的に熱分解炉
１内に導入させる。熱分解炉１には内挿加熱管（チュー
ブバーナー）３を設け、高温水蒸気はロータリー台部分
等から熱分解炉１内に導入させるようにする。乾留残渣
は、熱分解炉１の他端側に設けられたロータリーバルブ
を介して連続的に炉外に排出させ、水冷式搬出コンベア
による搬出途上において水冷されるようにさせる。
り、この場合、熱分解炉１はロータリーキルン方式のも
のが採用でき、原料タンクからの原料は、定量供給装置
を経由し、熱分解炉１の一端側からスクリューフィーダ
ーによりほぼ気密状態を保持しながら連続的に熱分解炉
１内に導入させる。熱分解炉１には内挿加熱管（チュー
ブバーナー）３を設け、高温水蒸気はロータリー台部分
等から熱分解炉１内に導入させるようにする。乾留残渣
は、熱分解炉１の他端側に設けられたロータリーバルブ
を介して連続的に炉外に排出させ、水冷式搬出コンベア
による搬出途上において水冷されるようにさせる。
【００１６】乾留炉として、バッチ式熱分解炉を用いる
場合は、管理が容易であり、炉は固定床式であること
と、高温水蒸気の吹き込みによる還元雰囲気下の加熱で
あって燃料ガス吹き込みによる直接燃焼でないことから
ダストが飛散し難く、有価金属の回収効率に優れる特徴
がある。一方、連続式熱分解炉を用いる場合は、高温水
蒸気を吹き込むことにより還元雰囲気として加熱し内挿
加熱管による輻射熱とを併せ、基板等のリサイクル原料
の乾留処理が連続的に且つ効率的に、従って多量処理が
可能になるという特徴がある。
場合は、管理が容易であり、炉は固定床式であること
と、高温水蒸気の吹き込みによる還元雰囲気下の加熱で
あって燃料ガス吹き込みによる直接燃焼でないことから
ダストが飛散し難く、有価金属の回収効率に優れる特徴
がある。一方、連続式熱分解炉を用いる場合は、高温水
蒸気を吹き込むことにより還元雰囲気として加熱し内挿
加熱管による輻射熱とを併せ、基板等のリサイクル原料
の乾留処理が連続的に且つ効率的に、従って多量処理が
可能になるという特徴がある。
【００１７】すなわち、本発明における蒸気加熱式熱分
解炉は空気等の酸素含有ガスを遮断し、還元雰囲気で行
う完全乾留方式であり、基板等のリサイクル原料に含有
されている多量の樹脂成分を炭化でき、ダストの発生を
抑制して金、銀、銅、あるいはパラジウム等の有価非鉄
金属を減少させることなく乾留残渣に残留させ、製錬原
料とすることができる。また、環境面を配慮して同時に
鉛等の非鉄金属についてもダストおよびガス系に移行さ
せないようにすることができる。
解炉は空気等の酸素含有ガスを遮断し、還元雰囲気で行
う完全乾留方式であり、基板等のリサイクル原料に含有
されている多量の樹脂成分を炭化でき、ダストの発生を
抑制して金、銀、銅、あるいはパラジウム等の有価非鉄
金属を減少させることなく乾留残渣に残留させ、製錬原
料とすることができる。また、環境面を配慮して同時に
鉛等の非鉄金属についてもダストおよびガス系に移行さ
せないようにすることができる。
【００１８】本発明におけるリサイクル原料としては、
金属と樹脂とセラミック類を複合的に含有するものを対
象とし、具体的には、電子基板、リードフレーム等電子
材料、携帯電話、酸化銀電池、フィルム屑、メッキスラ
ッジ、溶融飛灰、家電解体基板、家電解体銅スクラッ
プ、ＯＡ機器解体基板、ＯＡ機器解体銅スクラップ等が
対象となるがこれに限定されるものではない。
金属と樹脂とセラミック類を複合的に含有するものを対
象とし、具体的には、電子基板、リードフレーム等電子
材料、携帯電話、酸化銀電池、フィルム屑、メッキスラ
ッジ、溶融飛灰、家電解体基板、家電解体銅スクラッ
プ、ＯＡ機器解体基板、ＯＡ機器解体銅スクラップ等が
対象となるがこれに限定されるものではない。
【００１９】これらのリサイクル原料は基板等を原形の
