JP2004275889A

JP2004275889A - Method for processing shredder dust

Info

Publication number: JP2004275889A
Application number: JP2003070687A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Okuyama; 憲幸奥山; Keiji Tomii; 奎司冨井; Naoto Oshiro; 直人大城; Hirotaka Kanamaru; 裕隆金丸; Naoji Tada; 直司多田; Kazuyuki Nagagawa; 和幸永川
Original assignee: Kobe Steel Ltd; Daiki Aluminium Industry Co Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd; Daiki Aluminium Industry Co Ltd
Priority date: 2003-03-14
Filing date: 2003-03-14
Publication date: 2004-10-07

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for extracting an organic component not containing a halogen element efficiently at a low cost from shredder dust of a solid organic material containing mixed plastic, a heavy metal, or the like, and reclaiming the organic component as a recyclable liquid organic material and/or a gas, and then reclaiming recyclable residue not containing the halogen element. <P>SOLUTION: The shredder dust is pressurized and heated with an inexpensive solvent (light oil, kerosene, heavy oil, reclaimed heavy oil, or the like) under an inner gas atmosphere for a liquid-phase dissolution treatment, in which the organic component in the shredder dust is turned into a liquid component and/or the gas. Since both the liquid component and the gas do not contain the halogen element, they are reclaimed as a fuel, or the like. The residue of the shredder dust is cleaned with water to eliminate halides easily from the residue, in which concentrated metals, such as aluminum, remain to enable the residue to be reused as a secondary smelting material. Thus, a problem of shredder dust disposal is solved. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する分野】
本発明はシュレッダーダストの処理法に関し、特にプラスチック、ゴム、木材などの固形有機成分と石、ガラス、金属などを含む無機成分とが一体となって或いは分離して混在するシュレッダーダストから固形有機成分を、ハロゲン成分を殆ど含まない再利用可能な液状有機成分或いは液状有機成分とガスとに分解して回収するシュレッダーダストの処理方法並びにその後、残された残渣からハロゲン化物を除去し、ハロゲン元素を含まない金属含有量の多い残渣として回収するシュレッダーダストの処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２００１年４月１日より家電リサイクル法が施行され、２００４年施行を目指して自動車リサイクル法が検討されている。このため、使用済み家電製品や廃自動車の収集・選別が精力的に行われているが、プラスチック、ゴム、木材などと金属とが一体となって或いは分離して混在するいわゆるシュレッダーダストの部分が取り残され、解決が待たれている。
【０００３】
このうち、廃自動車のリサイクルでは廃棄自動車からエンジン、バッテリー、エアバック、フロンなどの冷媒および大型ガラス部品などを除去し、残った自動車ガラをシュレッダー工程へ送る。このシュレッダー工程ではシュレッダーと呼ばれる破砕機により自動車ガラを破砕し、まず、風力選別などで比重の小さいふわふわした主成分がプラスチック類から成るシュレッダーダストを分離し、続いて磁力選別により鉄部を分別し、そして残留物として非鉄金属部を分離する。分別されたものは、それぞれの工程へ送られてリサイクル又は廃棄される。例えば、鉄部はそのまま製鉄所原料へリサイクルされ、金属やガラス、石などの無機成分が一体となり或いは分離して混在し、しかも主成分がプラスチック類から成りるシュレッダーダストはリサイクル手段がないのでそのまま廃棄処分されている。銅、鉛、アルミニウムなどが含まれる非鉄金属部は現時点では次に述べる比重選別工程にかけられて分別され、分別された物それぞれが処理されている。
【０００４】
比重選別工程は通常２段階で行われ、先ず比重１．８で非鉄金属部に金属類と一体となって或いは分離して残留するプラスチック、ゴム及び木材など或いはこれらが主要部分を構成するものでその比重１．８以下の材料が除かれる。換言すれば、同時にプラスチックなどと組み合わされ比重１．８以下になった金属類がこの部分へ混入する。例えば、自動車の内装材を構成するワイヤーハーネス、プラスチックス部品を固定する金属ビス類およびプラスチックスと金属のラミネートなどがこの部分に相当する。
【０００５】
なお、第２段目は凝重液比重を３．０に調整し、アルミニウム、石、ガラスなどを軽比重産物として、そして、銅、ステンレス、亜鉛、鉛などの金属を重比重産物として分別する。ここで得られた軽比重産物および重比重産物はそれぞれ単体としてそれぞれの分野へリサイクルされることになり、比重１．８以上のものについては本発明の処理の対象とはならない。
【０００６】
比重１．８で除かれるこの部分（即ち、比重１．８以下のもの）もこの分野ではシュレッダーダストと呼んでいるが、シュレッダー工程で分離されるプラスチック類が主体の軽量シュレッダーダストとは異なり主体がプラスチック類であるが金属類が一体となり或いは分離して混在していて比較的比重が重いこのシュレッダーダストは廃棄処分を考える上で取り扱いが難しい。以降、シュレッダー工程で除かれる軽量のシュレッダーダストをシュレッダーダスト１とし、比重選別工程で除かれる比較的比重の重いシュレッダーダストをシュレッダーダスト２として説明する。現時点ではシュレッダーダスト２もシュレッダーダスト１と同様に廃棄処分されている。
【０００７】
シュレッダーダスト１は通常風力選別で生じ、金属含有量がシュレッダーダスト２に比較し少ないのが特徴であり、直接燃焼により処分することが可能であるが、シュレッダーダスト２は先にも述べたように金属類含有量が多く、燃えガラの処理が難しい。そのためシュレッダーダスト２は焼却場および管理型処分場などでは敬遠され、近年の処分場不足と相俟って有効な処理方法が待たれている。現時点ではこのシュレッダーダスト２の処理法として多くの提案があるが、重金属類の処理まで考えた方法は見あたらない。以下にその例を簡単に示す。
【０００８】
シュレッダーダストの処理法として、例えば、（１）自動車工業界の提案する乾留ガス化リサイクルシステムでは、シュレッダーダストをペレット化し、乾留ガス化を行い、固形有機成分をガス燃料として回収する方法であるが、回収ガス中には塩化ビニルのような固形有機成分から発生した塩酸、及び、ヘッドライトランプのような部品に含まれている水銀のような揮発性の重金属や鉛のような高温で蒸発する重金属類が含まれ、それらの除去に余分な設備が必要であり、しかも高温処理のため設備の腐食の問題が生じる。更に、燃えガラ中に重金属類が溶出しやすい酸化物の形態で、中途半端に濃縮するため燃えガラの処分に問題を残す。
【０００９】
