JP2004154681A

JP2004154681A - 廃ガラス材のリサイクル方法、及び該方法によって製造されたガラスカレット

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Publication number: JP2004154681A
Application number: JP2002322808A
Authority: JP
Inventors: Noriyasu Akaishi; 典康赤石
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 2002-11-06
Filing date: 2002-11-06
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2022-11-06
Also published as: JP4129576B2

Abstract

【課題】夾雑物を無害化できる廃ガラス材のリサイクル方法、及び該方法によって製造されたガラスカレットを提供する。
【解決手段】廃ガラス材リサイクル工程では、まず、回収された複層ガラスから夾雑物含有濃度が１９．２質量％である複層ガラスのエッジ部分を分離し、該エッジ部分を粗く粉砕し、篩にかけて、その後篩下の粒度の低い夾雑物含有濃度が１％程度のエッジ部分粉末体を製造する。そしてこのエッジ部分粉末体を微粉砕した微粉砕物に水を加え、微粉砕物中のＮａやＣａ等のアルカリを溶出させることによりアルカリ性溶液にし、当該アルカリ性溶液の溶質を乾燥し、該乾燥させた溶質を燃焼して夾雑物含有濃度が１５〜５０質量ｐｐｍ（ガラスカレット受け入れ品質基準）となったガラスカレットを取り出す。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃ガラス材のリサイクル方法、及び該方法によって製造されたガラスカレットに関し、特に、夾雑物含有量が多いエッジ部分を有する複層ガラス等の廃ガラス材のリサイクル方法、及び該方法によって製造されたガラスカレットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、単体の板ガラスを微粉砕して、単体の板ガラスを微粉砕してガラス素板の原材料となるガラスカレットを製造し、該ガラスカレットを使用して素板ガラスにリサイクルすることが行われている。
【０００３】
また、近年、アルミスペーサーや樹脂材をエッジ部に有する複層ガラス及びＰＶＡ等のフィルムを有する合わせガラスの需要が伸びており、従来廃棄処分していたこれら複層ガラス等についても単体の板ガラスと同様、リサイクルすることを検討する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記夾雑物を含有する複層ガラスや合わせガラスを粉砕してガラスカレットを製造すると、粉砕の際に該ガラスカレットに含まれたアルミスペーサー、樹脂材又はＰＶＡ等の夾雑物がガラスカレットから生成された素板ガラスにおいて粒状欠点や着色を引き起こし、素板ガラスの品質上有害であるので、上記複層ガラスをガラスカレットとしてリサイクルすることができない。
【０００５】
本発明の目的は、夾雑物を無害化できる廃ガラス材のリサイクル方法、及び該方法によって製造されたガラスカレットを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、夾雑物を含有する廃ガラス材を粉砕する粉砕工程を有し、該粉砕された廃ガラス材からガラスカレットを製造する廃ガラス材のリサイクル方法において、前記粉砕された廃ガラス材を液体に溶解させてアルカリ性溶液にする溶解工程と、該液体に溶解させた廃ガラス材から前記ガラスカレットを製造するカレット製造工程とを有することを特徴とする。
【０００７】
請求項１記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、夾雑物を含有する廃ガラス材を粉砕し、粉砕された廃ガラス材を液体に溶解させてアルカリ性溶液にし、該液体に溶解させた廃ガラス材からガラスカレットを製造するので、夾雑物を無害化できる。
【０００８】
請求項２記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、請求項１記載の廃ガラス材のリサイクル方法において、前記液体は水であることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、液体が水であるので、粉砕された廃ガラス材をアルカリ性溶液にすることができる。
【００１０】
請求項３記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、請求項１記載の廃ガラス材のリサイクル方法において、前記液体は苛性ソーダ水溶液であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、液体が苛性ソーダ水溶液であるので、確実に粉砕された廃ガラス材をアルカリ性溶液にすることができる。
【００１２】
請求項４記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、請求項１記載の廃ガラス材のリサイクル方法において、前記液体は水ガラス水溶液であることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、液体が水ガラス水溶液であるので、確実に粉砕された廃ガラス材をアルカリ性溶液にすることができる。
【００１４】
請求項５記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法において、前記液体は、その体積が前記粉砕された廃ガラス材の体積に対して１５％〜３００％であることを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、液体の体積が粉砕された廃ガラス材の体積に対して１５％〜３００％であるので、廃ガラス材が含有する夾雑物の反応性が低下するのを防止することができる。
【００１６】
請求項６記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法において、前記液体は、その体積が前記微粉砕物の体積に対して３０％〜１００％であることを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、液体の体積が微粉砕物の体積に対して３０％〜１００％であるので、廃ガラス材が含有する夾雑物の反応性が低下するのを確実に防止することができる。
【００１８】