まま、バッチ式乾留炉では、例えば、２５０〜３００ｋ
ｇを専用容器ａに入れ、この専用容器ａを多数個炉内に
収裝して乾留を行う。専用容器ａ内においてはリサイク
ル原料同士の間に通気性を有する間隙が多数存するので
均一加熱や乾留ガスの排出に好都合である。すなわち、
効率的な乾留を行うためには、粉砕することなく基板等
リサイクル原料の形状をそのまま保たせるようにするこ
とが好ましい。乾留温度は３００〜４００℃とすること
が好ましい。３００℃未満では乾留速度が不充分であ
り、４００℃を越えると有価金属の気化損失が急増す
る。また、ハロゲン化合物を水素化合物としまたは単体
分離する上でも３００℃以上が望ましく、さらに望まし
くは３４０℃以上にすれば塩素、臭素とも乾留残渣から
の分離がより確実となる。また、乾留炉はいったん真空
状態にしてから乾留処理を行うと雰囲気制御が良好とな
る。ガス燃焼温度は８００〜１２００℃とすることが好
ましい。８００℃以上でよりダイオキシンが分解されや
すくなるからであり、１２００℃以上では加熱の効果が
飽和し、また、炉体の寿命短縮を来たすことになる。
まま、バッチ式乾留炉では、例えば、２５０〜３００ｋ
ｇを専用容器ａに入れ、この専用容器ａを多数個炉内に
収裝して乾留を行う。専用容器ａ内においてはリサイク
ル原料同士の間に通気性を有する間隙が多数存するので
均一加熱や乾留ガスの排出に好都合である。すなわち、
効率的な乾留を行うためには、粉砕することなく基板等
リサイクル原料の形状をそのまま保たせるようにするこ
とが好ましい。乾留温度は３００〜４００℃とすること
が好ましい。３００℃未満では乾留速度が不充分であ
り、４００℃を越えると有価金属の気化損失が急増す
る。また、ハロゲン化合物を水素化合物としまたは単体
分離する上でも３００℃以上が望ましく、さらに望まし
くは３４０℃以上にすれば塩素、臭素とも乾留残渣から
の分離がより確実となる。また、乾留炉はいったん真空
状態にしてから乾留処理を行うと雰囲気制御が良好とな
る。ガス燃焼温度は８００〜１２００℃とすることが好
ましい。８００℃以上でよりダイオキシンが分解されや
すくなるからであり、１２００℃以上では加熱の効果が
飽和し、また、炉体の寿命短縮を来たすことになる。
【００２０】また、一般的に基板は樹脂成分とガラスク
ロスとから構成されており、乾留後、樹脂成分からの残
留固定炭素は銅製錬工程の自溶炉等において製錬原料の
溶解熱の熱源の一部として十分利用可能である。さらに
また、ガラスクロスにはＳｉＯ２が使用されており、基
板中のＳｉＯ２分はほぼ全量が乾留残渣に残留する。こ
のＳｉＯ２は溶剤として自溶炉におけるスラグ生成反応
での利用が可能である。さらに、基板中に含まれる塩素
等のハロゲン元素の残留を抑制して乾留ガス中に分離す
るので、乾留残渣として非鉄金属製錬に適した製錬用原
料が得られる。
ロスとから構成されており、乾留後、樹脂成分からの残
留固定炭素は銅製錬工程の自溶炉等において製錬原料の
溶解熱の熱源の一部として十分利用可能である。さらに
また、ガラスクロスにはＳｉＯ２が使用されており、基
板中のＳｉＯ２分はほぼ全量が乾留残渣に残留する。こ
のＳｉＯ２は溶剤として自溶炉におけるスラグ生成反応
での利用が可能である。さらに、基板中に含まれる塩素
等のハロゲン元素の残留を抑制して乾留ガス中に分離す
るので、乾留残渣として非鉄金属製錬に適した製錬用原
料が得られる。
【００２１】乾留ガス中に移行した塩素等のハロゲン元
素は、ダイオキシンの生成元素であり、設備からの放出
排ガスへの混入が厳しく規制されているが、リサイクル
原料からの乾留ガスを燃焼させた８００℃以上の燃焼ガ
スを２００℃以下、好ましくは１８０℃以下にまで急冷
して消石灰等アルカリの噴霧添加を行うことにより、殆
どがカルシウム化合物等のアルカリ化合物として煤塵中
