JP6589238B2 - 低融点合金の回収装置および回収方法 - Google Patents

Description

本発明は、低融点合金を回収する装置および方法に関するものである。

低融点合金は、半田や電子材料として用いられるほか、工作機械で精密加工を行う際に、被加工物を固定する治具の材料としても用いられる。このような様々な用途を有する低融点合金は高価であるため、回収して再利用することが望ましい。

被加工物の固定治具は、精密加工の過程で、被加工物と一緒に削れてしまうことがある。この固定治具の材料に低融点合金を用いている場合、低融点合金と被加工物の切削屑が混ざった状態で発生する。混合した切削屑から低融点合金を回収する方法は、まず、切削屑を低融点合金の融点まで加熱し、低融点合金を溶解させる。その後、網などを用いて手作業で異物を取り除き、低融点合金のみを回収する。

そのほか、切削屑から低融点合金を回収しないで、産業廃棄物として廃棄する場合もある。

前記切削屑の中に被加工物の切削屑（チタン、アルミニウムなど）が多い場合、遠心分離等の分離作業を行う段階でいくつかの問題が生じる。例えば、大量の被加工物の切削屑が障害となり、低融点合金の回収率が低下する。また、遠心分離等を行った槽の下部に大量の切削屑が溜まるため、極端な場合、分離操作を行うたびに清掃作業等のメンテナンスが必要となり、低融点合金の回収量が少なくなる。

そこで本発明の主たる目的は、低融点合金の回収率を向上させる回収装置および回収方法を提供することである。また、遠心分離等を行う槽のメンテナンス性を向上させることである。

上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
ビスマス、スズ、鉛、インジウム、カドミウム、アンチモン、亜鉛、ガリウムからなる群から選ばれる１６℃〜１８３℃の温度範囲で溶解する低融点合金と、前記低融点合金以外の不純物を含む被処理物から、前記低融点合金を分離して回収する低融点合金の回収装置であって、
前記被処理物を低融点合金の溶解温度以上に加熱する加熱手段と、溶解した被処理物の排出口を有する溶解槽と；
前記溶解した被処理物を遠心分離する遠心分離手段と、分離した低融点合金の排出口を有する分離槽と；を有し、
前記溶解槽の内部、あるいは前記溶解槽と前記分離槽の間に、不純物分離手段を設けたことを特徴とする低融点合金の回収装置。

（作用効果）
溶解と分離を行うとともに、溶解と分離を別々の槽で行う構成とした。溶解槽において、低融点合金の溶解温度以上に加熱することで、低融点合金とそれ以外の不純物（以下、「不純物」という）の融点の違いを用いて、低融点合金と不純物とを分離できる。とりわけ、被処理物を撹拌溶解すると、多くの場合、低融点合金が塊となるので、不純物との分離が容易となる。
被処理物中に不純物（チタンやアルミニウムなどの工作機械での切削屑）が多いまま、溶解槽を設けないで、直接的に遠心分離すると、不純物が障害物となって分離（回収）効率が低い。また、不純物が多いとこれが分離槽内に溜まるので、メンテナンスの頻度が多くなり、処理効率の低下を招く。
しかるに、溶解槽で、低融点合金を塊状化しておくと、分離槽における遠心分離効率が高まる。また、たとえば、溶解槽内に、あるいは溶解槽と分離槽との間に予め不純物分離手段を設けると、分離槽へ移行する不純物の量を減らすことができるので、遠心分離効率が高まる。

（削除）

また、溶解槽内に、あるいは溶解槽と分離槽との間に予め不純物分離手段を設けると、分離槽へ移行する不純物の量を減らすことができるので、遠心分離効率が高まる。

＜請求項２記載の発明＞
前記溶解槽を２以上設け、各溶解槽で溶解作業を同時に行うことができる構成とした請求項１記載の低融点合金の回収装置。

（作用効果）
各溶解槽で溶解作業を同時に行う並列処理が可能になるため、単位時間当たりの処理能力を向上できる。また、溶解槽が２つ以上あると、１つの溶解槽をメンテナンスで停止している間も、他の溶解槽で溶解作業を行うことができるため、生産性を向上できる。

