JP2013146716A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、使用済みの電気電子機器の有用金属の回収装置に関する。
例えばプリント基板から金属を回収する装置が提案されている。
特許文献1は、プリント基板を加熱炉で300〜450度に加熱することで、樹脂からガスを放出させ、ガス放出によって樹脂を消失する。
特許文献1では、加熱炉でのプリント基板の加熱を、大気中のような酸素含有雰囲気中で行う。酸素含有雰囲気中で加熱することで、樹脂からハロゲン化炭化水素の他に炭酸ガスを放出させ、還元雰囲気中でプリント基板を加熱する場合と比較して、ハロゲン化炭化水素の発生量を減らしている。
特許文献2は、容器内で空気を供給することなくプリント基板を加熱することで樹脂を炭化させる。また、容器内で発生した水分、炭酸ガス、ハロゲン物質ガスは、容器内の圧力が高まると容器外に排出している。
特許文献3は、プラスチック・金属積層体廃棄物を、空気を断った状態でプラスチック加熱分解機中に供給することにより、プラスチック分は無酸素下で熱分解ガス化され、ガス/タールといった気体成分と固体の炭化物粒子にしている。
特許文献1は、プリント基板を加熱炉で300〜450度に加熱することで、樹脂からガスを放出させ、ガス放出によって樹脂を消失する。
特許文献1では、加熱炉でのプリント基板の加熱を、大気中のような酸素含有雰囲気中で行う。酸素含有雰囲気中で加熱することで、樹脂からハロゲン化炭化水素の他に炭酸ガスを放出させ、還元雰囲気中でプリント基板を加熱する場合と比較して、ハロゲン化炭化水素の発生量を減らしている。
特許文献2は、容器内で空気を供給することなくプリント基板を加熱することで樹脂を炭化させる。また、容器内で発生した水分、炭酸ガス、ハロゲン物質ガスは、容器内の圧力が高まると容器外に排出している。
特許文献3は、プラスチック・金属積層体廃棄物を、空気を断った状態でプラスチック加熱分解機中に供給することにより、プラスチック分は無酸素下で熱分解ガス化され、ガス/タールといった気体成分と固体の炭化物粒子にしている。
しかし、特許文献1のように、酸素含有雰囲気中で加熱すると、燃焼し高温下にさらされるとともに酸化が生じてしまう。
また、特許文献2では、容器内で発生した水分、炭酸ガス、ハロゲン物質ガスの排出は、内部圧力が高まった場合に行うため、ガス化した物質がタール状となって金属に大量に再付着してしまう。
また、特許文献3では、プラスチック・金属積層体廃棄物の供給は、空気を断った状態で行うとしているが、生成ガスをプラスチック・金属積層体廃棄物に直接接触させており、燃焼のための空気を供給している。また、生成ガス温度の調整のために、プラスチック加熱分解機中に二次空気が吹き込まれている。従って、特許文献3では、燃焼によって高温下にさらされるとともに酸化が生じてしまう。
また、特許文献2では、容器内で発生した水分、炭酸ガス、ハロゲン物質ガスの排出は、内部圧力が高まった場合に行うため、ガス化した物質がタール状となって金属に大量に再付着してしまう。
また、特許文献3では、プラスチック・金属積層体廃棄物の供給は、空気を断った状態で行うとしているが、生成ガスをプラスチック・金属積層体廃棄物に直接接触させており、燃焼のための空気を供給している。また、生成ガス温度の調整のために、プラスチック加熱分解機中に二次空気が吹き込まれている。従って、特許文献3では、燃焼によって高温下にさらされるとともに酸化が生じてしまう。
そこで本発明は、金属以外の物質を、燃焼させることなく炭化させ、気体成分を除去することで、金属へのタール付着をなくし、金属表面を剥離しやすい炭化物だけで被覆した状態とすることで、その後の金属回収を容易にすることができる金属回収装置を提供することを目的とする。
請求項1記載の本発明の金属回収装置は、金属と樹脂を含む回収資源から前記金属を回収する金属回収装置であって、前記回収資源を収容する処理容器と、前記処理容器を前記処理容器外から加熱する加熱室と、前記処理容器内が加熱されることで発生する気体を流出させる排出管を備え、前記処理容器には、前記処理容器外からの新たな空気の流入がなく、前記処理容器内で発生する前記気体を前記排出管から排出させることを特徴とする。
請求項2記載の本発明は、請求項1に記載の金属回収装置において、ブロワーによって、前記排出管から流出させる前記気体を燃焼室に導くことを特徴とする。