に固定化でき、バグフィルターで容易に回収することが
できる。
素は、ダイオキシンの生成元素であり、設備からの放出
排ガスへの混入が厳しく規制されているが、リサイクル
原料からの乾留ガスを燃焼させた８００℃以上の燃焼ガ
スを２００℃以下、好ましくは１８０℃以下にまで急冷
して消石灰等アルカリの噴霧添加を行うことにより、殆
どがカルシウム化合物等のアルカリ化合物として煤塵中
に固定化でき、バグフィルターで容易に回収することが
できる。
【００２２】本発明に係る方法によれば、基板等リサイ
クル原料の塩素はその殆ど（約８０％）が分離され、臭
素についても７６％までが分離できるが、分離されたこ
れらのハロゲン化水素ガスは、その殆どがカルシウム等
のアルカリで固定化できるので、大気放出による環境へ
の害は抑止できる。
クル原料の塩素はその殆ど（約８０％）が分離され、臭
素についても７６％までが分離できるが、分離されたこ
れらのハロゲン化水素ガスは、その殆どがカルシウム等
のアルカリで固定化できるので、大気放出による環境へ
の害は抑止できる。
【００２３】蒸気加熱式熱分解炉からの乾留残渣は基板
等リサイクル原料の約５０％に減容化されている。すな
わち、リサイクル原料を炉内に投入する際に、原料内に
空隙が形成されるようにし、その空隙の比率は５０％以
上あれば十分と思われる。空隙の比率は、原料のまま積
載した時の嵩高さと、原料を粉砕し積載した時の嵩高さ
との差の比率などでよい。この乾留残渣は、通常の製錬
工程において精鉱に混合させた状態で処理が可能であ
り、例えば、次のようにして処理される。乾留残渣は破
砕処理した後、磁選機にかけて磁着物と非磁着物とに分
別する。非磁着物は、通常の銅原料からの銅精鉱および
溶剤と共に、自溶炉に投入して溶融し、得られるマット
層の硫化物をさらに転炉等において精製する等の銅溶錬
処理をして粗銅を得る。この粗銅からは銅電解処理によ
り電気銅を得ることができる。そして電解スラッジから
さらに金、銀、パラジウム、白金等の貴金属を回収する
ことができる。銅溶錬処理工程からのガスは硫酸製造工
程に供給され、この供給の途中で分離されたダストから
は、通常の湿式工程で亜鉛、カドミウム等を回収でき
る。乾留残渣の破砕後の磁着物には鉛、ビスマス分が含
有されるので、鉛溶錬工程に供給し、鉛電解処理で鉛が
回収され、また鉛電解スラッジからビスマスが回収でき
る。
等リサイクル原料の約５０％に減容化されている。すな
わち、リサイクル原料を炉内に投入する際に、原料内に
空隙が形成されるようにし、その空隙の比率は５０％以
上あれば十分と思われる。空隙の比率は、原料のまま積
載した時の嵩高さと、原料を粉砕し積載した時の嵩高さ
との差の比率などでよい。この乾留残渣は、通常の製錬
工程において精鉱に混合させた状態で処理が可能であ
り、例えば、次のようにして処理される。乾留残渣は破
砕処理した後、磁選機にかけて磁着物と非磁着物とに分
別する。非磁着物は、通常の銅原料からの銅精鉱および
溶剤と共に、自溶炉に投入して溶融し、得られるマット
層の硫化物をさらに転炉等において精製する等の銅溶錬
処理をして粗銅を得る。この粗銅からは銅電解処理によ
り電気銅を得ることができる。そして電解スラッジから
さらに金、銀、パラジウム、白金等の貴金属を回収する
ことができる。銅溶錬処理工程からのガスは硫酸製造工
程に供給され、この供給の途中で分離されたダストから
は、通常の湿式工程で亜鉛、カドミウム等を回収でき
る。乾留残渣の破砕後の磁着物には鉛、ビスマス分が含
有されるので、鉛溶錬工程に供給し、鉛電解処理で鉛が
回収され、また鉛電解スラッジからビスマスが回収でき
る。
【００２４】以下に実施例により本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明の技術的範囲は実施例の記載に限定
