JP3454452B2 - 廃乾電池を用いたフェライトの製造方法 - Google Patents
廃乾電池を用いたフェライトの製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、廃乾電池を用いたフェ
ライトの製造方法に関し、特にマンガン乾電池を超高性
能品と高性能品とに分け、超高性能品と、高性能品およ
びアルカリ・マンガン電池とから各々フェライトを製造
する方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】最近、電気製品の小型、軽量化が進み、
携帯用のものが増すにつれて、乾電池の使用量が増大し
ている。乾電池のなかで一次電池として使用されている
大部分はマンガン乾電池、アルカリ・マンガン電池であ
り、これらのものは、使用後、一般ゴミと一緒に捨てら
れることが多い。そして、これらの廃乾電池は、自治体
等により、一般ゴミとともに処理される場合やゴミとし
て回収された後回収業者等によって処理される場合など
がある。 【０００３】この回収後の廃乾電池の処理については、
近年、環境保全、資源節減、廃棄物の減容化などが要望
されていることから、種類別に分別する方法や解体する
方法、あるいは有価物を分離回収する方法などが種々提
案されている。 【０００４】これらのなかで、特開平７−８５８９７号
公報、特開平７−８１９４１号公報ないし欧州公開特許
第６３２５１４号公報には、廃乾電池を分別してマンガ
ン乾電池を得、さらに超高性能品と高性能品とのグレー
ド（なお、ここでいうグレードについては、欧州公開特
許第６３２５１４号公報第７頁第５０行〜第１０頁第４
５行に詳述されている。）別に分別し、グレード毎に合
剤部分を回収する方法が、さらに前記特開平７−８１９
４１号公報ないし欧州公開特許第６３２５１４号公報に
は、グレード毎に各々回収した合剤部分をそれぞれ用い
てフェライトを製造する方法が開示されている。しか
し、マンガン乾電池をグレード毎に分別し、各々の合剤
部分からフェライトを製造しているため、亜鉛缶等の非
酸化物やアルカリ・マンガン電池などの有効利用を図る
ことができなかった。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、廃乾
電池からマンガン乾電池とアルカリ・マンガン電池とを
分別し、さらに、マンガン乾電池を超高性能品と高性能
品とに分別し、超高性能マンガン乾電池と、アルカリ・
マンガン電池および高性能マンガン乾電池のそれぞれの
合剤部分を主体にしてそれぞれ組成の異なる実用レベル
にあるフェライトを得ることができ、省資源、環境保全
などの点で好ましい廃乾電池を用いたフェライトの製造
方法を提供することである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）によって達成される。 （１） 廃乾電池からマンガン乾電池とアルカリ・マン
ガン電池とを分別選別し、さらに、前記マンガン乾電池
から超高性能マンガン乾電池と高性能マンガン乾電池と
を分別選別し、超高性能マンガン乾電池を破砕、篩分け
して正極作用物質を主体とするものと金属外装を含むも
のとを得、前記正極作用物質を主体とするものを仮焼
し、マンガン酸化物と亜鉛酸化物とを含む混合物を得、
これらの酸化物を含む混合物を用いて、ＭｎＯおよびＺ
ｎＯ換算で、マンガン酸化物／亜鉛酸化物のモル比
（Ａ）のフェライトを得、一方前記アルカリ・マンガン
電池および高性能マンガン乾電池を破砕、篩分けして正
極作用物質および負極作用物質を主体とするものを得、
さらに前記超高性能マンガン乾電池の金属外装を含むも
のから得られた亜鉛分を加え、このようにして得られた
ものを仮焼し、マンガン酸化物と亜鉛酸化物とを含む混
合物を得、これらの酸化物を含む混合物を用いて、Ｍｎ
ＯおよびＺｎＯ換算で、マンガン酸化物／亜鉛酸化物の
モル比（Ｂ）のフェライトを得、前記Ａ／Ｂが１より大
である廃乾電池を用いたフェライトの製造方法。 【０００７】 【作用】本発明では、廃乾電池から形状選別および重量
選別などによりアルカリ・マンガン電池とマンガン乾電
池とを選別し、さらに色彩選別などにより、マンガン乾
電池を、超高性能品である超高性能マンガン乾電池”Ｐ
Ｕ”（黒タイプ）と、高性能品である高性能マンガン乾
電池”Ｐ”（赤タイプ）とに選別する。 【０００８】このような選別の後に、黒タイプと、アル
カリ・マンガン電池および赤タイプとを別々に分けて破
砕し、破砕物を篩分けして正極作用物質（合剤）を主体
とするものを得る。この場合、黒タイプについて篩分け
することにより上記のアンダーサイズ品としての合剤等
のほか、オーバーサイズ品として金属外装等を主体とす
るものが得られる。金属外装等を主体とするものには鉄
外皮や亜鉛缶などの破砕物が含まれている。したがっ
て、磁選により鉄分と亜鉛分とに分離する。分離した亜
鉛分はアルカリ・マンガン電池および赤タイプから得ら
れた合剤等に混合される。 【０００９】上記のようにして得られた黒タイプの合剤
等に由来する破砕物は仮焼してマンガン酸化物と亜鉛酸
化物にする。 【００１０】一方、アルカリ・マンガン電池および赤タ
イプの合剤等に由来する破砕物と黒タイプから得られた
亜鉛分との混合物に対しては仮焼を施し、この仮焼によ
りマンガン酸化物と亜鉛酸化物が生成する。 【００１１】これらの仮焼品は、さらに水洗してアルカ
リ金属やアルカリ土類金属の酸化物等の不純物を除去し
て精製してもよい。 【００１２】このようにして得られた仮焼品は、各々、
粉砕しフェライトの原料とする。黒タイプの合剤等に由
来するものは、それぞれＭｎＯ換算、ＺｎＯ換算で、マ
ンガン酸化物／亜鉛酸化物のモル比が所定のＡ、例えば
０．８以上、特に０．８〜６．０、１例をあげれば３
５．５／１１．５〜３８．２／８．０程度のフェライト
の原料となり、アルカリ・マンガン電池および赤タイプ
の合剤等に由来するものは、それぞれＭｎＯ換算、Ｚｎ
Ｏ換算で、マンガン酸化物／亜鉛酸化物のモル比が所定
のＢ、例えば０．５以下、特に０．０１〜０．５、１例
をあげれば６．０／１８．０程度のフェライトの原料と
なる。ここで２種のフェライトのＭｎＯ／ＺｎＯの比率
Ａ、ＢはＡ＞Ｂの関係をもち、互いに異なる組成のもの
である。すなわち、Ａ／Ｂは１より大である。 【００１３】したがって、上記原料をそのまま用いて、
好ましくは乾式法により、黒タイプの合剤等からは高性
能フェライトが、またアルカリ・マンガン電池および赤
タイプの合剤等と黒タイプの亜鉛分を合わせたものから
は汎用フェライトが得られる。 【００１４】このように、本発明の特徴は、黒タイプと
アルカリ・マンガン電池および赤タイプから得られる原
料を全体的に利用し、かつ余すところなく２種のフェラ
イトを得る点にある。 【００１５】 【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。 【００１６】本発明では、廃乾電池からマンガン乾電池
とアルカリ・マンガン電池とを選別し、さらにマンガン