請求項７記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法において、前記溶解工程の後に、前記アルカリ性溶液を５〜６０分間静置することを特徴とする。
【００１９】
請求項７記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、溶解後にアルカリ性溶液を５〜６０分間静置するので、ガラスカレットの夾雑物含有量を低減させることができる。
【００２０】
請求項８記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法において、前記溶解工程の後に、前記アルカリ性溶液を５〜６０分間攪拌することを特徴とする。
【００２１】
請求項８記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、溶解後にアルカリ性溶液を５〜６０分間攪拌するので、ガラスカレットの夾雑物含有量を確実に低減させることができる。
【００２２】
請求項９記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法において、前記カレット製造工程は、前記アルカリ性溶液中で前記液体に溶解させた廃ガラス材を造粒する造粒工程を有することを特徴とする。
【００２３】
請求項９記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、アルカリ性溶液中で液体に溶解させた廃ガラス材を造粒するので、ガラスカレットを所望の粒度にすることができる。
【００２４】
請求項１０記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法において、前記カレット製造工程は、前記アルカリ性溶液を乾燥させる乾燥工程を有することを特徴とする。
【００２５】
請求項１０記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、アルカリ性溶液を乾燥させるので、液体に溶解させた廃ガラス材を取り出すことができる。
【００２６】
請求項１１記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法において、前記カレット製造工程では、前記アルカリ性溶液中で前記液体に溶解させた廃ガラス材を造粒する造粒工程と、前記造粒される廃ガラス材を含むアルカリ性溶液を乾燥させる乾燥工程とが同時に実行されることを特徴とする。
【００２７】
請求項１１記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、アルカリ性溶液中で液体に溶解させた廃ガラス材を造粒すると共に、造粒される廃ガラス材を含むアルカリ性溶液を乾燥させるので、容易に造粒された廃ガラス材を取り出すことができる。
【００２８】
請求項１２記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法において、前記カレット製造工程は、前記粉砕された廃ガラス材を低温で燃焼する燃焼工程を有することを特徴とする。
【００２９】
請求項１２記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、粉砕された廃ガラス材を低温で燃焼するので、廃ガラス材が含有する夾雑物を選択的に無害化できる。
【００３０】
請求項１３記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、請求項１２記載の廃ガラス材のリサイクル方法において、前記低温は３００〜５００℃であることを特徴とする。
【００３１】
請求項１３記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、低温が３００〜５００℃であるので、廃ガラス材が含有する夾雑物をより選択的に無害化できる。
【００３２】
請求項１４記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、請求項１２又は１３記載の廃ガラス材のリサイクル方法において、前記燃焼工程では、ロータリーキルンによって前記粉砕された廃ガラス材を燃焼することを特徴とする。
【００３３】
請求項１４記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、ロータリーキルンによって粉砕された廃ガラス材を燃焼するので、夾雑物、特に有機物の酸化燃焼を行うことができる。
【００３４】
請求項１５記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法において、前記粉砕工程は、前記廃ガラス材を粗く粉砕する破砕工程と、該粗く粉砕された廃ガラス材を分級する分級工程と、該分級された廃ガラス材を微粉砕する微粉砕工程とを有することを特徴とする。
【００３５】
請求項１５記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、記粉砕工程は、廃ガラス材を粗く粉砕し、該粗く粉砕された廃ガラス材を分級し、該分級された廃ガラス材を微粉砕することによって廃ガラス材を粉砕するので、ガラスカレットの夾雑物含有量を確実に低減させることができる。
【００３６】
請求項１６記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、請求項１５記載の廃ガラス材のリサイクル方法において、前記粗く粉砕された廃ガラス材は、その最大粒度が１ｍｍ以上であることを特徴とする。
【００３７】
請求項１６記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、粗く粉砕された廃ガラス材の最大粒度が１ｍｍ以上であるので、分級された廃ガラス材をより容易に選別することができる。
【００３８】
請求項１７記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、請求項１５又は１６記載の廃ガラス材のリサイクル方法において、前記破砕工程では、ハンマークラッシャーによって前記廃ガラス材を粗く粉砕することを特徴とする。
【００３９】
請求項１７記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、ハンマークラッシャーによって廃ガラス材を粗く粉砕するので、夾雑物の種類を限定する必要をなくすことができる。
【００４０】
請求項１８記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、請求項１５又は１６記載の廃ガラスのリサイクル方法において、前記破砕工程では、ロールクラッシャー又はジョークラッシャーによって前記廃ガラス材を粗く粉砕することを特徴とする。
