JPH0617520B2 - アルミニウム切削屑等の処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアルミニウム切削屑等の連続処理方法に関する
ものであって、アルミニウム資源の回収に寄与するもの
であり、アルミ工業界において重用されるだけでなく、
廃棄アルミ缶の有効利用、環境の美化、公害発生の防止
にも非常な貢献をなすものである。

〔従来の技術〕

アルミニウムないしはアルミニウム製品の製造工程にお
いて発生するダライ粉と呼ばれるアルミニウム切削屑又
は回収アルミ屑としてシュレッダー屑、アルミ箔屑等が
溶解再生されている。

しかしながら、ダライ粉には水分、油分その他の不純物
が付着ないし混在しているため、ダライ粉を、何らの処
理も施すことなく、直接溶解炉に送って溶解すれば溶解
歩留りが低く、かつ溶湯投入時の爆発的な燃焼による作
業環境の悪化等のために通常なされていない。

そこで、溶解炉での溶解処理に先立ち、これらの不純物
を除去するために、ロータリーキルン内でダライ粉をバ
ーナー炎で直接加熱し600〜800℃程度の高温で加熱処理
する方法が従来行われているのが現状であって、本発明
のように完全にシールした連続処理乾留炉を使用した
り、嫌気条件下で供給酸素濃度を制御して部分燃焼によ
る最適温度維持によつて加熱乾溜処理したり、また、炉
全体を回転するのではなく炉内の撹拌装置により処理ア
ルミ切削屑等を撹拌たりするシステムは従来知られれて
おらず、全く未知のもである。

〔発明の目的〕

上記したように、従来から行われているロータリーキル
ンを用いる高熱処理法では、処理中の屑表面の酸化膜が
厚くなり、溶解した後の回収アルミ地金の歩留りが悪い
ばかりでなく、ロータリーキルンが開放型のため排ガス
量が多く再熱処理に多量の燃費がかかり、かつ排ガス処
理も大規模になる、換言すれば非常に多くのエネルギー
を要するという、工業的見地からすれば致命的ともいう
べき大きな欠点は避けられない。

本発明は、このような技術の現状に鑑みてなされたもの
であって、アルミニウムの回収にすぐれた、省エネルギ
ー型の工業的連続処理方法を新規に開発する目的でなさ
れたものである。

〔発明の開示〕

本発明は上記目的達成のためになされたもので、あっ
て、ダライ粉からのアルミニウム回収のメカニズムを徹
底的に研究し、排出ガスの有効利用、各エレメントの有
機的結合について化学工業的な面からも研究を加えた結
果、従来既知の方法では所期の目的が達成し得ないとの
知見を得、発想の転換の必要のあることを知った。

そこで徹底的に研究した結果、アルミニウム回収の歩留
り低下の原因は、開放下、ロータリーキルン内で好気条
件でダライ粉を高温処理することにより、アルミニウム
が酸化されてしまうからであるとの知見を得た。この知
見に基き嫌気条件下における工業的加熱処理について各
方面から検討した結果、乾留炉の使用に着目するに到っ
た。そして更に実験をくり返した結果、乾留炉を使用す
れば、従来のロータリーキルンを使用する場合よりも非
常に低い温度で加熱処理することが可能であり、そのう
え歩留りも大巾に上昇することが判明した。

そして乾留炉を更に有効に稼動させるために、各種の工
夫を試みて、炉内を撹拌装置によって撹拌したところ、
従来法では92％程度の溶解歩留りしかなかったのに対し
て、95％以上の溶歩留りを呈するという工業的大成果が
得られ、しかも従来法においては 800℃以上もの高温加
熱処理が必要であるのに対して、約 400℃という従来法
の約半分の低温で、上記のような高い歩留りが得られる
という予期せざる著効が奏されるという新規な有用知見
を確認した。その結果、燃費も大巾に節約できることも
併せて確認し、本発明を完成するに到ったのである。

本発明において処理する原料は、アルミニウム切削屑等
であるが、これには、アルミニウム製品の製造時に発生
するアルミニウム屑、切削屑、シュレッダー屑のほか、
使用済のアルミ缶等アルミ製品の使用済屑といったアル
ミニウム含有物がすべて包含される。

以下、本発明を実施するための装置を参照しながら、本
発明を添付図面について詳細に説明する。

予め粉砕した油分及び水分が付着した原料ダライ粉をホ
ッパー１に供給し、スクリューフィーダ２からシールさ
れた原料供給口を通して乾留炉３内に供給する。乾留炉
３内には、撹拌装置を設けるが、本実施例では回転軸４
を乾留炉本体の中に貫通せしめ、回転軸４には複数個の
撹拌羽根５をとりつけ、軸の回転とともにダライ粉を撹
拌して加熱が均一に行われるようにする。回転軸４は、
伝導装置６を介して可変速モータＭによって回転せしめ
る。回転数は、処理原料であるダライ粉の種類、粒度、
汚染度によっても相違するが、約８rpm 程度とするのが
よい。本実施例においては撹拌翼を回転せしめている
が、スクリュー方式による撹拌装置等既知の撹拌装置が
適宜使用される。

乾留炉３内は完全にシールして密閉しておき、炉内は嫌
気状態つまり酸素欠乏雰囲気にしておく。したがって、
開口部、軸の貫通部等は気密保持バルブ、気密開閉カバ
ー、気密シール等で密封シールしておく。炉３内は、供
給口７からパイプ８、９を介して重油その他の燃料及び
空気（又は酸素）を最初のみ供給して燃焼させ、炉内温
度を300〜500℃程度に維持コントロールする。その後は
燃料を供給することなく、酸素濃度を制御することによ
り蒸発可燃物が燃焼し、温度を維持する。