＜請求項３記載の発明＞
前記分離槽を２以上設け、各分離槽で分離作業を同時に行うことができる構成とした請求項１または２記載の低融点合金の回収装置。

（作用効果）
各溶解槽で分離作業を同時に行う並列処理が可能になるため、処理能力を向上できる。また、分離槽が２つ以上あると、１つの分離槽をメンテナンスで停止している間も、他の分離槽で分離作業を行うことができるため、生産性を向上できる。

＜請求項４記載の発明＞
前記溶解槽と分離槽の間に、前記溶解槽および分離槽の少なくとも一方の槽をさらに設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の低融点合金の回収装置。

（作用効果）
溶解槽で溶解した被処理物をさらに別の溶解槽で溶解することで、溶解度を向上できる。また、分離槽で分離した低融点合金をさらに別の分離槽で分離することで、最終的に得る低融点合金の純度を向上できる。

＜請求項５記載の発明＞
ビスマス、スズ、鉛、インジウム、カドミウム、アンチモン、亜鉛、ガリウムからなる群から選ばれる１６℃〜１８３℃の温度範囲で溶解する低融点合金と、前記低融点合金以外の不純物を含む被処理物から、前記低融点合金を分離して回収する低融点合金の回収方法であって、
前記被処理物の供給口を介して溶解槽に供給した被処理物を低融点合金の溶解温度以上に加熱して溶解し、溶解した被処理物を排出する溶解工程と、
前記溶解した被処理物の供給口を介して分離槽に供給した被処理物を回転させて低融点合金を遠心分離し、分離した低融点合金を排出する分離工程と、を有し、
前記溶解槽の内部、あるいは前記溶解槽と前記分離槽の間に、不純物分離手段を設け、前記不純物分離手段によって前記分離槽へ移行する不純物の量を減らすことを特徴とする低融点合金の回収方法。

（作用効果）
請求項１と同様の作用効果を奏する。

＜請求項６記載の発明＞
前記溶解工程は、２以上の溶解槽で溶解作業を同時に行う請求項５記載の低融点合金の回収方法。

（作用効果）
請求項２と同様の作用効果を奏する。

＜請求項７記載の発明＞
前記分離工程は、２以上の分離槽で分離作業を同時に行う請求項５または６記載の低融点合金の回収方法。

（作用効果）
請求項３と同様の作用効果を奏する。

＜請求項８記載の発明＞
前記溶解工程と分離工程の間に、前記溶解工程および分離工程の少なくとも一方の工程をさらに設けた請求項５〜７のいずれか１項に記載の低融点合金の回収方法。

（作用効果）
請求項４と同様の作用効果を奏する。

本発明によれば、低融点合金の回収率を向上させることができる。また、遠心分離に用いる分離槽のメンテナンス性も向上させることもできる。

本発明に係る低融点合金の回収装置の側面図である。 図１の回収装置のフロー図である。 他の実施例に係る回収装置のフロー図である。 他の実施例に係る回収装置のフロー図である。 他の実施例に係る回収装置のフロー図である。 他の実施例に係る回収装置のフロー図である。

以下、本発明に係る低融点合金の回収装置及び回収方法の好適な実施例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明文及び図面は、本発明の実施形態の一例を示したものにすぎず、本発明の内容をこの実施形態に限定して解釈すべきでない。

（低融点合金Ａ）
本発明に係る低融点合金の回収装置１は、被処理物Ｗ（低融点合金Ａとそれ以外の不純物Ｂの混合物）から、低融点合金Ａを分離し、回収する。この低融点合金Ａは、ビスマス、スズ、鉛、インジウム、カドミウム、アンチモン、亜鉛、ガリウムからなる群から選ばれる成分を主成分とする合金である。特に、ビスマスおよびスズを主体とし、必要によってインジウムを添加したものが、前記被加工物の固定治具として好適である。なお、低融点合金の溶融温度としては、１６℃〜１８３℃を例示できる。

