JP2007260498A - Electrostatic separator, electrostatic separation system and electrostatic separation process for nonmagnetic metal-containing plastic - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アルミニウムや銅等からなる非磁性金属を含有するプラスチックの粉砕物から前記非磁性金属を分離除去してプラスチック粉砕物を回収し、再生原料として再資源化を図る、静電分離装置及び静電分離システム並びに静電分離方法に関するものである。 The present invention relates to an electrostatic separation device that separates and removes the nonmagnetic metal from a pulverized plastic containing nonmagnetic metal such as aluminum or copper, collects the pulverized plastic, and recycles it as a recycled raw material. And an electrostatic separation system and an electrostatic separation method.
自動車のフロントガラスやリアガラスのパッキン及びモール材等の自動車用部品、具体的には、フラッシュマウントモール、オープニングトリム、サイドモール及びルーフモール(天井窓用パッキン)等においては、寸法安定性を保持するために、鉄線、アルミ線、銅線材等からなる金属が使用されている。したがって、これら自動車用部品の製造時の端材又は不良品等の廃材は、鉄、アルミニウム、銅等の金属を含有しているため、前記端材又は廃材を粉砕して再利用しようとする場合、鉄は磁石で磁選できるものの、アルミニウム、銅等からなる非磁性金属を分離することは容易でなく、これら金属を分離しなければ再利用することができない。 Dimensional stability is maintained in automotive parts such as automotive windshield and rear glass packing and molding materials, specifically flush mount molding, opening trim, side molding and roof molding (packing for ceiling windows). Therefore, a metal made of iron wire, aluminum wire, copper wire, etc. is used. Therefore, since scrap materials such as scraps and defective products at the time of manufacturing these automotive parts contain metals such as iron, aluminum, copper, etc., when the scraps or scraps are to be crushed and reused Although iron can be magnetically selected by a magnet, it is not easy to separate nonmagnetic metals such as aluminum and copper, and they cannot be reused unless these metals are separated.
また、前記非磁性金属を分離する場合、大掛かりな装置が必要となり処理費用が高くなるため、埋立処理あるいは焼却処理されるのが常となっている。しかしながら、埋立処理においては、埋立処理場のスペースの減少による処理費用の増大及び環境への影響等の問題が生じてきており、焼却処理においては、前記自動車用部品を構成する樹脂成分の大半が塩化ビニール系樹脂から構成されており、かつ、アルミニウム、銅等を含有しているため、焼却時に塩化水素ガスの発生やアルミニウムの炉体への溶融付着、酸化燃焼による燃焼温度上昇により焼却炉にトラブルを生じること、また、環境への影響等の問題が生じてきている。したがって、埋立処理及び焼却処理も制限される状況となっている。 Further, when separating the non-magnetic metal, a large-scale apparatus is required and the processing cost is high, so that it is usual that the non-magnetic metal is landfilled or incinerated. However, in the landfill process, problems such as an increase in processing cost due to a decrease in the space of the landfill processing site and an impact on the environment have arisen. In the incineration process, most of the resin components constituting the automobile parts are Because it is made of vinyl chloride resin and contains aluminum, copper, etc., it is incinerator due to generation of hydrogen chloride gas, melting adhesion of aluminum to the furnace body during combustion, and combustion temperature rise due to oxidation combustion. Problems such as troubles and environmental impacts have arisen. Therefore, landfill processing and incineration processing are also restricted.
ここで、従来における前記非磁性金属を含有する廃棄プラスチックからアルミニウムや銅等の金属を分離除去するために使用される装置の概要について説明する。このような装置としては、電気的選別装置である渦電流選別装置と静電分離装置が公知である。渦電流選別装置は、導電性を有する物体に変化磁界をかけ、物体内に誘導電流を発生させて、その電流により生じた磁界と外部からかけられた磁界との作用により渦電流力を生じて導電性の物体が移動するという作用を利用して選別する装置であり、スチール缶とアルミ缶の選別等で使用されている装置である。 Here, the outline | summary of the apparatus used in order to isolate | separate and remove metals, such as aluminum and copper, from the waste plastics containing the said nonmagnetic metal conventionally is demonstrated. As such a device, an eddy current sorting device and an electrostatic separation device, which are electrical sorting devices, are known. The eddy current sorting device applies a change magnetic field to a conductive object, generates an induced current in the object, and generates an eddy current force by the action of the magnetic field generated by the current and the magnetic field applied from the outside. This is a device for sorting by utilizing the action of moving a conductive object, and is a device used for sorting steel cans and aluminum cans.
一方、静電分離装置としては、ドラム静電電極を使用した装置(例えば、特許文献1参照)、平板状静電電極を使用した装置(例えば、特許文献2参照)等があり、ドラム静電電極を使用した装置の概念図を図6に示す。接地された金属ロールAに平行に置かれた金属円筒Bには高電圧がかけられており、金属円筒Bの極性が負であれば、金属ロールA表面は正に帯電する。金属ロールAと金属円筒Bとの間に入った粒子101は静電誘導によって分極し、金属ロールAに近い側に負電荷を、反対側に正電荷を生じる。ここで、粒子101が導電性粒子であれば、金属ロールAに接すると電荷を失って全体が正に帯電し金属ロールAに反発される(軌跡102参照)。また、前記粒子101が絶縁性粒子であれば、負電荷によって金属ロールAに吸引され電界の外で吸引力を失って落下する(軌跡103参照)。この結果、導電性粒子と絶縁性粒子は、落下位置が異なることになるため、分離されて回収される。さらに、静電分離方法として、プリント銅箔基板や包装材ラミネート箔を破砕、風力選別、微粉砕した後に静電分離する方法(特許文献3)も公知である。
On the other hand, as the electrostatic separation device, there are a device using a drum electrostatic electrode (for example, see Patent Document 1), a device using a plate-shaped electrostatic electrode (for example, see Patent Document 2), and the like. A conceptual diagram of an apparatus using electrodes is shown in FIG. A high voltage is applied to the metal cylinder B placed in parallel to the grounded metal roll A. If the polarity of the metal cylinder B is negative, the surface of the metal roll A is positively charged. The
しかしながら、前記非磁性金属を含有する廃棄プラスチックを粉砕して、これらの非磁性金属の選別を行う場合においては、分離が充分でないため、その改良が希求されている。また、渦電流選別装置を使用すると、前記非磁性金属の体積が小さく磁界中で生じる渦電流力が弱くなるため、分離効率が向上しないという問題点があり、静電分離装置を使用すると、専用の電極を有する装置が必要であるため、費用が嵩むという問題点がある。さらに、特許文献3の方法では、金属含有プラスチックの微粉砕処理を施す必要があるため、静電分離の処理効率が劣るという問題がある。
However, when the waste plastic containing the non-magnetic metal is pulverized and the non-magnetic metal is selected, the separation is not sufficient, and the improvement is desired. In addition, when using an eddy current sorter, the volume of the non-magnetic metal is small and the eddy current force generated in the magnetic field is weakened. Therefore, there is a problem in that the separation efficiency is not improved. Since the apparatus which has this electrode is required, there exists a problem that cost increases. Furthermore, in the method of
さらにまた、前記非磁性金属を含有する廃棄プラスチックは、粉砕処理後、必要により廃棄プラスチックに混入した軽量物を分離するために風力分離処理を行った後、公知の非磁性金属分離装置により非磁性金属を分離除去後、押出機により溶融ペレット化し、再生、リサイクルされているが、分離レベルの低い場合においては、押出機にメッシュスクリーンが設置されているため、アルミニウムや銅等の異物は除去されるものの、アルミニウムや銅等の量が多いと、メッシュスクリーンの目詰まりが生じ、メッシュスクリーンの頻繁な取替えが必要となり、押出機の定常運転ができないという問題があった。 Furthermore, the waste plastic containing the non-magnetic metal is subjected to a wind separation process to separate a lightweight material mixed in the waste plastic, if necessary, after pulverization, and then non-magnetic by a known non-magnetic metal separator. After separation and removal of the metal, it is melted and pelletized by an extruder and recycled and recycled. However, when the separation level is low, foreign matter such as aluminum and copper is removed because a mesh screen is installed in the extruder. However, when the amount of aluminum, copper, or the like is large, the mesh screen is clogged, the mesh screen needs to be frequently replaced, and there is a problem that steady operation of the extruder cannot be performed.
