JP2017074561A - Method for recovering non-ferrous metal from electronic substrate in composite waste - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、廃家電製品、廃車等の複合廃棄物中の電子基板から非鉄金属を回収する方法に関する。 The present invention relates to a method for recovering non-ferrous metals from electronic substrates in composite waste such as waste home appliances and scrap cars.
廃家電製品、廃車等の複合廃棄物中には、多くの電子基板が含まれている。これらの電子基板には、多量の非鉄金属が含まれ、その含有量は、鉱山から採掘される岩石中の含有量よりも多い程である。したがって、これらの電子基板から非鉄金属を効率的に回収して、有効活用することが望まれている。 Many electronic substrates are contained in composite waste such as waste home appliances and scrap cars. These electronic substrates contain a large amount of non-ferrous metal, and the content thereof is higher than the content in rocks mined from the mine. Therefore, it is desired to efficiently recover non-ferrous metals from these electronic substrates and effectively use them.
しかしながら、従来の技術では、電子基板から非鉄金属を回収するには多大のコストを要していた。すなわち、非鉄金属を回収するには、電子基板から非鉄金属のみを抽出して、最終目的地である精錬所に搬入すればよいが、電子基板には、相当量のプラスチックが含まれている。このプラスチックは、軽比重であり重量に比較して体積が大きいため、回収しようとする非鉄金属に加えて多量のプラスチックを輸送しなければならず、多大なコストを要する一因となっていた。また、従来の回収プラントでは、プラント稼働時に多くの電力を消費するため、この点もコスト高を招く原因となっていた。 However, in the conventional technology, it has been very expensive to recover the non-ferrous metal from the electronic substrate. That is, in order to recover non-ferrous metals, only non-ferrous metals may be extracted from the electronic substrate and carried to a refinery that is the final destination, but the electronic substrate contains a considerable amount of plastic. Since this plastic has a light specific gravity and a large volume compared to the weight, a large amount of plastic must be transported in addition to the non-ferrous metal to be collected, which is a cause of a great cost. In addition, since a conventional recovery plant consumes a large amount of power when the plant is operating, this point is also a cause of high costs.
本発明は、このような状況において開発されたものであって、電子基板から非鉄金属を回収する際に、低コストで効率的に回収する方法を提供することを目的としている。 The present invention has been developed in such a situation, and an object of the present invention is to provide a method for efficiently recovering a non-ferrous metal from an electronic substrate at a low cost.
本願請求項1に記載の電子基板から非鉄金属を回収する方法は、被処理物を所定寸法に破砕する破砕工程と、破砕された被処理物を実質的に無酸素状態で加熱することによって非鉄金属とプラスチックに分離する熱分解工程とを含み、前記熱分解工程で発生する可燃性ガスが、発電機に供給され、又は熱分解の加熱手段の燃料源として使用されることを特徴とするものである。
A method for recovering non-ferrous metals from an electronic substrate according to
本願請求項2に記載の電子基板から非鉄金属を回収する方法は、前記請求項1の方法において、前記熱分解工程に先立って、前記被処理物中からポリ塩化ビニルとそれ以外のものを比重選別してポリ塩化ビニルを除去する湿式比重選別工程をさらに含むことを特徴とするものである。
The method for recovering a non-ferrous metal from an electronic substrate according to claim 2 of the present invention is the method of
本願請求項3に記載の電子基板から非鉄金属を回収する方法は、前記請求項2の方法において、前記湿式比重選別工程に先立って、前記被処理物中から磁性金属片を除去する金属除去工程をさらに含むことを特徴とするものである。 The method for recovering non-ferrous metal from the electronic substrate according to claim 3 of the present application is the metal removal step of removing magnetic metal pieces from the object to be processed in the method of claim 2 prior to the wet specific gravity sorting step. Is further included.
本発明の方法によれば、熱分解工程において被処理物が非鉄金属とプラスチック(炭化物)に分離されるので、非鉄金属を最終目的地である精錬所に輸送する際に非鉄金属のみを輸送すればよく、輸送コスト、保管コストが低減される。また、熱分解工程において発生する可燃性ガスを発電等に利用することにより、プラントの稼働エネルギーとして利用することができ、運転コストを低減することができる。さらに、湿式比重選別工程において被処理物中からPVCが除去されるため、熱分解工程における塩素ガスの発生が防止され、熱分解機の内筒の耐用年数を長くすることができる。 According to the method of the present invention, the object to be treated is separated into non-ferrous metal and plastic (carbide) in the pyrolysis step, so that only non-ferrous metal can be transported when transporting non-ferrous metal to the final smelter. The transportation cost and the storage cost are reduced. Moreover, by using the combustible gas generated in the thermal decomposition process for power generation or the like, it can be used as operating energy of the plant, and the operating cost can be reduced. Furthermore, since PVC is removed from the material to be treated in the wet specific gravity sorting process, generation of chlorine gas in the pyrolysis process is prevented, and the useful life of the inner cylinder of the pyrolysis machine can be extended.