乾電池を黒タイプと赤タイプとに分け、黒タイプはこれ
のみで処理してＭｎＯ−ＺｎＯ系の高性能フェライトを
得、一方赤タイプとアルカリ・マンガン電池は一緒に処
理し、さらに黒タイプの処理で得られた亜鉛分を加えて
処理し、ＭｎＯ−ＺｎＯ−ＭｇＯ系の汎用フェライトを
得る。 【００１７】高性能フェライトは、それぞれＭｎＯ換
算、ＺｎＯ換算で、マンガン酸化物／亜鉛酸化物のモル
比が所定のＡ、例えば０．８以上、特に０．８〜６．
０、１例をあげれば３５．５／１１．５〜３８．２／
８．０程度のフェライトであり、汎用フェライトは、そ
れぞれＭｎＯ換算、ＺｎＯ換算で、マンガン酸化物／亜
鉛酸化物のモル比が所定のＢ、例えば０．５以下、特に
０．０１〜０．５、１例をあげれば６．０／１８．０程
度のフェライトである。この場合のＡ／Ｂは１を超え、
本発明では、上記のような分別処理を施すことにより、
廃乾電池から２系統のマンガン酸化物および亜鉛酸化物
の混合物を得ることができ、これらの混合物を各々用い
て乾式法により２種のフェライトを得ることができる。 【００１８】次に本発明のフェライトの製造方法につい
て図１に従って説明する。 【００１９】（１）選別工程 多種の廃乾電池から目的とするアルカリ・マンガン電池
とマンガン乾電池とを選択し、さらにマンガン乾電池を
超高性能マンガン乾電池”ＰＵ”の黒タイプと高性能マ
ンガン乾電池”Ｐ”の赤タイプとのグレード毎に選別す
る工程である。集荷された廃乾電池には、アルカリ・マ
ンガン電池、マンガン乾電池の他に、リチウム電池、水
銀電池、ニカド電池等、品種の異なる電池が混在してお
り、これらのうち、アルカリ・マンガン電池およびマン
ガン乾電池をまず取り出す。ここに、超高性能マンガン
電池は、正極作用物質のＳｉＯ2が０．０６wt％以下、
Ｐが０．０１wt％以下、Ｋ2Ｏが０．０３wt％以下であ
り、高性能マンガン電池は、正極作用物質および負極作
用物質のＳｉＯ2が０．３wt％以上、Ｐが０．０２wt％
以上、Ｋ2Ｏが０．０６wt％以上のものである。 【００２０】具体的には、まず形状選別を行い、アルカ
リ・マンガン電池およびマンガン乾電池の形状の大多数
を占める筒型の単１形、単２形、単３形とその他の型に
選別する。この形状選別には形状選別機を用いて大量、
かつ連続的に各型に選別すればよい。 【００２１】次に、重量選別によりマンガン乾電池とア
ルカリ・マンガン電池とを選別する。すなわち、同じ単
１形であってもアルカリ・マンガン電池の方がマンガン
乾電池に比べて重量が多いことを利用する。この重量選
別には重量選別機を用いて大量かつ連続的に選別を行
う。 【００２２】また、さらに、上記のように選別したマン
ガン乾電池を色彩選別により、黒タイプと赤タイプとに
選別する。黒タイプのものは全体に黒目がちで、赤タイ
プのものは赤色が多いことを利用する。この色彩選別に
は色彩選別機を用いて大量かつ連続的に選別を行う。こ
の黒タイプと赤タイプとの選別には、重量選別を併用す
ることができる。さらに黒タイプと赤タイプとの各々に
おいてメーカー別に選別してもよく、このときは色彩選
別または商標等のメーカー名による選別を行えばよい。
この場合、まず黒タイプと赤タイプとを選別してからメ
ーカー別に選別してもよく、メーカー別に選別してから
黒タイプと赤タイプとを選別してもよい。 【００２３】このように、マンガン乾電池を黒タイプと
赤タイプとに選別した後、黒タイプは黒タイプのみと
し、赤タイプはアルカリ・マンガン電池と一緒にしてお
く。黒タイプはこれのみで処理し、赤タイプはアルカリ
・マンガン電池とともに処理する。まず、ライン（Ｉ）
の黒タイプの処理について述べる。 【００２４】（２）破砕・磁選・篩分け工程 破砕工程は、合剤を主体とするものとその他のものとを
分離することを目的とする工程である。このため、例え
ば合剤を主体とするもののみを２mm以下になるように所
定の大きさに破砕し、他の部分は２mm超となるように所
定の大きさのものに破砕する。破砕機としてはスクリー
ン付きスイング・ハンマークラッシャー型などを用いれ
ばよく、特に炭素棒や紙等が２mm以下に過破砕されない
ように破砕機の周速を制御するなどする。さらに、例え
ば２mm超となるように所定の大きさに破砕したオーバー
サイズ品の破砕、分離を数段階繰り返し行ってもよく、
また破砕の一部を湿式で行ってもよい。 【００２５】この破砕工程に用いる破砕機は、以下に述
べる篩分けによる分離を兼ねる形態のものが多く、オー
バーサイズ品の破砕、篩分けを繰り返すことにより、合
剤を主体とするものの分離が確実になる。 【００２６】上記の破砕工程によって得られた種々の大
きさの破砕品を、マンガン酸化物と酸化亜鉛、すなわち
合剤を主体とし、例えば２mm以下の所定大きさの破砕品
であるアンダーサイズ品と、金属鉄、亜鉛缶、炭素棒、
紙、プラスチックなどを主体とし、例えば２mm超の所定
大きさの破砕品であるオーバーサイズ品とに篩分けす
る。篩分けには振動スクリーン、トロンメル・スクリー
ンなどの篩分機を用いればよく、上記のように、破砕機
に併設されている形態のものが多い。篩分機の篩の目開
きは、合剤を主体とするものの破砕粒の大きさにより選
択すればよく、通常１〜４mm程度、好ましくは２mm程度
とする。 【００２７】上記の破砕、篩分けをオーバーサイズ品に
対しさらに１〜２回繰り返すことによって、破砕に供し
たマンガン乾電池の合剤を主体とするものの７５〜８０
wt%程度をアンダーサイズ品として分離することができ
る。アンダーサイズ品とオーバーサイズ品とに篩分けし
た後はサイズ品毎に処理する。 【００２８】オーバーサイズ品に対して風ひが施され
る。風ひは、篩分けによって得られたオーバーサイズ品
に含まれる紙、プラスチックを風力により分離する工程
である。回収した紙、プラスチックはリサイクルの対象
とはならず、焼却処分する。なお、風ひは破砕工程に伴
って行われる工程であり、また破砕を数回繰り返すとき
などに適宜行われる搬送工程や、篩分け工程において風
ひを繰り返し行うことが好ましい。 【００２９】篩分け工程で得られたオーバーサイズ品に
風ひを施した後、オーバーサイズ品に含まれる磁性物で
ある鉄製外装と非磁性物を磁力により分離する磁力選別
（磁選）を施す。具体的にはドラム磁選機、マグネット
ローラ等を用いればよい。そして、必要に応じ、破砕、
篩分け、圧縮等により減溶化し、さらに必要に応じて精
製を行って金属鉄として回収する。鉄の純度は９７．５
〜９８．８％程度である。なお、鉄製外装のみを効率よ
く回収するため、オーバーサイズ品の破砕、分離を繰り
返す段階で磁力選別も繰り返し実施することが好まし
い。 【００３０】一方、磁力選別により得られた非磁性物か
ら破砕、篩分けにより、亜鉛缶を主体とした亜鉛分を回
収する。このときの篩の目開きは４〜６mm程度である。
この回収した亜鉛分は赤タイプおよびアルカリ・マンガ
ン電池とともに処理する。 【００３１】（３）仮焼工程 上記のように破砕、篩分けによって得られたアンダーサ
イズ品は合剤に由来するマンガン−亜鉛化合物を主体と
する固形分であり、このものは仮焼される。仮焼は仮焼