また、静電分離装置として、ブロワー、プラスチック製配管、サイクロン、貯槽を接続した循環経路を形成し、該循環経路の内部にプラスチック破砕物等を入れて循環させ、前記プラスチック製配管の表面に静電気を発生させ、該プラスチック製配管に金属製配管を外嵌し、該金属製配管を偏心させる位置に配置して前記プラスチック製配管と接線にて接触させ、前記プラスチック製配管の表面に発生する静電気を前記接触部に集中させ、該高電圧静電気発生部位に予め粉砕したアルミニウムを含有する廃棄プラスチック被処理物を供給して接触後、アルミニウムを静電反発作用により弾き飛ばして分離除去するものも提案されており(特許文献4参照)、図7にその概念図を示す。 In addition, as an electrostatic separator, a circulation path connecting a blower, a plastic pipe, a cyclone, and a storage tank is formed, and plastic crushed material or the like is placed inside the circulation path to circulate, and static electricity is formed on the surface of the plastic pipe. Static electricity generated on the surface of the plastic pipe by fitting the metal pipe to the plastic pipe, placing the metal pipe in an eccentric position and contacting the plastic pipe with a tangent line. Is also proposed to separate and remove aluminum by electrostatic repulsion after supplying waste plastic processed material containing pre-ground aluminum to the high-voltage static electricity generation site. (See Patent Document 4), and FIG. 7 shows a conceptual diagram thereof.
特許文献4の構成は、汎用機器を組み合わせて高電圧の静電気を安定的に発生させることで、アルミニウムを含有する廃棄プラスチックからアルミニウムを低コストで静電分離除去することを可能にすること等の特徴を有するものであるが、静電気で弾き飛ばされるアルミ片の方向性を制御し難い場合があること等から、分離精度の向上等については改良の余地があるものである。 The configuration of Patent Document 4 enables the electrostatic separation and removal of aluminum from waste plastics containing aluminum at a low cost by stably generating high-voltage static electricity by combining general-purpose devices. Although it has characteristics, there is room for improvement with respect to improvement of separation accuracy and the like because it may be difficult to control the directionality of the aluminum piece that is blown off by static electricity.
本発明の目的は、アルミニウムや銅等からなる非磁性金属を含むプラスチックを有効利用するために、前記プラスチックの粉砕物から前記非磁性金属を低コストかつ効率よく分離除去してプラスチック粉砕物を回収し、リサイクルするための静電分離装置及び静電分離システム並びに静電分離方法を提供することにある。 An object of the present invention is to collect plastics by separating and removing the nonmagnetic metals from the pulverized plastics at low cost and efficiently in order to effectively use plastics containing nonmagnetic metals such as aluminum and copper. And providing an electrostatic separation apparatus, electrostatic separation system and electrostatic separation method for recycling.
本発明に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離装置は、前記課題解決のために、静電気を発生させる静電気発生部と、該静電気発生部の導電体に接続された導電性連結具、該導電性連結具に接続されて前記静電気が帯電し、上面が傾斜面とされた帯電体、及び、前記傾斜面の下辺から離間し、該下辺に対向するように横設され、前記帯電体と絶縁されたアース体からなる静電分離部と、該静電分離部の帯電体の傾斜面に非磁性金属含有プラスチック粉砕物を供給する供給部とを備え、前記傾斜面に供給され、該傾斜面に沿って降下する非磁性金属含有プラスチック粉砕物から、静電反発作用を利用して非磁性金属を分離するものである。 In order to solve the above problems, an electrostatic separation device for a non-magnetic metal-containing plastic according to the present invention includes a static electricity generator that generates static electricity, a conductive coupler connected to a conductor of the static electricity generator, and the conductive material. A charging member connected to a conductive coupler and charged with the static electricity, the upper surface of which is an inclined surface, and spaced apart from the lower side of the inclined surface so as to face the lower side and insulated from the charged body An electrostatic separation portion made of a grounded body, and a supply portion for supplying a non-magnetic metal-containing plastic pulverized product to the inclined surface of the charged body of the electrostatic separation portion, the inclined surface being supplied to the inclined surface The non-magnetic metal is separated from the pulverized non-magnetic metal-containing plastic falling along the line by utilizing electrostatic repulsion.
ここで、前記静電気発生部が、遠心力集塵装置、該遠心式集塵装置の下側に連結され、プラスチック破砕物及び粒状物の少なくともどちらかからなる循環物を貯留可能な貯槽、並びに、該貯槽と第1の配管により連結されるとともに前記遠心式集塵装置と第2の配管により連結される送風機により循環経路を形成し、前記第1の配管及び第2の配管の一方をプラスチック製配管とし、他方をその中間部分を導電性配管とし該導電性配管の両側に連結される部分をプラスチック製配管としてなり、前記循環物が前記循環経路を循環することにより前記導電性配管に静電気を発生させるものであると好ましい。 Here, the static electricity generation unit is connected to the lower side of the centrifugal dust collector, the centrifugal dust collector, a storage tank capable of storing a circulated product made of at least one of plastic crushed material and granular material, and A circulation path is formed by a blower connected to the storage tank by the first pipe and the centrifugal dust collector and the second pipe, and one of the first pipe and the second pipe is made of plastic. The other part is a conductive pipe in the middle part, and the part connected to both sides of the conductive pipe is a plastic pipe, and the circulating material circulates in the circulation path so that static electricity is applied to the conductive pipe. It is preferable that it is generated.
また、前記帯電体が前記導電性連結具により支持されてなると好ましい。 Further, it is preferable that the charged body is supported by the conductive connector.
さらに、前記循環物と前記導電性配管との摩擦抵抗が大きくなるように、前記導電性配管を屈曲させてなると好ましい。 Furthermore, it is preferable that the conductive pipe is bent so that the frictional resistance between the circulating material and the conductive pipe is increased.
さらにまた、前記帯電体を導電性板材とし、該板材を上下方向に複数、隣接する上下段の板材が側面視略くの字状となるように配設し、上段の板材の下端縁の直下に、該下端縁から離間させて下段の板材の上端部を位置させ、上下複数段の板材のそれぞれの下端縁から離間させ、該下端縁に対向するように前記アース体をそれぞれ横設してなり、前記静電反発作用を利用して行う非磁性金属の分離を複数回連続して行うと好ましい。 Furthermore, the charged body is a conductive plate, and a plurality of the plate members are arranged in the vertical direction so that adjacent upper and lower plate members are in a substantially U shape when viewed from the side, and directly below the lower edge of the upper plate member. In addition, the upper ends of the lower plate members are positioned apart from the lower end edges, the upper plate portions are spaced apart from the lower end edges of the upper and lower multi-stage plate members, and the grounding bodies are respectively provided so as to face the lower end edges. Therefore, it is preferable that the separation of the non-magnetic metal performed using the electrostatic repulsion action is continuously performed a plurality of times.
本発明に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離システムは、前記課題解決のために、非磁性金属含有プラスチックを粉砕する衝撃式粉砕機と、前記静電分離装置と、前記衝撃式粉砕機により粉砕された粉砕物を前記静電分離装置の供給部に搬送する輸送装置とを備えてなるものである。 In order to solve the above problems, an electrostatic separation system for non-magnetic metal-containing plastic according to the present invention includes an impact-type pulverizer for pulverizing non-magnetic metal-containing plastic, the electrostatic separation device, and the impact-type pulverizer. And a transport device that transports the pulverized pulverized product to the supply unit of the electrostatic separation device.
本発明に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法は、前記課題解決のために、非磁性金属含有プラスチックを衝撃式粉砕機で粉砕する粉砕工程と、該粉砕工程により粉砕された粉砕物を前記静電分離装置の供給部に搬送する搬送工程と、該搬送工程により搬送され前記供給部に供給された前記粉砕物を前記静電分離装置の静電分離部によって静電分離する静電分離工程とからなるものである。 In order to solve the above problems, the electrostatic separation method for a nonmagnetic metal-containing plastic according to the present invention comprises a pulverization step of pulverizing the nonmagnetic metal-containing plastic with an impact pulverizer, and a pulverized product pulverized by the pulverization step. A transporting step for transporting to the supply unit of the electrostatic separation device, and electrostatic separation for electrostatically separating the pulverized material transported in the transporting step and supplied to the supply unit by the electrostatic separation unit of the electrostatic separation device It consists of a process.