次に図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係る複合廃棄物中の電子基板から非鉄金属を回収する方法(以下「非鉄金属回収方法」という)について詳細に説明する。図1は、本発明の好ましい実施の形態に係る非鉄金属回収方法の全体工程を示した模式図である。 Next, with reference to the drawings, a method for recovering non-ferrous metal from an electronic substrate in composite waste according to a preferred embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “non-ferrous metal recovery method”) will be described in detail. FIG. 1 is a schematic diagram showing the entire process of a nonferrous metal recovery method according to a preferred embodiment of the present invention.
(破砕工程)
まず最初に、処理しようとする電子基板(以下「被処理物」という)を所定寸法(例えば、8mm径)に破砕する破砕工程を実施する。破砕工程においては、通常の破砕機10を使用してよい。破砕機10で破砕された被処理物は、適当なスクリーン12(例えば、風力選別振動スクリーン)に送られる。そして、スクリーン12において選別され、所定寸法以下のもののみが次工程に供給される。所定寸法以上のものは、破砕機10に戻され、所定寸法以下になるように破砕される。
(Crushing process)
First, a crushing step of crushing an electronic substrate to be processed (hereinafter referred to as “object to be processed”) into a predetermined size (for example, 8 mm diameter) is performed. In the crushing process, a
なお、破砕工程が効率的に実施されるように、被処理物は、定量フィーダ14を介して一定量が破砕機10に供給されるようになっている。
It should be noted that a constant amount of the object to be processed is supplied to the
(金属除去工程)
次いで、所定寸法以下に破砕された被処理物から磁性金属片を除去する金属除去工程を実施する。金属除去工程においては、磁気選別機16を用いて、被処理物中の磁性金属片を磁着させて除去する。磁気選別機16は、通常のものを使用してよい。
(Metal removal process)
Subsequently, the metal removal process which removes a magnetic metal piece from the to-be-processed object crushed below to the predetermined dimension is implemented. In the metal removal step, the magnetic metal pieces in the object to be processed are magnetized and removed using the
(湿式比重選別工程)
次いで、磁性金属片が除去された被処理物を比重毎に選別する湿式比重選別工程を実施する。湿式比重選別工程においては、網下気室型湿式比重選別機18を使用する。網下気室型湿式比重選別機18は、それ自体は公知のものであり、主として原炭から良質の石炭を選択的に回収する機械として知られている。
(Wet specific gravity sorting process)
Next, a wet specific gravity sorting process for sorting the workpieces from which the magnetic metal pieces have been removed for each specific gravity is performed. In the wet specific gravity sorting step, a reticulated air chamber type wet
図2を参照して、網下気室型湿式比重選別機18の動作原理について簡単に説明する。網下気室型湿式比重選別機18は、選別しようとする物質(被処理物)が入れられる選別室が上方に、水が充填される脈動室が下方に位置し、選別室と脈動室との間に網目が配置されている。脈動室内には、空気を入/出させる空気室が配置されており、空気室内の水位を空気の入/出によって昇降させることにより、選別室内の水位を昇降させることができるようになっており、選別室に入れた被処理物に適切な水の脈動を与えることによって、選別室内に比重別の物質の層が形成されることとなる。
With reference to FIG. 2, the operation principle of the reticulated air chamber type wet
図3は、網下気室型湿式比重選別機18の一形態を模式的に示した断面図である。網下気室型湿式比重選別機18は、被処理物が投入される選別室18aと、選別媒体(例えば水)が充填される脈動室18bと、選別室18aと脈動室18bとの間に配置される網目18cと、空気室18dとを備えている。選別室18aの上部には被処理物の投入口18e、選別室18aの側部には被処理物の排出路18f(本例では、上下2つ設けられている)、脈動室18bの底部には重比重物が溜まるボックス18gがそれぞれ設けられており、重比重物を搬出するための搬出路(例えば、バケットエレベータ)18hがボックス18gから上方に延びている。
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of the mesh air chamber type wet
網下気室型湿式比重選別機18による湿式比重選別工程は、以下のように行われる。磁性金属片を除去された被処理物が、投入口18eを介して選別室18a内に投入される。次いで、空気室18d内の水位を空気の入/出によって昇降させて選別室18a内の被処理物に水の脈動を与えることによって、選別室18a内に、非鉄金属を含む重比重物の層、ポリ塩化ビニル(PVC)の層、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のプラスチックの層が徐々に形成される。そして、非鉄金属を含む重比重物は、網目18cを通して落下しボックス18gに溜まる。
