JPH01188637A - アルミニウム缶屑の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、アルミニウム缶屑を、例えば製鋼用脱酸剤
、或いはアルミニウム原として溶解用材料などに再利用
するための処理方法に関する。

（従来の技術） アルミニウム缶は、近年ビールや炭酸飲料用として広く
普及し、その使用済みの空缶が大量に発生するようにな
って来た。

アルミニウムを原鉱石（ボーキサイト）から製練するた
めには多量の電気エネルギーを消費するから、−度金属
まで還元されたアルミニウム缶屑を回収して有効に再利
用することは省エネルギー、省資源という観点からも極
めて意義のあることである。通常、都市ごみの一部とし
て発生する缶屑は他の生ごみや、スチール缶、プラスチ
ック等と分別され、押しかためである大きさのブロック
状として再処理に回される。このような回収缶屑の再利
用（リサイクル）には、大別して次の二つがある。ひと
つは、缶屑を溶解し適当な精製を行って、缶本来の材質
に近いインゴットにする方法で、こうして得られたイン
ゴットはアルミニ次合金地金としてアルミ板材や鋳造用
材料の一部として再使用される。もうひとつは、缶屑を
適度に裁断（チッピング）してそのまま、或いは適当な
大きさにプレス成形して製鋼用の脱酸剤等に用いる。

いずれの場合にも、回収された缶屑をそのまま再使用に
回すには問題がある。即ち、アルミニウム缶には表面に
塗装や印刷が施されており、また回収の過程で他の異物
（プラスチックやスチール缶屑等）が混入することも避
は難い。このような缶屑をそのまま溶解工程に送れば不
測の公害を発注するおそれがある。これに加えて上記の
ような異物は溶解再生したインゴットの純度を下げるこ
とになり、また、用途によっては炭素（Ｃ）の含有量が
高すぎることが問題になる。更に、チッピング工程では
硬質の異物によって工具の損傷を招（などの問題がある
。

従って、どのような再利用法を採るにしても再生工場に
おいては回収業者から入荷して来る前記のブロックを解
体して、混入している異物や缶表面の塗料などを除去す
ることが望ましい。

更に、前記の製鋼用脱酸剤などに使用する場合には、裁
断したチップを所定形状に成形する事が多いが、その成
形体が脆く崩れやすいものであれば、取扱いが不便であ
るだけでなく歩留りが著しく低下する。

回収、再使用の際の歩留りの向上もこのようなリサイク
ルのトータルコストの低減には極めて重要である。

（発明が解決しようとする課題） この発明は、アルミニウム缶屑を再利用するに当たって
、前記異物の除去を最も簡便がっ効率的に行うとともに
、例えば製鋼用脱酸剤等に利用するとき、高い歩留りで
使用できるように強固に成形する一連の処理方法を提供
するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、回収されたアルミニウム缶屑（以下、単に缶
屑という）を再利用する事前処理としての下記の一連の
工程からなる方法をその要旨とする。

第１の工程：缶屑を加熱し、缶を焼鈍して軟化させると
ともに可燃性の異物や塗料等を除去する工程。

第２の工程二上記加熱処理後の缶を裁断（チッピング）
して小片（チップ）にする工程。

第３の工程：裁断されたチップを選別して異物を除去す
る工程。

第４の工程：異物除去後のチップをプレスして適当な形
状に成形する工程。

なお、前述のとおりアルミニウム缶屑は回収業者によっ
て適当な大きさのブロックに成形されて再生工場に搬入
されることが多い。このような場合、このブロックをそ
のまま第１の工程に送って加熱すると均熱が難しく加熱
に時間がかかる。従って、−旦このブロックを解体して
１個の缶（勿論プレスされてつぶれた形）の単位にバラ
してから加熱するのが望ましい。こうすることによって
、ブロックの中に混入している大形の異物を除去するこ
とも容易である。この工程は本発明方法の予備工程とい
えるが、缶屑がブロック状でなくバラで入荷するような
場合には不必要であるから、本発明の必須の工程ではな
い。