【００４１】
請求項１８記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、ロールクラッシャー又はジョークラッシャーによって廃ガラス材を粗く粉砕するので、廃ガラス材を圧縮粉砕することができ、次の工程のガラスの微粉砕化に都合がよい。
【００４２】
請求項１９記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、請求項１５乃至１８のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法において、前記分級工程では、前記粗く粉砕された廃ガラス材のうち粒度の高いものを選別することを特徴とする。
【００４３】
請求項１９記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、粗く粉砕された廃ガラス材のうち粒度の高いものを選別することによって分級するので、粗く粉砕された廃ガラス材を容易に選別することができる。
【００４４】
請求項２０記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、請求項１５乃至１９のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法において、前記微粉砕された廃ガラス材は、その粒度範囲が１〜３５０μｍであることを特徴とする。
【００４５】
請求項２０記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、微粉砕された廃ガラス材の粒度範囲が１〜３５０μｍであるので、均一な粒度分布とすることができる。
【００４６】
請求項２１記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、請求項１５乃至２０のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法において、前記微粉砕された廃ガラス材は、その粒度範囲が５〜４０μｍであることを特徴とする。
【００４７】
請求項２１記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、微粉砕された廃ガラス材の粒度範囲が５〜４０μｍであるので、より均一な粒度分布とすることができる。
【００４８】
請求項２２記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、請求項１５乃至２１のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法において、前記微粉砕された廃ガラス材は、その平均粒度が１８μｍであることを特徴とする。
【００４９】
請求項２２記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、微粉砕された廃ガラス材の平均粒度が１８μｍであるので、確実に均一な粒度分布とすることができる。
【００５０】
請求項２３記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、請求項１５乃至２２のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法において、前記微粉砕工程では、ボールミル又は振動ミルによって前記分級された廃ガラス材を微粉砕することを特徴とする。
【００５１】
請求項２３記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、ボールミル又は振動ミルによって前記分級された廃ガラス材を微粉砕する容易に微粉砕することができる。
【００５２】
請求項２４記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、請求項１乃至２３のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法において、前記粉砕工程の前に、前記廃ガラス材をガラス単体部分と前記夾雑物を含有する部分とに分離する分離工程を有し、前記粉砕工程では、前記夾雑物を含有する部分を粉砕することを特徴とする。
【００５３】
請求項２４記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、廃ガラス材を粉砕する前に、廃ガラス材をガラス単体部分と夾雑物を含有する部分とに分離し、夾雑物を含有する部分を粉砕するので、夾雑物を含有する廃ガラス材を効率よくリサイクルすることができる。
【００５４】
請求項２５記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、請求項２４記載の廃ガラス材のリサイクル方法において、前記ガラス単体部分から夾雑物含有濃度が５０質量ｐｐｍ以下である純ガラスカレットを製造する純カレット製造工程を有することを特徴とする。
【００５５】
請求項２５記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、ガラス単体部分から夾雑物含有濃度が５０質量ｐｐｍ以下である純ガラスカレットを製造するので、夾雑物を含有する廃ガラス材をさらに効率よくリサイクルすることができる。
【００５６】
請求項２６記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、請求項１乃至２５のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法において、前記粉砕された廃ガラス材は、その夾雑物含有濃度が５質量％以下であることを特徴とする。
【００５７】
請求項２６記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、粉砕された廃ガラス材の夾雑物含有濃度が５質量％以下であるので、夾雑物を含有する廃ガラス材を終局的に効率よくガラスカレットとしてリサイクルすることができる。
【００５８】
請求項２７記載の廃ガラス材のリサイクル方法は、請求項１乃至２６のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法において、前記製造されたガラスカレットは、その夾雑物含有濃度が５０質量ｐｐｍ以下であることを特徴とする。
【００５９】
請求項２７記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、製造されたガラスカレットの夾雑物含有濃度が５０質量ｐｐｍ以下であるので、確実に夾雑物を含有する廃ガラス材を終局的にガラスカレットとすることができる。
【００６０】