前記低融点合金Ａの具体例としては、株式会社大阪アサヒメタル工場製の「Ｕアロイ」シリーズを挙げることができる。このシリーズとして、融点１６℃〜１８３℃の様々な種類の低融点合金Ａが販売されている。

本発明に係る低融点合金の回収装置１を用いて、低融点合金Ａとそれ以外の不純物Ｂとの分離を行う際、融点９０℃〜１５０℃の範囲の低融点合金が特に好適である。

前記低融点合金Ａは、被加工物の固定治具などに用いられる。そして、被加工物を切削する精密加工等の過程で、固定治具も削られてしまった場合に、低融点合金Ａの切削屑が発生する。

なお、低融点合金Ａ以外の不純物Ｂの例としては、チタン、アルミニウム、ステンレス、銅、鉄、ガラスなどの被加工物（加工対象となる材料。Ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ。）の切削屑を挙げることができる。これらの切削屑は、一つの物質のみ（例えば、チタンのみ）からなる場合もあれば、二以上の物質の混合物（例えば、チタンとアルミニウムの混合物）からなる場合もある。

そして、被処理物Ｗの例としては、低融点合金Ａの切削屑とそれ以外の不純物Ｂの切削屑の混合物を挙げることができるが、これに限られるものではない。その他の被処理物Ｗの例としては、低融点合金Ａを含む家電製品の破砕物（破砕していない状態のものでも良い）や、研究過程で制作した低融点合金Ａを含む試作品（前記と同様に、破砕していない状態のものでも良い）などを挙げることができる。

（溶解槽２）
本発明に係る低融点合金の回収装置１は、溶解槽２を備えている。図１に示した溶解槽２は、被処理物Ｗの供給口３と、供給した被処理物Ｗを保持する円筒形の容器４と、容器４内の被処理物Ｗを排出する排出口５を有する。この容器４の例として、黒鉛坩堝等の耐火物を挙げることができる。また、容器４の形状は角柱形等の他の形状であっても良い。さらに、この容器４の上面４Ａは、取っ手６付きの開閉可能な蓋７となっており、回収装置１を使用した後に、蓋７を外して容器４の内部を清掃することができる。蓋７としては自動開閉にしてもよい。前記被処理物Ｗの供給口３は、蓋７の一部に設けた開閉可能な窓から構成されている。

そして、前記溶解槽２には、容器４内に供給された被処理物Ｗに熱を加えて溶解させる加熱手段８が取り付けられている。この加熱手段８としては、直接加熱式と間接加熱式のどちらのタイプを採用しても良い。例えば、高周波、プラズマ、電子ビーム等を用いた間接加熱式の加熱手段８を用いることができる。また、加熱バーナー等を用いた直接加熱式の加熱手段８を用いても良い。図１の回収装置１は、加熱手段８として熱線を用いており、容器４の外周壁を取り囲むように配置している。なお、容器４内部の構造を見やすくするため、最上部以外の熱線は横断面のみを示している。

さらに、この溶解槽２には、容器４内の被処理物Ｗを撹拌する撹拌手段９を取り付けることが好ましい。図１の撹拌手段９は、回転軸９Ａ、支持軸９Ｂ、撹拌翼９Ｃおよびモーター９Ｄを有する。回転軸９Ａは、容器４の底面４Ｂ外方から容器４の底面４Ｂ中心部を貫通し、容器４の上面４Ａ中心部へ向かって延在する。支持軸９Ｂは、回転軸９Ａから回転軸９Ａと垂直方向に延在し、後述する撹拌翼９Ｃを支持する。撹拌翼９Ｃは、支持軸９Ｂの先端部に取り付けられ、容器４の上下方向延在する板状部材からなる。モーター９Ｄは、容器４の底面４Ｂ外方に設置され、回転軸９Ａを回転させる。この撹拌手段９によって、溶解前、溶解中または溶解後の被処理物Ｗが撹拌される。この撹拌操作により、被処理物Ｗの溶解速度が速くなる。それとともに、撹拌しない場合と比べて、被処理物Ｗをより均質に溶解することができる。