以下、第１図に示す工程図にそって本発明の方法を詳し
く説明する。

第１の工程ニ アルミニウム缶は、板材から深絞り加工によって製造さ
れており、内圧に耐えるべく相当の強度を持っている。

このままの缶を次の裁断工程に送ると裁断の能率が悪い
だけでなく、裁断機の工具の寿命短縮を招く。また、缶
表面の塗料に含まれる有機系異物の除去もできない。

更に重要なことは裁断工程で得たチップ（鱗片状の小片
）を後に第４の工程でプレス成形したとき、硬いままで
は成形圧縮がうまくいかず成形体が崩れやすく再利用時
の歩留り低下を招く。即ち、この第１工程の目的と効果
は次の三つである。

■　缶屑を軟化させることによって次の裁断工程の能率
を高め、工具寿命を延長する。

■　第４工程のプレス成形の効率を高め、成形体の強度
（結合力）を上げる。

■　可燃性異物（缶表面の塗料、その他の付着物）の除
去。

従って、加熱の条件はこれらの目的を達成するために適
正に選ばなければならない。加熱温度が低すぎると上記
■〜■のいずれの目的も達成できないが、逆に温度が高
すぎると缶が溶融して後の処理が離しくなるだけでなく
、不必要な燃料を消費することになって不経済である。

本発明者の多年の実績と試験研究の結果からみれば、こ
の第１工程の加熱温度として、３００〜５００℃の範囲
が適当であり、更に、３５０〜４７０℃の範囲が最も望
ましい。

加熱の時間は、上記の温度範囲で缶屑が均一に加熱され
るに充分な時間とする。温度を高くすれば比較的短時間
でよく、逆に低温での加熱の場合は加熱時間を長くする
。

加熱用の装置は特に限定されないが、内部にコンヘアー
を備え、一端から装入し他端から取り出す形式の連続式
加熱炉が望ましい。コンベアーの上に解体した缶屑を収
容したパレットを載せて、移動させながら加熱するのが
効率的である。

第２の工程： この工程の主たる目的と効果は次の二つである。

■　缶を小片（チップ）にして次の選別工程での異物の
除去を容易にする。例えば、磁力選別する場合、或いは
比重差を利用して風力選別する場合、対象物が小さい程
選別の精度が上がる。

■　適当な大きさと形状のチップにすることによって、
次工程でプレス成形した後の成形体の強度を高めること
ができる。

上記のような目的に沿うチップの形状は、長辺がおよそ
２０〜３０ｍｍ、短辺がおよそ１０〜２０ｍｍの鱗片状
のものである。そして、このチップがカールしていてプ
レス成形の時に相互に絡み合うようなものが好ましい。

第３の工程： チップに裁断された缶屑はここで選別されて最終的に異
物が除去される。選別は、磁力を利用して、鉄（スチー
ル缶屑等）を除き、比重差を利用して非磁性のステンレ
ス鋼や銅などの金属類が除かれる。また、第１の工程で
燃焼除去できなかった非金属異物もこの工程で殆ど除去
できる。

比重差を利用する選別とは、例えば、傾斜した篩の下方
から風を送りつつ篩を振動させて、比重の異なる物質ご
とに区分する方法である。

第４の工程： 異物が除去されたチップは、この工程でプレス成形機に
よって圧縮成形される。

たとえば、製鋼用の脱酸剤として用いる場合、溶鋼中に
投入されたときに適度の溶解速度で鋼中に熔は込んで効
率よく脱酸反応が行われるようにそのサイズを定めなけ
ればならない。

第２図に示すのは、製鋼用脱酸剤として転炉や取鍋に投
入される成形体の一例である。取鍋などの容量や製錬の
条件にもよるが、−船釣にいって、直径（φ）　：　３
０〜１００　ｍｍ、高さ（ｈ）　：　２０〜１００　ｍ
ｍ程度が望ましいサイズである。成形体の形は第２図の
ようなものに限らない。ただ、成形の容易さ、成形機ダ
イスの設計の容易さなどから、第２図の形状が実用的で
ある。