（２）直接燃焼溶融法はキュポラへ直接シュレッダーダストを投入し、その燃焼熱で無機成分を溶融しスラグ化する方法であるが、燃焼排ガスは（１）と同じ問題を生じ、燃えガラからの重金属の溶出は少なくなるが、スラグのリサイクルが出来ないため、処分場の問題は残る。
【００１０】
（３）ダイレクト・マテリアル・サーマル・リサイクル法は銅製錬所へ直接シュレッダーダストを原料として投入する方法であるが、銅製錬所原料としては銅含有量が少なく、燃料として利用するにはシュレッダーダストの発生量が多いため、発生するシュレッダーダストの一部しか処理できないのが現状である。
【００１１】
（４）廃棄物再資源化技術はコールタールを３００℃に加熱し、その中へシュレッダーダストを投入し、浮遊物部へプラスチックを回収し、無機成分を底部へ沈め、抜き出して回収する方法である。有望な方法であるが、媒体の劣化など解決すべき点が多く見られ、長期ランニングの結果が待たれる。
【００１２】
（５）新潟プラスチック油化センターで行っている直接油化方法では、圧力容器に直接プラスチックを投入し、４１０℃で分解し、油とガスを回収する方法であるが、底部にピッチ状の物が蓄積し、釜の掃除が大変である。また、重金属を含む残渣が発生するようなシュレッダーダストの処理には適用できない。
【００１３】
（６）本発明者らの一人が発明した特願２００１−３５７７８１による方法ではシュレッダーダストと重油とを圧力容器へ投入し、不活性ガス存在化で加圧および加熱し、圧力１ＭＰａから１０ＭＰａ、温度４２０℃〜５００℃で、重油をシュレッダーダストの重量の１倍から４倍入れてプラスチックを含む有機成分を油化する方法では反応圧力が１０Ｍｐａと高圧に至るため、設備化に難点があり、更にタール分を含む残渣が原料の６０％以上発生し、有機成分の油への転換率が低いため工業化へは今一歩の所である。
【００１４】
【先行技術文献】
【特願２００１−３５７７８１】
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
それ故、この発明の主たる目的は、（ａ）固形有機成分を多量に含むシュレッダーダストから該固形有機成分を安価に効率よくしかもハロゲン元素含有量が低い流動性のある液状有機成分或いは液状有機成分とガスとして抽出分離する事、（ｂ）抽出分離後、残留した残渣成分を例えば水洗して無機ハロゲン化物を水中へ溶出させ、残渣中のハロゲン化物を実質的に除去することにより金属成分を濃縮すると共にハロゲン元素を含まない残渣として例えばアルミニウム二次製錬あるいは銅製錬所原料としてリサイクルに供することを可能にする新しいシュレッダーダストの処理法を提供する。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、固形有機成分と無機成分とが一体となり或いは分離して混在するシュレッダーダストから有機成分を、ハロゲン元素を殆ど含有しない液状成分およびガスに転換して回収する処理方法であって、
（ｉ）シュレッダーダストと溶剤とを圧力容器へ投入し、不活性ガス雰囲気中で前記圧力容器内の前記シュレッダーダストと前記溶剤とを加熱並びに加圧し、
（ｉｉ）前記シュレッダーダスト中の前記固形有機成分を前記溶剤及び加熱・加圧によって液状成分およびガスに転換して回収すると共に前記固形有機成分中のハロゲン元素をハロゲン元素と反応する無機成分によって無機ハロゲン化物として固定化し、残渣中へ残留させることを特徴とするシュレッダーダストの処理方法である。なお、溶剤としては石油系のものが好適である。
【００１７】
［有機成分の溶解とハロゲンの固定］
シュレッダーダストを不活性ガス存在下で、安価な溶剤とともに加熱・加圧し、液相溶解を行うと、シュレッダーダスト中の固形有機成分が、溶剤へ可溶な形に転換され、塩素、臭素などのハロゲン元素を含まない油分となる。この時、ハロゲン元素はシュレッダーダスト２中に含まれる無機成分（例えば、プラスチックのフィラーや充填材として含有されている炭酸カルシウムのカルシウム分）と反応し、ハロゲン化金属（例えば、塩化カルシウム、臭化カルシウム）の形の無機物として固定化される。一般的な油化技術とは異なり、生成したハロゲン化金属は十分安定であるため生成された油成分とは反応せず、回収した油とハロゲン化金属を含む残渣成分の分離は容易である。
【００１８】
［油と残渣成分の処理］
前記方法によって得られた油と残渣成分の混合物は例えば金属製金網などで濾過することにより容易に分離することが出来る。
【００１９】
［油のリサイクル］
このようにして分離した油分はハロゲン成分を殆ど含まないリサイクル資源として再利用可能である。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、固形有機成分と無機成分とが一体となり或いは分離して混在するシュレッダーダストから有機成分を、ハロゲン元素を殆ど含有しない液状成分およびガスに転換して回収した後、その残渣から無機ハロゲン化物を溶出を除去し、ハロゲン化物を含まない残渣として回収するシュレッダーダストの処理方法であって、
（ｉ）シュレッダーダストと溶剤とを圧力容器へ投入し、不活性ガス雰囲気中で前記圧力容器内の前記シュレッダーダストと前記溶剤とを加熱・加圧下で、
（ｉｉ）前記シュレッダーダスト中の前記固形有機成分を前記溶剤及び加熱・加圧によって液状成分およびガスに転換して回収すると共に前記固形有機成分中のハロゲン元素をハロゲン元素と反応する無機成分によって無機ハロゲン化物として固定化し、
（ｉｉｉ）前記残渣を水洗し、水洗液中へ無機ハロゲン化物を溶出させて、ハロゲン化物を含まない残渣を得ることを特徴とするシュレッダーダストの処理方法である。
【００２１】
前記方法によって分離された残渣１成分は水で洗浄することにより残渣１成分中に含まれるハロゲン化金属を水溶液へ移すことが出来、例えば、濾過あるいは遠心分離などにより固液分離するとハロゲンを含む水溶液とハロゲンを実質的に含まない残渣２に分離することが出来る。
【００２２】
［残渣のリサイクル］
シュレッダーダスト中に含まれる例えばアルミニウムあるいは銅などの成分は金属の形で存在するが、これらの金属は形態の変化を受けず元の金属のままでこのようにして分離され、ハロゲン元素を含まない残渣２中へ濃縮されるため、回収された残渣２はアルミニウム二次製錬あるいは銅製錬所などの原料としてそのままリサイクル資源として利用可能である。
【００２３】
なお、前記ハロゲン元素を含む水溶液中には微量の重金属成分が含まれるため、これらの重金属成分は硫化物の形で固定すれば非鉄金属精錬所へ原料としてリサイクル可能であり、重金属を含まないハロゲン化金属は濃縮して回収することも出来るし、希薄溶液であればそのまま或いは希釈して環境へ排出することも出来る。
【００２４】
従って、本発明による方法を適用すると、シュレッダーダストはリサイクル可能な油成分やガスおよび有価金属を濃縮した残渣２へと転換され廃棄する物がなくなる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明が適用されたシュレッダーダストの処理方法を示すフロー図である。この処理方法は廃棄自動車（勿論、廃棄自動車に限られず、家電や車輌その他廃棄産業設備など広く適用できるものであるが、ここでは廃棄自動車の処分をその代表例として説明する。）などを解体分離する工程Ｓ１と、廃棄自動車を破砕・分離して鉄部、非鉄金属部およびシュレッダーダスト１を形成する破砕・分離工程Ｓ２と、非鉄金属部を比重選別して比重１．８以上の有価金属と比重１．８以下のシュレッダーダスト２を形成する比重選別工程Ｓ３と、シュレッダーダスト２を粉砕して液相溶解に適した粒度に調整する粉砕工程Ｓ４と、粉砕されたシュレッダーダスト２を液相溶解して液体生成物（油）・ガスと固体残渣１（ハロゲン成分が固定された無機成分）を形成する液相溶解・分離工程Ｓ５と、固体残渣１を水洗浄して塩化物を含む溶解液と有価金属が濃縮した固体残渣２を形成する洗浄工程Ｓ６と、塩化物を含む溶解液を処理して重金属類を除去し、排水可能な水溶液を形成する廃水処理工程Ｓ７とにより構成される。以下、各工程Ｓ１〜Ｓ７における処理について具体的に説明する。
【００２６】
工程Ｓ１は前述のように廃棄自動車からエンジン、バッテリー、エアバック、フロンなどの冷媒および大型ガラス部品などを除去する解体分離する工程である。
【００２７】
続く、破砕・分離工程Ｓ２は、解体分離工程Ｓ１から与えられた廃棄物をシュレッダーで破砕し、風力選別機および篩い分け機などで主成分として軽い樹脂で構成されたシュレッダーダスト１を除去し、続いて磁選機で鉄部を分別し、そしてその残部として非鉄金属部が形成される工程である。この工程で得られた非鉄金属部は次の比重選別工程Ｓ３へ与えられる。
【００２８】
比重選別工程Ｓ３はフェロシリコンなどの微細粒子を水に懸濁させて調整した凝重液中へ非鉄金属部を投入し、材料毎の比重差を利用して分別する工程である。通常比重選別工程は２段階で行われ、第１段目は凝重液比重を１．８に調整し、比重１．８以下の産物と比重１．８以上の産物に分別する。ここで得られた比重１．８以下の産物もこの業界ではシュレッダーダストと呼んでいるが、前述のようにシュレッダーダスト２として破砕・分離工程Ｓ２で得られたシュレッダーダスト１と区別する。
