JP7303729B2 - Waste gypsum board processing method - Google Patents
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Description
この発明は廃石膏ボードの処理方法に関する。 The present invention relates to a method for treating waste gypsum board.
建物の解体、改装等に伴い大量の廃石膏ボードが発生する。このため、廃石膏ボードの処理が必要とされている。発明者らが提案した特許文献1(WO2012/176688)では、廃石膏ボードを破砕し、か焼により得られた石膏の粉粒体を石膏スラリーと混合槽で混合し、析出槽で二水石膏粒子を析出させる。次いで固液分離装置により石膏スラリーから二水石膏粒子を抽出し、ろ液は混合槽へ循環させる。 A large amount of waste gypsum board is generated due to the demolition and renovation of buildings. Therefore, there is a need to treat the waste gypsum board. In Patent Document 1 (WO2012/176688) proposed by the inventors, waste gypsum boards are crushed, gypsum powder obtained by calcination is mixed with gypsum slurry in a mixing tank, and gypsum dihydrate is produced in a precipitation tank. Precipitate the particles. Next, gypsum dihydrate particles are extracted from the gypsum slurry by a solid-liquid separator, and the filtrate is circulated to the mixing tank.
廃石膏ボードには、石膏プラスターが付着していることがある。石膏プラスターは石膏と砂、砂利等を含み、和室壁の意匠性の向上などに用いられる。また石膏プラスターは石膏ボードに強固に結合しているので、石膏プラスターを石膏ボードから分離することは難しい。 Waste gypsum board may have gypsum plaster attached to it. Gypsum plaster contains gypsum, sand, gravel, etc., and is used to improve the design of Japanese-style room walls. Also, since the gypsum plaster is strongly bonded to the gypsum board, it is difficult to separate the gypsum plaster from the gypsum board.
廃石膏ボードから石膏を回収する場合、砂、砂利などの異物を石膏から分離する必要がある。回収した石膏をそのまま土壌改良材などとする場合でも、砂や砂利の混入は好ましくない。特許文献1のようにスラリーから二水石膏粒子を析出させる場合、砂や砂利は石膏スラリーを送液するポンプのインペラ、析出槽の撹拌羽根、処理装置の配管、弁などを摩耗させる。砂や砂利が残り石膏が通過するように乾式で篩をかけることは、石膏粉が篩の開口を塞ぐために難しい。空気流により砂や砂利を石膏から分級することは、サイクロンなどの比較的大がかりな装置を必要とする。 When recovering gypsum from waste gypsum boards, it is necessary to separate foreign matters such as sand and gravel from the gypsum. Even when the collected gypsum is used as a soil conditioner or the like as it is, contamination with sand or gravel is not preferable. When the gypsum dihydrate particles are precipitated from the slurry as in Patent Document 1, sand and gravel wear the impeller of the pump that feeds the gypsum slurry, the stirring blades of the precipitation tank, the pipes and valves of the processing equipment, and the like. It is difficult to sieve dry so that sand and gravel remain and allow gypsum to pass through because the gypsum powder clogs the openings of the sieve. Classifying sand and gravel from gypsum by airflow requires relatively large equipment such as cyclones.
この発明の課題は、廃石膏ボードに含まれる砂や砂利等の重量異物を取り除くことにある。 An object of the present invention is to remove heavy foreign matters such as sand and gravel contained in waste gypsum board.
この発明は、廃石膏ボードを破砕し破砕物とする第1の破砕ステップと、
破砕物を、石膏と、石膏よりも高比重の異物とに分離する分離ステップを行い、
分離ステップではエアテーブル式の比重選別機を用い、異物を高比重成分、石膏を低比重成分として分離することを特徴とする。
The present invention comprises a first crushing step for crushing waste gypsum boards into crushed materials;
performing a separation step of separating the crushed material into gypsum and foreign matter having a higher specific gravity than gypsum;
In the separation step, an air table type specific gravity sorter is used to separate foreign matters as high specific gravity components and gypsum as low specific gravity components.
この発明では、石膏と重量異物を、サイズの違いではなく、廃石膏ボード由来の石膏は比重が小さいことを利用し、比重の違いにより分離する。そして比重による選別の前に、第1の破砕ステップで廃石膏ボードを破砕する。比重による選別では、エアテーブル式の比重選別機を用い、気流とデッキの振動を用いて選別する。このためサイクロンなどに比べ小型の装置で選別できる。 In this invention, gypsum and heavy foreign matter are separated not by the difference in size but by the difference in specific gravity, utilizing the fact that gypsum derived from waste gypsum boards has a small specific gravity. Then, before sorting by specific gravity, the waste gypsum board is crushed in the first crushing step. In sorting by specific gravity, an air table type specific gravity sorter is used, and sorting is performed using air currents and deck vibrations. Therefore, it can be sorted with a smaller device than a cyclone or the like.