ここで、前記粉砕工程で使用する衝撃式粉砕機が、粉砕物の大きさを規制するパンチングメタル又は格子の目開きが2mm以上20mm以下であるスクリーンを設置したスイングハンマクラッシャであると好ましい。 Here, the impact type pulverizer used in the pulverization step is preferably a swing hammer crusher provided with a punching metal for regulating the size of the pulverized product or a screen having a mesh opening of 2 mm or more and 20 mm or less.
また、前記粉砕工程の後に、篩により微粉を除去する篩選別工程を設けてなると好ましい。 Moreover, it is preferable to provide the sieve selection process which removes a fine powder with a sieve after the said grinding | pulverization process.
さらに、前記粉砕工程及び搬送工程の少なくともどちらかにおいて、磁力選別して磁性金属を分離すると好ましい。 Furthermore, it is preferable to separate the magnetic metal by magnetic separation in at least one of the pulverizing step and the conveying step.
本発明に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離装置によれば、静電気を発生させる静電気発生部と、該静電気発生部の導電体に接続された導電性連結具、該導電性連結具に接続されて前記静電気が帯電し、上面が傾斜面とされた帯電体、及び、前記傾斜面の下辺から離間し、該下辺に対向するように横設され、前記帯電体と絶縁されたアース体からなる静電分離部と、該静電分離部の帯電体の傾斜面に非磁性金属含有プラスチック粉砕物を供給する供給部とを備え、前記傾斜面に供給され、該傾斜面に沿って降下する非磁性金属含有プラスチック粉砕物から、静電反発作用を利用して非磁性金属を分離するので、プラスチックの再生事業者にとって極めて汎用的な機器の組み合わせにより、特殊なドラム電極や電気装置を必要としない安価かつコンパクトな構成により、アルミニウムや銅等からなる非磁性金属を含むプラスチックの粉砕物から前記非磁性金属を低コストかつ効率よく分離除去してプラスチック粉砕物を回収し、リサイクルすることができる。また、前記静電気発生部と前記静電分離部とを前記導電性連結具により接続し、前記静電気発生部と前記静電分離部とを離しているため、前記静電分離部において前記静電気発生部で発生した静電気を利用して静電分離を効率よく行うことができる。また前記帯電体及びアース体を用いて静電分離を行うため、静電気で弾き飛ばされる非磁性体の方向性を制御しやすくなり、非磁性体の分離精度を向上させることができる。 According to the non-magnetic metal-containing plastic electrostatic separation device according to the present invention, a static electricity generating unit that generates static electricity, a conductive connector connected to a conductor of the static electricity generating unit, and a connection to the conductive connector From a charged body having an electrostatic charge and an upper surface having an inclined surface, and a ground body that is spaced apart from the lower side of the inclined surface and is opposed to the lower side and is insulated from the charged body. And a supply unit for supplying the non-magnetic metal-containing plastic pulverized material to the inclined surface of the charged body of the electrostatic separation unit, and is supplied to the inclined surface and descends along the inclined surface. Since non-magnetic metals are separated from non-magnetic metal-containing plastic pulverized products using electrostatic repulsion, special drum electrodes and electrical devices are required for the plastic reclaimers by combining extremely versatile equipment. do not do The valence and compact configuration, the non-magnetic metal from the pulverized plastic containing non-magnetic metal formed of aluminum, copper, or the like with a low cost and efficiently separated and removed to recover the plastic pulverized product can be recycled. In addition, since the static electricity generation unit and the electrostatic separation unit are connected by the conductive connector, and the static electricity generation unit and the electrostatic separation unit are separated, the static electricity generation unit in the electrostatic separation unit Electrostatic separation can be efficiently performed using static electricity generated in In addition, since electrostatic separation is performed using the charged body and the ground body, it is easy to control the directionality of the nonmagnetic material that is blown off by static electricity, and the separation accuracy of the nonmagnetic material can be improved.
また、前記静電気発生部が、遠心力集塵装置、該遠心式集塵装置の下側に連結され、プラスチック破砕物及び粒状物の少なくともどちらかからなる循環物を貯留可能な貯槽、並びに、該貯槽と第1の配管により連結されるとともに前記遠心式集塵装置と第2の配管により連結される送風機により循環経路を形成し、前記第1の配管及び第2の配管の一方をプラスチック製配管とし、他方をその中間部分を導電性配管とし該導電性配管の両側に連結される部分をプラスチック製配管としてなり、前記循環物が前記循環経路を循環することにより前記導電性配管に静電気を発生させるものであると、プラスチックの再生事業者にとって極めて汎用的な機器の組み合わせからなる安価かつコンパクトな構成により、静電気を安定的に発生させることができる。 The static electricity generation unit is connected to a centrifugal dust collector, a lower side of the centrifugal dust collector, a storage tank capable of storing a circulated product made of at least one of a plastic crushed material and a granular material, and the A circulation path is formed by a blower connected by a storage tank and a first pipe and by the centrifugal dust collector and a second pipe, and one of the first pipe and the second pipe is made of plastic. The other part is a conductive pipe in the middle and the part connected to both sides of the conductive pipe is a plastic pipe, and the circulating material circulates in the circulation path to generate static electricity in the conductive pipe. To generate static electricity stably with an inexpensive and compact configuration consisting of a combination of general-purpose equipment for plastic recycling companies. It can be.
さらに、前記帯電体が前記導電性連結具により支持されてなると、構成の簡素化及び低コスト化を図ることができるとともに、前記静電気発生部の振動が前記導電性連結具を介して前記帯電体に伝わり、該帯電体が振動するため、前記帯電体の上面傾斜面に沿う前記プラスチック粉砕物の降下の確実化及び均一化を図ることができる。 Further, when the charged body is supported by the conductive connector, the structure can be simplified and the cost can be reduced, and vibration of the static electricity generating part can be transmitted through the conductive connector. Therefore, the charged body vibrates, so that the lowering of the crushed plastic material along the inclined surface of the upper surface of the charged body can be ensured and uniformized.
さらにまた、前記循環物と前記導電性配管との摩擦抵抗が大きくなるように、前記導電性配管を屈曲させてなると、前記静電気発生部において、簡素かつコンパクトな構成によって、より高電圧の静電気を効率的に発生させることができる。 Furthermore, when the conductive pipe is bent so that the frictional resistance between the circulating material and the conductive pipe is increased, the static electricity generating section can generate higher voltage static electricity by a simple and compact configuration. It can be generated efficiently.
また、前記帯電体を導電性板材とし、該板材を上下方向に複数、隣接する上下段の板材が側面視略くの字状となるように配設し、上段の板材の下端縁の直下に、該下端縁から離間させて下段の板材の上端部を位置させ、上下複数段の板材のそれぞれの下端縁から離間させ、該下端縁に対向するように前記アース体をそれぞれ横設してなり、前記静電反発作用を利用して行う非磁性金属の分離を複数回連続して行うと、簡素かつコンパクトな構成により効率よく静電分離を行うことができるとともに、回収される樹脂粉砕物における非磁性金属の分離精度を向上することができる。 In addition, the charged body is a conductive plate material, and a plurality of the plate materials are arranged in the vertical direction so that adjacent upper and lower plate materials are in a substantially U shape when viewed from the side, and immediately below the lower edge of the upper plate material. The upper ends of the lower plate members are positioned apart from the lower edge, and are separated from the lower edges of the upper and lower multi-stage plate members, respectively, and the grounding bodies are horizontally provided so as to face the lower edge. When the separation of the nonmagnetic metal performed using the electrostatic repulsion action is continuously performed a plurality of times, the electrostatic separation can be efficiently performed with a simple and compact configuration, and the recovered resin pulverized product The separation accuracy of the nonmagnetic metal can be improved.