【００２９】
前述のように第２段目は凝重液比重を３．０に調整し、アルミニウム、石、ガラスなどを軽比重産物として、そして、銅、ステンレス、亜鉛、鉛などの金属を重比重産物として分別する。ここで得られた軽比重産物および重比重産物はさらに選別され単体としてそれぞれの分野へリサイクルされている。
【００３０】
粉砕工程Ｓ４は比重選別工程Ｓ３から与えられたシュレッダーダスト２を液相溶解工程に適した粒度に微粉際する工程である。シュレッダーダスト２は通常８ｍｍ〜１００ｍｍの粒度であり、そのまま液相溶解工程へ投入するとハンドリングが難しく機械故障の原因となる。シュレッダーダスト２はこの工程により液相溶解工程で取扱が容易な５ｍｍ以下に微粉砕される。粉砕機としては例えば一軸型シュレッダーなどが適しているが、これに限るものではない。
【００３１】
液相溶解・分離工程Ｓ５は、シュレッダーダスト２中の固形有機成分を液状成分およびガスへ転換して回収するとともに、ハロゲン元素を金属ハロゲン化物として液体状又はガス状有機成分から分離し、無機成分を固体残渣１として残留させる工程である。
【００３２】
つまり、この工程Ｓ５ではシュレッダーダスト２と溶剤とが圧力容器内へ投入され、これらの引火を防止するため不活性ガス（窒素、ヘリウム、アルゴンなど）の存在下で加圧されると共に加熱され、それによりシュレッダーダスト２中の固形有機成分が溶剤中へ溶解する形態或いは有機成分が溶剤中へ溶解する形態とガス形態へ転換される。
【００３３】
また、シュレッダーダスト２中に数パーセントのオーダーで存在する塩素などのハロゲン元素はシュレッダーダスト２中に混在する例えばＣａやＭｇのような金属成分によって金属塩化物（例えば塩化カルシウムや塩化マグネシウムなど）として固定される。したがって、ハロゲン元素が液体溶剤やガス中へ混入する割合を極めて低く抑えることが出来る。さらに、シュレッダーダスト２中に含まれるアルミニウムおよび銅などの金属類そのものはこの反応系では酸化されず、そのまま金属の形で残渣１成分を形成し、その後の再利用を有利にする。なお、前記シュレッダーダスト２中に混在する前記ＣａやＭｇのような金属成分が不足する場合には溶剤に例えば、水酸化カルシウム；ＣＡ（ＯＨ_２）や、炭酸カルシウム；ＣａＣＯ_３、水酸化マグネシウム；Ｍｇ（ＯＨ_２）、炭酸マグネシウム；ＭｇＣＯ_３のような水酸化物炭酸塩を添加することになる。
【００３４】
圧力容器へ投入する溶剤の重量は、シュレッダーダスト２の重量の２倍未満であると溶解効率が悪くなると共に溶解液の粘性が増し、ハンドリング法を難しくし、一方、６倍よりも多いと、溶剤が多すぎてエネルギー消費が大きくなり不経済であると共に設備が大きくなり投資が大になる。
【００３５】
この工程の圧力は０．１ＭＰａ以上でかつ５ＭＰａ以下であることが好ましい。加圧する圧力が０．１ＭＰａ未満であると、引火を防止するための不活性ガスによる置換が難しくなり、逆に、５ＭＰａより高いと圧力容器の耐圧性をあげる必要があるなど設備投資が増大する。
【００３６】
この工程の温度は３５０℃以上で４２０℃以下であることが好ましい。加熱温度が３５０℃未満であると、十分な溶解反応が行われず、シュレッダーダスト中のプラスチックがそのまま固形物として固体残渣１に残留し、固体残渣１中の有価金属濃度を低下させ、その後の再利用を困難にする。一方、加熱温度が４２０℃より高いと溶解したプラスチック類の分子が溶剤分子或いは他の溶解分子と重合し、より沸点の高い成分、例えばタール、ピッチ状になり、有機成分の溶剤への抽出率を悪くするとともに、プラスチックを溶解した溶剤の取扱を困難にする。
【００３７】
以上から分かるように液相溶解・分離工程Ｓ５において、シュレッダーダスト２中の固形有機成分は溶剤中へ溶解されるためピッチ状になることなく、液状成分およびガスへとそれぞれ転換される。
【００３８】
そして、このうち液状化された有機成分は溶剤と混合された状態で回収される。回収された液状成分の組成は元の溶剤に類似しており、かつ、ハロゲン元素の含有率が極めて低いので、この混合液をそのまま燃料として利用することが出来る。また、同時に発生するガスも液状成分と同様にハロゲン元素の含有率が極めて低いのでそのまま燃料として利用できる。この混合液から一部を抜きだし、その不足量に溶剤を加え、液相溶解用溶剤として繰り返し使用することも出来る。
【００３９】
このように溶剤として用いる液体は最終的にシュレッダーダスト２から回収された液状有機成分とともにリサイクルに供されるため、種類としては安価な灯油、軽油、重油、再生重油や石油系重質油を接触分解して生成する製品を用いるのが好ましい。
【００４０】
この液相溶解・分離工程Ｓ５の原料となる有機成分と無機成分の混合体はシュレッダーダスト２に限るものでなく、例えば、シュレッダーダスト１または固形有機成分と無機成分が一体化或いは分離して混合した物すべてに適用される。
【００４１】
なお、シュレッダーダスト２中に塩素や臭素などのハロゲン元素が極めて多量に含まれる場合は、液相溶解工程Ｓ５においてカルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ土類あるいはアルカリ金属の水酸化物、炭酸塩または酸化物をハロゲン固定剤として添加して良い。
【００４２】
（油と残渣１の分離）
工程Ｓ５は液相溶解で発生した液体と固体を分離する工程を含んでおり、この固液分離は微細開孔径を有する金属製金網を通して濾過することにより達成される。これは溶解終了直後の高温のままで行うのが便利であるが、冷却してから行うことも出来る。冷却して濾過を行う場合は濾布でも行える。
【００４３】
［水洗工程］
水洗工程Ｓ６は液相溶解・分離工程Ｓ５から発生した残渣１に水を加え、可溶性のハロゲン化金属を溶解液へ移す工程であり、この工程Ｓ６からハロゲンを含まない残渣２が発生する。溶解液との分離は通常の濾過により達成される。ハロゲンを含む溶解液は微量の重金属を含んでいる。
【００４４】
水洗工程Ｓ６から発生する残渣２はハロゲン元素（主として塩素分）を実質的に含まなく、かつ、アルミニウム、銅などの金属含有量が高いため、アルミニウム二次製錬あるいは銅製錬所の原料としてリサイクル可能である。
【００４５】
［廃水処理工程］
廃水処理工程Ｓ７は水洗工程Ｓ６から発生する溶解液中の重金属類を除去する工程である。水洗工程Ｓ６から発生する溶解液中には微量の重金属類が含まれるため、重金属除去処理が行われる。この工程では重金属類は硫化物の形で固定され、濾過滓は非鉄金属精錬所へ原料として繰り返すことができる。重金属類を除いた濾液は水洗工程Ｓ６へ繰り返すことも出来るし、そのまま排出することも出来る。さらに、濃縮して塩化カルシウム製品とすることも出来る。
【００４６】
以下に、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に限定される物ではない。
［実施例１］
４．２３重量パーセントの塩素を含む廃棄自動車処理工場（シュレッダー）から発生する非鉄金属部を比重選別工程で処理し、そこから発生した比重１．８以下のシュレッダーダスト２を一軸型シュレッダーにて５ｍｍ程度の粒度に粉砕した試料１５ｇと軽油７５ｍｌを容器容量２００ｍｌの電磁攪拌式オートクレーブへ投入し、（１）窒素ガス（不活性ガス）の存在下で、（２）反応開始圧力０．５ＭＰａ、（３）反応温度３６０℃、（４）反応時間１時間の条件で液相溶解を行った。そして得られた結果を表１に示した。
【００４７】
［実施例２］
実施例１と同じシュレッダーダスト２の試料１５ｇと灯油７５ｍｌを容器容量２００ｍｌの電磁攪拌式オートクレーブへ投入し、（１）窒素ガス（不活性ガス）の存在下で、（２）反応開始圧力０．５ＭＰａ、（３）反応温度３６０℃、（４）反応時間１時間の条件で液相溶解を行った。そして得られた結果を表１に示した。
【００４８】
［実施例３］
実施例１と同じシュレッダーダスト２試料１５ｇとボトムカット（４５０℃以上の蒸留温度の産物を除去）した再生重油７５ｍｌを容器容量２００ｍｌの電磁攪拌式オートクレーブへ投入し、（１）窒素ガス（不活性ガス）の存在下で、（２）反応開始圧力０．５ＭＰａ、（３）反応温度３６０℃、（４）反応時間１時間の条件で液相溶解を行った。そして得られた結果を表１に示した。
【００４９】
［比較例１］
２．６８重量パーセントの塩素を含む実施例１の原料と同様のシュレッダーダスト２の試料３００ｇとＣ重油６００ｍｌ、さらに炭酸カルシウム１５ｇを容器容量３０００ｍｌの電磁攪拌式オートクレーブへ投入し、（１）窒素ガス（不活性ガス）の存在下で、（２）反応開始圧力２ＭＰａ、（３）反応温度４２０℃、（４）反応時間１時間の条件で液相溶解を行った。そして得られた結果を表１に示した。
【００５０】
【表１】