炉を用い、通常、炉内温度は７００〜９５０℃程度、仮
焼時間は１〜７時間程度とする。 【００３２】このような仮焼を行うことにより、例えば
マンガン酸化物を低級酸化物から高級酸化物に至る種々
の酸化マンガンに、亜鉛分を酸化亜鉛にすることができ
る。また残留塩素分を揮発させ、炭素分を除去すること
もできる。 【００３３】合剤に由来するマンガン−亜鉛化合物を用
いて、乾式法によりフェライトを製造する場合は、合剤
中の炭素分を除去する必要があり、仮焼時間は長い方が
好ましく、４〜７時間程度とする。また、仮焼炉の炉内
雰囲気は、炭素分を除去するために、酸化性雰囲気とす
ることが好ましい。 【００３４】なお、酸化性雰囲気とは、マンガンの高級
酸化物が生成する雰囲気である。 【００３５】（４）粉砕・篩分け工程 仮焼によって得られた仮焼品は粉砕し、所定の粒度以下
とする。粉砕はスクリーン付パルベライザーなどにより
行い、例えば篩の目開きは０．２〜０．４mm程度とす
る。 【００３６】上記の粉砕機は篩分けを兼ねるものである
が、さらに所定の目開きの篩を用いて篩分けを行っても
よい。この篩分けは、フェライトを乾式法によって製造
するときに有効である。篩分けにより、工程中、機械か
ら混入する鉄分や、炭素分を除去することができる。 【００３７】この粉砕品は、主としてマンガン酸化物と
亜鉛酸化物との混合物であり、ＭｎＯ換算のマンガン酸
化物含有量は５７〜６６wt% 程度、ＺｎＯ換算の亜鉛酸
化物含有量は２６〜３２wt% 程度である。また、不純物
としては、Ｃｌ、Ｃ等がまず挙げられ、このほかＳｉＯ
2 、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｐ、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ等が挙げら
れる。一般に、不純物量は、Ｃｌ；０．０３〜０．６０
wt% 、Ｃ；０．０２〜０．５wt% 程度であり、またＳｉ
Ｏ2 ；０．０１〜０．０６wt% 、ＣａＯ；０．０１５〜
０．０６wt% 、ＭｇＯ；０．０１５〜０．０４wt% 、
Ｐ；０．００３〜０．０１wt% 、Ｎａ2 Ｏ；０．０２〜
０．０３wt% 、Ｋ2 Ｏ；０．０１〜０．０３wt% 程度で
ある。 【００３８】これらの不純物量については、用途等によ
って適宜、使い分ければよく、乾式法による場合上記範
囲の不純物量であれば、そのまま高性能フェライトの原
料として使用することができるが、なかでもＣｌ；０．
３wt% 以下、Ｃ；０．２wt%以下のものを用いることが
好ましい。また、Ｆｅ2 Ｏ3 が２〜３wt% 含まれるが、
これらはフェライト原料となる化合物であるので、むし
ろ有用である。 【００３９】なお、仮焼品は仮焼後に水洗して精製して
もよい。これにより、合剤に含まれるナトリウムないし
カリウム化合物、酸化カルシウム、さらには塩素化合物
などの不純物を除去することができる。 【００４０】このようにして、黒タイプから、高性能フ
ェライトの原料となる高純度フェライト原料が得られ
る。 【００４１】次にライン（II）の赤タイプとアルカリ・
マンガン電池とを合わせたものの処理について述べる。 【００４２】これらの赤タイプ等の乾電池の処理につい
ても原則的には黒タイプの処理と同様であり、黒タイプ
の処理の（２）の工程でオーバーサイズ品から得られた
亜鉛缶を一緒に処理する点を除けば黒タイプの処理と大
きく異なるところはない。 【００４３】ただし、これらの赤タイプ等の乾電池から
は汎用フェライトを得ることを目的とするため、亜鉛分
は多い方が望ましいので、これらの乾電池の（２）の工
程の破砕・篩分けにより得られた合剤と負極作用物質で
ある亜鉛分は一緒に仮焼を行う。 【００４４】また、通常、黒タイプから得られる亜鉛缶
は、破砕されているので、赤タイプ等を処理して得られ
た合剤等に、黒タイプの亜鉛缶を加えることが行われる
が、黒タイプの亜鉛缶を赤タイプ等の乾電池と一緒に破
砕してもよい。 【００４５】また、仮焼は、黒タイプからのものに比
べ、構成材料を広く用いているので、酸化物への変換、
不純物の除去をより適切に行うために、黒タイプからの
ものに比べ、若干高温にするか長時間行うことが好まし
い。 【００４６】このように赤タイプ等の乾電池から得られ
る仮焼粉砕品であるマンガン酸化物と亜鉛酸化物の混合
物におけるＭｎＯ換算のマンガン酸化物含有量は２０〜
３０wt% 、ＺｎＯ換算の亜鉛酸化物含有量は４５〜６５
wt% 程度である。また、不純物量はＣｌ；０．０８〜
０．３５wt% 、Ｃ；０．１〜０．５wt% であり、またこ
のほかの不純物量はＳｉＯ2 ；０．３〜０．７wt% 、Ｃ
ａＯ；０．０４〜０．１３wt% 、ＭｇＯ；０．０３〜
０．０８wt% 、Ｐ；０．０２〜０．０６wt% 、Ｎａ2
Ｏ；０．０２〜０．０７wt% 、Ｋ2 Ｏ；０．０６〜０．
２５wt% 程度である。 【００４７】このようにして汎用フェライトの原料とな
る汎用フェライト原料が得られる。 【００４８】上記の２系統の工程によって得られた高純
度フェライト原料と汎用フェライト原料から各々通常の
フェライト化プロセスに従ってフェライトが製造され
る。 【００４９】フェライトの製造は乾式法によることが好
ましい。 【００５０】以下にその一例を示す。 【００５１】黒タイプから得られた高純度フェライト原
料では、このものと、市販の酸化第二鉄とを所定割合で
混合する。この場合、さらに目的とするフェライト組成
に応じ、市販の四三酸化マンガンおよび酸化亜鉛等を添
加して成分調整を行う。 【００５２】混合は湿式混合機または乾式混合機により
行えばよく、適宜、水などの溶媒を添加して行ってもよ
い。この混合の後、スプレードライヤーを用いて乾燥
し、その後仮焼成を行う。仮焼成は、例えば空気雰囲気
中で７００〜１１００℃の温度で１〜４時間程度行う。 【００５３】この仮焼成したものを所定の粒径（平均粒
径１．０〜３．０μm ）まで粉砕する。粉砕は、粗粉砕
機および微粉砕機などを用いて行う。その後、スプレー
ドライヤーなどにより乾燥し、造粒し、成形する。 【００５４】所定の形状とされた成形体は、その後、焼
成ないし焼結される。焼結は電気炉等を用いて行えばよ
く、焼結雰囲気、温度、時間等の条件は、通常のものと
すればよい。 【００５５】なお、フェライトの磁気特性の改善の目的
から、上記酸化物中に存在する不純物のほかに、微量の
添加物を適宜添加してもよい。 【００５６】通常、焼結雰囲気は空気あるいは空気と窒
素との混合雰囲気とすればよく、焼結温度は１１５０〜
１４００℃、焼結時間は１〜５時間程度とする。 【００５７】このようにして、ＭｎＯ−ＺｎＯ系フェラ
イトの高性能フェライト製品が得られる。 【００５８】一方、赤タイプ等から得られた汎用フェラ
イトにおいても、黒タイプの場合と同様にして、目的と
するフェライト組成に応じ、市販の金属酸化物や仮焼に
より金属酸化物となる前駆体（水酸化物等）などを加え
て汎用フェライト材料を得ることができ、汎用フェライ
ト製品とすることができる。 【００５９】このようなフェライトは、電源用トラン
