JP2012508825A - プラスチック材料を含む電子廃棄物から金属を回収する方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
− 被処理材料を裁断する工程;
− 裁断した材料を熱分解する工程;
− 熱分解した材料に対して行われるものであって、鉄系金属フラクションと二次的な非鉄残渣とをもたらす、第1の磁気分離工程;
− 非鉄残渣に対して行われるものであって、一方における非鉄金属フラクションと他方における貴金属を含む非磁性残渣とをもたらす、第2の磁気分離工程。
実施態様のひとつでは、当該材料は電子廃棄物であり、好ましくは使用済み電子回路基板である。
実施態様のひとつでは、裁断は、ふるい通過サイズDmaxが50mm以下、好ましくは20〜30mmで行う。
実施態様のひとつでは、熱分解は、300〜600℃の温度及び/又は0.7〜0.98の空気比で行う。
実施態様のひとつでは、第1の磁気分離工程は、磁石又は電磁石を用いて行う。
実施態様のひとつでは、第2の磁気分離工程は、渦電流選別装置を用いて行う。
実施態様のひとつでは、熱分解により生じたガスを燃焼させる工程をさらに含み、次いで、任意に、ガスを重炭酸ナトリウムにより中和させる工程を含む。
貴金属には金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム及び/又はオスミウムが含まれ得る。
実施態様のひとつでは、
− 鉄系金属フラクションは、鉄及び/又は鉄の誘導体並びに場合により金を含み、及び/又は、
− 非鉄金属フラクションは、アルミニウム及び/又は亜鉛を含む。
非磁性残渣には銅、鉛、スズ、ガラス繊維、炭素が含まれ得る。
この方法の一実施態様によれば、鉄系金属フラクションを第2の磁気分離工程の後で非磁性残渣と混合する。
実施態様のひとつでは、この方法はさらに非磁性残渣を処理する工程を含み、当該工程において、非磁性残渣中の銅成分を回収し、かつ/又は非磁性残渣に含まれる、特には金、銀、鉛、スズ、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム及び/又はオスミウムから選ばれる貴金属を回収する。
− 裁断手段;
− 熱分解設備;
− 第1の磁気分離機;及び、
− 第2の磁気分離機。
実施態様のひとつでは、裁断手段は、ふるい通過サイズDmaxが50mm以下、好ましくは20〜30mmまで裁断を行うようにされる。
このプラントの一実施態様では、第1の磁気分離機は、コンベアベルトの上方に設けた磁石又は電磁石を備えたものである。
このプラントの一実施態様では、第2の磁気分離機は、渦電流を用いた分離機を備えたものである。
このプラントの一実施態様によれば、このプラントはさらに、熱分解ガスを収集して燃焼室に供給するための流路、及び、任意に、燃焼室からの出口に活性炭供給口及び重炭酸ナトリウム供給口を有する接触室を備えている。
− この発明の方法によれば、塩素及び大部分の臭素と同様に、回路基板に含まれるエポシキ樹脂及びプラスチック成分を分離することができるとともに、操作を低温かつ非酸化的条件で行うので、酸化又は蒸留による金属のロスを避けることができる。この結果、原材料中の金属は濃縮される。
− この発明の方法によれば、熱分解による生成ガスを燃焼して得られる燃焼ガスの冷却中に、これらのガスに含まれるエネルギーを好適な条件下で回収することが可能である。
− このようにして熱分解された原材料は、既存の製銅用の手段により好適に処理することが可能であり、それにより、これらの手段の一定の技術的限界、より具体的には揮発分(炭素鎖)及びハロゲンを克服することができる。
− 電子カードを処理する場合、熱分解時にエポキシ樹脂が分解することにより、銅、電子部品、金属成分などの、基材と一体化されていた構成成分のすべてを除く効果が生じる。この基材からの分離により磁気による選別が非常に効率よく行われる(非常に細かく裁断して選別する場合よりも高い効率となる)。
− この発明の方法は、金属回収の効率を最大化する。いい換えると、処理の間に生じる金属のロスを最小化する。
− この発明の方法によれば、下流での回収金属の処理を促進するために、処理の過程でアルミニウムをその他の金属から分離することが可能となる。乾式冶金法の場合、アルミニウムは実際にスラグの流動化に有害な挙動を示す。湿式冶金法の場合、アルミニウムはその化学的反応性のために、化学品の過剰な消費をもたらす。
− 熱分解(後燃焼の場合を含む)により生じたガスの処理により、ハロゲン、硫黄化合物又は重金属排出物に対する困難な取り扱いは不要となり、この方法をクリーンにすることが可能となる。
図1において概略的に示されるように、この発明による電子廃棄物処理のためのプラントは、次の要素を含む。