【００５１】
表１によれば、実施例１〜３の油転換率は従来例に比べて大幅に増加しておりしかも、ハロゲン固定化剤を使用しなくても塩素濃度は０．０３重量％と非常に低く、そのままの形でリサイクルに供することができる。また、残渣の残留率も比較例に比べて少なく、プラスチック類の油化が十分に進んでいることがわかる。特に、軽油や灯油を溶剤として使用した場合（実施例１，２）は再生重油を使用した実施例３に比べて油転換率が優れていることがわかる。それ故、残渣の量も少ない。
【００５２】
［実施例４］
実施例１の操作を２回繰り返し油化残渣１３．７４ｇを作成し、その中から正確に１０．００ｇを分取し、トルエン１００ｍｌで洗浄し、トルエン残渣を得た。トルエン残渣は１１０℃、２時間乾燥し、付着トルエンを揮発除去した。得られた結果を表２に示した。シュレッダーダスト、油化残渣の分析値を表４に示した。投入原料量とトルエン残渣量を比較すると、油化残渣中には回収油成分が０．４８ｇ付着していることが分かった。
【００５３】
【表２】

【００５４】
［実施例５］
実施例４で得たトルエン残渣９．５２ｇを清水により水洗浄を行い濾液、表面浮上物および水洗残渣を得た。得られた結果を表３に示し、水洗残渣の分析値を表４に示した。
【００５５】
【表３】

【表４】

【００５６】
表面浮上物はトルエン残渣を水洗処理したとき、表面に浮上した固形物を掻き取った物であり、炭素と思われる黒色をしていた。その分析値を表４に示した。表４は原料及び産物の分析値である。濾液を分析しシュレッダーダスト２の分析値に換算した値を表５に示した。表５より塩素と結合している金属の主成分はカルシウムであることが判明した。
【００５７】
すなわち、高温での液相溶解反応でプラスチック特に塩ビに含まれる塩素分は塩ビのフィラーとして含まれるカルシウム塩により塩化カルシウムとして有機物から除かれることが明らかになった。
【００５８】
【表５】

