JP3490904B2 - 重金属を含んだ粉体ダストの処理方法及び処理設備 - Google Patents
重金属を含んだ粉体ダストの処理方法及び処理設備Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は金属加工工程で捕集
された粉体ダストの処理方法及び処理装置に関する。
された粉体ダストの処理方法及び処理装置に関する。
【０００２】
【背景技術】周知のように、各種工業の製造工程におい
て排出されるダストは、環境汚染を防止するため、サイ
クロンやバグフィルター等の集塵装置で捕集される。即
ち、図２に示すように、キューポラＡ等の金属溶解炉か
らの排煙は冷却装置Ｂで冷却した後、バグフィルターＣ
等の集塵装置で浄化されて大気に排出されるが、金属再
生業、精練業、金属加工業等で発生するダストには重金
属が含まれているので、次のような粉体ダストの処分や
処理には多額の費用がかかる。重金属を含む粉体ダスト
としては、廃バッテリー処理用キューポラ発生ダスト、
精練工程発生捕集ダスト、鉄溶解用キューポラ発生ダス
ト、アルミニウム溶解時の酸化灰、亜鉛溶解時の発生ダ
スト等がある。
て排出されるダストは、環境汚染を防止するため、サイ
クロンやバグフィルター等の集塵装置で捕集される。即
ち、図２に示すように、キューポラＡ等の金属溶解炉か
らの排煙は冷却装置Ｂで冷却した後、バグフィルターＣ
等の集塵装置で浄化されて大気に排出されるが、金属再
生業、精練業、金属加工業等で発生するダストには重金
属が含まれているので、次のような粉体ダストの処分や
処理には多額の費用がかかる。重金属を含む粉体ダスト
としては、廃バッテリー処理用キューポラ発生ダスト、
精練工程発生捕集ダスト、鉄溶解用キューポラ発生ダス
ト、アルミニウム溶解時の酸化灰、亜鉛溶解時の発生ダ
スト等がある。
【０００３】つまり、重金属を含む粉体ダストの一般的
な処分としては、産業廃棄物処理業者への委託廃棄であ
り、この場合、通常では、埋立処分が行われるが、処分
費用の負担、粉体ダストのハンドリング時の周囲環境へ
の飛散、埋立後の排水への重金属の混入による環境汚染
のおそれがある。また、重金属を含む粉体ダストの一部
は、精練山元への処理依頼により重金属の再活用化が行
われているけれども、処理可能な粉体ダストは、有価金
属含有量の高い精練山元の要求品位が満たされるものに
限定される。しかも、この精練山元処理に際しては、粉
体ダストの山元への運搬費、委託処理費の負担、ハンド
リング時の周囲環境への飛散の問題がある。
な処分としては、産業廃棄物処理業者への委託廃棄であ
り、この場合、通常では、埋立処分が行われるが、処分
費用の負担、粉体ダストのハンドリング時の周囲環境へ
の飛散、埋立後の排水への重金属の混入による環境汚染
のおそれがある。また、重金属を含む粉体ダストの一部
は、精練山元への処理依頼により重金属の再活用化が行
われているけれども、処理可能な粉体ダストは、有価金
属含有量の高い精練山元の要求品位が満たされるものに
限定される。しかも、この精練山元処理に際しては、粉
体ダストの山元への運搬費、委託処理費の負担、ハンド
リング時の周囲環境への飛散の問題がある。
【０００４】ところで、複写機やＯＡ機器等の画像処理
装置の使用に伴って多量の廃トナーが発生し、回収され
るが、この廃トナーは磁性体として用いられる鉄分、顔
料カーボンブラック、カーボンブラックに含浸された加
熱溶融バインダーを含んでいるので、この回収廃トナー
のカーボンブラック及びバインダーを燃焼処理した後に
処分される。したがって、同廃トナーの処分処理の場合
も、廃トナー中に含まれた鉄分もリサイクルすることな
く、廃棄されるばかりで、前述した粉体ダストの場合と
同様に、運搬費、処分費用の負担、粉体ダストのハンド