ここで、溶解槽２の取り付け構造例について、図１を参照しながら説明する。まず、工場等の床面に支持台１０を配置し、支持台１０に支柱１１を取り付けている。この支柱１１は、基端部１１Ａが支持台１０に固定され、支持台１０から上方へ向かって垂直に延在するとともに、先端側が途中から斜め方向に延在している。そして、この支柱１１の先端部１１Ｂに溶解槽２の底面４Ｂの一部を固定している。このように溶解槽２を斜めに取り付けることで、被処理物Ｗが容器４の片側底部４Ｃに集まるため、被処理物Ｗの量が少ない場合であっても、溶解処理を行うことができる。また、容器４を斜めに設置することにより、容器４を水平に置いた場合よりも、奥行きが短くなるため、置き場所が小さくなるという利点もある。なお、支柱１１の傾斜面には、撹拌手段９のモーター９Ｄが載置されている。

次に、容器４内に供給された被処理物Ｗを加熱する温度について説明する。この加熱温度は、被処理物Ｗに含まれる低融点合金Ａを溶解させるため、低融点合金Ａの融点よりも高い温度とする。また、低融点合金Ａ以外の不純物Ｂを溶解させてしまうと、最終製品（回収した低融点合金Ａ）の中に溶解した不純物Ｂが混入する可能性が高くなり、低融点合金Ａの純度が低下してしまう。したがって、加熱温度は、不純物Ｂの融点よりも低い温度にすることが好ましい。具体的には、被処理物Ｗに含まれる低融点合金Ａやそれ以外の不純物Ｂの成分によって、加熱温度を変えることが好ましい。

溶解した低融点合金Ａは、溶解槽２の排出口５から排出され、溶解槽２と分離槽２０の連絡通路として機能するパイプ１２、好ましくは保温又はヒータによる加熱手段を有する構造のパイプ１２を通過して、後段の分離槽２０へと自由落下する。このパイプ１２の途中には手動又は自動バルブ１３が設けられており、分離槽２０に供給する溶解した低融点合金Ａの量を調整している。なお、排出口５には、メッシュまたはパンチングの篩（図示しない）が設けられており、この篩によって、溶解した低融点合金Ａに混入している非溶解物（不純物Ｂ）を分離する。なお、加熱手段８の加熱温度によっては、低融点合金Ａ以外の不純物Ｂの一部または全部が溶解する可能性もある。この場合、溶解した不純物Ｂは、溶解した低融点合金Ａとともに、後段の分離槽２０へ流れ落ちる。また、溶解していない不純物Ｂであっても、排出口５の篩の目よりも小さな不純物Ｂは、篩の目を通過して、溶解した低融点合金Ａとともに分離槽２０へ移動する。

（分離槽２０）
本発明に係る回収装置１は、溶解槽２のほかに分離槽２０も備えている。この分離槽２０は、溶解槽２と一体として設けられておらず、別体として設けられている。図１に示した分離槽２０は、被処理物Ｗの供給口２１と、供給した被処理物Ｗを保持する円筒形の容器２２と、容器２２内の被処理物Ｗを排出する排出口２３を有する。この容器２２には、溶解槽２で熱せられた低融点合金Ａが供給される。そのため、容器２２の素材には、耐熱性の素材を採用することが好ましい。また、溶解槽２と同様に、この容器２２の上面２２Ａに、取っ手２４付きの開閉可能な蓋２５が設けられており、容器２２の内部が清掃可能となっている。

また、分離槽２０の容器２２内には、周壁に篩が形成されたバスケット２６が設けられている。そして、このバスケット２６には、バスケット２６を回転させる回転手段２７が接続されている。図１の回転手段２７の例としては図示のように、回転軸２７Ａ、モーター２７Ｃ、およびチェーン２７Ｂを有する。回転軸２７Ａは、容器２２の底面２２Ｂ外方から、容器２２およびバスケット２６の底面中心部を貫通してバスケット２６上面中心部まで延在している。また、モーター２７Ｃは、支持台１０の傾斜部に取り付けられ、回転軸２６Ａを回転させる動力を発生させる。また、チェーン２７Ｂは、モーター２７Ｃの先端部と、容器２２の底面２２Ｂ外方に位置する回転軸２７Ａを連結し、モーター２７Ｃの動力を回転軸２７Ａに伝達する。なお、バスケット２６を回転させる回転手段２７として、直動型ステッピングモーターを用いても良い。