【００５９】
水洗残渣２の有価金属はアルミニウム、マグネシウム、シリコン、銅であり、これらの金属はアルミニウム二次製錬で必要な金属であり、この分野へリサイクルできる可能性が見出された。
【００６０】
一方、比較例１では油化率が低く、また得られた残渣は処理困難なピッチ状であるため、シュレッダーダストの処理方法としては不適である。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、不活性雰囲気中でのシュレッダーダスト中の固形有機成分を溶剤及び加圧・加熱手段により液状成分またはガスに転換させて回収することが出来る。さらに、ダイオキシン類の発生原因となるシュレッダーダスト中のハロゲン元素は塩化カルシウムの形で固定化され、液状成分またはガスはハロゲン元素の存在しない形で回収され、直ちにリサイクルに供することができるようになる。さらに、ダイオキシン類の発生原因となるシュレッダーダスト中のハロゲン元素は塩化カルシウムの形で固定化される。ここで発生した残渣は水洗いすることにより塩化カルシウムと分離可能で、ハロゲンを含まない残渣にすることが出来る。この有機成分およびハロゲンが無くなった残渣は有価金属が金属の形態で濃縮されているためアルミニウム二次製錬などへリサイクルすることが可能である。その結果、廃棄物を出さないシュレッダーダストの処理法を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたシュレッダーダストの処理方法を示すフロー図である。[0001]
[Field of the Invention]
The present invention relates to a method for treating shredder dust, and in particular, solid organic components such as plastics, rubber, and wood and inorganic components including stone, glass, and metal are integrated or separated and mixed from shredder dust to solid organic components. A shredder dust treatment method for decomposing and recovering a reusable liquid organic component or a liquid organic component and a gas containing almost no halogen component, and then removing the halide from the remaining residue to remove the halogen element. The present invention relates to a method for treating shredder dust that is recovered as a residue having a high metal content.
[0002]
[Prior art]
The Home Appliance Recycling Law was enforced on April 1, 2001, and the Automobile Recycling Law is being studied with the aim of enforcing it in 2004. For this reason, the collection and sorting of used home electric appliances and end-of-life vehicles are being vigorously conducted, but the so-called shredder dust part where metals such as plastic, rubber, wood, etc. are integrated or separated and mixed together It has been left behind and a solution is awaited.
[0003]
In the recycling of end-of-life vehicles, engines, batteries, airbags, refrigerants such as Freon and large glass parts are removed from the end-of-life vehicles, and the remaining car waste is sent to the shredder process. In this shredder process, car waste is crushed by a crusher called shredder, firstly, shredder dust whose main component is made of plastics with low specific gravity is separated by wind sorting etc., and then the iron part is separated by magnetic sorting. And the non-ferrous metal parts are separated as residue. The separated products are sent to each process and recycled or discarded. For example, iron parts are recycled as they are to steel mill raw materials, and inorganic components such as metals, glass, and stones are integrated or separated and mixed together. Shredder dust whose main component is made of plastics has no means of recycling, so there is no recycling means. Has been disposed of. At this time, non-ferrous metal parts containing copper, lead, aluminum, and the like are subjected to a specific gravity selection process described below to be separated and each of the separated materials is processed.
[0004]
The specific gravity sorting process is usually performed in two stages. First, plastics, rubber, wood, etc., which are integrated with or separated from metals in a non-ferrous metal part at a specific gravity of 1.8, or these constitute a main part. Materials with a specific gravity of 1.8 or less are excluded. In other words, metals that have been combined with plastic or the like and have a specific gravity of 1.8 or less are mixed into this portion. For example, a wire harness constituting an interior material of an automobile, metal screws for fixing plastic parts, and a laminate of plastics and metal correspond to this part.
[0005]
In the second stage, the specific gravity of the coagulating liquid is adjusted to 3.0, and aluminum, stone, glass, and the like are separated as light specific gravity products, and metals such as copper, stainless steel, zinc, and lead are separated as heavy specific gravity products. The light specific gravity product and the heavy specific gravity product obtained here will be recycled individually to their respective fields, and those having a specific gravity of 1.8 or more are not subject to the treatment of the present invention.
[0006]
This part that is removed by the specific gravity of 1.8 (that is, the one with a specific gravity of 1.8 or less) is also called shredder dust in this field, but unlike the light-weight shredder dust mainly composed of plastics separated in the shredding process, Although these are plastics, shredder dusts having relatively high specific gravity due to metal being integrated or separated and mixed are difficult to handle in consideration of disposal. Hereinafter, the light-weight shredder dust removed in the shredder process will be referred to as shredder dust 1, and the relatively heavy shredder dust removed in the specific gravity sorting process will be referred to as shredder dust 2. At present, the shredder dust 2 is also disposed of in the same manner as the shredder dust 1.
[0007]
Shredder dust 1 is usually generated by wind separation, and is characterized by having a lower metal content than shredder dust 2 and can be disposed of by direct combustion. However, shredder dust 2 is used as described above. It has a high metal content, making it difficult to treat burnt waste. For this reason, shredder dust 2 is shunned in incineration plants and managed landfills, and an effective treatment method has been awaited in conjunction with the recent shortage of landfills. At present, there are many proposals as a method for treating the shredder dust 2, but no method has been considered up to the treatment of heavy metals. An example is briefly described below.
[0008]
As a method of treating shredder dust, for example, (1) In a dry distillation gasification recycling system proposed by the automobile industry, shredder dust is pelletized, dry distillation gasified, and a solid organic component is recovered as a gaseous fuel. The recovered gas contains hydrochloric acid generated from solid organic components such as vinyl chloride, and volatile heavy metals such as mercury contained in components such as headlight lamps and heavy metals that evaporate at high temperatures such as lead. And the removal thereof requires extra equipment, and the high-temperature treatment causes the problem of equipment corrosion. Furthermore, in the form of oxides in which heavy metals are liable to elute in the burnt waste, it is concentrated halfway, leaving a problem in disposal of the burnt waste.
[0009]
(2) The direct combustion melting method is a method in which shredder dust is directly injected into cupola and the inorganic heat is melted to form slag by the combustion heat, but the combustion exhaust gas causes the same problem as (1), and Although the elution of heavy metals is reduced, the problem of disposal sites remains because slag cannot be recycled.
[0010]
(3) The direct material thermal recycling method is a method in which shredder dust is directly fed into a copper smelter as a raw material. However, the copper smelter raw material has a low copper content, and the shredder dust is used as a fuel. At present, only a part of the generated shredder dust can be treated because of its large amount.
[0011]
(4) Waste recycling technology is a method in which coal tar is heated to 300 ° C, shredder dust is put into it, plastic is collected in the floating part, inorganic components are sinked to the bottom, extracted and collected. is there. Although a promising method, there are many problems to be solved such as deterioration of the medium, and the results of long-term running are expected.
[0012]
(5) In the direct oiling method carried out at the Niigata Plastic Oiling Center, plastic is directly charged into a pressure vessel, decomposed at 410 ° C, and oil and gas are collected. Accumulates and cleaning the pot is difficult. Further, the method cannot be applied to the processing of shredder dust that generates residues containing heavy metals.
[0013]
(6) In the method according to Japanese Patent Application No. 2001-357781 invented by one of the present inventors, shredder dust and heavy oil are charged into a pressure vessel, pressurized and heated in the presence of an inert gas, and pressure from 1 MPa to 10 MPa, temperature. In a method in which heavy oil is added at 1 to 4 times the weight of shredder dust at 420 ° C to 500 ° C to convert organic components including plastics into oil, the reaction pressure reaches a high pressure of 10 Mpa, so there is a difficulty in equipment. Residues including tar components are generated in 60% or more of the raw material, and the conversion ratio of organic components to oil is low, so it is just one step toward industrialization.
[0014]
[Prior art documents]
[Japanese Patent Application 2001-357781]
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the main object of the present invention is to provide (a) a liquid organic component or a liquid organic component which has a low content of halogen elements and has a low flow rate and a high efficiency from a shredder dust containing a large amount of the solid organic component; (B) After the extraction and separation, the remaining residue components are washed, for example, with water to elute inorganic halides into water, and the metal components are concentrated by substantially removing the halides in the residues. The present invention also provides a new method for treating shredder dust, which can be recycled as a residue containing no halogen element, for example, as a raw material for secondary aluminum smelting or copper smelting.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, there is provided a method for converting an organic component from a shredder dust in which a solid organic component and an inorganic component are integrated or separated and mixed into a liquid component and a gas containing almost no halogen element and recovering the same. And
(I) charging shredder dust and a solvent into a pressure vessel, heating and pressurizing the shredder dust and the solvent in the pressure vessel in an inert gas atmosphere,
(Ii) converting the solid organic component in the shredder dust into a liquid component and a gas by heating and pressurizing with the solvent and recovering the solid component and recovering the halogen element in the solid organic component with an inorganic component that reacts with the halogen element; This is a method for treating shredder dust, which is fixed as a halide and left in a residue. Incidentally, a petroleum-based solvent is preferable as the solvent.
[0017]
[Dissolution of organic components and fixation of halogen]
When the shredder dust is heated and pressurized with an inexpensive solvent in the presence of an inert gas, and liquid phase is dissolved, the solid organic components in the shredder dust are converted into a form soluble in the solvent, and chlorine, bromine, etc. The oil content does not contain halogen elements. At this time, the halogen element reacts with an inorganic component contained in the shredder dust 2 (for example, calcium content of calcium carbonate contained as a filler or filler of plastic), and a metal halide (for example, calcium chloride, bromide). Immobilized as minerals in the form of calcium). Unlike a general oiling technique, the generated metal halide is sufficiently stable and does not react with the generated oil component, so that the recovered oil and the residual component containing the metal halide can be easily separated.
[0018]
[Treatment of oil and residual components]
The mixture of the oil and the residual component obtained by the above method can be easily separated by filtration through, for example, a metal wire mesh.
[0019]
[Oil recycling]
The oil separated in this manner can be reused as a recycled resource containing almost no halogen component.
[0020]
The invention according to claim 2, the solid organic component and the inorganic component are integrated or separated and mixed from the shredder dust, and after converting the organic component into a liquid component and a gas containing almost no halogen element and recovering the same, A method for treating shredder dust in which the inorganic halide is removed from the residue by elution and recovered as a halide-free residue,
(I) charging shredder dust and a solvent into a pressure vessel, and heating and shrinking the shredder dust and the solvent in the pressure vessel in an inert gas atmosphere;
(Ii) converting the solid organic component in the shredder dust into a liquid component and a gas by heating and pressurizing with the solvent and recovering the solid component and recovering the halogen element in the solid organic component with an inorganic component that reacts with the halogen element; Immobilized as halide,
(Iii) A method for treating shredder dust, wherein the residue is washed with water, and an inorganic halide is eluted into the washing solution to obtain a halide-free residue.
[0021]
The residual one component separated by the above method can be washed with water to transfer the metal halide contained in the residual one component to an aqueous solution. For example, an aqueous solution containing a halogen can be obtained by solid-liquid separation by filtration or centrifugation. And a residue 2 substantially containing no halogen.
[0022]
[Recycling of residue]
Components such as aluminum or copper contained in the shredder dust are present in the form of metals, but these metals are not affected by the change in form and are separated in this way as the original metals, and do not contain halogen elements. Since the residue 2 is concentrated in the residue 2, the recovered residue 2 can be used as a recycle resource as a raw material for an aluminum secondary smelting or a copper smelting plant.
[0023]