本発明に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離システムによれば、非磁性金属含有プラスチックを粉砕する衝撃式粉砕機と、前記静電分離装置と、前記衝撃式粉砕機により粉砕された粉砕物を前記静電分離装置の供給部に搬送する輸送装置とを備えてなるので、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有する複合廃プラスチックから、前記非磁性金属を効率よく、かつ、精度良く分離できるため、これらの金属を分離除去したプラスチックを押出し溶融装置により容易にペレット化することができ、これまで再利用が困難であった廃棄プラスチックの再生が可能となる。 According to the electrostatic separation system for non-magnetic metal-containing plastic according to the present invention, the impact-type pulverizer for pulverizing the non-magnetic metal-containing plastic, the electrostatic separation device, and the pulverized material pulverized by the impact-type pulverizer Is transported to the supply unit of the electrostatic separation device, so that the nonmagnetic metal can be efficiently and accurately separated from the composite waste plastic containing the nonmagnetic metal made of aluminum or copper. Therefore, the plastic from which these metals have been separated and removed can be easily pelletized by an extrusion melting apparatus, and the waste plastic that has been difficult to reuse can be recycled.
本発明に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法によれば、非磁性金属含有プラスチックを衝撃式粉砕機で粉砕する粉砕工程と、該粉砕工程により粉砕された粉砕物を前記静電分離装置の供給部に搬送する搬送工程と、該搬送工程により搬送され前記供給部に供給された前記粉砕物を前記静電分離装置の静電分離部によって静電分離する静電分離工程とからなるので、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有する複合廃プラスチックから、前記非磁性金属を効率よく、かつ、精度良く分離できるため、これらの金属を分離除去したプラスチックを押出し溶融装置により容易にペレット化することができ、これまで再利用が困難であった廃棄プラスチックの再生が可能となる。 According to the method for electrostatic separation of non-magnetic metal-containing plastic according to the present invention, a pulverization step of pulverizing the non-magnetic metal-containing plastic with an impact pulverizer, and the pulverized product pulverized in the pulverization step with the electrostatic separation device A transport process for transporting to the supply section, and an electrostatic separation process for electrostatically separating the pulverized material transported by the transport process and supplied to the supply section by an electrostatic separation section of the electrostatic separation device. Since the non-magnetic metal can be separated efficiently and accurately from composite waste plastic containing non-magnetic metal such as aluminum and copper, the plastic from which these metals have been separated and removed can be easily pelletized with an extrusion melting device. This makes it possible to recycle waste plastics that have been difficult to reuse.
また、前記粉砕工程で使用する衝撃式粉砕機が、粉砕物の大きさを規制するパンチングメタル又は格子の目開きが2mm以上20mm以下であるスクリーンを設置したスイングハンマクラッシャであると、非磁性金属を含有するプラスチックに適度の衝撃力を与えて金属成分も粉砕するとともに、金属成分を樹脂被覆層から剥離させる作用を併せ持つため、静電分離工程において非磁性金属含有プラスチック粉砕物から非磁性金属を精度よく分離することができる。 In addition, when the impact pulverizer used in the pulverization step is a punching metal that regulates the size of the pulverized product or a swing hammer crusher provided with a screen having a mesh opening of 2 mm or more and 20 mm or less, a nonmagnetic metal In addition to applying an appropriate impact force to plastics containing pulverized metal components and pulverizing the metal components from the resin coating layer, the nonmagnetic metal is removed from the pulverized nonmagnetic metal-containing plastic in the electrostatic separation process. It can be separated with high accuracy.
さらに、前記粉砕工程の後に、篩により微粉を除去する篩選別工程を設けてなると、静電分離工程において前記静電分離部のアース体に微粉が纏わり付いて静電分離性能が低下することを防止することができるため、静電分離工程における非磁性金属の分離精度を向上させることができる。 Furthermore, if a sieving selection step is provided after the pulverization step to remove the fine powder with a sieve, the electrostatic separation performance is reduced due to the fine powder gathering on the grounding body of the electrostatic separation portion in the electrostatic separation step. Since it can prevent, the isolation | separation precision of the nonmagnetic metal in an electrostatic isolation | separation process can be improved.
さらにまた、前記粉砕工程及び搬送工程の少なくともどちらかにおいて、磁力選別して磁性金属を分離すると、前記粉砕工程により粉砕された非磁性金属含有プラスチックの粉砕物から鉄等の磁性金属を磁石に吸着させて効率的に除去することができる。 Furthermore, when magnetic metal is separated by magnetic separation in at least one of the pulverization step and the conveyance step, magnetic metal such as iron is adsorbed to the magnet from the pulverized non-magnetic metal-containing plastic pulverized by the pulverization step. And can be efficiently removed.
次に、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。また、以下において詳細に説明するように、本発明に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離装置1は、例えばプラスチック破砕物及び粒状物の少なくともどちらかからなる循環物29が循環経路Cを循環することにより静電気を発生させる静電気発生部2と、該静電気発生部2により発生した静電気を利用してなる静電反発作用により、アルミニウムや銅等からなる非磁性金属を含有するプラスチック粉砕物11から非磁性金属を分離する静電分離部3と、該静電分離部3に非磁性金属含有プラスチック粉砕物11を供給する供給部4とを備えてなるものである。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments shown in the accompanying drawings, and includes all the embodiments that satisfy the requirements described in the claims. It is a waste. Further, as will be described in detail below, the non-magnetic metal-containing plastic electrostatic separation device 1 according to the present invention has a circulating