The wet specific gravity sorting process by the reticulated air chamber type wet
被処理物は、上述のように、非鉄金属を含む重比重物、PVC、及びPE、PP等のプラスチックに選別される。非鉄金属を含む重比重物は、ボックス18gから搬出路18hを介して水切りスクリーン20に送られ、そこで水分を除去した後、次工程に送られる。水切りスクリーン20は、通常のものを使用してよい。PVCは、下部排出路18fから選別室18a外に排出され、廃棄処分等に処される。PE、PP等のプラスチックは、上部排出路18fから選別室18a外に排出され、その全部又は一部が次工程に送られる。
As described above, the objects to be processed are sorted into heavy specific gravity containing non-ferrous metals, PVC, and plastics such as PE and PP. The heavy specific gravity containing non-ferrous metal is sent from the
湿式比重選別工程において被処理物中からPVCが除去されるため、次工程である熱分解工程における塩素ガスの発生が防止される。これにより、熱分解機の内筒の内壁が塩素ガスに曝されることがなくなるため、内筒の耐用年数が短くなる事態が回避される。 Since PVC is removed from the object to be treated in the wet specific gravity sorting step, generation of chlorine gas in the thermal decomposition step, which is the next step, is prevented. Thereby, since the inner wall of the inner cylinder of the pyrolyzer is not exposed to chlorine gas, a situation in which the useful life of the inner cylinder is shortened is avoided.
(熱分解工程)
次いで、水切りされた非鉄金属を含む重比重物を熱分解する熱分解工程を実施する。熱分解工程では、PE、PP等のプラスチックと非鉄金属とが分離される。
(Pyrolysis process)
Next, a pyrolysis step is carried out for pyrolyzing the heavy specific gravity containing the drained nonferrous metal. In the pyrolysis process, plastics such as PE and PP and non-ferrous metals are separated.
図4に示される熱分解機22は、熱分解工程で使用される熱分解機の一形態を示したものであり、本発明者のうち1名が開発したものである。熱分解機22は、特許第3781379号公報に詳細に記載されているが、構成要素および作動について簡単に説明する。
The
熱分解機22は、円筒形の外筒22aと、外筒22a内に回転可能に配置された内筒22bと、外筒22aと内筒22bとの間に配置された加熱手段22cと、内筒22bを回転させるための回転機構22dと、内筒22bの一方の端(図4では左端)に配置された被処理物供給手段22eと、内筒22bの他方の端(図4では右端)に配置された取出口22fとを備えている。内筒22bの中心軸線は、図4で見て左端が高く右端が低くなるように傾斜している。内筒22bの両端は、断熱材22g、22hで被覆されている。回転機構22dは、駆動モータ22d1と、断熱材22gの外周面に固定された歯車22d2と、駆動モータ22d1の回転駆動を歯車22d2に伝える伝動手段22d3と、内筒22bを回転可能に支持するためのコロ22d4とを有する。被処理物供給手段22eは、ホッパ22e1と、スクリューフィーダ22e2とを有する。内筒22bの内部には、タール分解手段22iが設けられている。タール分解手段22iは、熱分解工程で発生する未処理ガスからタールを除去するための装置であり、停留室22i1と、邪魔板22i2と、蓋22i3とを有する。
The
熱分解機22はまた、取出口22fに接続された2次分解部22jを備えている。2次分解部22jは、任意的な部分であり、貯蔵容器22j1と、ガス排出口22j2と、排出手段22j3と、2次加熱手段22j4とを有する。
The
熱分解機22による熱分解工程は、以下のように行われる。被処理物(水切りスクリーン20で水分が除去された非鉄金属を含む重比重物、比重選別されたPE、PP)がホッパ22e1、スクリューフィーダ22e2を介して内筒22bに供給される。内筒22bに供給された被処理物は、加熱手段22によって実質的に無酸素状態で加熱(400°C〜700°C)されるが、内筒22bが傾斜配置され、かつ、回転しているため、被処理物は徐々に熱分解されながら、取出口22fに移動する。被処理物は、熱分解の過程でPE、PP等のプラスチックと非鉄金属とに分離され、プラスチックは炭化物となる。このようにして分離された非鉄金属と炭化物は、次工程に送られる。
The pyrolysis process by the
被処理物の熱分解の過程で発生した可燃性ガスは、ガス排出口22j2を介して、軽油とガスの両方を燃料とすることができるデュアル発電機24に送られて、本方法に用いられる設備(破砕機10、網下気室型湿式比重選別機18、26、熱分解機22など)の稼働に供される。圧縮装置や冷却装置(いずれも図示せず)を用いて可燃性ガスを液化すれば、デュアル発電機24の代わりに、ディーゼル発電機を使用することもできる。また、可燃性ガスを発電機に送るのではなく、熱分解機22の加熱手段(例えば、LPGバーナー)22cに供給し加熱手段の燃料源として使用してもよい。
The combustible gas generated in the process of thermal decomposition of the workpiece is sent to the
(残渣分別工程)
次いで、非鉄金属と炭化物とを分別する残渣分別工程を実施する。残渣分別工程においては、網下気室型湿式比重選別機26を使用する。網下気室型湿式比重選別機26は、湿式比重選別工程において使用された網下気室型湿式比重選別機18と実質的に同様な構成のものである。