炉内のダライ粉は、撹拌羽根によって撹拌されつつ移動
しながら付着した油分、水分はガス化する。上記炉内温
度を維持するように、空気をコントロールしながら供給
口７から加え、上記発生ガスの一部は、部分燃焼させ
る。嫌気加熱によって、ダライ粉に付着している少量の
油分、水分はもとより、アルミ缶に印刷されている塗料
等大量の油分も充分に且つ効率よくガス化して、ダライ
粉は清浄化される。

このようにして発生したガスの大部分は、ガス排出口10
から炉外へ排出される。これは可燃ガスなので、エネル
ギーの有効利用、ガス成分の有効利用及び大気汚染公害
の防止といった観点から、本実施例ではパイプ11を介し
て再燃炉12で処理する構成とした。

再燃炉12内では、ガス供給口13から上記発生ガスを炉内
に導入供給し、一方、供給口14からはパイプ８、９から
燃料及び空気を充分に供給し、800〜1000 ℃程度の温度
で発生ガスを完全燃焼させて油分はCO₂とH₂O等に酸化さ
せ、完全に処理し、併せて脱臭も行う。この段階で、ダ
ライ粉に由来する油分、水分は完全に分解、脱臭されて
無害なものとなるので、このまま大気中に放出すること
も可能であるが、更に次の処理に付してもよい。

すなわち、再燃炉で発生したガスは、酸素プアガスであ
り、これを排出口15から取り出してパイプ16を介して冷
却器17に導く。冷却器17にはパイプ18から水、空気その
他の流体を供給しておいて、上記した高温の酸素プアガ
スと接触させて熱交換を行い、酸素プアガスは300〜500
℃程度に冷却する一方、水等の流体は加温して温水又は
蒸気等にする。

上記により冷却したガスは、パイプ19、排気ファン20を
介してそのまま大気中に放出するが、一部は、パイプ2
1、循環ファン22及びパイプ27を介して、ダライ粉取出
管23へと導入して炉３内に戻してやる。該冷却ガスは、
窒素及び炭酸ガスに富み、酸素は極めて少ないガスであ
り、なお且つ充分な熱量を保持しているので、これを炉
内に吹き込んでやることによって、排出ダライ粉の飽和
状態における付着油分等を洗滌して洗浄化したダライ粉
とするが、併せて、炉内への熱源の供給も行うものであ
り、このようにして燃費の節約もはかることができる。

このようにして乾粒炉３内で処理されたダライ粉は、油
分、水分等の不純物が除去されるだけでなく、従来法に
比して酸化膜が少なく、その結果アルミ製品の歩留りが
大巾にアップする。このようにして得た酸化物の少ない
高品質の清浄化ダライ粉は、ダライ粉取出管23からスク
リューフィーダ24を介して溶解炉25へと送られ、常法に
よってこれを溶解処理して良質の製品26を得るのであ
る。

上記した装置を用いて、原料ダライ粉１ｔを次のような
条件で処理した。乾留炉内温度450℃、撹拌翼回転数８r
pm、再熱炉内温度900℃、冷却器からの酸素プアガス温
度 450℃。そして溶解炉で常法によって処理して、良質
の製品を97℃の歩留りで得た。

〔発明の効果〕 本発明は、上記したように乾留炉を用いて嫌気条件下で
ダライ粉を加熱乾留処理する新規な構成を採用したの
で、加熱温度が従来法に比し、極端に低くできるのでア
ルミニウムをアルミナ等に酸化させることなく油分や水
分を効率よく除去することができ、その結果製品アルミ
ニウムの歩留りが大巾に向上するという著効が得られ
る。

そのうえ、排出ガスは、乾留炉から直接外部へ排出する
のではなくて、再燃処理及び冷却処理とを有機的に結合
して全体をシステム化することによって、無害のものと
した後外部に放出し、またその一部は乾留炉に戻してや
ってその熱と嫌気性とを再利用するので、更に燃費が安
くなると同時に大気汚染を防止するという効果を更に併
せ得られる。

しかも、本実施例においては、バッチ処理について述べ
たが、必要なバルブ操作を行うことによって連続処理も
自由に行うことができる。

このように本発明によれば、従来技術に比してはるかに
低いエネルギーでしかも非常に高い歩留りを得ることが
でき、本発明が特に大規模な工業的処理に特に適してい
ることがわかる。また、公害防止技術としても本発明が
非常に卓越していることも容易に理解することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明を実施するための装置の１例を図示した
ものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木田 隆 東京都中央区八丁堀３丁目３番５号 東邦 開発エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−230942（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−123835（ＪＰ，Ａ) 特公 昭47−7962（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】炉枠は固定式とし、炉両端に軸受けを持っ
   た回転軸に設けた撹拌部材からなる内部撹拌装置を備
   え、密閉した乾留炉内に、可燃物の付着したアルミニウ
   ムの切削屑等を供給し、撹拌しながら、付着した可燃物
   を酸素濃度を制御し温度を300〜500℃に維持して部分燃
   焼させ、且つ低酸素条件下で加熱乾留処理することを特
   徴とする可燃物の付着したアルミニウム切削屑等を密閉
   した乾留炉を用いて連続処理する方法。