請求項3記載の本発明は、請求項2に記載の金属回収装置において、前記加熱室には、前記燃焼室の燃焼ガスを導くことを特徴とする。
請求項4記載の本発明は、請求項1から請求項3に記載の金属回収装置において、前記処理容器として、前記回収資源を収容する第1の処理容器と、前記第1の処理容器を内部に収容し、前記加熱室を隣接させた第2の処理容器とで構成し、前記排出管を前記第1の処理容器に設けたことを特徴とする。
請求項5記載の本発明は、請求項1から請求項3に記載の金属回収装置において、前記回収資源を前記処理容器内で攪拌することを特徴とする。
請求項6記載の本発明は、請求項1から請求項5に記載の金属回収装置において、前記処理容器内に多数のセラミックボールを配設したことを特徴とする。
請求項2記載の本発明は、請求項1に記載の金属回収装置において、ブロワーによって、前記排出管から流出させる前記気体を燃焼室に導くことを特徴とする。
請求項3記載の本発明は、請求項2に記載の金属回収装置において、前記加熱室には、前記燃焼室の燃焼ガスを導くことを特徴とする。
請求項4記載の本発明は、請求項1から請求項3に記載の金属回収装置において、前記処理容器として、前記回収資源を収容する第1の処理容器と、前記第1の処理容器を内部に収容し、前記加熱室を隣接させた第2の処理容器とで構成し、前記排出管を前記第1の処理容器に設けたことを特徴とする。
請求項5記載の本発明は、請求項1から請求項3に記載の金属回収装置において、前記回収資源を前記処理容器内で攪拌することを特徴とする。
請求項6記載の本発明は、請求項1から請求項5に記載の金属回収装置において、前記処理容器内に多数のセラミックボールを配設したことを特徴とする。
本発明によれば、タール成分のない炭化成分だけが金属表面に存在する状態にでき、炭化物を金属から容易に剥離できるとともに、金属表面に存在する炭化物により金属の酸化も確実に防止される。
本発明の第1の実施の形態による金属回収装置は、回収資源を収容する処理容器と、処理容器を処理容器外から加熱する加熱室と、処理容器内が加熱されることで発生する気体を流出させる排出管を備え、処理容器には、処理容器外からの新たな空気の流入がなく、処理容器内で発生する気体を排出管から排出させるものである。本実施の形態によれば、処理容器内には新たな空気が導入されないため、処理容器内の回収資源は、燃焼することなく炭化される。従って、タール成分のない炭化成分だけが金属表面に存在する状態にでき、炭化物を金属から容易に剥離できるとともに、金属表面に存在する炭化物により金属の酸化も確実に防止される。
本発明の第2の実施の形態は、第1の実施の形態による金属回収装置において、ブロワーによって、排出管から流出させる気体を燃焼室に導くものである。本実施の形態によれば、処理容器内で発生する気体をブロワーによって排出することで、処理容器内でのタール化を防止することができる。
本発明の第3の実施の形態は、第2の実施の形態による金属回収装置において、加熱室には、燃焼室の燃焼ガスを導くものである。本実施の形態によれば、加熱室の温度の調整が容易となり、加熱温度を250〜400度程度の温度に維持しやすくなる。
本発明の第4の実施の形態は、第1から第3の実施の形態による金属回収装置において、処理容器として、回収資源を収容する第1の処理容器と、第1の処理容器を内部に収容し、加熱室を隣接させた第2の処理容器とで構成し、排出管を第1の処理容器に設けたものである。本実施の形態によれば、第2の処理容器内に、複数の第1の処理容器を収容することができ、回収資源の種類によって処理容器を分けることができ、処理容器毎に加熱時間や加熱温度を異ならせることができる。
本発明の第5の実施の形態は、第1から第3の実施の形態による金属回収装置において、回収資源を処理容器内で攪拌するものである。本実施の形態によれば、回収資源を攪拌することで、より均一な炭化処理を行え、効率的にガス化と炭化を行うことができる。
本発明の第6の実施の形態は、第1から第5の実施の形態による金属回収装置において、処理容器内に多数のセラミックボールを配設したものである。本実施の形態によれば、多数のセラミックボールを配設することで処理容器内の温度を効果的に維持するとともに電磁波を作用させ、高温度を一定に維持することができる。
