JP2017154057A - 樹脂被覆銅線から銅を回収する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(イ) 樹脂被覆を有する廃銅線を加熱炉に入れ、300〜450℃の温度で、非酸化性雰囲気下で乾留処理し、塩化水素ガスを含む排ガスを排出し、炭素を含む残渣が付着した銅線を未溶融状態で回収し、振動、分篩、破砕の各工程を経て銅線に付着した残渣を除去し、樹脂被覆を取り除いた銅線を回収する(特許文献1)。
(ロ) 樹脂被覆銅線を、無酸素ないし低酸素雰囲気下で、電気ヒータとマイクロ波照射、さらに過熱水蒸気による加熱手段によって熱分解し、この熱分解には一段または二段以上の熱分解室を有する連続乾留装置を用い、この熱分解によって樹脂被覆が分解されてその残渣と銅線が分離され、分離した銅線を酸洗浄して回収する(特許文献2)。
(ハ) 樹脂被覆銅線を加熱処理して樹脂被覆を炭化し、この炭化物と銅線を分別し、分別された銅線を酸洗浄して銅を回収する方法であり、加熱処理において、熱風、電磁誘導加熱または過熱水蒸気によって500〜800℃に加熱し、炭化した樹脂と銅を、振動または機械的外力または洗浄によって分離する(特許文献3)。
〔1〕樹脂被覆銅線を、空気雰囲気下、樹脂被覆が熱変性すると共に銅線表面の酸化銅被膜を生成しない温度条件下で加熱処理し、該加熱処理後に、熱変性した樹脂被覆に機械的圧力を加えて亀裂を生じさせて銅線から剥離させることによって樹脂被覆を除去した銅線を回収することを特徴とする銅の回収方法。
〔2〕樹脂被覆銅線を、空気雰囲気下、250℃〜380℃で20分〜1時間加熱処理する上記[1]に記載する銅の回収方法。
〔3〕加熱処理した樹脂被覆銅線を打撃、プレス、せん断、衝撃、または振動を与えて熱変性した樹脂被覆を機械的に剥離させる上記[1]または上記[2]に記載する銅の回収方法。
本発明は、樹脂被覆銅線を、空気雰囲気下、樹脂被覆が熱変性すると共に銅線表面の酸化銅被膜を生成しない温度条件下で加熱処理し、該加熱処理後に、熱変性した樹脂被覆に機械的圧力を加えて亀裂を生じさせて銅線から剥離させることによって樹脂被覆を除去した銅線を回収することを特徴とする銅の回収方法である。
本発明の処理方法は、従来の方法よりも低温度で処理するので加熱コストを低減することができる。また、空気雰囲気下で処理するので、特殊な雰囲気(無酸素状態、例えば、窒素雰囲気、真空雰囲気など)にする必要がなく、ランニングコストおよび設備コストを低減することができる。さらに、銅線表面に酸化銅被膜が殆ど生じないので、銅回収の歩留まりが高い。また、加熱処理した樹脂被覆を容易に剥離することができ、回収した銅線を酸洗浄する必要が無いので、排水処理などの後処理が不要であり、処理コストを大幅に低減することができる。
各例において、回収した銅線に残留する炭素は、炭素・硫黄同時分析装置(LECO製CSLS-600)を用いて燃焼−赤外線吸収法によって定量した。水素は、水素分析装置(LECO製RHEN-602)を用いて不活性ガス融解−熱伝導度法によって定量した。酸素は、窒素・酸素同時分析装置(LECO製TCEN-600)を用いて不活性ガス融解−赤外線吸収法によって定量した。銅の純度は電解重量法によって定量した。
加熱処理した樹脂被覆のFT‐IRスペクトルを測定して熱変性の状況を調べた。該スペクトルは、フーリエ変換赤外分光光度計(Thermo Scientific Nicolet6700FT-IR)によって測定した。
なお、空気雰囲気下、250℃〜380℃で20分〜1時間加熱する本発明の処理方法は、ポリウレタン樹脂やポリエステル樹脂に限らず、C−O結合、C−O−C結合、C=O結合を有する他の多くの樹脂についても適用することができる。
表1に示す成分分析値の樹脂被覆銅線Iを以下のように加熱処理した。
該樹脂被覆銅線I(250g)を電気炉に入れ、温度250℃、空気流量1L/分の条件で、1時間加熱処理した。加熱後に炉内を室温まで冷却して上記樹脂被覆銅線Iを取り出し、手で折り曲げて熱変性した樹脂被覆を取り除いた。回収した銅線について、炭素、水素、酸素の残留量を測定した。この結果を表2に示す。