ここで、分離槽２０の取り付け構造について、図１を参照しながら説明する。工場等の床面に配置した支持台１０は、支柱１１を取り付ける支柱取り付け部１０Ａのほかに、分離槽２０を載置する載置部１０Ｂを有する。この載置部１０Ｂの上面は、所定の角度傾斜しており、この上面に分離槽２０が載置されている。このように分離槽２０を斜めに取り付けることで、低融点合金Ａを容器２２の底部片側２２Ｃに集めることができる。底部片側２２Ｃに集められた低融点合金Ａは、自由落下により後段の回収容器３０へ移動する。また、載置部１０Ｂの側面は、前記回転軸２７Ａと同程度の角度の傾斜を有しており、この側面にモーター２７Ｂが取り付けられている。なお、溶解槽２内で溶解した低融点合金Ａが、溶解槽２から自由落下により分離槽２０へ移動する構成にするため、溶解槽２よりも下方に分離槽２０を配置している。

次に、分離槽２０内で行われる低融点合金Ａとそれ以外の不純物Ｂの分離について説明する。溶解槽２内で溶解した被処理物Ｗは、パイプ１２を通り、供給口２１からバスケット２６内に供給される。このバスケット２６に供給される被処理物Ｗは、溶解して液体状になった低融点合金Ａと、排出口５の篩の目よりも小さな、溶解していない固体状の不純物Ｂを含む。

被処理物Ｗが供給されるバスケット２６は、モーター２７Ｂの動力によって回転する。すなわち、モーター２７Ｂで発生した動力は、チェーン２７Ｃを介して回転軸２７Ａに伝達され、バスケット２６を回転させる。

バスケット２６が回転することにより、バスケット２６内の被処理物Ｗが遠心分離される。すなわち、被処理物Ｗのうち、溶解した低融点合金Ａは、バスケット２６の側壁２６Ａに設けた篩を通り、バスケット２６の外側かつ容器２２の内側へ移動する。そして、容器２２に設けられた排出口２３から排出され、分離槽２０と回収容器３０の連絡通路として機能するパイプ２８を通って、後段の回収容器３０へと自由落下する。このパイプ２８の途中にバルブ２９が設けられており、回収容器３０に流れ出る低融点合金Ａの量を調整している。なお、排出口２３には、メッシュまたはパンチングの篩（図示しない）が設けることにより、低融点合金Ａに混入している非溶解物（不純物Ｂ）などの異物を分離することができる。

一方、被処理物Ｗのうち、溶解していない不純物Ｂは、バスケット２６の側壁に設けた篩を通過することができず、バスケット２６内に留まる。このようにして、被処理物Ｗを、低融点合金Ａとそれ以外の不純物Ｂに分離することができる。なお、回収装置１の随所に設けられた複数の篩のうち、上流に位置する篩の目を細かくしてしまうと、上流部分（例えば、溶解槽２の排出口５）の篩が目詰まりを起こし、被処理物Ｗが滞留する結果、回収する低融点合金Ａの量が少なくなってしまう。したがって、被処理物Ｗ内の不純物Ｂは、徐々に除去していくことが好ましい。そのような観点から、バスケット２６の側壁２６Ａに設けた篩の目を、溶解槽２の排出口５に設けた篩の目よりも細かくすることが好ましい。また、分離槽２０の排出口２３に設けた篩の目を、バスケット２６の側壁２６Ａに設けた篩の目よりも細かくすることが好ましい。