リング時の周囲環境への飛散の問題がある。
装置の使用に伴って多量の廃トナーが発生し、回収され
るが、この廃トナーは磁性体として用いられる鉄分、顔
料カーボンブラック、カーボンブラックに含浸された加
熱溶融バインダーを含んでいるので、この回収廃トナー
のカーボンブラック及びバインダーを燃焼処理した後に
処分される。したがって、同廃トナーの処分処理の場合
も、廃トナー中に含まれた鉄分もリサイクルすることな
く、廃棄されるばかりで、前述した粉体ダストの場合と
同様に、運搬費、処分費用の負担、粉体ダストのハンド
リング時の周囲環境への飛散の問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、以上
に述べたような従来の粉体ダスト及び廃トナーの処理処
分上の問題に鑑み、回収された粉体ダストをハンドリン
グに便利な塊粒状に省エネルギで造粒でき、両粉体ダス
ト及び廃トナー中に含まれた金属成分を効果的に回収で
きる重金属を含んだ粉体ダストの処理方法及び処理設備
を得るにある。
に述べたような従来の粉体ダスト及び廃トナーの処理処
分上の問題に鑑み、回収された粉体ダストをハンドリン
グに便利な塊粒状に省エネルギで造粒でき、両粉体ダス
ト及び廃トナー中に含まれた金属成分を効果的に回収で
きる重金属を含んだ粉体ダストの処理方法及び処理設備
を得るにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、この目
的は、重金属を含んだ粉体ダストを画像処理装置から回
収した廃トナー粉と混和した後、圧縮成形して圧縮時の
摩擦熱でペレット状に造粒し、同造粒ペレットをキュー
ポラ等の金属溶解炉に原料として供給し、金属回収する
と共に燃料としても利用できる重金属を含んだ粉体ダス
トの処理方法により達成される。
的は、重金属を含んだ粉体ダストを画像処理装置から回
収した廃トナー粉と混和した後、圧縮成形して圧縮時の
摩擦熱でペレット状に造粒し、同造粒ペレットをキュー
ポラ等の金属溶解炉に原料として供給し、金属回収する
と共に燃料としても利用できる重金属を含んだ粉体ダス
トの処理方法により達成される。
【０００７】また、前記目的は、本発明によれば、金属
処理工程から捕集された重金属を含んだ粉体ダストを収
容するダストホッパーと、画像処理装置から回収された
廃トナー粉を収容する廃トナーホッパーと、これらのダ
ストホッパー及び廃トナーホッパーからそれぞれ切り出
された粉体ダストと廃トナー粉を混和するパイプコンベ
アと、このパイプコンベアから供給された混和粉を圧縮
発熱させてペレット状の造粒物を成形するスクリュー圧
縮式造粒装置とを備える重金属を含んだ粉体ダストの処
理設備により達成される。
処理工程から捕集された重金属を含んだ粉体ダストを収
容するダストホッパーと、画像処理装置から回収された
廃トナー粉を収容する廃トナーホッパーと、これらのダ
ストホッパー及び廃トナーホッパーからそれぞれ切り出
された粉体ダストと廃トナー粉を混和するパイプコンベ
アと、このパイプコンベアから供給された混和粉を圧縮
発熱させてペレット状の造粒物を成形するスクリュー圧
縮式造粒装置とを備える重金属を含んだ粉体ダストの処
理設備により達成される。
【０００８】後述する本発明の好ましい実施例の説明に
おいては、1)前記粉体ダストと廃トナー粉との混和工程
で粉末樹脂が添加される重金属を含んだ粉体ダストの処
理方法が説明される。
おいては、1)前記粉体ダストと廃トナー粉との混和工程
で粉末樹脂が添加される重金属を含んだ粉体ダストの処
理方法が説明される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図１について本発明の実施