図1及び図2は、本発明の実施の形態に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離装置1の構成を示す概略図であり、図1は主に前記静電気発生部2の構成を、図2は前記静電分離部3及び供給部4の構成を示している。図1において、静電気発生部2は、例えばサイクロンセパレーターである遠心力集塵装置21、遠心式集塵装置21の下側に連結され、前記循環物29を貯留可能な、例えば硬質塩化ビニール樹脂製の貯槽22、並びに、貯槽22と第1の配管24により連結されるとともに遠心式集塵装置21と第2の配管25により連結される、例えばファンである送風機23により構成される。そして、遠心力集塵装置21、貯槽22、第1の配管24、送風機23及び第2の配管25により、これらの機器及び配管内に循環経路Cが形成され、該循環経路Cに前記循環物29を入れて循環させることにより、前記のとおり静電気を発生させるものである。なお、循環物29の循環速度は、プラスチック粉砕物の移送に通常使用されるところの、20m/s以上50m/s以下程度の速度とすればよい。
1 and 2 are schematic views showing the configuration of a non-magnetic metal-containing plastic electrostatic separation device 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 mainly shows the configuration of the static
ここで、第1の配管24はプラスチック製配管26とされ、第2の配管25は、その中間部分が導電性配管28とされ、該導電性配管28の両側に連結される部分がプラスチック製配管27a,27bとされる。なお、第2の配管25をプラスチック製配管とし、第1の配管24の中間部分を導電性配管としてもよい。プラスチック製配管26,27a,27b内を該プラスチック製配管と異なる材質、あるいは同種の循環物29が循環すると、プラスチック製配管26,27a,27bと循環物29との摩擦によりプラスチック製配管26,27a,27b上に高電圧の静電気が発生する。プラスチック製配管26,27a,27bと循環物29の材質の組合せは、その材料の誘電率が高く、かつ、摩擦帯電列の差が大きいほど発生する静電気電圧は高くなり、また、この組み合わせ方により、発生する静電気電圧の極性(正または負)を選択可能である。
Here, the
プラスチック製配管26,27a,27bは、塩化ビニール樹脂等の塩化ビニール系樹脂製、FRP(ファイバーレインフォースドプラスチック)製、ポリプロピレン樹脂製、ポリエチレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂製、ポリフェニレンエーテル系樹脂製のもの等種々のものが使用できる。これらの内、任意の配管径のものが選択し易いこと、樹脂の剛性が高いこと及びコストが安いこと等から、塩化ビニール樹脂製のプラスチック製配管を使用するのが好ましい。また、導電性配管28は、良導電性材料からなる鉄、ステンレス又はアルミニウム配管等の金属製配管、あるいは、プラスチック配管を金属製配管に内挿したライニング管等を使用することができる。なお、循環物29の衝突及び摩擦による配管の磨耗を考慮すると、導電性配管28として鉄配管又はステンレス製配管が好ましい。
The
プラスチック製配管27a,27bは導電性配管28に内挿されており、プラスチック製配管27a,27bに帯電した高電圧の静電気は導電性配管28に電荷が移動するため、導電性配管28には高電圧の静電気が安定的に生じることとなる。このような構成により、後述する静電分離部3における静電気の電圧を安定的に、かつ、その絶対値が10kV以上の高電圧とすることが可能となる。
The
また、導電性配管28を循環物29との摩擦抵抗が大きくなるように屈曲させた形状とすると、循環物29との摩擦抵抗の増大によって、より高電圧の静電気を発生させることができる。このような導電性配管28の屈曲形状については、ジグザグ状等様々な形状が考えられるが、図1に示すように、送風機23の排出方向に対して流れ方向を90°ずつ3回曲げてなる略U字状の管路とすると、循環物29の循環を損なうことなく、高電圧の静電気を発生させることができるため好ましい。なお、このように高電圧の静電気を発生させる位置は、発生した静電気がアースされないような絶縁措置を取れば、静電気発生部2の循環経路Cにおける適宜位置とすることができる。
Further, if the
循環物29の配管内面及び機器内面等への衝突及び摩擦等により数百μm以下に微細粉化された微細粉は、遠心力集塵装置21により分離して循環経路C内から除去するのが好ましく、微細粉を含む循環物29は、遠心力集塵装置21の円筒状の筒内に接線方向から流入されて塔内を旋回し、微細粉は上昇する気流に乗って上昇し、上部の排風部21aから排出される。一方、微細粉が分離された循環物は遠心力により塔壁に衝突して貯槽22に降下し、連続した次の循環に供される。なお、循環物29は、一定時間循環後、微細粉を篩選別して分離除去してもよい。また、循環物29は、微細粉を除去することにより減量するので、所定時間ごとに補充して循環量を一定とすることが好ましい。
Fine powder finely pulverized to several hundreds μm or less due to collision and friction of the circulating
遠心力集塵装置21及び貯槽22を設ける構成により、循環物29の前記衝突及び摩擦等により発生する微細粉による循環経路Cの閉塞が抑制される。このことにより循環物29の循環が良好となり、プラスチック製配管上に高電圧の静電気を長期にわたって安定的に発生させることができる。さらに、貯槽22に、遠心力集塵装置21の下側から冷却用空気を循環管路Cに導入する空気導入部22aを設けることにより、循環物29が冷却されるため、循環物29の加熱溶融や送風機23への付着等による配管経路C内での閉塞を防止することができる。
With the configuration in which the centrifugal
循環経路C内を循環させる循環物29としては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、硬質塩化ビニール系樹脂、軟質塩化ビニール系樹脂等からなる樹脂の1種以上を使用することが最も好ましく、高電圧の静電気を発生することができる。その他のプラスチック種として、ポリスチレン等のポリスチレン系樹脂、ABS樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリメチルアクリレート樹脂等のアクリレート系樹脂、ポリウレタン樹脂等のポリウレタン系樹脂等を使用することもできるが、静電気発生部位であるプラスチック製配管部の材質によっては、循環速度を通常より速めて、例えば、30m/s以上50m/s以下にすることにより循環量を増やす必要がある。
As the
循環物29は、その粒径を1mm以上、10mm以下程度に粉砕、又は破砕した物を使用することが好ましい。より好ましくは、粒径が3mm以上、5mm以下程度である。このような循環物29は、硬質の樹脂を使用することもできるが、循環時に衝撃を受けて破砕され易いため、どちらかといえば軟らかい樹脂を使用することが好ましい。さらに、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、炭酸バリュウム、硫酸バリュウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、クレー、タルク等の無機充填剤が含まれない樹脂を使用することが、循環物の衝撃による破砕での微粉の発生を低減できるため好ましい。また、循環物29としては、廃棄物を粉砕又は破砕して使用することもでき、安価であることから好ましい。
It is preferable to use a product obtained by crushing or crushing the circulating
なお、静電気発生部2の構成は、図1に示す構成に限定されるものではなく、静電気を発生させ得る構成であればよい。しかし、図1に示すような構成とすれば、プラスチックの再生事業者にとって極めて汎用的な機器の組み合わせからなる安価かつコンパクトな構成により、静電気を安定的に発生させることができるため、より好ましいものである。
Note that the configuration of the static
図2において、静電分離部3は、静電気発生部2の導電体である導電性配管28に接続された導電性連結具31、導電性連結具31により支持されて静電気発生部2により発生した静電気が帯電し、上面が傾斜面とされた帯電体35,36、前記傾斜面の下辺(下端縁35a,36a)から離間し、該下辺(下端縁35a,36a)に対向するように横設され、帯電体35,36と絶縁されるとともに接地された導電体であるアース体37,37等により構成される。また、供給部4は、静電分離部3の帯電体35の上面傾斜面の例えば上部35cから非磁性金属含有プラスチック粉砕物を供給するものであり、供給ホッパー41及びスクリューコンベア42等により構成される。
In FIG. 2, the
前記のとおり静電気発生部2により発生した静電気は、導電性連結具31を介して帯電体35,36を帯電させる。すなわち、図1に示すように、静電気発生部2の導電性配管28には、接続部材32である導電性バンド32a,…及び導電性プレート32bが、導電性バンド32a,…を導電性配管28に外嵌して、該導電性バンド32a,…に導電性プレート32bを連結固定することにより取り付けられる。そして、図1及び図2に示すように、導電性プレート32bに上端がボルト等により固定された、例えば棒状の導電性の支持部材33により導電性の帯電体35,36が支持された状態で固定部材34,34により固定されるため、帯電体35,36には前記静電気が帯電する。このように帯電体35,36に帯電させる静電気は、その静電気電圧の絶対値が10kV以上の高電圧となり、安全上の点から30kV以下とすることが好ましい。このようにして、静電気発生部2と静電分離部3とを導電性連結具31により接続し、静電気発生部2と静電分離部3との位置を離すことにより、作業性をより向上させることができる。
As described above, the static electricity generated by the
なお、導電性連結具31は、図2に示すような帯電体35,36を支持する構成に限定されるものではなく、導電性連結具が導電線であり該導電線により帯電体35,36を帯電させるように構成してもよい。具体的には、静電分離部3を木材や紙材等に上に帯電体35,36の支持部材を別途設けて絶縁し、静電気発生部2の導電体である導電性配管28と帯電体35,36を、導電線により接続して帯電させることも可能である。即ち、帯電体35,36の支持部材を別途設けて、該支持部材を筐体等と絶縁することもできるが、図2に示すように、例えば棒状の導電性の支持部材33を有する導電性連結具31により帯電体35,36を支持する構成の方が、構成の簡素化及び低コスト化の観点から、より好ましい構成である。
The
図2に示すように、帯電体35,36は、例えばステンレス、アルミニウム、鉄板等の導電性の板材であり、アース体37,37は、例えば金属線又は金属板等からなる導体である。そして、前記板材である帯電体35,36は、水平軸まわりの傾斜方向を交互に変更して上下方向に並設され、上下段の板材が側面視略くの字状となるように配設される。また、上段の帯電体35の下端縁35aの直下に、該下端縁35aから離間させて下段の帯電体36の上端部36cを位置させ、上段の帯電体35の下端縁35aから離間させて、該下端縁35aに対向するようにアース体37を横設している。また、下段の帯電板36の下端縁36aから離間させて、該下端縁36aに対向するようにアース体37を横設している。