ス、通信、無線用トランス、ＣＲＴ偏向ヨーク、電磁ノ
イズフィルタ、複写機用のキャリア等に用いられる。 【００６０】 【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
する。 【００６１】実施例１ 形状選別、重量選別および色彩選別などを適宜組み合わ
せて廃乾電池１０００kgから黒タイプ品４００kg、アル
カリ・マンガン電池および赤タイプ品６００kgを得た。 【００６２】その後、黒タイプについて以下に述べる処
理を行った。 【００６３】黒タイプ４００kgをスクリーン付きスイン
グ・ハンマークラッシャー型破砕機を用いて破砕し篩分
けを行った。このときのスクリーンは振動スクリーンで
あり、目開き２mmの篩を具えるものである。破砕は、合
剤が２mm以下になるような周速で行った。この破砕、篩
分けを２mm超に対して、２回繰り返した。このようにし
て最終的に２mm以下の合剤を主体とするものの粉末２０
０kgを得た。この粉末を仮焼炉により８００℃程度の温
度で５時間程度、酸化性雰囲気の中で仮焼した。その
後、仮焼品を目開き０．３mmのスクリーン付きパルベラ
イザーを用いて粉砕し、１０８kgの仮焼粉砕品を得た。
この粉砕品の組成を調べたところ、ＭｎＯ：５９．７wt
% 、ＺｎＯ：２８．７wt% 、Ｆｅ2 Ｏ3 ：２．６wt% 、
Ｃ：０．０６wt% 、Ｃｌ：０．０９wt% であった。 【００６４】上記のようにして得られた仮焼粉砕品８１
kgを用い、このものに市販の酸化第二鉄２８７kgを加
え、さらに四酸化三マンガン４２kgを添加して所定のフ
ェライト組成になるようにした。なお、原料粉末の平均
粒径は３μm 程度である。このものを湿式混合機により
混合してパン造粒機により混合粉末を造粒した後、９５
０℃にて２時間仮焼を行った。得られた仮焼粉を、粗粉
砕機および微粉砕機で平均粒径１．５μm まで粉砕し、
スプレー乾燥機で造粒した後、粉体自動成形機にてトロ
イダル状に成形し、成形体を得た。この成形体を電気炉
で焼結した。焼結は、空気と窒素との混合雰囲気（酸素
分圧０．１〜５％、１atm ）で、１３５０℃にて３時間
行った。 【００６５】このようにしてＭｎＯ−ＺｎＯ系フェライ
トで構成した環状の磁心を得た。このものの寸法は、外
径：３１mm、内径：１９mm、厚さ７mmとした。このよう
にして得られたフェライト磁心の組成は、Ｆｅ2 Ｏ3 ：
５３．８モル％、ＭｎＯ：３８．２モル％、ＺｎＯ：
８．０モル％であった。得られたフェライト磁心につい
て、磁気特性を測定したところ、飽和磁束密度：４９０
ｍＴ、初透磁率：２０００、コア損失：５００kW/m3 で
あり、電源トランス用等の磁心として実用レベルにある
ことが確認された。 【００６６】前記の篩分けによって得られたオーバーサ
イズ品２００kgに風速１２〜１７m/s の条件下で風ひを
行い風ひ物１２kgを得た。このものは主として紙、プラ
スチックであり、焼却、廃棄した。オーバーサイズ品に
含まれる鉄製外皮をドラムタイプ磁選機またはマグネッ
ト・ローラによる磁力選別を行って分離した。なお、オ
ーバーサイズ品に対し、繰り返し行う破砕、篩分けの工
程で磁力選別を繰り返した。このようにしてスクラップ
鉄４４kgを得た。鉄の純度は９８％であった。磁力選別
で分離した非磁性物を破砕機により破砕し、篩分けを行
った。篩の目開きは５mmとして炭素棒をアンダーサイズ
に破砕して亜鉛缶を主体とするものと分離した。破砕、
篩分けによって亜鉛缶５６kgを得た。 【００６７】一方、アルカリ・マンガン電池および赤タ
イプ６００kgをスクリーン付きスイング・ハンマークラ
ッシャー型破砕機を用いて破砕し、篩分けを行った。こ
のときのスクリーンは振動スクリーンであり、目開き２
mmの篩を具えるものである。破砕は、合剤が２mm以下に
なるような周速で行った。この破砕、篩分けを２mm超に
対して、２回繰り返した。 【００６８】このようにして、最終的に２mm以下の合剤
を主体とするものの粉末３８４kgを得た。この粉末に黒
タイプより得られた亜鉛缶５６kgを混合し、こうして得
られた粉末を仮焼炉に投入して８００℃程度の温度で６
時間程度、酸化性雰囲気で仮焼を行った。 【００６９】その後、仮焼品を目開き０．３mmのスクリ
ーン付きパルベライザーを用いて粉砕し３３６kgの仮焼
粉砕品を得た。この粉砕品の組成を調べたところ、Ｍｎ
Ｏ：２４．８wt% 、ＺｎＯ：５９．６wt% 、Ｆｅ2 Ｏ
3 ：１．８wt% 、Ｃ：０．２wt% 、Ｃｌ：０．２wt% で
あった。 【００７０】上記のようにして得られた仮焼粉砕品６０
kgに、市販の酸化第二鉄３５０kgを加え、さらに酸化亜
鉛４０kg、水酸化マグネシウム９０kgを添加して、所定
のフェライト組成になるようにした。なお、原料粉末の
平均粒径は３μm 程度である。このものを湿式混合機に
より混合してパン造粒機により混合粉末を造粒した後、
９５０℃にて２時間仮焼を行った。得られた仮焼粉を、
粗粉砕機および微粉砕機で平均粒径１．５μm まで粉砕
し、スプレー乾燥機で造粒した後、粉体自動成形機にて
環状に成形し、成形体を得た。この成形体を電気炉で焼
結した。焼結は、空気中（酸素分圧：２１％、１atm ）
で、１３５０℃にて３時間行った。 【００７１】このようにしてＭｎＯ−ＺｎＯ−ＭｇＯ系
フェライトで構成した環状の磁心を得た。このものの寸
法は、外径：３１mm、内径：１９mm、厚さ７mmとした。
このようにして得られたフェライト磁心の組成は、Ｆｅ
2 Ｏ3 ：４６モル％、ＭｎＯ：６モル％、ＭｇＯ：３０
モル％、ＺｎＯ：１８モル％であった。得られたフェラ
イト磁心について、磁気特性を測定したところ、飽和磁
束密度：２５５ｍＴ、初透磁率：３７８、コア損失：１
５３kW/m3 であり、偏向ヨーク等の磁心として実用レベ
ルにあることが確認された。 【００７２】 【発明の効果】本発明により、廃乾電池から実用レベル
にある２種のフェライトを得ることができる。
ライトの製造方法に関し、特にマンガン乾電池を超高性
能品と高性能品とに分け、超高性能品と、高性能品およ
びアルカリ・マンガン電池とから各々フェライトを製造
する方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】最近、電気製品の小型、軽量化が進み、
携帯用のものが増すにつれて、乾電池の使用量が増大し
ている。乾電池のなかで一次電池として使用されている
大部分はマンガン乾電池、アルカリ・マンガン電池であ
り、これらのものは、使用後、一般ゴミと一緒に捨てら
れることが多い。そして、これらの廃乾電池は、自治体
等により、一般ゴミとともに処理される場合やゴミとし
て回収された後回収業者等によって処理される場合など
がある。 【０００３】この回収後の廃乾電池の処理については、
近年、環境保全、資源節減、廃棄物の減容化などが要望
されていることから、種類別に分別する方法や解体する
方法、あるいは有価物を分離回収する方法などが種々提
案されている。 【０００４】これらのなかで、特開平７−８５８９７号