例の詳細を説明する。図１において、サイクロン、バグ
フィルタ等で捕集された重金属を含んだ粉体ダストは回
収用コンテナ１に収容されて搬入され、この回収用コン
テナ１に付設されたスクリュコンベア２によりダストホ
ッパー３に補給される。
例の詳細を説明する。図１において、サイクロン、バグ
フィルタ等で捕集された重金属を含んだ粉体ダストは回
収用コンテナ１に収容されて搬入され、この回収用コン
テナ１に付設されたスクリュコンベア２によりダストホ
ッパー３に補給される。
【００１０】つまり、金属再生業、精練業、金属加工業
等の捕集粉体ダストは、各種の重金属を含んだ状態にあ
るが、同重金属を含んだ粉体ダストはサイクロン、バグ
フィルタから回収用コンテナ１に移されて、処理設備に
搬入され、回収用コンテナ１に付設されたスクリュコン
ベア２の駆動でダストホッパー３に取り出されることに
なる。そして、ダストホッパー３中に一時的に収容され
た重金属を含んだ粉体ダストは、パイプコンベア４を通
ってスクリュー圧縮式造粒装置５に供給されることにな
る。このダストホッパー３には定量切出し機６が備えら
れ、この定量切出し機６によって、後述する廃トナーホ
ッパー７から供給される廃トナー粉との混合割合が調整
される。
等の捕集粉体ダストは、各種の重金属を含んだ状態にあ
るが、同重金属を含んだ粉体ダストはサイクロン、バグ
フィルタから回収用コンテナ１に移されて、処理設備に
搬入され、回収用コンテナ１に付設されたスクリュコン
ベア２の駆動でダストホッパー３に取り出されることに
なる。そして、ダストホッパー３中に一時的に収容され
た重金属を含んだ粉体ダストは、パイプコンベア４を通
ってスクリュー圧縮式造粒装置５に供給されることにな
る。このダストホッパー３には定量切出し機６が備えら
れ、この定量切出し機６によって、後述する廃トナーホ
ッパー７から供給される廃トナー粉との混合割合が調整
される。
【００１１】一方、複写機、プリンター等の画像処理装
置から回収された廃トナー粉は、回収用トナーバック８
に集められて処理設備まで搬送され、同処理設備のチエ
ンブロック９で廃トナーホッパー７の上部へ持ち上げら
れ、上部ハッチ（図示せず）から同廃トナーホッパー７
の内部に投入される。勿論、ここで処理される廃トナー
粉は磁性体として用いられる鉄分、顔料カーボンブラッ
ク、カーボンブラックに含浸された加熱溶融バインダー
を含んだものである。また、この廃トナーホッパー７に
は前述したダストホッパー３と同期して排出する廃トナ
ー粉の量を調整できる定量切出し機６が設けられ、この
定量切出し機６により粉体ダストに廃トナー粉が１０〜
３０重量％だけ混合されるが、この混合割合は粉体ダス
ト及び廃トナーの物理的性質により変化する。重金属を
含んだ粉体ダストに廃トナー粉の代わりに粉末樹脂を混
和しても、ペレット状造粒物が得られることがわかって
いる。
置から回収された廃トナー粉は、回収用トナーバック８
に集められて処理設備まで搬送され、同処理設備のチエ
ンブロック９で廃トナーホッパー７の上部へ持ち上げら
れ、上部ハッチ（図示せず）から同廃トナーホッパー７
の内部に投入される。勿論、ここで処理される廃トナー
粉は磁性体として用いられる鉄分、顔料カーボンブラッ
ク、カーボンブラックに含浸された加熱溶融バインダー
を含んだものである。また、この廃トナーホッパー７に
は前述したダストホッパー３と同期して排出する廃トナ
ー粉の量を調整できる定量切出し機６が設けられ、この
定量切出し機６により粉体ダストに廃トナー粉が１０〜
３０重量％だけ混合されるが、この混合割合は粉体ダス
ト及び廃トナーの物理的性質により変化する。重金属を
含んだ粉体ダストに廃トナー粉の代わりに粉末樹脂を混
和しても、ペレット状造粒物が得られることがわかって
いる。