他方、上記分離槽２０は、好適には、低融点合金Ａの溶解温度より高い温度に保持しながら遠心分離操作を行うことである。このためには、図示していないが、パイプ１２、バルブ１３、分離槽２０、パイプ２８及びバルブ２９のうち、少なくとも分離槽２０のバスケット２６は、低融点合金Ａの溶解温度より高い温度に保持するのが望ましい。低融点合金Ａは冷却された容器に触れると固化するため、バスケット２６の目詰まりや回収効率の低下を防止する目的で、前記各部を加熱や保温等するものである。加熱や保温等の具体的内容としては、各部１２、１３、２０、２８、２９の外面に加熱空気等の加熱媒体を接触させる方法、前記外面に保温材を設置する方法、前記外面にフレキヒーターやサイカンヒーターなどのヒーター線と保温材を巻きつける方法などがある。なお、パイプ１２、１３等においても、詰まりの生じる可能性があるため、望ましくは前記各部１２、１３、２０、２８、２９の全てを低融点合金Ａの溶解温度より高い温度に保持することが好ましい。

前記のように、原則的には加熱や保温等を行うことが好ましいが、場合によってはそれらが不要になることがある。すなわち、低融点合金のうち、低温で溶解する合金は、融点と大気温度の温度差（温度ギャップ）が少ないため、冷却などしない限り、凝固しない。特に、常温付近で溶解する合金は、前記温度ギャップがより少なくなる。そのため、低融点合金の種類によっては、加熱によって昇温等しなくても良い。しかし、外気温度や室内温度が低い冬期などは、配管等が冷却されてしまうため、加熱による昇温等が必要になる。

（回収容器３０）
回収容器３０は、工場等の床面に置かれた載置台３１上に置かれる。回収容器に落下した低融点合金Ａは、容器３０上で任意の形状にインゴット化され、回収される。この回収容器３０の例としては、耐熱性のあるステンレス製のバットを挙げることができる。

（助剤）
前記溶解槽２および分離槽２０には、油分その他の助剤を塗布または添加しても良い。この助剤により、溶解槽２の排出口５、バスケット２６の側壁２６Ａおよび分離槽２０の排出口２３に設けた篩（メッシュやパンチング）の目詰まりを防止できる。

（多層化）
図１および図２では、溶解槽２と分離槽２０をそれぞれ一槽ずつ備えた回収装置１を例示した。本発明はその他の実施例も採用でき、回収装置１を構成する溶解槽２と分離槽２０を多槽構造にすることができる。

例えば、図３に示すように、溶解槽２を３槽、分離槽２０を１槽にすることができる。それぞれの溶解槽２ａ、２ｂ、２ｃで、同時期に溶解を並行して行うことで、低融点合金Ａの回収処理量を増やすことができる。なお、図３の構成では、各溶解槽２ａ、２ｂ、２ｃで溶解させた被処理物Ｗは、一つの分離槽２０に集められ、この分離槽２０で分離が行われる。

また、被処理物Ｗが複数存在し（例えば、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の３つ）、各被処理物Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３ごとに、含有する低融点合金Ａやそれ以外の不純物Ｂの成分及び量が異なる場合がある。前記図３に示す回収装置１を用いて、これらの被処理物Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を処理する場合は、例えば被処理物Ｗ１を溶解槽２ａで溶解し、被処理物Ｗ２を溶解槽２ｂで溶解し、被処理物Ｗ３を溶解槽２ｃで溶解する構成を採ることができる。すなわち、低融点合金Ａやそれ以外の不純物Ｂの成分の違い及び量の違いに応じて、各溶解槽２ａ、２ｂ、２ｃごとに溶解温度を変えることが好ましい。具体的には、各溶解槽２ａ、２ｂ、２ｃの溶解温度を、低融点合金Ａの融点以上及び不純物Ｂの融点以下の任意の温度に設定し、溶解槽２ａ、２ｂ、２ｃごとに溶解温度を異なるものにする。また、被処理物Ｗの量が多い場合は、量が少ない場合よりも溶解温度を高く設定し、この量の要素も考慮して、溶解槽２ａ、２ｂ、２ｃごとに溶解温度を異なるものにする。このように、低融点合金Ａやそれ以外の不純物Ｂの成分及び量が異なる被処理物Ｗが複数存在する場合であっても、溶解槽２を複数設けることで、同時に処理することができるという利点がある。