公報、特開平７−８１９４１号公報ないし欧州公開特許
第６３２５１４号公報には、廃乾電池を分別してマンガ
ン乾電池を得、さらに超高性能品と高性能品とのグレー
ド（なお、ここでいうグレードについては、欧州公開特
許第６３２５１４号公報第７頁第５０行〜第１０頁第４
５行に詳述されている。）別に分別し、グレード毎に合
剤部分を回収する方法が、さらに前記特開平７−８１９
４１号公報ないし欧州公開特許第６３２５１４号公報に
は、グレード毎に各々回収した合剤部分をそれぞれ用い
てフェライトを製造する方法が開示されている。しか
し、マンガン乾電池をグレード毎に分別し、各々の合剤
部分からフェライトを製造しているため、亜鉛缶等の非
酸化物やアルカリ・マンガン電池などの有効利用を図る
ことができなかった。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、廃乾
電池からマンガン乾電池とアルカリ・マンガン電池とを
分別し、さらに、マンガン乾電池を超高性能品と高性能
品とに分別し、超高性能マンガン乾電池と、アルカリ・
マンガン電池および高性能マンガン乾電池のそれぞれの
合剤部分を主体にしてそれぞれ組成の異なる実用レベル
にあるフェライトを得ることができ、省資源、環境保全
などの点で好ましい廃乾電池を用いたフェライトの製造
方法を提供することである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）によって達成される。 （１） 廃乾電池からマンガン乾電池とアルカリ・マン
ガン電池とを分別選別し、さらに、前記マンガン乾電池
から超高性能マンガン乾電池と高性能マンガン乾電池と
を分別選別し、超高性能マンガン乾電池を破砕、篩分け
して正極作用物質を主体とするものと金属外装を含むも
のとを得、前記正極作用物質を主体とするものを仮焼
し、マンガン酸化物と亜鉛酸化物とを含む混合物を得、
これらの酸化物を含む混合物を用いて、ＭｎＯおよびＺ
ｎＯ換算で、マンガン酸化物／亜鉛酸化物のモル比
（Ａ）のフェライトを得、一方前記アルカリ・マンガン
電池および高性能マンガン乾電池を破砕、篩分けして正
極作用物質および負極作用物質を主体とするものを得、
さらに前記超高性能マンガン乾電池の金属外装を含むも
のから得られた亜鉛分を加え、このようにして得られた
ものを仮焼し、マンガン酸化物と亜鉛酸化物とを含む混
合物を得、これらの酸化物を含む混合物を用いて、Ｍｎ
ＯおよびＺｎＯ換算で、マンガン酸化物／亜鉛酸化物の
モル比（Ｂ）のフェライトを得、前記Ａ／Ｂが１より大
である廃乾電池を用いたフェライトの製造方法。 【０００７】 【作用】本発明では、廃乾電池から形状選別および重量
選別などによりアルカリ・マンガン電池とマンガン乾電
池とを選別し、さらに色彩選別などにより、マンガン乾
電池を、超高性能品である超高性能マンガン乾電池”Ｐ
Ｕ”（黒タイプ）と、高性能品である高性能マンガン乾
電池”Ｐ”（赤タイプ）とに選別する。 【０００８】このような選別の後に、黒タイプと、アル
カリ・マンガン電池および赤タイプとを別々に分けて破
砕し、破砕物を篩分けして正極作用物質（合剤）を主体
とするものを得る。この場合、黒タイプについて篩分け
することにより上記のアンダーサイズ品としての合剤等
のほか、オーバーサイズ品として金属外装等を主体とす
るものが得られる。金属外装等を主体とするものには鉄
外皮や亜鉛缶などの破砕物が含まれている。したがっ
て、磁選により鉄分と亜鉛分とに分離する。分離した亜
鉛分はアルカリ・マンガン電池および赤タイプから得ら
れた合剤等に混合される。 【０００９】上記のようにして得られた黒タイプの合剤
等に由来する破砕物は仮焼してマンガン酸化物と亜鉛酸
化物にする。 【００１０】一方、アルカリ・マンガン電池および赤タ
イプの合剤等に由来する破砕物と黒タイプから得られた
亜鉛分との混合物に対しては仮焼を施し、この仮焼によ
りマンガン酸化物と亜鉛酸化物が生成する。 【００１１】これらの仮焼品は、さらに水洗してアルカ
リ金属やアルカリ土類金属の酸化物等の不純物を除去し
て精製してもよい。 【００１２】このようにして得られた仮焼品は、各々、
粉砕しフェライトの原料とする。黒タイプの合剤等に由
来するものは、それぞれＭｎＯ換算、ＺｎＯ換算で、マ
ンガン酸化物／亜鉛酸化物のモル比が所定のＡ、例えば
０．８以上、特に０．８〜６．０、１例をあげれば３
５．５／１１．５〜３８．２／８．０程度のフェライト
の原料となり、アルカリ・マンガン電池および赤タイプ
の合剤等に由来するものは、それぞれＭｎＯ換算、Ｚｎ
Ｏ換算で、マンガン酸化物／亜鉛酸化物のモル比が所定
のＢ、例えば０．５以下、特に０．０１〜０．５、１例
をあげれば６．０／１８．０程度のフェライトの原料と
なる。ここで２種のフェライトのＭｎＯ／ＺｎＯの比率
Ａ、ＢはＡ＞Ｂの関係をもち、互いに異なる組成のもの
である。すなわち、Ａ／Ｂは１より大である。 【００１３】したがって、上記原料をそのまま用いて、
好ましくは乾式法により、黒タイプの合剤等からは高性
能フェライトが、またアルカリ・マンガン電池および赤
タイプの合剤等と黒タイプの亜鉛分を合わせたものから
は汎用フェライトが得られる。 【００１４】このように、本発明の特徴は、黒タイプと
アルカリ・マンガン電池および赤タイプから得られる原
料を全体的に利用し、かつ余すところなく２種のフェラ
イトを得る点にある。 【００１５】 【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。 【００１６】本発明では、廃乾電池からマンガン乾電池
とアルカリ・マンガン電池とを選別し、さらにマンガン
乾電池を黒タイプと赤タイプとに分け、黒タイプはこれ
のみで処理してＭｎＯ−ＺｎＯ系の高性能フェライトを
得、一方赤タイプとアルカリ・マンガン電池は一緒に処
理し、さらに黒タイプの処理で得られた亜鉛分を加えて
処理し、ＭｎＯ−ＺｎＯ−ＭｇＯ系の汎用フェライトを
得る。 【００１７】高性能フェライトは、それぞれＭｎＯ換
算、ＺｎＯ換算で、マンガン酸化物／亜鉛酸化物のモル
比が所定のＡ、例えば０．８以上、特に０．８〜６．
０、１例をあげれば３５．５／１１．５〜３８．２／
８．０程度のフェライトであり、汎用フェライトは、そ
れぞれＭｎＯ換算、ＺｎＯ換算で、マンガン酸化物／亜
鉛酸化物のモル比が所定のＢ、例えば０．５以下、特に
０．０１〜０．５、１例をあげれば６．０／１８．０程
度のフェライトである。この場合のＡ／Ｂは１を超え、
本発明では、上記のような分別処理を施すことにより、
廃乾電池から２系統のマンガン酸化物および亜鉛酸化物
の混合物を得ることができ、これらの混合物を各々用い
て乾式法により２種のフェライトを得ることができる。 【００１８】次に本発明のフェライトの製造方法につい
て図１に従って説明する。 【００１９】（１）選別工程 多種の廃乾電池から目的とするアルカリ・マンガン電池
とマンガン乾電池とを選択し、さらにマンガン乾電池を
超高性能マンガン乾電池”ＰＵ”の黒タイプと高性能マ