上記目的を達成するために、請求項２８記載のガラスカレットは、請求項１乃至２７のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法によって製造されることを特徴とする。
【００６１】
以上詳細に説明したように、請求項２８記載のガラスカレットによれば、請求項１乃至２７のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法によって製造されるので、廃ガラス材が含有する夾雑物を無害化させたガラスカレットを提供することができる。
【００６２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る廃ガラス材のリサイクル方法を図面を参照しながら説明する。
【００６３】
図１は、本発明の実施の形態に係る廃ガラス材のリサイクル方法において実行される廃ガラス材リサイクル工程を示す工程図である。
【００６４】
図１において、まず、プロセスＰ１では、回収された廃ガラス材を簡単に分別するために、回収された廃ガラス材が単体ガラスであるか否かを判別し、回収された廃ガラス材が単体ガラス、例えばフロート組成ガラスや型板組成ガラス単体であるときはプロセスＰ１１に進み、回収された廃ガラス材が夾雑物含有廃ガラス材、例えば複層ガラスであるときはプロセスＰ２に進む。
【００６５】
次いで、プロセスＰ２では、回収された複層ガラスを、周辺から、例えば幅５０ｍｍのラインでガラスカッター等により切断し、該複層ガラスをガラス単体部分と、夾雑物含有部分としての周辺から幅５０ｍｍの、複層ガラスのエッジ部分とに分離する（分離工程）。該分離されたエッジ部分を得て、プロセスＰ３に進む。このとき周辺から、例えば幅５０ｍｍのラインで切断するので、ラインの場所を気にすることなく容易に切断することができる。
【００６６】
なお、このエッジ部分には、例えば、フロート組成ガラスから成るガラス単体部分８０．８質量％、並びにアルミニウム製スペーサー部分から主に成る金属アルミニウム部分４．２質量％、樹脂等の有機物から成るシール材部分１３．３質量％、及びゼオライトやシリカゲルから成る乾燥剤部分１．７質量％から成る夾雑物部分１９．２質量％が含まれている。
【００６７】
続くプロセスＰ３では、ハンマークラッシャーによってエッジ部分を粗く粉砕する（破砕工程）。この粗く粉砕されたエッジ部分は、その最大粒度が１ｍｍ以上である。これにより、後述する分級により廃ガラス材をより容易に選別することができる。
【００６８】
上記ハンマークラッシャーは、高速回転軸の周囲に多数の鋼鉄製ハンマーと、移動したハンマーに当接する反発板とを備え、ハンマーによる衝撃によって被粉砕体としてのエッジ部分を粗く粉砕するものである。
【００６９】
このハンマークラッシャーによれば、衝撃によってエッジ部分を粗く粉砕するので、エッジ部分のうち、脆性のあるガラス単体部分を選択的に粗く粉砕することができると共に、展延性のあるアルミニウム等の金属部分やシール材等の樹脂部分の粉砕を抑制することができ、もって、展延性のある部分が粉砕されたとしてもその粒度を高くすることができる。また、ハンマークラッシャーによれば、高能率で粗く粉砕することができるので、被粉砕体の材料に関する選択範囲を広くすることができる。
【００７０】
なお、この展延性のある部分をプロセスＰ４に進む前に簡単に取り除いておいてもよい。
【００７１】
そして、プロセスＰ４では、粗く粉砕されたエッジ部分を網目が、例えば１６５０μｍの篩にかけることにより粗く粉砕されたエッジ部分を分級する（分級工程）。この分級によれば、粗く粉砕されたエッジ部分のうち、例えば８０．６質量％に相当する粒度の低いエッジ部分粉末体を篩下の部分とし、粗く粉砕されたエッジ部分のうち粒度の高いものを篩上の部分として分級することができ、結果として粒度の低いエッジ部分粉末体を容易に選別することができる。このときのエッジ部分粉末体は、その夾雑物の含有濃度が１％程度であるが、５質量％以下であれば、後述するプロセスＰ６〜Ｐ１０の工程により夾雑物を無害化できる。これにより、プロセスＰ２で分離されたエッジ部分を終局的に効率よく純ガラスカレットとしてリサイクルすることができる。
【００７２】
次いで、プロセスＰ５では、例えばボールミルによって、プロセスＰ４で選別されたエッジ部分粉末体を微粉砕して微粉砕物を製造する（微粉砕工程）。この製造された微粉砕物は、その夾雑物含有濃度が５質量％以下である。これにより、複層ガラスのエッジ部分を終局的に効率よくガラスカレットとしてリサイクルすることができる。
【００７３】
製造された微粉砕物は、その粒度範囲が１〜３５０μｍ、好ましくは５〜４０μｍである。これは、微粉砕物の粒度が１μｍよりも低いと、微粉砕物の発泡性は優れているものの微粉砕物の取り扱い等が効率的ではなく、粒度が３５０μｍよりも高いと、微粉砕物の発泡性が低下するからである。これにより、微粉砕物を均一な粒度分布とすることができる。また、上記微粉砕物は、その平均粒度が１８μｍ程度である。これにより、微粉砕物を均一な粒度分布とすることを確実に行うことができる。
【００７４】
ボールミルとしては、例えば、ミル内容量１１５リットル、アルミナ玉石４０ｍｍφ、回転数５０Ｈｚのものを使用することができる。
【００７５】
プロセスＰ６では、プロセスＰ５で製造された微粉砕物に、体積が当該微粉砕物の体積に対して３０％〜１００％である水（液体）を加え、微粉砕物中のＮａやＣａ等のアルカリを溶出させることにより微粉砕物を溶解させてアルカリ性水溶液にするアルカリ処理を施す（溶解工程）。このとき、両性金属であるアルミニウムは、このアルカリ性水溶液と反応して酸化し、アルミン酸アルカリを生成すると共に水素ガスを発生させる（例えば、数１）。このアルミン酸アルカリは、還元作用がないので、溶融ガラスに対する金属アルミニウムの還元作用を抑止することができ、もって素板ガラスにおいて金属アルミニウムの還元作用による粒状欠点の発生をなくすことができる。
【００７６】
【数１】

【００７７】
なお、微粉砕物に加える水の体積を当該微粉砕物の体積に対して３０％〜１００％としたが、以下の理由から１５％〜３００％であればよい。微粉砕物に加える水の体積が当該微粉砕物の体積に対して１５％よりも小さいと、この水への微粉砕物の分散が十分でないと共に、金属アルミニウムのアルミン酸アルカリへの反応性が低下する一方、３００％よりも大きいと、この水への微粉砕物中のアルカリの溶出量が少なく希薄溶液となり、同反応性が低下するからである。
【００７８】
プロセスＰ７では、上記アルカリ性溶液を１〜１２０分程度静置する。これにより、金属アルミニウムのアルミン酸アルカリへの反応を進行させることができる。上記アルカリ性溶液を静置する時間は１〜１２０分程度としたが、５〜６０分程度が好ましい。これは、５分以上であると、金属アルミニウムのアルミン酸アルカリへの反応が確実に開始すると共に、６０分を経過すると同反応がおおよそ終了するからである。