されるものではないことはいうまでもない。
説明するが、本発明の技術的範囲は実施例の記載に限定
されるものではないことはいうまでもない。
【００２５】
【実施例】[実施例１] ＩＣ基板を主とする試料Ｎｏ．
１、Ｎｏ．２について図２に示す処理装置Ａを用いて処
理試験を行った。各試料は表１に示す元素組成を有す
る、炭素等による樹脂である。
１、Ｎｏ．２について図２に示す処理装置Ａを用いて処
理試験を行った。各試料は表１に示す元素組成を有す
る、炭素等による樹脂である。
【００２６】
【表１】
【００２７】各処理工程の条件を以下のように設定し
た。 （１）蒸気加熱式熱分解炉（乾留炉） （ａ）加熱方法 ： チューブバーナーによる間接加
熱と高温水蒸気による直接加熱 （ｂ）処理能力 ： ２ｔ／バッチ （ｃ）処理時間 ： ６〜７Ｈｒ／バッチ （ｄ）処理速度 ： ２００〜３００ｋｇ／Ｈｒ （ｅ）乾留温度 ： ３４０℃ （２）高温水蒸気発生装置 （ａ）水蒸気温度 ： ７５０℃ （ｂ）高温水蒸気 ： ２００ｋｇ／Ｈｒ （３）ガス燃焼炉 （ａ）炉内温度 ： ８００〜１１００℃ （ｂ）ガス滞留時間： ２秒以上 （ｃ）ガス量 ： ２５００Ｎｍ３／Ｈｒ（ｗｅ
ｔ） （ｄ）使用燃料 ： ＬＰＧ （４）急冷塔 （ａ）入口温度 ： ７００〜９５０℃ （ｂ）出口温度 ： １８０℃ （５）消石灰噴霧装置 （ａ）消石灰使用量： 約１００ｋｇ／バッチ （６）バグフィルター （ａ）処理ガス量 ： ４６００Ｎｍ３／Ｈｒ （ｂ）濾過面積 ： １６８ｍ２ （ｃ）濾過速度 ： ０．７６ｍ／ｍｉｎ （７）誘引排風機 （ａ）能力 ： ４７００Ｎｍ３／Ｈｒ（１７７
℃） （ｂ）電動機 ： １８．５ｋＷ
た。 （１）蒸気加熱式熱分解炉（乾留炉） （ａ）加熱方法 ： チューブバーナーによる間接加
熱と高温水蒸気による直接加熱 （ｂ）処理能力 ： ２ｔ／バッチ （ｃ）処理時間 ： ６〜７Ｈｒ／バッチ （ｄ）処理速度 ： ２００〜３００ｋｇ／Ｈｒ （ｅ）乾留温度 ： ３４０℃ （２）高温水蒸気発生装置 （ａ）水蒸気温度 ： ７５０℃ （ｂ）高温水蒸気 ： ２００ｋｇ／Ｈｒ （３）ガス燃焼炉 （ａ）炉内温度 ： ８００〜１１００℃ （ｂ）ガス滞留時間： ２秒以上 （ｃ）ガス量 ： ２５００Ｎｍ３／Ｈｒ（ｗｅ
ｔ） （ｄ）使用燃料 ： ＬＰＧ （４）急冷塔 （ａ）入口温度 ： ７００〜９５０℃ （ｂ）出口温度 ： １８０℃ （５）消石灰噴霧装置 （ａ）消石灰使用量： 約１００ｋｇ／バッチ （６）バグフィルター （ａ）処理ガス量 ： ４６００Ｎｍ３／Ｈｒ （ｂ）濾過面積 ： １６８ｍ２ （ｃ）濾過速度 ： ０．７６ｍ／ｍｉｎ （７）誘引排風機 （ａ）能力 ： ４７００Ｎｍ３／Ｈｒ（１７７
℃） （ｂ）電動機 ： １８．５ｋＷ
【００２８】得られた乾留残渣とバグフィルター回収煤
塵について主要元素を分析した結果を表２に示した。ま
た、該主要元素の存在量を算出した結果を表３に示し
た。
塵について主要元素を分析した結果を表２に示した。ま
た、該主要元素の存在量を算出した結果を表３に示し
た。
【００２９】
【表２】
【００３０】
【表３】
【００３１】この結果からの算出によると、Ｃｕのガス
系への移行率は０〜０．０１％、Ｐｂのガス系への移行
率は０．０４〜０．１％といずれも極めて低い値であっ
た。また、乾留残渣のＣｌ残留濃度は０．０５％と低
く、大部分のＣｌは基板から除去される。また、Ｂｒの
残留濃度は５％前後で、ガス系への移行率は８．９〜１
１．７％であり除去されている。また、容器内の処理前
後の嵩高さは５５％減少していた。
系への移行率は０〜０．０１％、Ｐｂのガス系への移行
率は０．０４〜０．１％といずれも極めて低い値であっ
た。また、乾留残渣のＣｌ残留濃度は０．０５％と低
く、大部分のＣｌは基板から除去される。また、Ｂｒの