また、図４に示すように、溶解槽２を１槽、分離槽２０を２槽にすることもできる。複数の分離槽２０ａ、２０ｂを用いて、同時期に並行して分離することで、低融点合金Ａの回収処理量を増やすことができる。なお、図４の構成では、溶解槽２で溶解した被処理物Ｗが、２つの分離槽２０ａ、２０ｂに分けて送られ、各分離槽２０ａ、２０ｂで分離を行う。溶解槽２の容量が大きいが、分離槽２０の容量が小さい場合に、このような構成を採用する利点がある。

また、図５に示すように、溶解槽２と分離槽２０の双方を複数設け、例えば、溶解槽２を５槽（２ｍ、２ｎ、２ｏ、２ｐ、２ｑ）にし、分離槽２０を２槽（２ｍ、２ｎ）にすることもできる。このように溶解槽２と分離槽２０の数を任意に増やすことで、前記図３および図４の両方の利点を得ることができる。この利点については、重複した記載を避けるため、説明を割愛する。なお、この溶解槽２および分離槽２０の数は、任意に変更することができる。

また、図６に示すように、溶解槽２を１槽、分離槽２０を１槽設け、それらの槽の間に、溶解槽２および分離槽２０の少なくとも一方をさらに設けるようにしても良い。前記図３〜図５に示すように、溶解槽２および分離槽２０の数を増やし、それらを並列的に並べるのではなく、図６に示すように、溶解槽２または分離槽２０の数を増やし、それらを直列的に並べることで、回収する低融点合金Ａの純度を上げることができる。

例えば、図６（ａ）に示すように、溶解槽２を１槽（２ｘ）設け、その後段に溶解槽２をさらに１槽（２ｙ）設け、その後段に分離槽２０を１槽設けることができる。このように、２槽の溶解槽２ｘ、２ｙを直列配置することで、加熱温度のきめ細やかな設定が可能となり、回収する低融点合金Ａの品質を上げることができる。具体的な例では、最初の溶解槽２ｘの加熱温度は低く設定する。これにより、低融点合金Ａの溶解量は少なくなるが、低融点合金Ａ以外の不純物Ｂを固体のまま維持することができる。そのため、不純物Ｂが後段の溶解槽２ｙへ移動することを防ぎ、溶解槽２ｘの排出口５の篩で効果的にフィルタリングできる。他方、次の溶解槽２ｙの加熱温度は高くする。これにより、低融点合金Ａの溶解量が増えるため、加熱温度を低く設定した場合と比べて、回収する低融点合金Ａの量を増やすことができる。このように、溶解槽２ｘ、２ｙを直列して複数設けることにより、純度の高い低融点合金Ａを大量に回収することができる。

また、図６（ｂ）に示すように、溶解槽２を１槽設け、その後段に分離槽２０を１槽（２０ｘ）設け、その後段に分離槽２０をさらに１槽（２０ｙ）設けるようにしてもよい。分離槽２０を複数設け、バスケット２６の篩の目の大きさや、回転速度を変えることにより、より適切な分離操作が可能となり、純度の高い低融点合金Ａを回収することができる。例えば、最初の分離槽２０ｘの篩の目の大きさを大きくする。またはバスケット２６の回転速度を速くする。これにより、分離槽２０ｘで、被処理物Ｗに含まれる比較的大きな不純物Ｂを取り除くことができる。他方、次の分離槽２０ｙの篩の目の大きさは小さくする。またはバスケット２６の回転速度を遅くする。これにより、分離槽２０ｙで、比較的小さな不純物Ｂを取り除くことができ、純度が高い低融点合金Ａを回収することができる。