Since the aqueous solution containing the halogen element contains a trace amount of heavy metal components, if these heavy metal components are fixed in the form of sulfide, they can be recycled as a raw material to a nonferrous metal smelter, and halogens containing no heavy metal can be recycled. The metal oxide can be concentrated and recovered, and if it is a dilute solution, it can be discharged as is or diluted to the environment.
[0024]
Therefore, when the method according to the present invention is applied, the shredder dust is converted into a recyclable residue 2 enriched with oil components and gases and valuable metals, and there is no waste.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a flowchart showing a method for treating shredder dust to which the present invention is applied. This processing method is disassembled and separated from a waste vehicle (of course, is not limited to a waste vehicle, and can be widely applied to household appliances, vehicles, and other waste industrial facilities, but here, disposal of a waste vehicle will be described as a typical example). S1; a crushing / separating step S2 for crushing / separating a waste vehicle to form an iron part, a non-ferrous metal part and shredder dust 1; and a valuable metal having a specific gravity of 1.8 or more by selecting the non-ferrous metal part with a specific gravity. Specific gravity sorting step S3 for forming shredder dust 2 having a specific gravity of 1.8 or less, grinding step S4 for grinding shredder dust 2 to adjust the particle size to suitable for liquid phase melting, and liquid phase melting for ground shredder dust 2 Liquid phase dissolution / separation step S5 to form a liquid product (oil) / gas and a solid residue 1 (an inorganic component to which a halogen component is fixed); And a wastewater treatment step S7 of treating the chloride-containing solution to remove heavy metals and form a drainable aqueous solution. Be composed. Hereinafter, the processing in each of the steps S1 to S7 will be specifically described.
[0026]
Step S1 is a step of disassembling and separating the engine, battery, airbag, refrigerant such as chlorofluorocarbon, and large glass parts from the discarded automobile as described above.
[0027]
Subsequently, the crushing / separating step S2 crushes the waste given from the dismantling / separating step S1 with a shredder, and removes the shredder dust 1 composed of a light resin as a main component with a wind separator and a sieving machine, Subsequently, the iron part is separated by a magnetic separator, and a non-ferrous metal part is formed as the remaining part. The non-ferrous metal part obtained in this step is provided to the next specific gravity selection step S3.
[0028]
The specific gravity selection step S3 is a step in which a non-ferrous metal part is put into a coagulation liquid prepared by suspending fine particles such as ferrosilicon in water and separated using a specific gravity difference of each material. Usually, the specific gravity selection process is performed in two stages, and the first stage adjusts the specific gravity of the coagulating liquid to 1.8, and separates the product into a product having a specific gravity of 1.8 or less and a product having a specific gravity of 1.8 or more. The product having a specific gravity of 1.8 or less obtained here is also referred to as shredder dust in this industry, but is distinguished from shredder dust 1 obtained in the crushing / separating step S2 as shredder dust 2 as described above.
[0029]
As mentioned above, in the second stage, the specific gravity of the coagulating liquid is adjusted to 3.0, and aluminum, stone, glass, etc. are classified as light specific gravity products, and metals such as copper, stainless steel, zinc, and lead are classified as heavy specific gravity products. I do. The light specific gravity product and the heavy specific gravity product obtained here are further selected and recycled as a single substance to each field.
[0030]
The pulverizing step S4 is a step of pulverizing the shredder dust 2 given from the specific gravity selecting step S3 to a particle size suitable for the liquid phase dissolving step. The shredder dust 2 usually has a particle size of 8 mm to 100 mm, and if it is put into the liquid phase dissolution step as it is, handling becomes difficult and causes a mechanical failure. In this step, the shredder dust 2 is finely pulverized to 5 mm or less, which is easy to handle in the liquid phase dissolving step. As a pulverizer, for example, a single-shaft shredder is suitable, but not limited thereto.
[0031]
The liquid phase dissolving / separating step S5 converts the solid organic component in the shredder dust 2 into a liquid component and a gas and recovers the same, and separates the halogen element as a metal halide from the liquid or gaseous organic component to form an inorganic component. Is left as a solid residue 1.
[0032]
That is, in this step S5, the shredder dust 2 and the solvent are charged into a pressure vessel, and are pressurized and heated in the presence of an inert gas (nitrogen, helium, argon, etc.) to prevent their ignition, As a result, a form in which the solid organic component in the shredder dust 2 is dissolved in the solvent or a form in which the organic component is dissolved in the solvent and a gas form are converted.
[0033]
Further, halogen elements such as chlorine existing in the shredder dust 2 in the order of several percent are converted into metal chlorides (for example, calcium chloride, magnesium chloride, etc.) by metal components such as Ca and Mg mixed in the shredder dust 2. Fixed. Therefore, the ratio of the halogen element mixed into the liquid solvent or the gas can be extremely reduced. Further, metals such as aluminum and copper contained in the shredder dust 2 are not oxidized in this reaction system, and form one residue as it is in the form of a metal, which is advantageous for subsequent reuse. When the metal components such as Ca and Mg mixed in the shredder dust 2 are insufficient, the solvent may be, for example, calcium hydroxide; CA (OH ₂ ) And calcium carbonate; CaCO ₃ , Magnesium hydroxide; Mg (OH ₂ ), Magnesium carbonate; MgCO ₃ A hydroxide carbonate such as
[0034]
When the weight of the solvent to be charged into the pressure vessel is less than twice the weight of the shredder dust 2, the dissolving efficiency is deteriorated and the viscosity of the solution increases, making the handling method difficult. On the other hand, if the weight is more than 6 times, Too much solvent consumes more energy and is uneconomical, and requires larger equipment and investment.
[0035]
The pressure in this step is preferably 0.1 MPa or more and 5 MPa or less. If the pressure to be applied is less than 0.1 MPa, replacement with an inert gas to prevent ignition becomes difficult, and if it is higher than 5 MPa, capital investment such as the need to increase the pressure resistance of the pressure vessel increases. .
[0036]
The temperature in this step is preferably 350 ° C. or more and 420 ° C. or less. If the heating temperature is lower than 350 ° C., a sufficient dissolution reaction does not take place, and the plastic in the shredder dust remains as a solid in the solid residue 1, lowering the valuable metal concentration in the solid residue 1, Make use difficult. On the other hand, if the heating temperature is higher than 420 ° C., the molecules of the dissolved plastics polymerize with the solvent molecules or other dissolved molecules, and become components having a higher boiling point, for example, tar or pitch, and the extraction rate of the organic components into the solvent. And makes it difficult to handle the solvent in which the plastic is dissolved.
[0037]
As can be seen from the above, in the liquid phase dissolution / separation step S5, the solid organic components in the shredder dust 2 are converted into liquid components and gases without being pitched because they are dissolved in the solvent.
[0038]
The liquefied organic component is recovered in a state of being mixed with the solvent. The composition of the recovered liquid component is similar to that of the original solvent, and the content of the halogen element is extremely low. Therefore, this mixed solution can be used as a fuel as it is. Further, the gas generated at the same time can be used as a fuel as it is because the content of the halogen element is extremely low similarly to the liquid component. A part can be extracted from this mixed solution, a solvent can be added to the insufficient amount, and the mixed solution can be repeatedly used as a solvent for liquid phase dissolution.
[0039]
Since the liquid used as the solvent is finally recycled together with the liquid organic component recovered from the shredder dust 2, inexpensive kerosene, light oil, heavy oil, regenerated heavy oil, and petroleum heavy oil are contacted. It is preferable to use a product formed by decomposition.
[0040]
The mixture of the organic component and the inorganic component as the raw material in the liquid phase dissolution / separation step S5 is not limited to the shredder dust 2, and for example, the shredder dust 1 or the solid organic component and the inorganic component are integrated or separated and mixed. It applies to everything you do.
[0041]
When the shredder dust 2 contains an extremely large amount of a halogen element such as chlorine or bromine, in the liquid phase dissolving step S5, an alkaline earth metal such as calcium, magnesium, sodium, or potassium, or a hydroxide or carbonate of an alkali metal is used. Salts or oxides may be added as halogen fixing agents.
[0042]
(Separation of oil and residue 1)
Step S5 includes a step of separating a liquid and a solid generated by the liquid phase dissolution, and this solid-liquid separation is achieved by filtering through a metal wire mesh having a fine opening diameter. This is conveniently carried out at a high temperature immediately after the completion of melting, but can also be carried out after cooling. When filtering by cooling, the filtration can be performed with a filter cloth.
[0043]
[Washing process]
The water washing step S6 is a step in which water is added to the residue 1 generated from the liquid phase dissolution / separation step S5 to transfer the soluble metal halide to the solution, and the halogen-free residue 2 is generated from this step S6. Separation from the lysate is achieved by conventional filtration. The solution containing halogen contains a trace amount of heavy metal.
[0044]
Since the residue 2 generated from the water washing step S6 contains substantially no halogen element (mainly chlorine) and a high content of metals such as aluminum and copper, the residue 2 is recycled as a raw material for aluminum secondary smelting or copper smelting. It is possible.
[0045]
[Wastewater treatment process]
The wastewater treatment step S7 is a step of removing heavy metals in the solution generated from the water washing step S6. Since the solution generated from the water washing step S6 contains a trace amount of heavy metals, a heavy metal removal treatment is performed. In this step, heavy metals are fixed in the form of sulfides and the filter cake can be repeated as a raw material to a non-ferrous metal smelter. The filtrate from which heavy metals have been removed can be repeated in the water washing step S6, or can be discharged as it is. Further, it can be concentrated to a calcium chloride product.
[0046]
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples.
[Example 1]
A non-ferrous metal part generated from a waste car treatment plant (shredder) containing 4.23% by weight of chlorine is treated in a specific gravity sorting process, and a shredder dust 2 generated from the non-ferrous metal part having a specific gravity of 1.8 or less is 5 mm in a uniaxial shredder. 15 g of a sample pulverized to a particle size of about 75 g and light oil of 75 ml were put into a 200 ml electromagnetically stirred autoclave having a container capacity of 200 ml, and (1) in the presence of nitrogen gas (inert gas), (2) reaction start pressure 0.5 MPa, ( Liquid phase dissolution was performed under the conditions of 3) a reaction temperature of 360 ° C. and (4) a reaction time of 1 hour. Table 1 shows the obtained results.
[0047]
[Example 2]
A 15 g sample of the same shredder dust 2 and 75 ml of kerosene as in Example 1 were put into a 200 ml electromagnetically stirred autoclave having a container capacity of 200 ml, and (1) in the presence of nitrogen gas (inert gas); Liquid phase dissolution was performed under the conditions of 5 MPa, (3) reaction temperature of 360 ° C., and (4) reaction time of 1 hour. Table 1 shows the obtained results.
[0048]
[Example 3]
15 g of the same two samples of shredder dust as in Example 1 and 75 ml of bottom-cut (removed products having a distillation temperature of 450 ° C. or higher) regenerated heavy oil were charged into a 200-ml electromagnetically stirred autoclave having a container capacity of 200 ml, and (1) nitrogen gas (inactive) In the presence of (gas), liquid phase dissolution was performed under the conditions of (2) a reaction start pressure of 0.5 MPa, (3) a reaction temperature of 360 ° C., and (4) a reaction time of 1 hour. Table 1 shows the obtained results.
[0049]
[Comparative Example 1]
300 g of a sample of shredder dust 2 similar to the raw material of Example 1 containing 2.68% by weight of chlorine, 600 ml of C heavy oil, and 15 g of calcium carbonate were introduced into a 3000 ml container-stirred electromagnetically stirred autoclave, and (1) nitrogen gas Liquid phase dissolution was performed in the presence of (inert gas) under the conditions of (2) reaction start pressure of 2 MPa, (3) reaction temperature of 420 ° C., and (4) reaction time of 1 hour. Table 1 shows the obtained results.
[0050]
[Table 1]