残留濃度は５％前後で、ガス系への移行率は８．９〜１
１．７％であり除去されている。また、容器内の処理前
後の嵩高さは５５％減少していた。
【００３２】[実施例２] 乾留温度を上げることで、Ｂ
ｒの移行率を高められるかどうか確認するため、ＩＣ基
板を主とする試料Ｎｏ．３〜９について図２に示す処理
装置Ａを用いて処理試験を行った。乾留温度だけを３４
０℃から４００℃まで１０℃ずつ上げて７回の試験を行
った。他の条件は実施例１と同一にした。この試験での
Ｂｒ含有量および移行率を表４に示した。なお、他の塩
素等の元素については実施例１と同様の除去率を得た。
ｒの移行率を高められるかどうか確認するため、ＩＣ基
板を主とする試料Ｎｏ．３〜９について図２に示す処理
装置Ａを用いて処理試験を行った。乾留温度だけを３４
０℃から４００℃まで１０℃ずつ上げて７回の試験を行
った。他の条件は実施例１と同一にした。この試験での
Ｂｒ含有量および移行率を表４に示した。なお、他の塩
素等の元素については実施例１と同様の除去率を得た。
【００３３】
【表４】
【００３４】この結果によると、Ｃｌのガス系への移行
率（基板からの除去率）は６５．６〜８５．１％で、大
部分のＣｌは基板から除去される。Ｂｒのガス系への移
行率については、乾留温度を３７０℃以上にすること
で、７０％の移行率を達成できることが確認された。
率（基板からの除去率）は６５．６〜８５．１％で、大
部分のＣｌは基板から除去される。Ｂｒのガス系への移
行率については、乾留温度を３７０℃以上にすること
で、７０％の移行率を達成できることが確認された。
【００３５】熱分解処理により、揮発分はガス系に移行
し、乾留残渣には３５〜３８％のＣ分が固定炭素として
残留し、自溶炉等において熱源の一部として利用できる
ようになる。さらに、基板に含まれるシリカクロス中の
ＳｉＯ２は、９９．５％以上、すなわちほぼ全量が乾留
残渣に残留する。このＳｉＯ２は、前記したように、自
溶炉反応におけるスラグ生成反応での利用が可能であ
る。
し、乾留残渣には３５〜３８％のＣ分が固定炭素として
残留し、自溶炉等において熱源の一部として利用できる
ようになる。さらに、基板に含まれるシリカクロス中の
ＳｉＯ２は、９９．５％以上、すなわちほぼ全量が乾留
残渣に残留する。このＳｉＯ２は、前記したように、自
溶炉反応におけるスラグ生成反応での利用が可能であ
る。
【００３６】ダイオキシン対策としては、ガス燃焼炉に
おいて、８００℃以上の温度を２秒以上維持すること
と、急冷塔においてこのガスを２００℃以下の温度まで
急冷することが必要とされ、上記実施例においてこれら
の技術上の管理基準は十分に満足できた。排ガス中のダ
イオキシン類の分析結果を表５に示した。
おいて、８００℃以上の温度を２秒以上維持すること
と、急冷塔においてこのガスを２００℃以下の温度まで
急冷することが必要とされ、上記実施例においてこれら
の技術上の管理基準は十分に満足できた。排ガス中のダ
イオキシン類の分析結果を表５に示した。
【００３７】
【表５】
【００３８】各ダイオキシン成分毎に濃度実測値と換算
して得られた濃度と、その毒性係数に応じて算出した毒
性当量値を表５に記載した。排ガスの塩素に起因するダ
イオキシンの規制濃度の５ｎｇ−ＴＥＱ／Ｎｍ３に対し
て、本発明の乾留設備からの排ガス中の濃度の毒性当量
値はその１／１００以下の値となり環境への影響は極め
て低いことがわかった。なお、ダイオキシン類は、その
種類によって毒性が大きく異なるため、２，３，７，８
−ＴＣＤＤの毒性を１とした時の換算値（毒性当量値）
を算出し、毒性の評価を行った。この換算値をＴＥＱと
表す。排ガスの臭素に起因する臭素化ダイオキシンにつ
いては、毒性係数や基準値が設定・規制されておらず、
その毒性の評価はできないが、ガス中の臭素は塩素と同