As shown in FIG. 2, the charged
以上のような構成により、帯電体35,36には静電気が帯電するとともに、その上面は傾斜面となっている。なお、帯電体35,36の上面傾斜面の傾斜角度、すなわち帯電体35,36が板材である場合は該板材の傾斜角度は、帯電体35,36の上面に沿ってプラスチック粉砕物が略均一に降下する角度に設置すれば良い。例えば、水平に対して20°以上40°以下程度の角度とすることが好ましい。
With the configuration as described above, the charged
予め粉砕処理したアルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチック粉砕物11を供給部4の供給ホッパー41に投入した後、インバーター等にて回転数を制御して供給速度を変速可能なスクリューコンベア42により上面が傾斜面となっている帯電体35の全面に広がるように投入して供給すると、アルミニウムや銅からなる非磁性金属片は静電気を帯びた帯電体35に接触しつつ前記傾斜面に沿って降下する。なお、図1及び図2に示すように、帯電体35,36は導電性連結具31により支持されており、図1の静電気発生部2における遠心力集塵装置21及び送風機23の振動が第2の配管25及び導電性連結具31を介して図2の帯電体35,36に伝わるため、帯電体35,36は若干振動することになる。したがって、前記帯電体35,36の振動により、該帯電体35,36の上面傾斜面に沿うプラスチック粉砕物11の降下の確実化及び均一化を図ることができる。このようにしてプラスチック粉砕物11が帯電体35,36の上面傾斜面に沿って降下する過程で粉砕物11中に含まれる非磁性金属12は静電気を帯びて帯電し、帯電体35の上面下辺近傍(下端縁35a近傍)位置において、前記アース体37に向かって静電反発作用により弾き飛ばされて回収容器38に回収される。
A screw conveyor that can change the supply speed by controlling the rotational speed with an inverter or the like after the plastic pulverized
一方、非磁性金属の大部分が分離除去された残存プラスチック粉砕物13は、帯電体35の下端縁35aから重力により帯電体36の上端部36cに落下し、残存プラスチック粉砕物13に含まれる非磁性金属14は帯電体36の傾斜に沿って移動ながら帯電し、帯電体36の上面下辺近傍(下端縁36a近傍)位置において、前記アース体37に向かって静電反発作用により弾き飛ばされて回収容器39に回収される。そして、このようにして非磁性金属が分離除去された残存プラスチック粉砕物15は、帯電体36の下端縁36aから重力により落下し、回収容器40内に回収される。以上のような簡素かつコンパクトな構成により効率よく静電分離され、回収容器40内に回収された残存プラスチック粉砕物15は、スクリューフィーダー等の輸送装置や輸送ブロワーを用いて貯留タンクやフレコンバックに回収される。
On the other hand, the remaining plastic pulverized
以上のような構成の静電分離部3における帯電体は、図2に示すような上面が傾斜面とされた上下2段の帯電体35,36を用いる構成に限定されるものではなく、例えば図3に示すような上面が傾斜面とされた1段の帯電体35のみとする構成としてもよいし、上面が傾斜面とされた3段以上の帯電体を上下方向に並設して非磁性金属の静電分離を3回以上連続して行うようにしてもよい。このように、非磁性金属の静電分離を複数回連続して行う構成とすれば、回収される樹脂粉砕物における非磁性金属の分離精度を向上することができる。さらに、回収容器40内に回収された残存プラスチック粉砕物15を、再度静電分離部3で静電分離してもよいし、残存プラスチック粉砕物15を細かく粉砕した後に再度静電分離部3で静電分離するようにしてもよく、このような静電分離方法によっても回収される樹脂粉砕物における非磁性金属の分離精度を向上することができる。
The charging body in the
アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチックにおいては、基材樹脂内にこれら金属が内挿されて接着されており分離が非常に困難であるため、前記静電分離装置1により非磁性金属含有プラスチック粉砕物11から非磁性金属を精度よく分離するためには、粉砕時に適度の衝撃力を与えて樹脂内に挿入された金属を樹脂被覆層から剥離して分離する必要がある。したがって、適度な衝撃力と剪断力を与えて粉砕するために好適な衝撃式粉砕機を使用することが好ましい。また、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチックの粉砕時において、これらの非磁性金属を含有するプラスチックに適度の衝撃力を与えて金属成分も粉砕するとともに、金属成分を樹脂被覆層から剥離させる作用を併せ持つことから、前記衝撃式粉砕機としてスイングハンマクラッシャを使用することが好ましい。
In a plastic containing a nonmagnetic metal made of aluminum or copper, since these metals are inserted and bonded in a base resin and are very difficult to separate, the electrostatic separation device 1 makes the nonmagnetic metal In order to accurately separate the nonmagnetic metal from the crushed
図4は、本発明の実施の形態に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法における粉砕工程の構成を示す概略図であり、衝撃式粉砕機としてスイングハンマクラッシャ5を用いた構成例を示している。図において、スイングハンマクラッシャ5の排出側側方下部に吸引用エアダクトを設けて送風機6を連結し、該送風機6と例えばサイクロンセパレーターである遠心力集塵装置7とを配管10により連結し、遠心力集塵装置7の下側に磁選用磁石8を設置した回収容器9を設置している。アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチックがスイングハンマクラッシャ5の投入口51に投入されると、高速で回転ハンマからなる回転刃52によりスクリーン53の開口径より小さい大きさになるまで粉砕されて粉砕品受け槽54に集積され、これら粉砕物は送風機6で吸引されて遠心力集塵装置7に送られ、前記非磁性金属を含有するプラスチック粉砕物11が回収容器9に回収される。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the crushing step in the method for electrostatic separation of a non-magnetic metal-containing plastic according to an embodiment of the present invention, and shows a configuration example using a
スイングハンマクラッシャ5は、被処理物に与える衝撃頻度が高い点に特徴があり、その回転数が1000rpm以上1800rpm以下である場合に粉砕効率が高く、望ましい態様である。また、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチックを粉砕して粉砕物11とする場合、粉砕物11の粒径が2mm以上20mm以下、好ましくは、3mm以上15mm以下になるようにスイングハンマクラッシャ5で粉砕することが好ましい。該粉砕物11の大きさは、粉砕物11の大きさを規制するためのパンチングメタルあるいは格子の目開きを有するスクリーン53をスイングハンマクラッシャ5に設置して粉砕することにより達成される。この範囲の目開きのスクリーン53を用いると効率よく粉砕することができ、引き続き行う静電分離工程において良好にアルミニウムや銅からなる非磁性金属が分離されるため、該非磁性金属が分離されたプラスチック粉砕物(例えば、図2における残存プラスチック粉砕物15)を回収して再資源化できるためである。
The
また、粉砕物11の粒径を20mm以下となるように選択すると、基材樹脂と金属の剥離性が損なわれることがなく、樹脂成分と金属成分の分離精度の低下が抑制されるため好ましい。さらに、粉砕物11の粒径を3mm以上15mm以下となるように選択すると、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチックを効率よく粉砕でき、金属成分が樹脂成分から十分に剥離されるためより好ましい。なお、スクリーン53としてパンチングメタルを使用する場合、各開口の形状は、円形が最も一般的であるが、特に限定は無く、楕円形、矩形、その他どのような形でもよい。
Moreover, it is preferable to select the particle size of the pulverized
図5は、本発明の実施の形態に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法を示すフロー図である。主に、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチックをスイングハンマクラッシャ5により粉砕して前記粉砕物11とする粉砕工程、粉砕物11を静電分離装置1の供給部4に搬送する搬送工程、及び、静電分離装置1により静電分離する静電分離工程からなり、これらの工程により、非磁性金属が効率的に除去された樹脂粉砕物を回収することができる。
FIG. 5 is a flowchart showing a method for electrostatic separation of a non-magnetic metal-containing plastic according to an embodiment of the present invention. A pulverizing process mainly for pulverizing a plastic containing a nonmagnetic metal such as aluminum or copper with a
また、スイングハンマクラッシャ5により、前記非磁性金属を含有するプラスチックを粉砕して粉砕物11とした後に、篩での篩選別を行って微粉を篩下に除去して選別することにより、静電分離工程において、静電分離装置1における静電分離部3の前記アース体37に前記微粉が纏わり付いて静電分離性能が低下することを防止することができ、その結果、非磁性金属の分離精度を向上させることができる。篩選別する際に用いる篩の目開きは、スイングハンマクラッシャ5に設置するスクリーン53の開口径より小さく、0.1mm以上のものを使用することが好ましい。篩選別工程は、図5に示すように、粉砕工程の後に設けることが好ましい。
Further, after the plastic containing non-magnetic metal is pulverized by the