表2に示すように、炭素量は400ppm、水素量は30ppmであり、有機物は殆ど除去されている。また、銅線表面は金属光沢の銅色であった。銅回収歩留まりは100%であり、銅の純度は99.9%であった。なお、加熱処理前後に樹脂被覆のFT‐IRスペクトルを測定し、熱変性の状況を調べたところ、C−O結合に帰属する1070cm−1のピーク及びC−O−C結合に帰属する1220cm−1のピークが消失し、C=O結合に帰属する1715cm−1のピークが減少しており、脱酸素によって熱分解が進んでいることを確認した。
加熱時間を20分に変更した以外は実施例1と同様にして樹脂被覆銅線Iを加熱処理した。この結果を表2に示す。表2に示すように、回収した銅線に残留する炭素量は1100ppm、水素量は60ppmであり、有機物は殆ど除去されている。また、銅線表面は金属光沢の銅色であった。銅回収歩留まりは100%であり、銅の純度は99.9%であった。
加熱温度を380℃に変更した以外は実施例1と同様にして樹脂被覆銅線Iを加熱処理した。この結果を表2に示す。表2に示すように、回収した銅線に残留する炭素量は100ppm、水素量は20ppmであり、有機物は殆ど除去されている。銅回収歩留まりは100%であり、銅の純度は99.9%であった。また、加熱処理前後に樹脂被覆のFT‐IRスペクトルを測定し、熱変性の状況を調べたところ、C−O結合に帰属する1070cm−1及びC−O−C結合に帰属する1220cm−1のピークが消失し、C=O結合に帰属する1715cm−1のピークが減少しており、カーボンに由来する1600cm−1のピークが生じていることから剥離に必要な熱変性が十分に進んでいることを確認した。
表1に示す成分分析値の樹脂被覆銅線II(250g)を用い、加熱温度を275℃に変更した以外は実施例1と同様にして樹脂被覆銅線IIを加熱処理した。この結果を表2に示す。表2に示すように、回収した銅線に残留する炭素量は100ppm、水素量は10ppmであり、有機物は殆ど除去されている。銅回収歩留まりは100%であり、銅の純度は99.9%であった。
実施例1の加熱温度を225℃に変更した以外は実施例1と同様にして樹脂被覆銅線Iを加熱処理した。この結果を表2に示す。回収した銅線に残留する炭素量は9000ppm、水素量は180ppmであり、有機物の多くが残留しており、樹脂被覆を十分に除去することができなかった。銅回収歩留まりは100%であるが、銅の純度は98.6%であった。また、加熱処理前後に測定した樹脂被覆のFT‐IRスペクトルは、C−O結合に帰属する1070cm−1及びC−O−C結合に帰属する1220cm−1、C=O結合に帰属する1715cm−1のピークに変化が無く、剥離させるのに必要な熱変性が生じていないことが確認された。
実施例1の加熱温度を420℃に変更した以外は実施例1と同様にして樹脂被覆銅線Iを加熱処理した。この結果を表2に示す。回収した銅線に残留する炭素量は13ppm、水素量は3ppmであり、有機物の殆どが除去されている。一方、回収した銅線の表面は酸化されて酸化銅被膜が生じていた。この加熱処理した樹脂被覆銅線Iを手で折り曲げて樹脂被覆を除去したところ、樹脂被覆と共に酸化銅被膜が剥離したため、銅回収歩留まりは97.5%に低下した。
Claims (3)
- 樹脂被覆銅線を、空気雰囲気下、樹脂被覆が熱変性すると共に銅線表面の酸化銅被膜を生成しない温度条件下で加熱処理し、該加熱処理後に、熱変性した樹脂被覆に機械的圧力を加えて亀裂を生じさせて銅線から剥離させることによって樹脂被覆を除去した銅線を回収することを特徴とする銅の回収方法。
- 樹脂被覆銅線を、空気雰囲気下、250℃〜380℃で20分〜1時間加熱処理する請求項1に記載する銅の回収方法。
- 加熱処理した樹脂被覆銅線を打撃、プレス、せん断、衝撃、または振動を与えて熱変性した樹脂被覆を機械的に剥離させる請求項1または請求項2に記載する銅の回収方法。
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