様の挙動を示すことから、環境への影響は極めて低いも
のと考えられる。なお、排ガス中のＣＯ濃度も３時間平
均で２７．０ｐｐｍと低い値が得られている。
して得られた濃度と、その毒性係数に応じて算出した毒
性当量値を表５に記載した。排ガスの塩素に起因するダ
イオキシンの規制濃度の５ｎｇ−ＴＥＱ／Ｎｍ３に対し
て、本発明の乾留設備からの排ガス中の濃度の毒性当量
値はその１／１００以下の値となり環境への影響は極め
て低いことがわかった。なお、ダイオキシン類は、その
種類によって毒性が大きく異なるため、２，３，７，８
−ＴＣＤＤの毒性を１とした時の換算値（毒性当量値）
を算出し、毒性の評価を行った。この換算値をＴＥＱと
表す。排ガスの臭素に起因する臭素化ダイオキシンにつ
いては、毒性係数や基準値が設定・規制されておらず、
その毒性の評価はできないが、ガス中の臭素は塩素と同
様の挙動を示すことから、環境への影響は極めて低いも
のと考えられる。なお、排ガス中のＣＯ濃度も３時間平
均で２７．０ｐｐｍと低い値が得られている。
【００３９】次に、排ガス組成とバグフィルターで回収
された塩素分（塩化カルシウムと想定される。）からハ
ロゲンバランスをとり、固定率を算出した。その結果、
９９．４％の塩素が固定されたことが確認できた。排ガ
ス中のＢｒについても実施例１、２ともに９９．９％以
上が固定されることが確認された。
された塩素分（塩化カルシウムと想定される。）からハ
ロゲンバランスをとり、固定率を算出した。その結果、
９９．４％の塩素が固定されたことが確認できた。排ガ
ス中のＢｒについても実施例１、２ともに９９．９％以
上が固定されることが確認された。
【００４０】
【発明の効果】従って、本発明によれば、基板等に含有
される有価金属を殆どロスすることなく乾留残渣にとど
めることができ、乾留残渣はそのまま銅製錬等の乾式製
錬工程に供給できるものとなるので、高回収率で有価金
属を回収することができる。また、この乾留時発生する
ハロゲン化水素を含む乾留ガスは完全燃焼させた後、消
石灰等のアルカリで中和することによりカルシウム化合
物等のアルカリ化合物として煤塵中に固定することがで
き、ダイオキシン類の再合成を防止できて大気中に放出
することがないという効果が得られる。
される有価金属を殆どロスすることなく乾留残渣にとど
めることができ、乾留残渣はそのまま銅製錬等の乾式製
錬工程に供給できるものとなるので、高回収率で有価金
属を回収することができる。また、この乾留時発生する
ハロゲン化水素を含む乾留ガスは完全燃焼させた後、消
石灰等のアルカリで中和することによりカルシウム化合
物等のアルカリ化合物として煤塵中に固定することがで
き、ダイオキシン類の再合成を防止できて大気中に放出
することがないという効果が得られる。
【図１】本発明の実施例による基板等リサイクル原料の
処理方法を示すフローシートである。
処理方法を示すフローシートである。
【図２】本発明の実施例による基板等リサイクル原料の
処理装置を示す概略縦断面図である。
処理装置を示す概略縦断面図である。
Ａ 基板等リサイクル原料の処理装置
１ 蒸気加熱式熱分解炉
２ バーナー
３ 内挿加熱管（チューブバーナー）
４ 高温水蒸気発生装置
４ａ 蒸気管
５ 高温水蒸気ノズル
６ 排ガス口
７ ガス燃焼炉
８ バーナー
９ 排ガス口
１０ 排気導管
１１ 急冷塔
１２ 水噴霧ノズル
１３ バグフィルター
１４ 排気導管
１５ 消石灰噴霧装置
１６ 誘引排風機
１７ 煙突
ａ 専用容器
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 7/00 ＺＡＢ Ｆ２７Ｄ 17/00 １０４Ｄ
Ｆ２７Ｄ 17/00 １０４ １０４Ｇ
Ｂ０１Ｄ 53/34 １３４Ａ
１３４Ｃ
(72)発明者 松本 武
東京都千代田区丸の内１丁目８番２号 同