また、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチックを粉砕して静電分離装置1における供給部4に搬送する搬送工程は、ベルトコンベアによる輸送装置、又は、送風機と遠心力集塵装置とを組み合わせた輸送装置により空気輸送する方法を採用することができるが、供給部4に供給する前に磁石を使用して磁選を行い、鉄等の磁性金属を分離することが好ましい。この際に、ベルトコンベアや送風機排出口、あるいは、図4に示す遠心力集塵装置7の下部に強力な磁選用磁石8を設置すれば、鉄等の磁性金属を磁石8に吸着させて除去することができる。
Moreover, the conveyance process which grind | pulverizes the plastic containing the nonmagnetic metal which consists of aluminum and copper, and conveys it to the supply part 4 in the electrostatic separation apparatus 1 is the transport apparatus by a belt conveyor, or an air blower and a centrifugal dust collector. It is possible to adopt a method of pneumatically transporting with a transport device that combines the above, but it is preferable to separate magnetic metals such as iron by performing magnetic separation using a magnet before supplying to the supply unit 4. At this time, if a strong
さらに、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチックを、30℃以上100℃以下、好ましくは、30℃以上50℃以下に加熱処理した後に粉砕、又は、粉砕物11に対して前記加熱処理すると、アルミニウムや銅等からなる非磁性金属の分離効率の向上が図れるため好ましい。ここで、加熱方法としては、熱風による加熱、搬送工程において前記ベルトコンベアを用いる場合に、そのベルトコンベア上の粉砕物11に対してランプ照射して乾燥する方法、静電分離工程における静電分離部3の帯電体35上の粉砕物11に対してランプ照射して乾燥する方法等により、前記非磁性金属を含有するプラスチック粉砕物11に付着した水分を乾燥する方法等が挙げられる。一方、送風機と遠心力集塵装置とを組み合わせた輸送装置により空気輸送する方法を選定すれば、送風機の送風空気に、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチック粉砕物11が晒され、付着水分を低減できるため、静電分離工程における付着水分によるトラブルや分離精度の低下を防止することも可能となる。
Further, a plastic containing a non-magnetic metal made of aluminum or copper is pulverized after being heat-treated at 30 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, preferably 30 ° C. or higher and 50 ° C. or lower. Then, it is preferable because the separation efficiency of a nonmagnetic metal such as aluminum or copper can be improved. Here, as the heating method, when the belt conveyor is used in the heating and conveying process with hot air, the pulverized
雨天時、開放された建屋において、静電分離工程における図2の静電分離装置1を運転した場合であっても、静電分離部3における帯電体35,36の静電気電圧は、例えば安定的に−10kV以下であり、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有する樹脂廃棄物から、良好にアルミニウムや銅を分離することができた。
Even when the electrostatic separation apparatus 1 of FIG. 2 in the electrostatic separation process is operated in an open building in the rain, the electrostatic voltage of the charging
また、本発明に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法により回収した樹脂粉砕物を押出溶融装置によりペレット化した結果、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を静電分離しない場合は運転ができなかったものが、押出溶融装置における100メッシュスクリーンの取替えを2時間以上必要としない定常運転可能なレベルでペレット化が可能となり、これまで再利用が困難であった廃棄プラスチックの再生、リサイクルが可能となった。 In addition, as a result of pelletizing the resin pulverized material recovered by the electrostatic separation method of the nonmagnetic metal-containing plastic according to the present invention with an extrusion melting apparatus, the operation can be performed when the nonmagnetic metal composed of aluminum or copper is not electrostatically separated. Those that did not exist can be pelletized at a level that allows steady operation that does not require replacement of the 100 mesh screen in the extrusion melter for more than 2 hours, and it is possible to recycle and recycle waste plastics that were previously difficult to reuse. It became.
図1の静電気発生部2を構成するプラスチック製配管26,27a,27bとして塩化ビニール樹脂製の配管(外径114mm、厚さ6.6mm、長さ1m〜1.5mの三菱樹脂製菱パイプVP100)を使用し、プラスチック製配管27a,27bの外径より大きい内径である図1のように屈曲させた金属製配管28を、プラスチック製配管27a,27bに接続し、循環経路Cを循環させる循環物29と配管との摩擦抵抗が大きくなるように構成した。静電気発生部2の循環経路C内部には、炭酸カルシウム等の充填剤が含有されていない軟質塩化ビニール系樹脂の5mm粉砕物、約5kgを風速30m/sで循環させて、図2の静電分離部3の帯電体(導電性板材)35,36にに、−10kV〜−16kVの静電気を安定的に発生させ、被処理物としては、塩化ビニール樹脂製自動車モール材を予め粉砕した物(該粉砕物中に含まれていた金属は、アルミニウム1wt%、銅0.1wt%)を使用して静電分離を行った。
As
また、図2の上下2段の帯電体(導電性板材)35,36の傾斜角度は、水平に対して30度とし、長さ350mm、幅500mmのステンレス板を使用した。アース体37,37を帯電体(導電性板材)35,36の下端縁35a,36aから略水平方向に約4cm離間させ、該下端縁35a,36aにそれぞれ対向するように鉄線を横設し、銅線を巻いてアースした。なお、静電気電圧の測定は、デジタル静電電位測定器KSD−0102又はKSD−0103(春日電機社製)を使用し、静電分離部の傾斜板14に対して10cmの距離で、測定した。また、アルミニウムと銅線の含有量は、それぞれ、回収した粉砕物15を300g取り出し、手選別して重量を測定して算出した。
Further, the inclination angle of the upper and lower two-stage charged bodies (conductive plate materials) 35 and 36 in FIG. 2 was 30 degrees with respect to the horizontal, and a stainless steel plate having a length of 350 mm and a width of 500 mm was used. The grounding
(実施例1)
図4のスイングハンマクラッシャ5として、目開きが6mmのパンチングメタルからなるスクリーン53を装着したもの(尾上機械製WALD−15型粉砕機;モーター出力11kW)を使用し、塩化ビニール樹脂製自動車モール材を粉砕し、遠心力集塵装置(サイクロンセパレーター)7の下部排出口の下に設置した磁石8により磁選して鉄を除き、粉砕物を回収した。この粉砕物を図2の供給部4の供給ホッパ−41に投入し、スクリューコンベア42により、静電分離部3の帯電体35上に、60kg/hの速度で投入して静電分離を行い、残存プラスチック粉砕物15を回収した。回収した粉砕物15中のアルミニウムと銅線の含有量は、それぞれ、0.045wt%(除去率:95.5%)、0.0081wt%(除去率:91.9%)であった。静電分離した時の帯電体35,36の電圧は、−13kV〜−11kVの範囲であった。
Example 1
The
(実施例2)
図4のスイングハンマクラッシャ5として、目開きが4mmのパンチングメタルからなるスクリーン53を装着したもの(尾上機械製WALD−15型粉砕機;モーター出力11kW)を使用し、塩化ビニール樹脂製自動車モール材を粉砕し、遠心力集塵装置(サイクロンセパレーター)7の下部排出口の下に設置した磁石8により磁選して鉄を除き、粉砕物を回収した。この粉砕物を2mmの目開きの篩で篩選別して篩上の成分を回収した後に、図2の供給部4の供給ホッパー41に投入し、スクリューコンベア42により、静電分離部3の帯電体35上に、60kg/hの速度で投入して静電分離を行い、残存プラスチック粉砕物15を回収し、該粉砕物15を、さらに、供給ホッパー41に投入して繰り返し静電分離した。回収した粉砕物中のアルミニウムと銅線の含有量は、それぞれ、0.011wt%(除去率:98.9%)、0.0019wt%(除去率:98.1%)であった。静電分離した時の帯電体35,36の電圧は、−15kV〜−11kVの範囲であった。
(Example 2)
The
(実施例3)