[0051]
According to Table 1, the oil conversion rates of Examples 1 to 3 are greatly increased as compared with the conventional example, and the chlorine concentration is extremely high at 0.03% by weight without using a halogen fixing agent. It is low and can be recycled as it is. Further, the residual ratio of the residue is smaller than that of the comparative example, and it can be seen that the plasticization of the plastics is sufficiently advanced. In particular, when light oil or kerosene is used as a solvent (Examples 1 and 2), it can be seen that the oil conversion is superior to Example 3 using regenerated heavy oil. Therefore, the amount of residue is also small.
[0052]
[Example 4]
The procedure of Example 1 was repeated twice to prepare 13.74 g of an oily residue, from which 10.00 g was accurately collected and washed with 100 ml of toluene to obtain a toluene residue. The toluene residue was dried at 110 ° C. for 2 hours to remove the attached toluene by volatilization. Table 2 shows the obtained results. Table 4 shows the analysis values of the shredder dust and the oil residue. Comparing the input raw material amount and the toluene residue amount, it was found that 0.48 g of the recovered oil component was attached to the oily residue.
[0053]
[Table 2]

[0054]
[Example 5]
9.52 g of the toluene residue obtained in Example 4 was washed with clear water to obtain a filtrate, a surface floating substance, and a washing residue. The obtained results are shown in Table 3, and the analysis values of the washing residue are shown in Table 4.
[0055]
[Table 3]