また、成形体が、脱酸剤としてではなく、例えば、再溶
解の原料などに使われる場合には、その形状は矩形のブ
ロックのようなものでもよい。

成形体は手荒く取扱われるものであるから、十分な強度
を持っていなければならない。この強度は、成形体を一
定の高さから自然落下させてその剥離量を調べる落下試
験、或いは成形体に圧縮荷重をかけて耐圧強度を測定す
る方法によって評価される。

後の実施例に示すとおり、本発明方法によれば缶屑は前
記第１工程で焼鈍されて軟化しているため成形性がよく
、チップ相互がよくからみ合って落下強度、耐圧強度と
も極めて大きい。

（実施例） およそ８００　Ｘ　４００　Ｘ　２５０　ｍｍのブロッ
ク状で受入れた回収アルミニウム缶屑を解体し、パレッ
トに収容して重油燃焼の連続式加熱炉に装入し、温度を
変えて加熱した。次いで、円板式の裁断機に投入して平
均サイズ１５Ｘ１５ｍｍの鱗片状小片（チップ）に裁断
した。このチップをプレス成型機で５５ｍｍφＸ４ｈｍ
ｈの短円筒状（第２図の形状）に成形した。

成形体の強度を落下試験と圧縮試験により測定し、また
、炭素（Ｃ）の残留量を分析した。

これらの試験結果を加熱温度ごとに第１表にまとめて示
すとともに、第３図にグラフにして示す。

第　　１　　表 第１表と第３図から明らかなように、加熱処理によって
剥離率と炭素含有量の低下が見られ、耐圧強度が上昇し
ている。特に、炭素含有量は３００℃以上で急速に低く
なる。脱酸剤として使用される場合、剥離率は２％以下
が要求されることが多い。従って、望ましい加熱温度は
３００℃以上である。

第３図から分かるように、加熱温度５００℃までで緒特
性の改善効果はほぼ飽和するから、５００℃を超える高
温での加熱は不必要である。５５０℃での加熱試験では
、一部熔解して酸化ロスも大きくなって歩留りの低下が
著しくなった。なお、炭素は、塗料その他の有機系異物
からくるもので、 その残留量が少ないのは、第１工程の加熱および第３工
程の分離で異物がよく除去されていることを示す。

本発明方法で得られた成形体は、落下試験の剥離率と圧
縮試験の耐圧強度のいずれにおいても、比較例（試験Ｎ
ｏ、　１　）に勝る。これは、加熱にる焼鈍軟化と適切
な形状にチッピングしたことの相乗的効果である。

（発明の効果） 本発明のアルミニウム缶屑の処理方法は、特殊な薬品を
使用する化学的処理と異なり廃液処理のような難点がな
い。しかも、本発明方法によって得られる成形体は、異
物混入が少な（且つ成形体の強度が高いから、取扱いお
よび使用上の問題がない。

本発明は、貴重なアルミニウム資源の有効活用と廃棄物
処理の効率化に大きく寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のアルミニウム缶屑の処理方法を説明
する工程図、 第２図は、本発明方法で得た成形体の１例を示す斜視図
、 第３図は、本発明の実施例における加熱温度と剥離率、
耐圧強度および炭素含有量との関係を示すグラフ、であ
る。 出願人　新豆隅金属工業株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウム缶屑を加熱して焼鈍するとともに可
   燃性異物を除去し、次にこれを小片に裁断して不燃性の
   異物を除去した後、所定形状にプレス成形することを特
   徴とするアルミニウム缶屑の処理方法。
2. （２）加熱を３００〜５００℃の温度域で行う特許請求
   の範囲第１項記載のアルミニウム缶屑の処理方法。