最初の溶解槽２と最後の分離槽２０の間に挿入する溶解槽２と分離槽２０の数は、任意に変更することができる。例えば、２槽の溶解槽２を直列して配置し、その後段にさらに、２槽の分離槽２０を直列して配置しても良い。また、溶解槽２を直列して３槽以上設けても良いし、分離槽２０を直列して３槽以上設けても良い。溶解槽２や分離槽２０の数が増えるほど、回収する低融点合金Ａの純度を上げることができる。しかし、溶解槽２および分離槽２０の数が増えるほど、回収処理にかかる時間が長くなるとともに、設備費も高くなる。そのため、要求している低融点合金Ａの純度と、処理時間及び費用の制約の中で、具体的な槽数を決めると良い。

１：回収装置、２：溶解槽、３：供給口、４：容器、５：排出口、６：取っ手、７：蓋、８：加熱手段、９：撹拌手段、９Ａ：回転軸、９Ｂ：支持軸、９Ｃ：撹拌翼、９Ｄ：モーター、１０：支持台、１１：支柱、１２：パイプ、１３：バルブ、２０：分離槽、２１：供給口、２２：容器、２３：排出口、２４：取っ手、２５：蓋、２６：バスケット、２７：回転手段、２７Ａ：回転軸、２７Ｂ：モーター、２７Ｃ：チェーン、２８：パイプ、２９：バルブ、３０：回収容器、３１：載置台、Ａ：低融点合金、Ｂ：低融点合金以外の物質（不純物）、Ｗ：被処理物

Claims (8)

1. ビスマス、スズ、鉛、インジウム、カドミウム、アンチモン、亜鉛、ガリウムからなる群から選ばれる１６℃〜１８３℃の温度範囲で溶解する低融点合金と、前記低融点合金以外の不純物を含む被処理物から、前記低融点合金を分離して回収する低融点合金の回収装置であって、
   前記被処理物を低融点合金の溶解温度以上に加熱する加熱手段と、溶解した被処理物の排出口を有する溶解槽と；
   前記溶解した被処理物を遠心分離する遠心分離手段と、分離した低融点合金の排出口を有する分離槽と；を有し、
   前記溶解槽の内部、あるいは前記溶解槽と前記分離槽の間に、不純物分離手段を設けたことを特徴とする低融点合金の回収装置。
2. 前記溶解槽を２以上設け、各溶解槽で溶解作業を同時に行うことができる構成とした請求項１記載の低融点合金の回収装置。
3. 前記分離槽を２以上設け、各分離槽で分離作業を同時に行うことができる構成とした請求項１または２記載の低融点合金の回収装置。
4. 前記溶解槽と分離槽の間に、前記溶解槽および分離槽の少なくとも一方の槽をさらに設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の低融点合金の回収装置。
5. ビスマス、スズ、鉛、インジウム、カドミウム、アンチモン、亜鉛、ガリウムからなる群から選ばれる１６℃〜１８３℃の温度範囲で溶解する低融点合金と、前記低融点合金以外の不純物を含む被処理物から、前記低融点合金を分離して回収する低融点合金の回収方法であって、
   前記被処理物の供給口を介して溶解槽に供給した被処理物を低融点合金の溶解温度以上に加熱して溶解し、溶解した被処理物を排出する溶解工程と、
   前記溶解した被処理物の供給口を介して分離槽に供給した被処理物を回転させて低融点合金を遠心分離し、分離した低融点合金を排出する分離工程と、を有し、
   前記溶解槽の内部、あるいは前記溶解槽と前記分離槽の間に、不純物分離手段を設け、前記不純物分離手段によって前記分離槽へ移行する不純物の量を減らすことを特徴とする低融点合金の回収方法。
6. 前記溶解工程は、２以上の溶解槽で溶解作業を同時に行う請求項５記載の低融点合金の回収方法。
7. 前記分離工程は、２以上の分離槽で分離作業を同時に行う請求項５または６記載の低融点合金の回収方法。
8. 前記溶解工程と分離工程の間に、前記溶解工程および分離工程の少なくとも一方の工程をさらに設けた請求項５〜７のいずれか１項に記載の低融点合金の回収方法。

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