【００７９】
プロセスＰ８では、上述したアルカリ処理後にアルカリ性溶液中で溶質を造粒する（造粒工程）。この造粒とは、溶液中で溶質を凝集させ、所望の粒度、例えば平均粒度１８μｍ、粒度範囲１〜３５０μｍ、好ましくは５〜４０μｍにすることである。これにより、ガラス素板の原材料としてのガラスカレットを窯に投入したときにおけるガラスカレットの飛散や閉塞を防止することができ、ガラスカレットとして好適なものとすることができる。
【００８０】
次いで、造粒させた溶質を含むアルカリ性水溶液を乾燥する（プロセスＰ９）（乾燥工程）。これにより、プロセスＰ１０の燃焼工程を容易に実行することができる。
【００８１】
プロセスＰ１０では、該乾燥により得られた溶質を、例えばロータリーキルンによって３００〜５００℃の低温で燃焼する（燃焼工程）。その後、上述したように燃焼が行われ、夾雑物含有量が１５〜５０ｐｐｍとなった溶質（ガラスカレット）をロータリーキルンから取り出して（カレット製造工程）、本リサイクル工程を終了する。上記ロータリーキルンによれば、回転させながら内容物を均一に加熱するので、溶質を燃焼することができ、もって、ロータリーキルンはガラスカレットの製造に好適であるということができる。
【００８２】
また、プロセスＰ１における、単体ガラスから成る廃ガラス材、及びプロセスＰ２における分離されたガラス単体部分からは、プロセスＰ１１において、粉砕等によって純ガラスカレットが製造され（純カレット製造工程）、本リサイクル工程を終了する。
【００８３】
プロセスＰ４において選別された篩上における、粗く粉砕された廃ガラス材のうち粒度の高いものは、廃棄される。
【００８４】
図１のリサイクル工程によれば、エッジ部分粉末体を微粉砕し（プロセスＰ５）、微粉砕物に水を加え、微粉砕物中のＮａやＣａ等のアルカリを溶出させることによりアルカリ性溶液にする（プロセスＰ６）ので、両性金属であるアルミニウムを酸化させてガラスカレットの品質上無害なアルミン酸アルカリとすることができ、微粉砕物の金属アルミニウム含有量を低減させることができる。結果、複層ガラスのエッジ部分が含有するアルミニウムを選択的に無害化させることができる。
【００８５】
また、３００〜５００℃の低温で溶質を燃焼する（プロセスＰ１０）ので、溶質が含有する夾雑物としての有機物を選択的に酸化することができ、もって溶質を溶融ガラスに対する還元作用が無いガラスカレットの品質上無害な有機物とすることができ、微粉砕物の有機物含有量を低減させることができる。結果、複層ガラスのエッジ部分が含有する有機物を選択的に無害化させることができる。
【００８６】
また、図１の工程図によれば、展延性のある部分の粒度が高くなるようにエッジ部分を粗く粉砕し（プロセスＰ３）、粗く粉砕されたエッジ部分を篩にかける（プロセスＰ４）ので、コストがかかることなく容易に分級することができる。
【００８７】
プロセスＰ１０の工程で製造されたガラスカレットに、純ガラスカレットを混合させてもよい。これにより、ガラスカレットの夾雑物含有濃度を低下させることができ、ガラス工場におけるガラスカレット受け入れ品質基準を満たすことができる。
【００８８】
上記ガラス工場におけるガラスカレット受け入れ品質基準は、例えば、「アルミニウム、非鉄金属、及びニッケル化合物−無きこと、鉄くず−無きこと、プラスティック、ゴム、紙、及び木片等−１０〜３０質量ｐｐｍ、並びに石、セラミックス、及びセメント類−５〜２０質量ｐｐｍ、即ち夾雑物含有濃度１５〜５０質量ｐｐｍ」である。
【００８９】
また、上記プロセスＰ３では、ハンマークラッシャーによって被粉砕体を粗く粉砕したが、ハンマークラッシャーに代えて、２つの鋼鉄製ロールの隙間に被粉砕体を通過させることにより圧縮粉砕するロールクラッシャーや、動顎の下部に支点を有し被粉砕体を圧縮粉砕するドッジ型のジョークラッシャー等によって粗く粉砕してもよい。ロールクラッシャー又はジョークラッシャーによれば、圧縮粉砕するので、次の工程のガラスの微粉砕化に都合がよい。
【００９０】
上記プロセスＰ５におけるエッジ部分粉末体をボールミルによって微粉砕したが、ボールミルに代えて、振動ミル等によって微粉砕してもよい。ボールミル又は振動ミル等によれば、エッジ部分粉末体を容易に微粉砕することができる。
【００９１】
上記プロセスＰ５の工程において得られた微粉砕物からリサイクルガラス建材を少なくとも１回リサイクルした後に上記プロセスＰ１〜Ｐ５の工程に従って再度微粉砕物を製造してもよい。これにより複層ガラスのエッジ部分を２段階にリサイクルすることができると共に、複層ガラスのエッジ部分の廃棄部分を少なくすることができる。また、夾雑物含有量をより低減させることができる。
【００９２】
上記実施の形態において、プロセスＰ１における廃ガラス材には、リサイクルガラス建材、建築解体時のアルミサッシや化粧アルミニウム製建材、アルミニウム製シール材、アルミニウム缶、アルミニウム箔等に含まれている金属アルミニウム、合わせガラスのＰＶＡ等のフィルム、建築解体時の窓シール材、その他紙や木材等の有機物を含んでいてもよい。
【００９３】
また、上記実施の形態における廃ガラス材は、金属アルミニウムや、特にポリイソブチレンやポリサルファイト等の樹脂やフタル酸エステル系の可塑剤、炭酸カルシウムやカーボンブラック等の混和剤等の、ガラス溶解時にガラス素板において粒状欠点や着色等の欠点を生じる夾雑物を含有していてもよい。
【００９４】
なお、金属アルミニウムは、溶融ガラス（酸化物ガラス）中の主成分であるＳｉＯ_２を還元する強い還元剤として作用するので、黒色の粒状欠点の原因となるシリコン（Ｓｉ）をガラス中に析出させる。また、有機物は、溶融ガラス中において燃焼により局部的に溶融ガラス中の酸素（Ｏ）を消費する還元剤として作用するので、溶融ガラス中の遷移金属や硫黄の価数が低下して着色の原因となる。その他には、鉄、銅、クロム等は、青や緑にガラスを着色させる原因となり、ニッケルやクロムを含むステンレス鋼等は、硫化ニッケルやクロマイト等のガラス難溶性の粒状欠点を生じる原因となり、銀や鉛等は、ガラス溶解炉の炉底に堆積し炉材を侵食する原因となることが知られている。従って、これらの金属、金属化合物、有機物を無害化する必要があるが上述した廃ガラス材リサイクル工程を実行することにより無害化できる。
【００９５】
以下、図１におけるプロセスＰ１０で製造されたガラスカレットからの単体ガラス素板製造方法を説明する。
【００９６】