以下に本発明の一実施例を図1に示す。
図1は本発明の一実施例による金属回収装置の概略構成図である。
本実施例による金属回収装置は、回収資源1を収容する第1の処理容器2と、第1の処理容器2を内部に収容する第2の処理容器3と、第2の処理容器3を加熱する加熱室4と、第1の処理容器2内が加熱されることで発生する気体を流出させる排出管5と、加熱室4に導く燃焼ガスを発生させる燃焼室6と、燃焼室6に空気や熱風を導入するバーナー7とを備えている。
本実施例では、第2の処理容器3と加熱室4との間を通気孔を有する板材4aで仕切るとともに第2の処理容器3に燃焼ガス導出口4bを設けることで、燃焼ガスは加熱室4から第2の処理容器3内に導入されるように構成している。なお、少なくとも第2の処理容器3内には空気導入口を設けず、第2の処理容器3内に新たな空気は導入しない。
排出管5は吸引管8内で下流側に開口するように設けられている。ブロワー9から供給される空気は、吸引管8から燃焼室6に導かれるが、排出管5内は吸引管8を流れる空気によって負圧になり、排出管5内の気体は流出する。
ここで回収資源1は、回収された電化製品や機械器具から分別したプリント回路基板、モータ部品、コンデンサなど、金属と樹脂を含む資源である。
図1は本発明の一実施例による金属回収装置の概略構成図である。
本実施例による金属回収装置は、回収資源1を収容する第1の処理容器2と、第1の処理容器2を内部に収容する第2の処理容器3と、第2の処理容器3を加熱する加熱室4と、第1の処理容器2内が加熱されることで発生する気体を流出させる排出管5と、加熱室4に導く燃焼ガスを発生させる燃焼室6と、燃焼室6に空気や熱風を導入するバーナー7とを備えている。
本実施例では、第2の処理容器3と加熱室4との間を通気孔を有する板材4aで仕切るとともに第2の処理容器3に燃焼ガス導出口4bを設けることで、燃焼ガスは加熱室4から第2の処理容器3内に導入されるように構成している。なお、少なくとも第2の処理容器3内には空気導入口を設けず、第2の処理容器3内に新たな空気は導入しない。
排出管5は吸引管8内で下流側に開口するように設けられている。ブロワー9から供給される空気は、吸引管8から燃焼室6に導かれるが、排出管5内は吸引管8を流れる空気によって負圧になり、排出管5内の気体は流出する。
ここで回収資源1は、回収された電化製品や機械器具から分別したプリント回路基板、モータ部品、コンデンサなど、金属と樹脂を含む資源である。
第1の処理容器2には蓋が設けられており、回収資源1を第1の処理容器2内に投入後に蓋を閉じ、蓋を閉じた状態では、排出管5以外から気体が第1の処理容器2内に流入しない。ただし、本実施例のように第2の処理容器3に第1の処理容器2を収容する場合には、第1の処理容器2の密閉度は高くなくてもよい。
本実施例のように処理容器として、第1の処理容器2と第2の処理容器3とで構成する場合には、第2の処理容器3内に複数の第1の処理容器2を収容することができる。同じ回収資源1をそれぞれの第1の処理容器2に収容してもよいが、例えばプリント回路基板だけを分別して第1の処理容器2に収容し、モータ部品だけを別の第1の処理容器2に収容することで、第2の処理容器3内での加熱時間や加熱温度を、第1の処理容器2毎に異ならせることができる。
本実施例のように処理容器として、第1の処理容器2と第2の処理容器3とで構成する場合には、第2の処理容器3内に複数の第1の処理容器2を収容することができる。同じ回収資源1をそれぞれの第1の処理容器2に収容してもよいが、例えばプリント回路基板だけを分別して第1の処理容器2に収容し、モータ部品だけを別の第1の処理容器2に収容することで、第2の処理容器3内での加熱時間や加熱温度を、第1の処理容器2毎に異ならせることができる。
排出管5は、第1の処理容器2に設けられている。排出管5は、一端が第1の処理容器2内に位置し、他端が吸引管8内に位置している。排出管5の他端は、吸引管8内において下流側に向けて開口させる。従って、排出管5内の気体は、吸引管8を流れる空気によって導出される。
第2の処理容器3は、加熱室4が隣接し、加熱室4によって加熱される。第1の処理容器2及び第2の処理容器3内の温度は、250〜400度が適している。加熱温度は金属以外の樹脂をはじめとする有機物の炭化に必要な温度とし、180度以下では十分でない。