【００１２】パイプコンベア４で混合された粉体ダスト
及び廃トナー粉は、これらを圧縮するスクリュー圧縮式
造粒装置５に供給され、このスクリュー圧縮式造粒装置
５で充分に圧縮されてダイスから押し出される。つま
り、ここで言うスクリュー圧縮式造粒装置５とは、電動
モータ５ａ等の原動機で駆動されるスクリュー５ｂで供
給原料を減容圧縮してダイス５ｃの穴からペレット状に
変様された造粒物を排出できる周知の造粒装置である。
このスクリュー圧縮式造粒装置５で重金属を含んだ粉体
ダストと廃トナー粉との混合物をスクリュー５ｂで圧縮
した場合、これらの粉体粒子間に摩擦熱が発生し、スク
リュー５ｂを内蔵したシリンダバレル５ｄ内の温度は約
８０〜１２０0Ｃにまで上昇するから、廃トナー粉に含
まれた加熱溶融バインダーが溶融し、同加熱溶融バイン
ダーにより重金属を含んだ粉体ダスト及び廃トナー粉が
ペレット状になってダイスから排出され、放冷により機
械的な強度の高いペレット状造粒物が得られる。
及び廃トナー粉は、これらを圧縮するスクリュー圧縮式
造粒装置５に供給され、このスクリュー圧縮式造粒装置
５で充分に圧縮されてダイスから押し出される。つま
り、ここで言うスクリュー圧縮式造粒装置５とは、電動
モータ５ａ等の原動機で駆動されるスクリュー５ｂで供
給原料を減容圧縮してダイス５ｃの穴からペレット状に
変様された造粒物を排出できる周知の造粒装置である。
このスクリュー圧縮式造粒装置５で重金属を含んだ粉体
ダストと廃トナー粉との混合物をスクリュー５ｂで圧縮
した場合、これらの粉体粒子間に摩擦熱が発生し、スク
リュー５ｂを内蔵したシリンダバレル５ｄ内の温度は約
８０〜１２０0Ｃにまで上昇するから、廃トナー粉に含
まれた加熱溶融バインダーが溶融し、同加熱溶融バイン
ダーにより重金属を含んだ粉体ダスト及び廃トナー粉が
ペレット状になってダイスから排出され、放冷により機
械的な強度の高いペレット状造粒物が得られる。
【００１３】以上のようにして得られる造粒ペレットは
キューポラ等の金属溶解炉に原料として投入処理され
る。これらの造粒ペレットは略一定の大きさの固形物で
あるから、運搬やハンドリング時に飛散することがな
く、金属溶解炉の原料として取扱性がよく、金属溶解炉
での溶解により、粉体ダスト及び廃トナー粉に含まれた
有価重金属を回収できる。また、金属溶解炉での加熱の
場合、廃トナー粉に含まれたカーボンブラックも燃料の
一部となるので、燃焼エネルギの一部として利用され、
金属溶解炉の省エネルギー化に貢献する。勿論、重金属
を含んだ粉体ダスト及び廃トナー粉に粉末樹脂を混入す
る場合にあっては、スクリュー圧縮式造粒装置５での圧
縮工程熱で粉末樹脂が溶融し、溶融バインダーとして機
能するが、同粉末樹脂は、金属溶解炉への投入により、
補助燃料としても働く。
キューポラ等の金属溶解炉に原料として投入処理され
る。これらの造粒ペレットは略一定の大きさの固形物で
あるから、運搬やハンドリング時に飛散することがな
く、金属溶解炉の原料として取扱性がよく、金属溶解炉
での溶解により、粉体ダスト及び廃トナー粉に含まれた
有価重金属を回収できる。また、金属溶解炉での加熱の
場合、廃トナー粉に含まれたカーボンブラックも燃料の
一部となるので、燃焼エネルギの一部として利用され、
金属溶解炉の省エネルギー化に貢献する。勿論、重金属
を含んだ粉体ダスト及び廃トナー粉に粉末樹脂を混入す
る場合にあっては、スクリュー圧縮式造粒装置５での圧
縮工程熱で粉末樹脂が溶融し、溶融バインダーとして機
能するが、同粉末樹脂は、金属溶解炉への投入により、
補助燃料としても働く。
【００１４】なお、前記実施例の説明においては、バッ
グフィルターＣで捕集された粉体ダストを、スクリュコ
ンベア２を付設した回収用コンテナ１に回収する場合を
説明したが、一般のバッグフィルターＣでは、ダスト回