図１におけるプロセスＰ１０で製造されたガラスカレットから単体ガラス素板を製造するには、製造されたガラスカレットを原料粉とし、この原料粉をアルミナ製小型るつぼに投入し、焼成温度１４００℃の電気炉で２時間溶融後、焼結する。このような焼成により得られる単体ガラス素板は、用いられるガラスカレットが、金属アルミニウムや有機物の夾雑物含有量が低減させられたものであるので、きわめて薄い青色であると共に透明である。従って、複層ガラスのエッジ部分を単体ガラス素板としてリサイクルすることができる。なお、プロセスＰ１０で製造されたガラスカレットから単体ガラス素板を製造するとしたが、製造されるのは単体ガラス素板に限られることはなく、いかなるガラス材であってもよい。
【００９７】
上記実施の形態において、プロセスＰ６の溶解工程で微粉砕物に加える液体を水としたが、水に代えて苛性ソーダ水溶液や水ガラス水溶液としてもよく、これにより、確実にアルカリ性水溶液とすることができ、金属アルミニウムにアルミン酸アルカリへと化学反応させる無害化処理を微粉砕物が含有する金属アルミニウムに確実に施すことができる。
【００９８】
上記実施の形態におけるプロセスＰ７において、アルカリ性溶液を１〜１２０分間、好ましくは５〜６０分間静置するとしたが、１〜１２０分間、好ましくは５〜６０分間攪拌してもよい。これにより、金属アルミニウムのアルミン酸アルカリへの反応をより促進することができる。
【００９９】
上記実施の形態では、プロセスＰ８の造粒工程と、プロセスＰ９の乾燥工程とを別々の工程として実行したが、乾燥工程が造粒工程を兼ねて一回の工程として実行してもよく、１回の工程として実行する方法としては、例えばフィルタープレス法やスプレードライ法等を挙げることができる。これにより、容易に液体に溶解させた廃ガラス材を造粒することができる。
【０１００】
また、上記実施の形態では、複層ガラスから成る夾雑物を含有するガラス材が廃ガラス材として回収されたが、夾雑物を含有するガラス材としては、いかなる廃ガラス材であってもよく、ＰＶＡ等のフィルムを有する合わせガラスを含む建築材、リサイクルガラス建材、又は本リサイクル方法によって製造されたガラスカレットやガラス材又は該製造時若しくは該製造後における不良品等であってもよい。
【０１０１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
【０１０２】
本発明者は、上記リサイクル方法によって複層ガラスのエッジ部分をリサイクルするために、表１の原材料から単体ガラス素板の試験片を作製した（表１の比較例１，２，実施例１〜５，参照例１）。
【０１０３】
そして、作製した試験片の夾雑物含有濃度とリサイクル適性について研究した。具体的には、表１の原材料をアルミナ製小型るつぼに投入し、焼成温度１４００℃の電気炉で２時間溶融させ、溶融した原材料の夾雑物含有濃度を目視による色の度合い及び透明度の観察により測定すると共に、溶融後の燒結により作成した試験片が含有する夾雑物としての金属アルミニウム（Ａｌ）及び有機物の含有量を評価し、測定された色の度合い及び透明度、並びに夾雑物含有量からリサイクル適性を評価した。なお、夾雑物含有量の評価は、試験片の単体ガラス素板において、Ａｌ又は有機物の含有量が多い場合に×、ガラスカレット受け入れ品質基準を満たすがやや多い場合に△、少ない場合に○とし、リサイクル適性の評価は、リサイクルに十分適し且つガラス素板の原材料とすることができる参照例１の試験片を基準として行い、試験片の単体ガラス素板がガラス素板の原材料としてのリサイクルに十分適し且つガラス素板の原材料としてのリサイクルに適している場合に○とし、リサイクルに適していない場合を×とした。
【０１０４】
測定結果を表１に示す。
【０１０５】
【表１】

【０１０６】
なお、参照例１の試験片の原材料は、上記図１におけるプロセスＰ１１において製造されたフロート組成ガラスから成る純ガラスカレットを使用し、実施例１の試験片は、上記図１におけるプロセスＰ６，７において水を加えるアルカリ処理により作製されたフロート組成ガラスから成るガラスカレットを原材料とし、実施例２の試験片は、上記図１におけるプロセスＰ６，７において苛性ソーダ水溶液を加えるアルカリ処理により作製されたフロート組成ガラスから成るガラスカレットをを原材料とし、実施例３の試験片は、上記図１におけるプロセスＰ６，７において水ガラス水溶液を加えるアルカリ処理により作製されたフロート組成ガラスから成るガラスカレットを原材料とし、実施例４の試験片は、上記図１におけるプロセスＰ６，７において水を加えるアルカリ処理後に３００℃程度で燃焼処理することにより作製されたフロート組成ガラスから成るガラスカレットを原材料とし、実施例５の試験片は、上記図１におけるプロセスＰ６，７における水ガラス水溶液を加えてアルカリ処理後にプロセスＰ１０において３００℃程度で燃焼処理することにより作製されたフロート組成ガラスから成るガラスカレットを原材料とした。また、比較例１の試験片は、上記図１におけるプロセスＰ５におけるガラス単体部分がフロート組成ガラスから成る微粉砕物を、プロセスＰ６，７においてアルカリ処理することなく、プロセスＰ１０において３００℃程度で燃焼処理することにより作製したものを原材料とし、比較例２の試験片の原材料は、上記図１におけるプロセスＰ５におけるガラス単体部分がフロート組成ガラスから成る微粉砕物を使用した。なお、燃焼処理を行った場合を○とした。
【０１０７】
表１から、微粉砕物に水を加えるアルカリ処理によりガラスカレットを製造すると（実施例１〜５）、金属アルミニウムの含有量の評価を○とすることができ、微粉砕物の金属アルミニウム含有量を低減させることができ、純ガラスカレット同様に取り扱うことができるのが分かった。また、３００℃程度でガラスカレットの試験片を燃焼すると（実施例４，５，比較例１）、有機物の含有量の評価を○とすることができ、微粉砕物の有機物の含有量を低減させることができるのが分かった。
【０１０８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、夾雑物を含有する廃ガラス材を粉砕し、粉砕された廃ガラス材を液体に溶解させてアルカリ性溶液にし、該液体に溶解させた廃ガラス材からガラスカレットを製造するので、夾雑物を無害化できる。
【０１０９】
請求項２記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、液体が水であるので、粉砕された廃ガラス材をアルカリ性溶液にすることができる。
【０１１０】
請求項３記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、液体が苛性ソーダ水溶液であるので、確実に粉砕された廃ガラス材をアルカリ性溶液にすることができる。
【０１１１】
請求項４記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、液体が水ガラス水溶液であるので、確実に粉砕された廃ガラス材をアルカリ性溶液にすることができる。