ンガン乾電池”Ｐ”の赤タイプとのグレード毎に選別す
る工程である。集荷された廃乾電池には、アルカリ・マ
ンガン電池、マンガン乾電池の他に、リチウム電池、水
銀電池、ニカド電池等、品種の異なる電池が混在してお
り、これらのうち、アルカリ・マンガン電池およびマン
ガン乾電池をまず取り出す。ここに、超高性能マンガン
電池は、正極作用物質のＳｉＯ2が０．０６wt％以下、
Ｐが０．０１wt％以下、Ｋ2Ｏが０．０３wt％以下であ
り、高性能マンガン電池は、正極作用物質および負極作
用物質のＳｉＯ2が０．３wt％以上、Ｐが０．０２wt％
以上、Ｋ2Ｏが０．０６wt％以上のものである。 【００２０】具体的には、まず形状選別を行い、アルカ
リ・マンガン電池およびマンガン乾電池の形状の大多数
を占める筒型の単１形、単２形、単３形とその他の型に
選別する。この形状選別には形状選別機を用いて大量、
かつ連続的に各型に選別すればよい。 【００２１】次に、重量選別によりマンガン乾電池とア
ルカリ・マンガン電池とを選別する。すなわち、同じ単
１形であってもアルカリ・マンガン電池の方がマンガン
乾電池に比べて重量が多いことを利用する。この重量選
別には重量選別機を用いて大量かつ連続的に選別を行
う。 【００２２】また、さらに、上記のように選別したマン
ガン乾電池を色彩選別により、黒タイプと赤タイプとに
選別する。黒タイプのものは全体に黒目がちで、赤タイ
プのものは赤色が多いことを利用する。この色彩選別に
は色彩選別機を用いて大量かつ連続的に選別を行う。こ
の黒タイプと赤タイプとの選別には、重量選別を併用す
ることができる。さらに黒タイプと赤タイプとの各々に
おいてメーカー別に選別してもよく、このときは色彩選
別または商標等のメーカー名による選別を行えばよい。
この場合、まず黒タイプと赤タイプとを選別してからメ
ーカー別に選別してもよく、メーカー別に選別してから
黒タイプと赤タイプとを選別してもよい。 【００２３】このように、マンガン乾電池を黒タイプと
赤タイプとに選別した後、黒タイプは黒タイプのみと
し、赤タイプはアルカリ・マンガン電池と一緒にしてお
く。黒タイプはこれのみで処理し、赤タイプはアルカリ
・マンガン電池とともに処理する。まず、ライン（Ｉ）
の黒タイプの処理について述べる。 【００２４】（２）破砕・磁選・篩分け工程 破砕工程は、合剤を主体とするものとその他のものとを
分離することを目的とする工程である。このため、例え
ば合剤を主体とするもののみを２mm以下になるように所
定の大きさに破砕し、他の部分は２mm超となるように所
定の大きさのものに破砕する。破砕機としてはスクリー
ン付きスイング・ハンマークラッシャー型などを用いれ
ばよく、特に炭素棒や紙等が２mm以下に過破砕されない
ように破砕機の周速を制御するなどする。さらに、例え
ば２mm超となるように所定の大きさに破砕したオーバー
サイズ品の破砕、分離を数段階繰り返し行ってもよく、
また破砕の一部を湿式で行ってもよい。 【００２５】この破砕工程に用いる破砕機は、以下に述
べる篩分けによる分離を兼ねる形態のものが多く、オー
バーサイズ品の破砕、篩分けを繰り返すことにより、合
剤を主体とするものの分離が確実になる。 【００２６】上記の破砕工程によって得られた種々の大
きさの破砕品を、マンガン酸化物と酸化亜鉛、すなわち
合剤を主体とし、例えば２mm以下の所定大きさの破砕品
であるアンダーサイズ品と、金属鉄、亜鉛缶、炭素棒、
紙、プラスチックなどを主体とし、例えば２mm超の所定
大きさの破砕品であるオーバーサイズ品とに篩分けす
る。篩分けには振動スクリーン、トロンメル・スクリー
ンなどの篩分機を用いればよく、上記のように、破砕機
に併設されている形態のものが多い。篩分機の篩の目開
きは、合剤を主体とするものの破砕粒の大きさにより選
択すればよく、通常１〜４mm程度、好ましくは２mm程度
とする。 【００２７】上記の破砕、篩分けをオーバーサイズ品に
対しさらに１〜２回繰り返すことによって、破砕に供し
たマンガン乾電池の合剤を主体とするものの７５〜８０
wt%程度をアンダーサイズ品として分離することができ
る。アンダーサイズ品とオーバーサイズ品とに篩分けし
た後はサイズ品毎に処理する。 【００２８】オーバーサイズ品に対して風ひが施され
る。風ひは、篩分けによって得られたオーバーサイズ品
に含まれる紙、プラスチックを風力により分離する工程
である。回収した紙、プラスチックはリサイクルの対象
とはならず、焼却処分する。なお、風ひは破砕工程に伴
って行われる工程であり、また破砕を数回繰り返すとき
などに適宜行われる搬送工程や、篩分け工程において風
ひを繰り返し行うことが好ましい。 【００２９】篩分け工程で得られたオーバーサイズ品に
風ひを施した後、オーバーサイズ品に含まれる磁性物で
ある鉄製外装と非磁性物を磁力により分離する磁力選別
（磁選）を施す。具体的にはドラム磁選機、マグネット
ローラ等を用いればよい。そして、必要に応じ、破砕、
篩分け、圧縮等により減溶化し、さらに必要に応じて精
製を行って金属鉄として回収する。鉄の純度は９７．５
〜９８．８％程度である。なお、鉄製外装のみを効率よ
く回収するため、オーバーサイズ品の破砕、分離を繰り
返す段階で磁力選別も繰り返し実施することが好まし
い。 【００３０】一方、磁力選別により得られた非磁性物か
ら破砕、篩分けにより、亜鉛缶を主体とした亜鉛分を回
収する。このときの篩の目開きは４〜６mm程度である。
この回収した亜鉛分は赤タイプおよびアルカリ・マンガ
ン電池とともに処理する。 【００３１】（３）仮焼工程 上記のように破砕、篩分けによって得られたアンダーサ
イズ品は合剤に由来するマンガン−亜鉛化合物を主体と
する固形分であり、このものは仮焼される。仮焼は仮焼
炉を用い、通常、炉内温度は７００〜９５０℃程度、仮
焼時間は１〜７時間程度とする。 【００３２】このような仮焼を行うことにより、例えば
マンガン酸化物を低級酸化物から高級酸化物に至る種々
の酸化マンガンに、亜鉛分を酸化亜鉛にすることができ
る。また残留塩素分を揮発させ、炭素分を除去すること
もできる。 【００３３】合剤に由来するマンガン−亜鉛化合物を用
いて、乾式法によりフェライトを製造する場合は、合剤
中の炭素分を除去する必要があり、仮焼時間は長い方が
好ましく、４〜７時間程度とする。また、仮焼炉の炉内
雰囲気は、炭素分を除去するために、酸化性雰囲気とす
ることが好ましい。 【００３４】なお、酸化性雰囲気とは、マンガンの高級
酸化物が生成する雰囲気である。 【００３５】（４）粉砕・篩分け工程 仮焼によって得られた仮焼品は粉砕し、所定の粒度以下
とする。粉砕はスクリーン付パルベライザーなどにより
行い、例えば篩の目開きは０．２〜０．４mm程度とす
る。 【００３６】上記の粉砕機は篩分けを兼ねるものである
が、さらに所定の目開きの篩を用いて篩分けを行っても
よい。この篩分けは、フェライトを乾式法によって製造
するときに有効である。篩分けにより、工程中、機械か
ら混入する鉄分や、炭素分を除去することができる。 【００３７】この粉砕品は、主としてマンガン酸化物と