好ましくは、第1の破砕ステップの後に、篩により破砕物を篩い分けする篩い分けステップと、
当該篩い分けステップで篩を通過しなかった成分をさらに破砕する第2の破砕ステップと、
第2の破砕ステップで得られた破砕物を篩い分けし紙を分離する、紙分離ステップを行い、
第1の破砕ステップで得られた破砕物中の、篩い分けステップで篩を通過した成分と、紙分離ステップで紙を分離済みの成分を、前記分離ステップで処理する。
Preferably, after the first crushing step, a sieving step of sieving the crushed matter with a sieve;
a second crushing step of further crushing components that did not pass through the sieve in the sieving step;
performing a paper separation step of sieving the crushed material obtained in the second crushing step to separate the paper;
In the crushed material obtained in the first crushing step, the components that have passed through the sieve in the sieving step and the components from which the paper has been separated in the paper separation step are treated in the separation step.
第1の破砕ステップで、廃石膏ボードを粉粒体と塊状のボード片とに破砕する。粉粒体とボード片ではサイズが異なるので、篩によりこれらを分離できる。次いで第2の破砕ステップによりボード片をさらに破砕すると、廃石膏ボードは紙と石膏の粉粒体及び重量異物の混合物に成る。この段階で紙は紙片状で、石膏及び重量異物よりも大きいので、篩い分けにより紙を回収できる。そして石膏と重量異物の混合物を、第1の破砕ステップの破砕物を篩い分けしたものと共に、エアテーブル式の比重選別機で選別すると、石膏と重量異物とを選別できる。 In the first crushing step, the waste gypsum board is crushed into granules and block board pieces. Since the granules and board pieces have different sizes, they can be separated by a sieve. The board pieces are then further crushed by a second crushing step, and the waste gypsum board becomes a mixture of paper and gypsum granules and heavy contaminants. At this stage, the paper is in the form of flakes and is larger than the gypsum and heavy foreign matter, so the paper can be recovered by sieving. Then, the mixture of gypsum and heavy foreign matter is sorted by an air table type specific gravity separator together with the sieved crushed material of the first crushing step, whereby gypsum and heavy foreign matter can be separated.
また好ましくは、廃石膏ボードの少なくとも一部が、石膏プラスター付き廃石膏ボードである。この発明は、石膏プラスター中の砂や砂利を石膏と分離するのに適しているので、石膏プラスター付き廃石膏ボードも処理できる。 Also preferably, at least part of the waste gypsum board is waste gypsum board with gypsum plaster. Since the invention is suitable for separating sand and gravel in gypsum plaster from gypsum, waste gypsum board with gypsum plaster can also be treated.
好ましくは、第1の破砕ステップをせん断破砕機により行う。せん断破砕機を用いると、廃石膏ボードを容易に破砕できる。 Preferably, the first crushing step is performed by a shear crusher. Waste gypsum boards can be easily crushed by using a shear crusher.
好ましくは、前記分離ステップで得られた石膏をか焼し、半水石膏及び/又はIII型無水石膏とするか焼ステップと、
か焼ステップで得られた半水石膏及び/又はIII型無水石膏を水に溶解し、二水石膏粒子が析出したスラリーとする析出ステップと、
析出ステップで得られたスラリーから二水石膏粒子を分離する固液分離ステップ、とをさらに行い、二水石膏粒子を廃石膏ボードから回収する。
Preferably, a calcining step of calcining the gypsum obtained in the separation step to gypsum hemihydrate and/or anhydrous gypsum type III;
a precipitation step of dissolving the gypsum hemihydrate and/or type III anhydrous gypsum obtained in the calcination step in water to form a slurry in which gypsum dihydrate particles are precipitated;
and a solid-liquid separation step of separating gypsum dihydrate particles from the slurry obtained in the precipitation step, and recovering the gypsum dihydrate particles from the waste gypsum board.
砂や砂利をか焼前に分離するので、これらがスラリーの送液ポンプのインペラー、撹拌羽根、配管、弁などを摩耗させることがない。 Since sand and gravel are separated before calcination, they do not wear the impellers, stirring blades, pipes, valves, etc. of the slurry feed pump.
以下に本発明を実施するための実施例を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づき、明細書の記載とこの分野での周知技術とを参酌し、当業者の理解に従って定められるべきである。この発明の範囲は実施例により限定されるものではない。 Examples for carrying out the present invention are shown below. The scope of the present invention should be determined according to the understanding of those skilled in the art based on the description of the claims, taking into consideration the description of the specification and well-known techniques in this field. The scope of the invention is not limited by the examples.