【０１１２】
請求項５記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、液体の体積が粉砕された廃ガラス材の体積に対して１５％〜３００％であるので、廃ガラス材が含有する夾雑物の反応性が低下するのを防止することができる。
【０１１３】
請求項６記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、液体の体積が微粉砕物の体積に対して３０％〜１００％であるので、廃ガラス材が含有する夾雑物の反応性が低下するのを確実に防止することができる。
【０１１４】
請求項７記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、溶解後にアルカリ性溶液を５〜６０分間静置するので、ガラスカレットの夾雑物含有量を低減させることができる。
【０１１５】
請求項８記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、溶解後にアルカリ性溶液を５〜６０分間攪拌するので、ガラスカレットの夾雑物含有量を確実に低減させることができる。
【０１１６】
請求項９記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、アルカリ性溶液中で液体に溶解させた廃ガラス材を造粒するので、ガラスカレットを所望の粒度にすることができる。
【０１１７】
請求項１０記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、アルカリ性溶液を乾燥させるので、液体に溶解させた廃ガラス材を取り出すことができる。
【０１１８】
請求項１１記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、アルカリ性溶液中で液体に溶解させた廃ガラス材を造粒すると共に、造粒される廃ガラス材を含むアルカリ性溶液を乾燥させるので、容易に造粒された廃ガラス材を取り出すことができる。
【０１１９】
請求項１２記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、粉砕された廃ガラス材を低温で燃焼するので、廃ガラス材が含有する夾雑物を選択的に無害化できる。
【０１２０】
請求項１３記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、低温が３００〜５００℃であるので、廃ガラス材が含有する夾雑物をより選択的に無害化できる。
【０１２１】
請求項１４記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、ロータリーキルンによって粉砕された廃ガラス材を燃焼するので、回転させながら内容物を均一に加熱することができる。
【０１２２】
請求項１５記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、記粉砕工程は、廃ガラス材を粗く粉砕し、該粗く粉砕された廃ガラス材を分級し、該分級された廃ガラス材を微粉砕することによって廃ガラス材を粉砕するので、ガラスカレットの夾雑物含有量を確実に低減させることができる。
【０１２３】
請求項１６記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、粗く粉砕された廃ガラス材の最大粒度が１ｍｍ以上であるので、分級された廃ガラス材をより容易に選別することができる。
【０１２４】
請求項１７記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、ハンマークラッシャーによって廃ガラス材を粗く粉砕するので、夾雑物の種類を限定する必要をなくすことができる。
【０１２５】
請求項１８記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、ロールクラッシャー又はジョークラッシャーによって廃ガラス材を粗く粉砕するので、廃ガラス材を圧縮粉砕することができ、次の工程のガラスの微粉砕化に都合がよい。
【０１２６】
請求項１９記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、粗く粉砕された廃ガラス材のうち粒度の高いものを選別することによって分級するので、粗く粉砕された廃ガラス材を容易に選別することができる。
【０１２７】
請求項２０記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、微粉砕された廃ガラス材の粒度範囲が１〜３５０μｍであるので、均一な粒度分布とすることができる。
【０１２８】
請求項２１記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、微粉砕された廃ガラス材の粒度範囲が５〜４０μｍであるので、より均一な粒度分布とすることができる。
【０１２９】
請求項２２記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、微粉砕された廃ガラス材の平均粒度が１８μｍであるので、均一な粒度分布とすることを確実に行うことができる。
【０１３０】
請求項２３記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、ボールミル又は振動ミルによって前記分級された廃ガラス材を微粉砕する容易に微粉砕することができる。
【０１３１】
請求項２４記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、廃ガラス材を粉砕する前に、廃ガラス材をガラス単体部分と夾雑物を含有する部分とに分離し、夾雑物を含有する部分を粉砕するので、夾雑物を含有する廃ガラス材を効率よくリサイクルすることができる。
【０１３２】
請求項２５記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、ガラス単体部分から夾雑物含有濃度が５０質量ｐｐｍ以下である純ガラスカレットを製造するので、夾雑物を含有する廃ガラス材をさらに効率よくリサイクルすることができる。
【０１３３】
請求項２６記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、粉砕された廃ガラス材の夾雑物含有濃度が５質量％以下であるので、夾雑物を含有する廃ガラス材を終局的に効率よくガラスカレットとしてリサイクルすることができる。
【０１３４】
請求項２７記載の廃ガラス材のリサイクル方法によれば、製造されたガラスカレットの夾雑物含有濃度が５０質量ｐｐｍ以下であるので、確実に夾雑物を含有する廃ガラス材を終局的にガラスカレットとすることができる。