加熱室4には、燃焼室6の燃焼ガスが導かれる。加熱室4とは別に燃焼室6を設けることで、加熱室4の温度の調整が容易となり、加熱温度を250〜400度程度の温度に維持しやすくなる。
第2の処理容器3は、加熱室4が隣接し、加熱室4によって加熱される。第1の処理容器2及び第2の処理容器3内の温度は、250〜400度が適している。加熱温度は金属以外の樹脂をはじめとする有機物の炭化に必要な温度とし、180度以下では十分でない。
加熱室4には、燃焼室6の燃焼ガスが導かれる。加熱室4とは別に燃焼室6を設けることで、加熱室4の温度の調整が容易となり、加熱温度を250〜400度程度の温度に維持しやすくなる。
吸引管8にはブロワー9が設けられ、ブロワー9によって、排出管5から流出させる気体を燃焼室6に導いている。第1の処理容器2内で発生する気体は、第1の処理容器2の温度上昇により、排出管5の一端から他端に流れ、排出管5の他端から吸引管8に流出する。従って、第1の処理容器2内で発生するタール成分は、発生とともに速やかに第1の処理容器2外に排出され、第1の処理容器2内に残留しないため、第1の処理容器2内でタール成分が付着することを防止できる。
ブロワー9は、排出管5からの気体排出をするもので、小さい風量で運転する。
第1の処理容器2には、内壁面に多数のセラミックボール10を配設している。多数のセラミックボール10を配設することで第1の処理容器2内の温度を効果的に維持するとともに電磁波を作用させ、高温度を一定に維持することができる。
ブロワー9は、排出管5からの気体排出をするもので、小さい風量で運転する。
第1の処理容器2には、内壁面に多数のセラミックボール10を配設している。多数のセラミックボール10を配設することで第1の処理容器2内の温度を効果的に維持するとともに電磁波を作用させ、高温度を一定に維持することができる。
以下に本装置を用いた処理方法について説明する。
燃焼室6及びバーナー7を運転し、燃焼ガスを加熱室4に導く。
第2の処理容器3は、加熱室4によって加熱され250〜400度に維持される。
第1の処理容器2は、あらかじめ第2の処理容器3内に収容しておくか、第2の処理容器3内が所定の温度に上昇した後に収容する。
第1の処理容器2が250〜400度に加熱されることで、回収資源1に含まれている樹脂、その他の有機物は、炭化するとともにガス化する。第1の処理容器2には、第1の処理容器2外からの気体の流入がなく、第1の処理容器2内で発生する気体は排出管5から排出させる。第1の処理容器2内には新たな空気が導入されないため、第1の処理容器2内の有機物は、燃焼することなく炭化される。従って、タール成分のない炭化成分だけが金属表面に存在する状態にできる。
燃焼室6及びバーナー7を運転し、燃焼ガスを加熱室4に導く。
第2の処理容器3は、加熱室4によって加熱され250〜400度に維持される。
第1の処理容器2は、あらかじめ第2の処理容器3内に収容しておくか、第2の処理容器3内が所定の温度に上昇した後に収容する。
第1の処理容器2が250〜400度に加熱されることで、回収資源1に含まれている樹脂、その他の有機物は、炭化するとともにガス化する。第1の処理容器2には、第1の処理容器2外からの気体の流入がなく、第1の処理容器2内で発生する気体は排出管5から排出させる。第1の処理容器2内には新たな空気が導入されないため、第1の処理容器2内の有機物は、燃焼することなく炭化される。従って、タール成分のない炭化成分だけが金属表面に存在する状態にできる。
このように、本装置を用いて処理を行うと、金属は、タール成分のない炭化成分だけが表面を覆った状態にすることができる。従って、本装置を用いた処理を行った後の金属は、炭化物を金属から容易に剥離できる。また、金属表面に存在する炭化物によって金属は酸化されていない。
図2は本発明の他の実施例による金属回収装置の概略構成図である。上記実施例と同一構成物には同一符号を付して説明を省略する。
第1の処理容器20は、回収資源1を攪拌する回転羽根21を備えている。この回転羽根21は、回転軸21aに複数の羽根21bを設けて構成され、外部に設置したモータ22によって回転し、回収資源1を攪拌する。