図1,図2に実施例を示す。図1は、廃石膏ボードの処理工程を示す。受け入れた廃石膏ボード中には石膏プラスター付きのものが混入している。廃石膏ボードは石膏と紙を質量比で10:1等の比で含み、石膏と紙は回収する価値があり、砂や砂利の混入量は不定である。受け入れた廃石膏ボードを、2軸のせん断型破砕機から成る1次破砕機2により破砕する。砂や砂利を含むボードでも、せん断破砕機を用いると、容易に破砕できる。1次破砕により廃石膏ボードは、砂や砂利などの重量異物と破砕された石膏とから成る粉粒体と、廃石膏ボードが塊状に破砕された塊状体(ボード片)とに分かれる。
1 and 2 show an embodiment. FIG. 1 shows the treatment process of waste gypsum board. Among the received waste gypsum boards, there are mixed ones with gypsum plaster. Waste gypsum board contains gypsum and paper at a mass ratio of 10:1, etc., and gypsum and paper are worth recovering, and the amount of mixed sand and gravel is indefinite. The received waste gypsum board is crushed by a
1次破砕での破砕物を、振動篩等の篩4により、粉粒体と塊状体とに篩い分ける。篩い分けの目的は、石膏と重量異物の分離ではなく、粉粒体と塊状体の分離なので、乾式で容易に篩い分けができる。また篩の種類は任意である。篩4の目開きは、塊状体が篩下へ通過せず、かつ石膏粉による目詰まりが生じないように定める。例えば目開き6mmの篩では、石膏粉による目詰まりは生じず、かつ塊状体は篩下には見られなかった。目開きを2mmよりも小さくすると、石膏粉による目詰まりの可能性が増し、目開きを10mmよりも大きくすると塊状体が篩下に混入する可能性が増す。これらのことから、目開きは例えば2mm以上10mm以下とし、好ましくは4mm以上10mm以下とし、最も好ましくは4mm以上8mm以下とする。
The crushed material in the primary crushing is sieved by a
篩4を通過した成分(篩下成分)を、エアテーブル式の比重選別機12に供給する。しかしここでは、篩4上に残った塊状体の処理を先に説明する。塊状体中に含まれる金具等の鉄を除くことが好ましいので、磁選機6により鉄を除く。次いで、2次破砕機8により1次破砕後の塊状体を2次破砕する。2次破砕機8には、ハンマー破砕機、ロール破砕機、ピンロール破砕機等が好ましく、2次破砕により塊状体は粉粒体に破砕され、石膏と紙及び重量異物の混合物となる。2次破砕による破砕物を、篩10により、篩下の石膏及び重量異物と篩上の紙片とに分離する。紙片は石膏の粉粒体及び重量異物よりも平面視でのサイズが大きいので、篩10により分離できる。篩10の種類は任意で、振動篩などに限らず、ピンロール破砕機に附属のスクリーンなどでも良い。篩10の目開きは篩4と同様に、2mm以上10mm以下が好ましく、より好ましくは4mm以上10mm以下とし、最も好ましくは4mm以上8mm以下とする。
A component (under-sieve component) that has passed through the
篩10を通過した石膏と重量異物の混合物を、篩4の篩下成分と共に、比重選別機12に供給する。比重選別機12の構造は図2に示す。多孔板、スクリーン等から成り、水平面から傾斜し、かつ風が通るデッキ(盤面)28に、上記の混合物を載せる。送風機30によりデッキ28の下から上へ風を通し、石膏を揺動させる。また加振機32によりデッキ28を振動させる。加振する方向を図2の黒矢印で示し、デッキ28上の混合物に、斜め上側への衝撃が加わるように加振する。比重が小さい石膏は、気流により揺動し、デッキ28の振動の影響を余り受けず、デッキ28の下側へ移動する。これに対して、重量異物は振動によりデッキ28から跳ね上げられ、デッキ28の上側へ移動する。また石膏の微粉は風に乗って上方へ移動し、図示しない集塵機により集塵する。このようにして石膏と砂や砂利等の重量異物を簡易に分離する。
A mixture of gypsum and heavy contaminants that has passed through the
このようなエアテーブル式の比重選別機は一般に市販されており、適宜のものを使用できる。例えば、ジェイテック株式会社製のT-10型やBX-110型等、MM Nagata Coal Tech株式会社製のNCTAT013、富士鋼業株式会社製のVS1500H型、原島電機工業製のMH-510シリーズやMH-310シリーズ、株式会社松岡エンジニアリング製のGSシリーズ、GSDシリーズ、原田産業株式会社製のSH型、SHB型等のエアテーブル式比重選別機が使用できる。 Such an air table type gravity sorter is generally available on the market, and an appropriate one can be used. For example, T-10 type and BX-110 type manufactured by J-Tech Co., Ltd., NCTAT013 manufactured by MM Nagata Coal Tech Co., Ltd., VS1500H type manufactured by Fuji Kogyo Co., Ltd., MH-510 series and MH manufactured by Harashima Electric Industry Co., Ltd. -310 series, GS series and GSD series manufactured by Matsuoka Engineering Co., Ltd., SH type and SHB type manufactured by Harada Sangyo Co., Ltd. can be used.