【０１３５】
以上詳細に説明したように、請求項２８記載のガラスカレットによれば、請求項１乃至２７のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法によって製造されるので、廃ガラス材が含有する夾雑物を無害化させたガラスカレットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る廃ガラス材のリサイクル方法において実行される廃ガラス材リサイクル工程を示す工程図である。

Claims

夾雑物を含有する廃ガラス材を粉砕する粉砕工程を有し、該粉砕された廃ガラス材からガラスカレットを製造する廃ガラス材のリサイクル方法において、
前記粉砕された廃ガラス材を液体に溶解させてアルカリ性溶液にする溶解工程と、該液体に溶解させた廃ガラス材から前記ガラスカレットを製造するカレット製造工程とを有することを特徴とする廃ガラス材のリサイクル方法。
前記液体は水であることを特徴とする請求項１記載の廃ガラス材のリサイクル方法。
前記液体は苛性ソーダ水溶液であることを特徴とする請求項１記載の廃ガラス材のリサイクル方法。
前記液体は水ガラス水溶液であることを特徴とする請求項１記載の廃ガラス材のリサイクル方法。
前記液体は、その体積が前記粉砕された廃ガラス材の体積に対して１５％〜３００％であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法。
前記液体は、その体積が前記微粉砕物の体積に対して３０％〜１００％であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法。
前記溶解工程の後に、前記アルカリ性溶液を５〜６０分間静置することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法。
前記溶解工程の後に、前記アルカリ性溶液を５〜６０分間攪拌することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法。
前記カレット製造工程は、前記アルカリ性溶液中で前記液体に溶解させた廃ガラス材を造粒する造粒工程を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法。
前記カレット製造工程は、前記アルカリ性溶液を乾燥させる乾燥工程を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法。
前記カレット製造工程では、前記アルカリ性溶液中で前記液体に溶解させた廃ガラス材を造粒する造粒工程と、前記造粒される廃ガラス材を含むアルカリ性溶液を乾燥させる乾燥工程とが同時に実行されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法。
前記カレット製造工程は、前記粉砕された廃ガラス材を低温で燃焼する燃焼工程を有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法。
前記低温は３００〜５００℃であることを特徴とする請求項１２記載の廃ガラス材のリサイクル方法。
前記燃焼工程では、ロータリーキルンによって前記粉砕された廃ガラス材を燃焼することを特徴とする請求項１２又は１３記載の廃ガラス材のリサイクル方法。
前記粉砕工程は、前記廃ガラス材を粗く粉砕する破砕工程と、該粗く粉砕された廃ガラス材を分級する分級工程と、該分級された廃ガラス材を微粉砕する微粉砕工程とを有することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法。
前記粗く粉砕された廃ガラス材は、その最大粒度が１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１５記載の廃ガラス材のリサイクル方法。
前記破砕工程では、ハンマークラッシャーによって前記廃ガラス材を粗く粉砕することを特徴とする請求項１５又は１６記載の廃ガラス材のリサイクル方法。
前記破砕工程では、ロールクラッシャー又はジョークラッシャーによって前記廃ガラス材を粗く粉砕することを特徴とする請求項１５又は１６記載の廃ガラスのリサイクル方法。
前記分級工程では、前記粗く粉砕された廃ガラス材のうち粒度の高いものを選別することを特徴とする請求項１５乃至１８のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法。
前記微粉砕された廃ガラス材は、その粒度範囲が１〜３５０μｍであることを特徴とする請求項１５乃至１９のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法。
前記微粉砕された廃ガラス材は、その粒度範囲が５〜４０μｍであることを特徴とする請求項１５乃至２０のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法。
前記微粉砕された廃ガラス材は、その平均粒度が１８μｍであることを特徴とする請求項１５乃至２１のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法。
前記微粉砕工程では、ボールミル又は振動ミルによって前記分級された廃ガラス材を微粉砕することを特徴とする請求項１５乃至２２のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法。
前記粉砕工程の前に、前記廃ガラス材をガラス単体部分と前記夾雑物を含有する部分とに分離する分離工程を有し、前記粉砕工程では、前記夾雑物を含有する部分を粉砕することを特徴とする請求項１乃至２３のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法。
前記ガラス単体部分から夾雑物含有濃度が５０質量ｐｐｍ以下である純ガラスカレットを製造する純カレット製造工程を有することを特徴とする請求項２４記載の廃ガラス材のリサイクル方法。
前記粉砕された廃ガラス材は、その夾雑物含有濃度が５質量％以下であることを特徴とする請求項１乃至２５のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法。
前記製造されたガラスカレットは、その夾雑物含有濃度が５０質量ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至２６のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法。
請求項１乃至２７のいずれか１項に記載の廃ガラス材のリサイクル方法によって製造されることを特徴とするガラスカレット。