以下において、電子廃棄物を処理し、含有される金属のさらなる利用を可能とする方法の一例を説明する。
(1)裁断;
(2)熱分解;
(3)冷却;
(4)磁気分離、及び
(5)ガス処理。
Claims (17)
- プラスチック材料と金属材料との混合物を含有する材料を処理する方法であって、
− 被処理材料を裁断する工程;
− 裁断した材料を熱分解する工程;
− 熱分解した材料に対して行われるものであって、鉄系金属フラクションと二次的な非鉄残渣とをもたらす、第1の磁気分離工程;
− 非鉄残渣に対して行われるものであって、一方における非鉄金属フラクションと他方における貴金属を含む非磁性残渣とをもたらす、第2の磁気分離工程;
の各工程を包含する方法。 - 請求項1に記載された方法であって、当該材料は電子廃棄物であり、好ましくは使用済み電子回路基板である方法。
- 請求項1又は2に記載された方法であって、裁断を、ふるい通過サイズDmaxが50mm以下、好ましくは20〜30mmとなるように行う方法。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載された方法であって、熱分解を、300〜600℃の温度及び/又は0.7〜0.98の空気比で行う方法。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載された方法であって、第1の磁気分離工程を、磁石又は電磁石を用いて行う方法。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載された方法であって、第2の磁気分離工程を、渦電流選別装置を用いて行う方法。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載された方法であって、熱分解により生じたガスを燃焼させる工程をさらに含み、続いて、任意に、ガスを重炭酸ナトリウムにより中和させる工程を含む方法。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載された方法であって、貴金属として金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム及び/又はオスミウムが含まれる方法。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載された方法であって、
− 鉄系金属フラクションは、鉄及び/又は鉄の誘導体並びに場合により金を含み、及び/又は、
− 非鉄金属フラクションは、アルミニウム及び/又は亜鉛を含む、
方法。 - 請求項1〜9のいずれか1項に記載された方法であって、非磁性残渣に銅、鉛、スズ、ガラス繊維、炭素が含まれる方法。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載された方法であって、第2の磁気分離工程の後で鉄系金属フラクションを非磁性残渣と混合する方法。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載された方法であって、非磁性残渣を処理する工程をさらに含み、当該工程において、非磁性残渣中の銅成分を回収し、かつ/又は特には金、銀、鉛、スズ、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム及び/又はオスミウムから選ばれる、非磁性残渣中に含まれる貴金属を回収する方法。
- プラスチック材料と金属材料との混合物を含有する材料を処理するためのプラントであって、
− 裁断手段(2);
− 熱分解設備(4);
− 第1の磁気分離機(8);及び、
− 第2の磁気分離機(11);
をこの順で含むプラント。 - 請求項13に記載されたプラントであって、裁断手段は、ふるい通過サイズDmaxが50mm以下、好ましくは20〜30mmまで裁断を行うようにできているプラント。
- 請求項13又は14に記載されたプラントであって、第1の磁気分離機(8)がコンベアベルトの上方に設けた磁石又は電磁石を備えているプラント。
- 請求項13〜15のいずれか1項に記載されたプラントであって、第2の磁気分離機(11)が渦電流を用いた分離機を備えているプラント。
- 請求項13〜16のいずれか1項に記載されたプラントであって、熱分解ガス(15)を収集して燃焼室(17)に供給するための流路をさらに備え、任意に、燃焼室(17)からの出口に、活性炭供給口(27)及び重炭酸ナトリウム供給口(28)を有する接触室(29)を備えているプラント。
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