収用バックに粉体ダストを回収するのが普通であるの
で、この場合には、ダスト回収用バックからダストホッ
パー３に粉体ダストが投入されることになる。
グフィルターＣで捕集された粉体ダストを、スクリュコ
ンベア２を付設した回収用コンテナ１に回収する場合を
説明したが、一般のバッグフィルターＣでは、ダスト回
収用バックに粉体ダストを回収するのが普通であるの
で、この場合には、ダスト回収用バックからダストホッ
パー３に粉体ダストが投入されることになる。
【００１５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、共に産業廃棄物である重金属を含んだ粉体ダ
スト及び廃トナー粉を混和圧縮することにより、省エネ
ルギーでペレット状固形物に加工できるするから、同ペ
レット状固形物を金属溶解炉の取扱易い原料として利用
でき、重金属や鉄分ののリサイクル化を行うことができ
る。また、本発明で作られたペレット状固形物は、カー
ボンブラック等の有機物を含むので、燃焼により大きな
エネルギを発生するから、金属溶解炉の燃料としても、
優れている。
によれば、共に産業廃棄物である重金属を含んだ粉体ダ
スト及び廃トナー粉を混和圧縮することにより、省エネ
ルギーでペレット状固形物に加工できるするから、同ペ
レット状固形物を金属溶解炉の取扱易い原料として利用
でき、重金属や鉄分ののリサイクル化を行うことができ
る。また、本発明で作られたペレット状固形物は、カー
ボンブラック等の有機物を含むので、燃焼により大きな
エネルギを発生するから、金属溶解炉の燃料としても、
優れている。
【図１】本発明による粉体ダストの処理設備の略図的概
念図である。
念図である。
【図２】従来のキューポラの集塵設備の説明図である。
１ 回収用コンテナー
２ スクリュコンベア
３ ダストホッパー
４ パイプコンベア
５ スクリュー圧縮式造粒装置
６ 定量切出し機
７ 廃トナーホッパー
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｃ２２Ｂ 7/02 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３Ｌ
３０３Ａ
３０３Ｅ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B09B 3/00 - 5/00
C10L 5/48
C22B 7/02
Claims (3)
- 【請求項１】 重金属を含んだ粉体ダストを画像処理装
置から回収した廃トナー粉と混和した後、圧縮成形して
圧縮時の摩擦熱でペレット状に造粒し、同造粒ペレット
をキューポラ等の金属溶解炉に原料として供給し、金属
回収すると共に燃料としても利用することを特徴とする
重金属を含んだ粉体ダストの処理方法。 - 【請求項２】 前記粉体ダストと廃トナー粉との混和工
程で粉末樹脂が添加されることを特徴とする請求項１記
載の重金属を含んだ粉体ダストの処理方法。 - 【請求項３】 金属処理工程から捕集された重金属を含
んだ粉体ダストを収容するダストホッパーと、画像処理
装置から回収された廃トナー粉を収容する廃トナーホッ
パーと、これらのダストホッパー及び廃トナーホッパー
からそれぞれ切り出された粉体ダストと廃トナー粉を混
和するパイプコンベアと、このパイプコンベアから供給
された混和粉を圧縮発熱させてペレット状の造粒物を成
形するスクリュー圧縮式造粒装置とを備えることを特徴
とする重金属を含んだ粉体ダストの処理設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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