比重選別機12で選別した石膏をか焼機14で例えば130℃程度に加熱し、半水石膏及び/又はIII型無水石膏に変化させる。半水石膏及び/又はIII型無水石膏と石膏スラリーを混合槽16で混合し、析出槽18で二水石膏粒子を析出させる。混合槽16と析出槽18は一体でも別体でも良く、析出槽18は1個の槽としても、複数段を直列に配置した槽としても良い。
The gypsum sorted by the
析出槽18から石膏スラリーを送液ポンプ20で送液し、好ましくは篩22により紙粉を篩い分けし、篩下のスラリーをフィルタープレス等の固液分離装置24で処理する。固液分離装置24では二水石膏粒体とろ液とに分離し、固液分離装置24の種類は任意である。ろ液と析出槽18のスラリーの一部に水を加えて、混合槽へ循環させる。
A gypsum slurry is sent from a
実施例では、一次破砕機2により廃石膏ボードを破砕し、篩4により、石膏と重量異物を含む粉粒体と、塊状体とに分離する。石膏と重量異物を分離するのではなく、粉粒体と塊状体とを分離するので、篩の目詰まり無しに分離できる。篩4上の塊状体を2次破砕し、篩10により紙片の状態の紙を分離する。篩4の篩下成分と、篩10の篩下成分を、エアテーブル式の比重選別機12により選別する。廃石膏ボード由来の石膏粉粒体は比重が小さく、砂や砂利と比重が異なるため、気流とデッキ28の振動により、これらを分離できる。
In this embodiment, the
砂や砂利を除いた後の石膏を混合槽16及び析出槽18で処理すると、二水石膏粒子が析出する。砂や砂利を除いたので、これらの異物により送液ポンプ20のインペラ、配管、弁、撹拌羽根等が摩耗することはない。そして固液分離装置24により二水石膏粒子とろ液に分離し、ろ液を混合槽16へ循環させる。
When the gypsum from which sand and gravel have been removed is treated in the
2 1次破砕機
4 篩
6 磁選機
8 2次破砕機
10 篩
12 エアテーブル式比重選別機
14 か焼機
16 混合槽
18 析出槽
20 送液ポンプ
22 篩
24 固液分離装置
28 デッキ
30 送風機
32 加振機
2
Claims (4)
前記第1の破砕ステップの後に、篩により破砕物を粉粒体と塊状体に篩い分けする篩い分けステップと、 After the first crushing step, a sieving step of sieving the crushed material into granules and lumps with a sieve;
篩い分けステップで得られた塊状体を磁選し、鉄を除去する磁選ステップと、 A magnetic separation step of magnetically separating the lumps obtained in the sieving step to remove iron;
鉄を除去済みの塊状体をさらに破砕する第2の破砕ステップと、 a second crushing step of further crushing the iron-removed mass;
第2の破砕ステップで得られた破砕物をさらに篩い分けし、石膏及び石膏よりも高比重の異物の混合物と、紙とに篩い分けする紙分離ステップと、 A paper separation step of further sieving the crushed material obtained in the second crushing step and sieving it into a mixture of gypsum and foreign substances having a higher specific gravity than gypsum and paper;
篩い分けステップで得られた粉粒体と、紙分離ステップで得られた混合物を、エアテーブル式の比重選別機により、石膏よりも高比重の異物を高比重成分、石膏を低比重成分として分離する比重分離ステップとを、この順に行う、廃石膏ボードの処理方法。 The granules obtained in the sieving step and the mixture obtained in the paper separation step are separated by an air table type specific gravity sorter to separate foreign matter with a higher specific gravity than gypsum as a high specific gravity component and gypsum as a low specific gravity component. A method for treating waste gypsum board, comprising:
か焼ステップで得られた半水石膏及び/又はIII型無水石膏を水に溶解し、二水石膏粒子が析出したスラリーとする析出ステップと、
析出ステップで得られたスラリーから二水石膏粒子を分離する固液分離ステップ、とをさらに行うことを特徴とする、請求項1~3の何れかに記載の廃石膏ボードの処理方法。
a calcining step of calcining the gypsum obtained in the gravity separation step to form gypsum hemihydrate and/or anhydrous gypsum type III;
a precipitation step of dissolving the gypsum hemihydrate and/or type III anhydrous gypsum obtained in the calcination step in water to form a slurry in which gypsum dihydrate particles are precipitated;
4. The method for treating waste gypsum boards according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a solid-liquid separation step of separating gypsum dihydrate particles from the slurry obtained in the precipitation step.
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