[Table 4]

[0056]
When the toluene residue was washed with water, the surface floating product was obtained by scraping off the solid material floating on the surface, and was black, which is considered to be carbon. The analytical values are shown in Table 4. Table 4 shows analytical values of raw materials and products. Table 5 shows the values obtained by analyzing the filtrate and converting the values into the analysis values of shredder dust 2. From Table 5, it was found that the main component of the metal bonded to chlorine was calcium.
[0057]
In other words, it has been clarified that chlorine contained in plastics, particularly PVC, is removed from organic matter as calcium chloride by calcium salts contained as PVC fillers in a liquid phase dissolution reaction at a high temperature.
[0058]
[Table 5]

[0059]
Valuable metals of the washing residue 2 are aluminum, magnesium, silicon, and copper. These metals are required for aluminum secondary smelting, and it has been found that the metals can be recycled to this field.
[0060]
On the other hand, in Comparative Example 1, the oiling rate was low, and the obtained residue had a pitch shape that was difficult to treat, and thus was not suitable as a method for treating shredder dust.
[0061]
【The invention's effect】
According to the present invention, a solid organic component in shredder dust in an inert atmosphere can be recovered by being converted into a liquid component or gas by a solvent and a pressurizing / heating means. Furthermore, halogen elements in shredder dust that cause dioxins are fixed in the form of calcium chloride, and liquid components or gases are collected in a form free of halogen elements, and can be immediately recycled. . Further, the halogen element in the shredder dust that causes the generation of dioxins is fixed in the form of calcium chloride. The residue generated here can be separated from calcium chloride by washing with water, and can be a residue containing no halogen. The residue from which the organic components and the halogen have been eliminated can be recycled to aluminum secondary smelting or the like because valuable metals are concentrated in the form of metal. As a result, it was possible to provide a method for processing shredder dust that does not generate waste.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing a method for treating shredder dust to which the present invention is applied.

Claims

A method for treating shredder dust in which solid organic components and inorganic components are integrated or separated and mixed,
(I) charging shredder dust and a solvent into a pressure vessel, and heating and pressurizing the shredder dust and the solvent in the pressure vessel in an inert gas atmosphere;
(Ii) dissolving and recovering the solid organic component in the shredder dust in the solvent, and fixing the halogen element in the solid organic component as an inorganic halide with an inorganic component that reacts with the halogen element; A method for treating shredder dust, wherein the shredder dust is left.

A method for treating shredder dust in which solid organic components and inorganic components are integrated or separated and mixed,
(I) charging shredder dust and a solvent into a pressure vessel, and heating and pressurizing the shredder dust and the solvent in the pressure vessel in an inert gas atmosphere;
(Ii) a liquid component that dissolves the solid organic component in the shredder dust in the solvent or an inorganic component that converts the liquid component into a gas and recovers the halogen element in the solid organic component with the halogen element; Immobilized as an inorganic halide and left in the residue,
(Iii) A method for treating shredder dust, wherein the residue is washed with water, and an inorganic halide is eluted into the washing liquid to obtain a halide-free residue.

3. The method for treating shredder dust according to claim 1, wherein the temperature of the heating step is 350 ° C. or higher and 420 ° C. or lower. 4.

The method for treating shredder dust according to any one of claims 1 to 3, wherein the pressure in the pressing step is 0.1 MPa or more and 5 MPa or less.

The shredder dust according to any one of claims 1 to 4, wherein the weight of the solvent charged into the pressure vessel is not less than twice and not more than 10 times the weight of the shredder dust charged into the pressure vessel. Processing method.

The shredder dust treatment method according to any one of claims 1 to 5, wherein Ca or Mg hydroxide carbonate is added to the shredder dust and the solvent.

The method for treating shredder dust according to any one of claims 1 to 6, wherein the solvent is a petroleum product having a boiling point of 550 ° C or less, such as A-heavy oil, light oil, kerosene, and regenerated heavy oil.

The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the liquid component collected in the pressure vessel is separated from a residual component by filtration.