図4のスイングハンマクラッシャ5として、目開きが6mmのパンチングメタルからなるスクリーン53を装着したもの(尾上機械製WALD−15型粉砕機;モーター出力11kW)を使用し、塩化ビニール樹脂製自動車モール材を粉砕し、遠心力集塵装置(サイクロンセパレーター)7の下部排出口の下に設置した磁石8により磁選して鉄を除き、粉砕物を回収した。この粉砕物を目開き2mmの篩で篩選別して篩上の成分を回収した後に、図2の供給部4の供給ホッパー41に投入し、スクリューコンベア42により、静電分離部3の帯電体35上に、30kg/hの速度で投入して静電分離を行い、残存プラスチック粉砕物15を回収した。回収した粉砕物中のアルミニウムと銅線の含有量は、それぞれ、0.03wt%(除去率:97%)、0.0065wt%(除去率:93.5%)であった。静電分離した時の傾斜板の電圧は、−15kV〜−13kVの範囲であった。
(Example 3)
The
(比較例1)
図7に示す静電分離装置55において、プラスチック製配管27a,27bとして、塩化ビニール樹脂製の配管(外径114mm、厚さ6.6mm、長さ130cm、三菱樹脂製菱パイプVP100)を使用し、プラスチック製配管27a,27bの外径より大きい内径である、図1のように屈曲させていない導電性配管(金属製配管)28を、プラスチック製配管27a,27bに接続し、循環物29を循環させる循環経路Cを形成するとともに、プラスチック製配管27aに、該配管27aの外径より大きい内径を有し、かつ、該配管27aより短い長さの鉄配管56(外径139.8mm、厚さ4.5mm、長さ100cm、125A配管)を外嵌し、該鉄配管56をプラスチック製配管27aと偏心させる位置に配置してプラスチック製配管27aと接線にて接触するように懸架した。また、鉄配管56の鉛直上方に傾斜させた木製の振動板の振動により非磁性金属含有プラスチック粉砕物11同士の吸着を排しつつ、前記振動板よりなる供給装置(振動フィーダー)57から、静電気を帯びた鉄配管56に粉砕物11を落下投入して静電分離するように構成した。供給装置57より落下投入された粉砕物11中の非磁性金属は、鉄配管56に接触後、鉄配管56上に発生させた静電気による静電反発作用により鉄配管56の上方に弾き飛ばされ、吸引口58から吸引されて回収され、非磁性金属が分離された残存プラスチック粉砕物15は、重力により鉄配管56に沿って落下して回収容器59に回収される。
(Comparative Example 1)
In the
非磁性金属含有プラスチック粉砕物11として実施例と同じ物を使用し、実施例2と同様にして、図4のスイングハンマラッシャ5として、目開きが4mmのパンチングメタルからなるスクリーン53を装着したもの(尾上機械製WALD−15型粉砕機;モーター出力11kW)を使用して塩化ビニール樹脂製自動車モール材を粉砕し、遠心力集塵装置(サイクロンセパレーター)7の下部排出口の下に設置した磁石8により磁選して鉄を除き、粉砕物を回収した。この粉砕物を2mmの目開きの篩で篩選別して篩上の成分を回収した後に、図7に示す静電分離装置55の供給装置57に投入し、静電分離部である鉄配管56に落下投入した。供給装置57から静電分離部である鉄配管56に、8kg/hの速度で投入して静電分離した結果、回収した粉砕物中のアルミニウムと銅線の含有量は、それぞれ、0.32wt%(除去率:68.0%)、0.088wt%(除去率:12.0%)であった。
The same non-magnetic metal-containing plastic pulverized
(比較例2)
図4のスイングハンマクラッシャ5に代えて、目開きが3mmのパンチングメタルからなるスクリーンを装着した剪断式粉砕機(三力製作所製FS−1;モーター出力5.5kW)を使用し、塩化ビニール樹脂製自動車モール材を粉砕し、遠心力集塵装置(サイクロンセパレーター)7の下部排出口の下に設置した磁石8により磁選して鉄を除き、粉砕物を回収した。この粉砕物を目開き3mmの篩で篩選別して篩上と篩下の粉砕物を回収した。篩い分けしたこれらの粉砕物には、それぞれ、樹脂とアルミニウムや銅からなる非磁性金属が混在しており、樹脂とアルミニウムや銅との分離が上手く行かなかった。
(Comparative Example 2)
In place of the
1 静電分離装置
2 静電気発生部
3 静電分離部
4 供給部
5 スイングハンマクラッシャ(衝撃式粉砕機)
6 送風機
7 遠心力集塵装置
8 磁選用磁石
9 回収容器
10 配管
11 非磁性金属含有プラスチック粉砕物
12 静電分離された非磁性金属含有プラスチック粉砕物
13 残存プラスチック粉砕物
14 静電分離された非磁性金属含有プラスチック粉砕物
15 残存プラスチック粉砕物
21 遠心力集塵装置
21a 排風部
22 貯槽
22a 空気導入部
23 送風機
24 第1の配管
25 第2の配管
26,27a,27b プラスチック製配管
28 導電性配管(導電体)
29 循環物
31 導電性連結具
32 接続部材
32a 導電性バンド
32b 導電性プレート
33 支持部材
34 固定部材
35,36 帯電体
35a,36a 下端縁
35b,36b 上端縁
35c,36c 上端部
37 アース体
38,39,40 回収容器
41 供給ホッパー
42 スクリューコンベア
51 投入口
52 回転刃
53 スクリーン
54 粉砕品受け槽
55 静電分離装置
56 鉄配管
57 供給装置
58 吸込口
59 回収容器
A 金属ロール
B 金属円筒
C 循環経路
101 粒子
102 導電性粒子の軌跡
103 絶縁性粒子の軌跡
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
6
29 Circulating
Claims (10)
該静電気発生部の導電体に接続された導電性連結具、該導電性連結具に接続されて前記静電気が帯電し、上面が傾斜面とされた帯電体、及び、前記傾斜面の下辺から離間し、該下辺に対向するように横設され、前記帯電体と絶縁されたアース体からなる静電分離部と、
該静電分離部の帯電体の傾斜面に非磁性金属含有プラスチック粉砕物を供給する供給部とを備え、
前記傾斜面に供給され、該傾斜面に沿って降下する非磁性金属含有プラスチック粉砕物から、静電反発作用を利用して非磁性金属を分離することを特徴とする、非磁性金属含有プラスチックの静電分離装置。 A static electricity generating part that generates static electricity;
A conductive coupler connected to the conductor of the static electricity generating portion, a charged body connected to the conductive coupler and charged with the static electricity and having an upper surface inclined, and spaced apart from the lower side of the inclined surface And an electrostatic separation part which is horizontally provided to face the lower side and is made of an earth body insulated from the charged body,
A supply unit for supplying a non-magnetic metal-containing plastic pulverized product to the inclined surface of the charged body of the electrostatic separation unit,
A nonmagnetic metal-containing plastic is characterized in that nonmagnetic metal is separated from the pulverized nonmagnetic metal-containing plastic supplied to the inclined surface by using electrostatic repulsion. Electrostatic separation device.
請求項1〜5の何れかに記載の静電分離装置と、
前記衝撃式粉砕機により粉砕された粉砕物を前記静電分離装置の供給部に搬送する輸送装置とを備えてなる、非磁性金属含有プラスチックの静電分離システム。 An impact crusher for crushing non-magnetic metal-containing plastics;
The electrostatic separation device according to any one of claims 1 to 5,
A non-magnetic metal-containing plastic electrostatic separation system comprising: a transport device that transports the pulverized material pulverized by the impact pulverizer to a supply unit of the electrostatic separation device.
該粉砕工程により粉砕された粉砕物を請求項1〜5の何れかに記載の静電分離装置の供給部に搬送する搬送工程と、
該搬送工程により搬送され前記供給部に供給された前記粉砕物を前記静電分離装置の静電分離部によって静電分離する静電分離工程とからなる非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法。 A crushing step of crushing non-magnetic metal-containing plastic with an impact crusher;
A conveying step of conveying the pulverized product pulverized in the pulverizing step to the supply unit of the electrostatic separation device according to any one of claims 1 to 5;
An electrostatic separation method of a non-magnetic metal-containing plastic comprising: an electrostatic separation step of electrostatically separating the pulverized material conveyed by the conveyance step and supplied to the supply unit by an electrostatic separation unit of the electrostatic separation device.
The method for electrostatic separation of a non-magnetic metal-containing plastic according to any one of claims 7 to 9, wherein in at least one of the crushing step and the conveying step, magnetic metal is separated by magnetic separation.
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