和鉱業株式会社内
Ｆターム(参考） 4D002 AA19 AA24 AC10 BA03 BA05
BA12 BA13 BA14 CA01 DA05
DA12 FA02 GA01 GB03
4D004 AA06 AA21 AA22 AA23 AA24
AA37 AB03 AB05 AB06 AB07
BA05 CA24 CB04 CB09 CB34
CB42 DA03 DA08
4F301 CA09 CA25 CA26 CA41 CA52
CA67 CA72
4K001 AA01 AA04 AA05 AA06 AA09
AA20 AA30 AA41 BA22 DA14
GB09
4K056 AA16 BA02 BA06 BB01 BB02
CA20 DB03 DB04 DB05 DB13
Claims (6)
- 【請求項１】 金属と樹脂を含有する基板類を含むリサ
イクル原料を乾留炉において還元雰囲気で乾留処理して
乾留残渣を回収して製錬原料を得ると共に乾留ガスを得
る乾留工程と、該乾留ガスを完全燃焼させて燃焼ガスを
得るガス燃焼工程と、該燃焼ガスを急冷して冷却ガスを
得るガス冷却工程と、該冷却ガスにアルカリを添加して
ハロゲン化水素ガスをアルカリ化合物として固定する排
ガス処理工程と、処理排ガスを煤塵と排ガスに分離する
固気分離工程とを有することを特徴とする基板類処理方
法。 - 【請求項２】 前記乾留炉が加熱した水蒸気を吹き込み
前記リサイクル原料の加熱を行う蒸気加熱式熱分解炉で
ある、請求項１記載の基板類処理方法。 - 【請求項３】 前記乾留処理が３００℃〜４００℃で行
われる、請求項１または２に記載の基板類処理方法。 - 【請求項４】 前記基板類に塩素、臭素の少なくとも一
種の化合物が含有される、請求項１〜３のいずれかに記
載の基板類処理方法。 - 【請求項５】 前記基板類には電子部品が搭載されてい
る、請求項１〜４のいずれかに記載の基板類処理方法。 - 【請求項６】 前記冷却ガスの温度が２００℃以下であ
る、請求項１〜５のいずれかに記載の基板類処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002146735A JP2003334529A (ja) | 2002-05-21 | 2002-05-21 | 基板類処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002146735A JP2003334529A (ja) | 2002-05-21 | 2002-05-21 | 基板類処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003334529A true JP2003334529A (ja) | 2003-11-25 |
Family
ID=29705626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002146735A Pending JP2003334529A (ja) | 2002-05-21 | 2002-05-21 | 基板類処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003334529A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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-
2002
- 2002-05-21 JP JP2002146735A patent/JP2003334529A/ja active Pending
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