亜鉛酸化物との混合物であり、ＭｎＯ換算のマンガン酸
化物含有量は５７〜６６wt% 程度、ＺｎＯ換算の亜鉛酸
化物含有量は２６〜３２wt% 程度である。また、不純物
としては、Ｃｌ、Ｃ等がまず挙げられ、このほかＳｉＯ
2 、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｐ、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ等が挙げら
れる。一般に、不純物量は、Ｃｌ；０．０３〜０．６０
wt% 、Ｃ；０．０２〜０．５wt% 程度であり、またＳｉ
Ｏ2 ；０．０１〜０．０６wt% 、ＣａＯ；０．０１５〜
０．０６wt% 、ＭｇＯ；０．０１５〜０．０４wt% 、
Ｐ；０．００３〜０．０１wt% 、Ｎａ2 Ｏ；０．０２〜
０．０３wt% 、Ｋ2 Ｏ；０．０１〜０．０３wt% 程度で
ある。 【００３８】これらの不純物量については、用途等によ
って適宜、使い分ければよく、乾式法による場合上記範
囲の不純物量であれば、そのまま高性能フェライトの原
料として使用することができるが、なかでもＣｌ；０．
３wt% 以下、Ｃ；０．２wt%以下のものを用いることが
好ましい。また、Ｆｅ2 Ｏ3 が２〜３wt% 含まれるが、
これらはフェライト原料となる化合物であるので、むし
ろ有用である。 【００３９】なお、仮焼品は仮焼後に水洗して精製して
もよい。これにより、合剤に含まれるナトリウムないし
カリウム化合物、酸化カルシウム、さらには塩素化合物
などの不純物を除去することができる。 【００４０】このようにして、黒タイプから、高性能フ
ェライトの原料となる高純度フェライト原料が得られ
る。 【００４１】次にライン（II）の赤タイプとアルカリ・
マンガン電池とを合わせたものの処理について述べる。 【００４２】これらの赤タイプ等の乾電池の処理につい
ても原則的には黒タイプの処理と同様であり、黒タイプ
の処理の（２）の工程でオーバーサイズ品から得られた
亜鉛缶を一緒に処理する点を除けば黒タイプの処理と大
きく異なるところはない。 【００４３】ただし、これらの赤タイプ等の乾電池から
は汎用フェライトを得ることを目的とするため、亜鉛分
は多い方が望ましいので、これらの乾電池の（２）の工
程の破砕・篩分けにより得られた合剤と負極作用物質で
ある亜鉛分は一緒に仮焼を行う。 【００４４】また、通常、黒タイプから得られる亜鉛缶
は、破砕されているので、赤タイプ等を処理して得られ
た合剤等に、黒タイプの亜鉛缶を加えることが行われる
が、黒タイプの亜鉛缶を赤タイプ等の乾電池と一緒に破
砕してもよい。 【００４５】また、仮焼は、黒タイプからのものに比
べ、構成材料を広く用いているので、酸化物への変換、
不純物の除去をより適切に行うために、黒タイプからの
ものに比べ、若干高温にするか長時間行うことが好まし
い。 【００４６】このように赤タイプ等の乾電池から得られ
る仮焼粉砕品であるマンガン酸化物と亜鉛酸化物の混合
物におけるＭｎＯ換算のマンガン酸化物含有量は２０〜
３０wt% 、ＺｎＯ換算の亜鉛酸化物含有量は４５〜６５
wt% 程度である。また、不純物量はＣｌ；０．０８〜
０．３５wt% 、Ｃ；０．１〜０．５wt% であり、またこ
のほかの不純物量はＳｉＯ2 ；０．３〜０．７wt% 、Ｃ
ａＯ；０．０４〜０．１３wt% 、ＭｇＯ；０．０３〜
０．０８wt% 、Ｐ；０．０２〜０．０６wt% 、Ｎａ2
Ｏ；０．０２〜０．０７wt% 、Ｋ2 Ｏ；０．０６〜０．
２５wt% 程度である。 【００４７】このようにして汎用フェライトの原料とな
る汎用フェライト原料が得られる。 【００４８】上記の２系統の工程によって得られた高純
度フェライト原料と汎用フェライト原料から各々通常の
フェライト化プロセスに従ってフェライトが製造され
る。 【００４９】フェライトの製造は乾式法によることが好
ましい。 【００５０】以下にその一例を示す。 【００５１】黒タイプから得られた高純度フェライト原
料では、このものと、市販の酸化第二鉄とを所定割合で
混合する。この場合、さらに目的とするフェライト組成
に応じ、市販の四三酸化マンガンおよび酸化亜鉛等を添
加して成分調整を行う。 【００５２】混合は湿式混合機または乾式混合機により
行えばよく、適宜、水などの溶媒を添加して行ってもよ
い。この混合の後、スプレードライヤーを用いて乾燥
し、その後仮焼成を行う。仮焼成は、例えば空気雰囲気
中で７００〜１１００℃の温度で１〜４時間程度行う。 【００５３】この仮焼成したものを所定の粒径（平均粒
径１．０〜３．０μm ）まで粉砕する。粉砕は、粗粉砕
機および微粉砕機などを用いて行う。その後、スプレー
ドライヤーなどにより乾燥し、造粒し、成形する。 【００５４】所定の形状とされた成形体は、その後、焼
成ないし焼結される。焼結は電気炉等を用いて行えばよ
く、焼結雰囲気、温度、時間等の条件は、通常のものと
すればよい。 【００５５】なお、フェライトの磁気特性の改善の目的
から、上記酸化物中に存在する不純物のほかに、微量の
添加物を適宜添加してもよい。 【００５６】通常、焼結雰囲気は空気あるいは空気と窒
素との混合雰囲気とすればよく、焼結温度は１１５０〜
１４００℃、焼結時間は１〜５時間程度とする。 【００５７】このようにして、ＭｎＯ−ＺｎＯ系フェラ
イトの高性能フェライト製品が得られる。 【００５８】一方、赤タイプ等から得られた汎用フェラ
イトにおいても、黒タイプの場合と同様にして、目的と
するフェライト組成に応じ、市販の金属酸化物や仮焼に
より金属酸化物となる前駆体（水酸化物等）などを加え
て汎用フェライト材料を得ることができ、汎用フェライ
ト製品とすることができる。 【００５９】このようなフェライトは、電源用トラン
ス、通信、無線用トランス、ＣＲＴ偏向ヨーク、電磁ノ
イズフィルタ、複写機用のキャリア等に用いられる。 【００６０】 【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
する。 【００６１】実施例１ 形状選別、重量選別および色彩選別などを適宜組み合わ
せて廃乾電池１０００kgから黒タイプ品４００kg、アル
カリ・マンガン電池および赤タイプ品６００kgを得た。 【００６２】その後、黒タイプについて以下に述べる処
理を行った。 【００６３】黒タイプ４００kgをスクリーン付きスイン
グ・ハンマークラッシャー型破砕機を用いて破砕し篩分
けを行った。このときのスクリーンは振動スクリーンで
あり、目開き２mmの篩を具えるものである。破砕は、合
剤が２mm以下になるような周速で行った。この破砕、篩
分けを２mm超に対して、２回繰り返した。このようにし
て最終的に２mm以下の合剤を主体とするものの粉末２０
０kgを得た。この粉末を仮焼炉により８００℃程度の温
度で５時間程度、酸化性雰囲気の中で仮焼した。その
後、仮焼品を目開き０．３mmのスクリーン付きパルベラ
イザーを用いて粉砕し、１０８kgの仮焼粉砕品を得た。
この粉砕品の組成を調べたところ、ＭｎＯ：５９．７wt
% 、ＺｎＯ：２８．７wt% 、Ｆｅ2 Ｏ3 ：２．６wt% 、