回転軸21aの軸受け部には、カバー23が設けられ、カバー23には、排出管24を設けている。排出管24は、一端がカバー23内に位置し、他端が吸引管8内に位置している。排出管24の他端は、吸引管8内において下流側に向けて開口させる。従って、排出管24内の気体は、吸引管8を流れる空気によって導出され、カバー23内は負圧となり、カバー23から回転軸21aの軸受け部に外部空気が導入されることを防止できる。
排出管24を設けることで、回転軸21aの軸受け部を通って第1の処理容器20内に外部から空気が流入することを防止でき、燃焼を生じることなく炭化させることができる。
第1の処理容器20には、回収資源1を投入する投入口20aと、炭化処理後の回収資源1を排出する排出口20bとを備えている。投入口20a及び排出口20bは、炭化処理中は閉じられており、第1の処理容器20内に外部から空気が流入することはない。
第1の処理容器20は、回収資源1を攪拌する回転羽根21を備えている。この回転羽根21は、回転軸21aに複数の羽根21bを設けて構成され、外部に設置したモータ22によって回転し、回収資源1を攪拌する。
回転軸21aの軸受け部には、カバー23が設けられ、カバー23には、排出管24を設けている。排出管24は、一端がカバー23内に位置し、他端が吸引管8内に位置している。排出管24の他端は、吸引管8内において下流側に向けて開口させる。従って、排出管24内の気体は、吸引管8を流れる空気によって導出され、カバー23内は負圧となり、カバー23から回転軸21aの軸受け部に外部空気が導入されることを防止できる。
排出管24を設けることで、回転軸21aの軸受け部を通って第1の処理容器20内に外部から空気が流入することを防止でき、燃焼を生じることなく炭化させることができる。
第1の処理容器20には、回収資源1を投入する投入口20aと、炭化処理後の回収資源1を排出する排出口20bとを備えている。投入口20a及び排出口20bは、炭化処理中は閉じられており、第1の処理容器20内に外部から空気が流入することはない。
本実施例によれば、回収資源1を第1の処理容器20内で攪拌することで、より均一な炭化処理を行え、効率的にガス化と炭化を行うことができる。
また、本実施例においても、第1の処理容器20の内壁面に多数のセラミックボール10を配設することで第1の処理容器20内の温度を効果的に維持するとともに電磁波を作用させ、高温度を一定に維持することができる。
また、本実施例においても、第1の処理容器20の内壁面に多数のセラミックボール10を配設することで第1の処理容器20内の温度を効果的に維持するとともに電磁波を作用させ、高温度を一定に維持することができる。
本発明によれば、回収された電化製品や機械器具から分別したプリント回路基板、モータ部品、コンデンサから金属を回収することができる。
1 回収資源
2 第1の処理容器
3 第2の処理容器
4 加熱室
5 排出管
6 燃焼室
7 バーナー
8 吸引管
10 セラミックボール
20 第1の処理容器
2 第1の処理容器
3 第2の処理容器
4 加熱室
5 排出管
6 燃焼室
7 バーナー
8 吸引管
10 セラミックボール
20 第1の処理容器
Claims (6)
- 金属と樹脂を含む回収資源から前記金属を回収する金属回収装置であって、
前記回収資源を収容する処理容器と、
前記処理容器を前記処理容器外から加熱する加熱室と、
前記処理容器内が加熱されることで発生する気体を流出させる排出管とを備え、
前記処理容器には、前記処理容器外からの新たな空気の流入がなく、前記処理容器内で発生する前記気体を前記排出管から排出させることを特徴とする金属回収装置。 - ブロワーによって、前記排出管から流出させる前記気体を燃焼室に導くことを特徴とする請求項1に記載の金属回収装置。
- 前記加熱室には、前記燃焼室の燃焼ガスを導くことを特徴とする請求項2に記載の金属回収装置。
- 前記処理容器として、
前記回収資源を収容する第1の処理容器と、
前記第1の処理容器を内部に収容し、前記加熱室を隣接させた第2の処理容器とで構成し、前記排出管を前記第1の処理容器に設けたことを特徴とする請求項1から請求項3に記載の金属回収装置。 - 前記回収資源を前記処理容器内で攪拌することを特徴とする請求項1から請求項3に記載の金属回収装置。
- 前記処理容器内に多数のセラミックボールを配設したことを特徴とする請求項1から請求項5に記載の金属回収装置。
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