(Residue separation process)
Next, a residue separation step for separating nonferrous metals and carbides is performed. In the residue separation step, a reticulated air chamber type wet
分別された非鉄金属は、水切りスクリーン28で水分を除去した後に精錬所に送られる。炭化物は、再生処理など所望の用途に供される。
The separated non-ferrous metal is sent to a smelter after removing moisture by the
本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims, and these are also included in the scope of the present invention. Needless to say, it is something.
例えば、前記実施の形態において説明され図示された網下気室型湿式比重選別機と熱分解機は、単なる一例にすぎず、同様な効果を得ることができるものであれば、他の構成の比重選別機、熱分解機を用いてもよい。 For example, the reticulated air chamber type wet specific gravity sorter and pyrolyzer described and illustrated in the above embodiment are merely examples, and other configurations can be used as long as they can obtain the same effect. You may use a specific gravity sorter and a pyrolyzer.
また、水切りスクリーン20、28で除去された水は、貯水タンク(図示せず)に一時的に貯水し、必要時に網下気室型湿式比重選別機18、20において選別媒体として使用してもよい。
Further, the water removed by the draining screens 20 and 28 is temporarily stored in a water storage tank (not shown), and can be used as a sorting medium in the reticulated air chamber type wet
10 破砕機
12 スクリーン
14 定量フィーダ
16 磁気選別機
18 網下気室型湿式比重選別機
18a 選別室
18b 脈動室
18c 網目
18d 空気室
18e 投入口
18f 排出路
18g ボックス
18h 搬出路
20 水切りスクリーン
22 熱分解機
22a 外筒
22b 内筒
22c 加熱手段
22d 回転機構
22e 被処理物供給手段
22f 取出口
22g 断熱材
22h 断熱材
22i タール分解手段
22j 2次分解部
24 発電機
26 網下気室型湿式比重選別機
28 水切りスクリーン
DESCRIPTION OF
Claims (3)
被処理物を所定寸法に破砕する破砕工程と、
破砕された被処理物を実質的に無酸素状態で加熱することによって非鉄金属とプラスチックに分離する熱分解工程とを含み、
前記熱分解工程で発生する可燃性ガスが、発電機に供給され、又は熱分解の加熱手段の燃料源として使用されることを特徴とする方法。 A method for recovering non-ferrous metals from electronic substrates in composite waste,
Crushing step of crushing the workpiece to a predetermined size;
A pyrolysis step of separating the crushed workpiece into non-ferrous metal and plastic by heating in a substantially oxygen-free state,
A method in which the combustible gas generated in the pyrolysis step is supplied to a generator or used as a fuel source of a heating means for pyrolysis.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015204295A JP2017074561A (en) | 2015-10-16 | 2015-10-16 | Method for recovering non-ferrous metal from electronic substrate in composite waste |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019026925A (en) * | 2017-07-26 | 2019-02-21 | 住友金属鉱山株式会社 | Valuable metal recycling method from copper scrap containing vinyl chloride |
WO2020237607A1 (en) * | 2019-05-30 | 2020-12-03 | 耿静 | Electronic garbage crushing and screening device |
JP2022026504A (en) * | 2020-07-31 | 2022-02-10 | ジグ・エンジニアリング株式会社 | System for drawing out light specific gravity gas from industrial waste including at least one of waste plastics, woody materials, and animal and plant residues |
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2015
- 2015-10-16 JP JP2015204295A patent/JP2017074561A/en active Pending
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