Ｃ：０．０６wt% 、Ｃｌ：０．０９wt% であった。 【００６４】上記のようにして得られた仮焼粉砕品８１
kgを用い、このものに市販の酸化第二鉄２８７kgを加
え、さらに四酸化三マンガン４２kgを添加して所定のフ
ェライト組成になるようにした。なお、原料粉末の平均
粒径は３μm 程度である。このものを湿式混合機により
混合してパン造粒機により混合粉末を造粒した後、９５
０℃にて２時間仮焼を行った。得られた仮焼粉を、粗粉
砕機および微粉砕機で平均粒径１．５μm まで粉砕し、
スプレー乾燥機で造粒した後、粉体自動成形機にてトロ
イダル状に成形し、成形体を得た。この成形体を電気炉
で焼結した。焼結は、空気と窒素との混合雰囲気（酸素
分圧０．１〜５％、１atm ）で、１３５０℃にて３時間
行った。 【００６５】このようにしてＭｎＯ−ＺｎＯ系フェライ
トで構成した環状の磁心を得た。このものの寸法は、外
径：３１mm、内径：１９mm、厚さ７mmとした。このよう
にして得られたフェライト磁心の組成は、Ｆｅ2 Ｏ3 ：
５３．８モル％、ＭｎＯ：３８．２モル％、ＺｎＯ：
８．０モル％であった。得られたフェライト磁心につい
て、磁気特性を測定したところ、飽和磁束密度：４９０
ｍＴ、初透磁率：２０００、コア損失：５００kW/m3 で
あり、電源トランス用等の磁心として実用レベルにある
ことが確認された。 【００６６】前記の篩分けによって得られたオーバーサ
イズ品２００kgに風速１２〜１７m/s の条件下で風ひを
行い風ひ物１２kgを得た。このものは主として紙、プラ
スチックであり、焼却、廃棄した。オーバーサイズ品に
含まれる鉄製外皮をドラムタイプ磁選機またはマグネッ
ト・ローラによる磁力選別を行って分離した。なお、オ
ーバーサイズ品に対し、繰り返し行う破砕、篩分けの工
程で磁力選別を繰り返した。このようにしてスクラップ
鉄４４kgを得た。鉄の純度は９８％であった。磁力選別
で分離した非磁性物を破砕機により破砕し、篩分けを行
った。篩の目開きは５mmとして炭素棒をアンダーサイズ
に破砕して亜鉛缶を主体とするものと分離した。破砕、
篩分けによって亜鉛缶５６kgを得た。 【００６７】一方、アルカリ・マンガン電池および赤タ
イプ６００kgをスクリーン付きスイング・ハンマークラ
ッシャー型破砕機を用いて破砕し、篩分けを行った。こ
のときのスクリーンは振動スクリーンであり、目開き２
mmの篩を具えるものである。破砕は、合剤が２mm以下に
なるような周速で行った。この破砕、篩分けを２mm超に
対して、２回繰り返した。 【００６８】このようにして、最終的に２mm以下の合剤
を主体とするものの粉末３８４kgを得た。この粉末に黒
タイプより得られた亜鉛缶５６kgを混合し、こうして得
られた粉末を仮焼炉に投入して８００℃程度の温度で６
時間程度、酸化性雰囲気で仮焼を行った。 【００６９】その後、仮焼品を目開き０．３mmのスクリ
ーン付きパルベライザーを用いて粉砕し３３６kgの仮焼
粉砕品を得た。この粉砕品の組成を調べたところ、Ｍｎ
Ｏ：２４．８wt% 、ＺｎＯ：５９．６wt% 、Ｆｅ2 Ｏ
3 ：１．８wt% 、Ｃ：０．２wt% 、Ｃｌ：０．２wt% で
あった。 【００７０】上記のようにして得られた仮焼粉砕品６０
kgに、市販の酸化第二鉄３５０kgを加え、さらに酸化亜
鉛４０kg、水酸化マグネシウム９０kgを添加して、所定
のフェライト組成になるようにした。なお、原料粉末の
平均粒径は３μm 程度である。このものを湿式混合機に
より混合してパン造粒機により混合粉末を造粒した後、
９５０℃にて２時間仮焼を行った。得られた仮焼粉を、
粗粉砕機および微粉砕機で平均粒径１．５μm まで粉砕
し、スプレー乾燥機で造粒した後、粉体自動成形機にて
環状に成形し、成形体を得た。この成形体を電気炉で焼
結した。焼結は、空気中（酸素分圧：２１％、１atm ）
で、１３５０℃にて３時間行った。 【００７１】このようにしてＭｎＯ−ＺｎＯ−ＭｇＯ系
フェライトで構成した環状の磁心を得た。このものの寸
法は、外径：３１mm、内径：１９mm、厚さ７mmとした。
このようにして得られたフェライト磁心の組成は、Ｆｅ
2 Ｏ3 ：４６モル％、ＭｎＯ：６モル％、ＭｇＯ：３０
モル％、ＺｎＯ：１８モル％であった。得られたフェラ
イト磁心について、磁気特性を測定したところ、飽和磁
束密度：２５５ｍＴ、初透磁率：３７８、コア損失：１
５３kW/m3 であり、偏向ヨーク等の磁心として実用レベ
ルにあることが確認された。 【００７２】 【発明の効果】本発明により、廃乾電池から実用レベル
にある２種のフェライトを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】廃乾電池から２種のフェライトを製造する工程
を示す工程図である。
を示す工程図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 須田 茂昭
東京都中央区日本橋一丁目13番１号 テ
ィーディーケイ株式会社内
(72)発明者 北川 武生
東京都中央区日本橋一丁目13番１号 テ
ィーディーケイ株式会社内
(56)参考文献 特開 平６−260174（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−85897（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−81941（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−82339（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01M 6/52
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 廃乾電池からマンガン乾電池とアルカリ
・マンガン電池とを分別選別し、さらに、前記マンガン
乾電池から超高性能マンガン乾電池と高性能マンガン乾
電池とを分別選別し、超高性能マンガン乾電池を破砕、
篩分けして正極作用物質を主体とするものと金属外装を
含むものとを得、前記正極作用物質を主体とするものを
仮焼し、マンガン酸化物と亜鉛酸化物とを含む混合物を
得、これらの酸化物を含む混合物を用いて、ＭｎＯおよ
びＺｎＯ換算で、マンガン酸化物／亜鉛酸化物のモル比
（Ａ）のフェライトを得、 一方前記アルカリ・マンガン電池および高性能マンガン
乾電池を破砕、篩分けして正極作用物質および負極作用
物質を主体とするものを得、さらに前記超高性能マンガ
ン乾電池の金属外装を含むものから得られた亜鉛分を加
え、このようにして得られたものを仮焼し、マンガン酸
化物と亜鉛酸化物とを含む混合物を得、これらの酸化物
を含む混合物を用いて、ＭｎＯおよびＺｎＯ換算で、マ
ンガン酸化物／亜鉛酸化物のモル比（Ｂ）のフェライト
を得、 前記Ａ／Ｂが１より大である廃乾電池を用いたフェライ
トの製造方法。
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