JPH0688148A - マグネシウム微細片からの純マグネシウム塊を製造する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油分および水分の付着したマグネシウムまた
はマグネシウム合金の微細片から、煙を発生させること
なく、またマグネシウムを酸化させることなく、高純度
のマグネシウムを高い回収率で回収する。 【構成】 油分および水分の付着したマグネシウムまた
はマグネシウム合金の微細片からなる装入物14を加熱手
段を備えた密閉容器10に装入し、密閉容器10を連結通路
16で連結された回収容器18と共に減圧することにより先
ず装入物に付着している油分および水分を揮発して除去
し、次いで密閉容器10を減圧下で加熱し装入物を蒸発さ
せその蒸気を密閉容器10の加熱温度より低い温度に冷却
されている回収容器18に導きその内壁20に純マグネシウ
ム塊を凝結し回収すると共に油分および水分を貯留容器
24に分離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は油分および水分の付着し
たマグネシウムまたはマグネシウム合金の微細片から純
マグネシウム塊を製造する方法およびその装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車の軽量化の要請に応じて、
比重の軽いマグネシウムまたはマグネシウム合金が自動
車部品に用いられることが多くなってきた。それに伴っ
て、これらマグネシウム部品の加工の際に発生する加工
屑（ダライ粉）の量も増加している。

【０００３】このようにして発生したマグネシウム合金
のダライ粉は、産業廃棄物として処理されるか、あるい
は多大な工数を使用して再利用されている。例えば、ダ
ライ粉には切削油が付着しているので、遠心分離にて油
を分離したのち、所定の大きさにして溶解炉に投入して
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダライ
粉に付着する油分を中和剤で湿式処理した場合でも、ま
た遠心分離した場合でも、油分を完全に除去することは
できず、４〜５％の油分が必ず残留する。そのため、ダ
ライ粉を溶解炉で溶解する際に多量の煙が発生し、大気
汚染等の公害問題が発生するという不都合がある。

【０００５】また、マグネシウムは本来反応性の高い金
属であり、ダライ粉に若干でも水分が含まれていると分
解した酸素との反応で溶解に際して爆発する可能性があ
る。そのため、発生したダライ粉も大半は産業廃棄物と
して処理されているが、近年社会問題となっている産業
廃棄物用の埋め立て地不足により、マグネシウムのダラ
イ粉についてもリサイクルが検討されている。

【０００６】本発明はマグネシウムまたはマグネシウム
合金のダライ粉からマグネシウム塊を回収する際の前記
のごとき問題点を解決するためになされたものであっ
て、油分の分離に多大の工数を要せず、しかもダライ粉
溶解に煙の発生がなく、また水分の付着があっても爆発
の危険がなく、マグネシウムのダライ粉からマグネシウ
ム塊を製造する方法およびその装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】発明者等はダライ粉を大
気中で溶解すると大量の煙が発生することに鑑み、真空
中で加熱することを着想し、ダライ粉の真空蒸留法につ
いて鋭意研究を重ねた。その結果、減圧下では油分およ
び水分が容易に揮発除去できること、マグネシウムのダ
ライ粉は真空加熱により、容易に蒸気化できること、お
よびその蒸気を凝縮することにより、純マグネシウム塊
が回収できることを新たに知見して本発明を完成した。

【０００８】本発明のマグネシウム微細片からの純マグ
ネシウム塊を製造する方法は、油分および水分の付着し
たマグネシウムまたはマグネシウム合金の微細片からな
る装入物を密閉容器に装入し減圧する工程と、前記密閉
容器内で前記装入物を減圧下で加熱し蒸発させる工程
と、前記装入物の蒸気を前記密閉容器に連通する回収容
器に導き前記装入物の蒸気から純マグネシウム塊を凝結
し回収すると共に油分および水分を分離する工程とから
なることを要旨とする。

【０００９】また、本発明のマグネシウム微細片からの
純マグネシウム塊を製造する装置は、内部を加熱する加
熱手段を備えた密閉容器と、密閉容器内の加熱温度より
低い温度に冷却することにより内壁に蒸気を凝結・付着
させる回収容器と、前記密閉容器と回収容器とを連結し
密閉容器内のマグネシウム蒸気を回収容器に導く連結通
路と、密閉容器および回収容器を減圧する減圧手段と、
回収容器の下部に接続され回収容器内からの油水分を貯
留する貯留容器とを備えていることを要旨とする。

【００１０】

【作用】油分および水分の付着したマグネシウムまたは
マグネシウム合金の微細片からなる装入物は、内部を加
熱する加熱手段を備えた密閉容器に装入される。密閉容
器と回収容器とは連結通路により連結されており、密閉
容器および回収容器を減圧する減圧手段により密閉容器
内が減圧される。

【００１１】密閉容器が減圧されると、装入物に付着し
ていた油分や水分が先ず揮発除去される。次いで、密閉
容器内で装入物を減圧下で加熱すると、装入物が蒸発す
る。その際に装入物に付着する油分および水分は、減圧
下ですでに揮発除去されているので、装入物は煙の発生
もなくまた酸素と反応することもなく蒸発する。

【００１２】密閉容器で発生した装入物の蒸気は、密閉
容器と回収容器とを連結している連結通路を通って、回
収容器へ導かれる。回収容器は密閉容器内の加熱温度よ
り低い温度に冷却されているので、その内壁に装入物の
蒸気が凝結する。

【００１３】回収容器の内壁に凝結した装入物の蒸気の
うちマグネシウム蒸気は固体のマグネシウムとなって内
壁に堆積し、純マグネシウム塊が回収される。一方、装
入物の蒸気のうち油分や水分は内壁に凝結したのち、内
壁を流れ落ちて、回収容器の下部に接続されている貯留
容器に滴下するので、油水分が分離される。

【００１４】本発明において、密閉容器および回収容器
の真空度は５×１０^-4Ｔｏｒｒから２０Ｔｏｒｒの範囲
とすることが好ましい。真空度を上げれば上げる程マグ
ネシウムの回収率は向上するが、５×１０^-4Ｔｏｒｒ程
度の真空度で回収率は最高値に達し、それ以上真空度を
上げても回収率が飽和し、却ってコスト高となる。ま
た、真空度が２０Ｔｏｒｒ未満になると、処理室内の酸
素濃度が高くなり、マグネシウムが酸化して回収歩留り
が著しく悪化する。

【００１５】密閉容器の加熱温度は、３００〜８００℃
の範囲とすることが好ましい。加熱温度が３００℃未満
であると、マグネシウムのダライ粉の蒸発が充分でな
く、マグネシウムの回収率が低下するからであり、加熱
温度が８００℃において回収率の向上が飽和状態にな
り、８００℃を越えるとエネルギー面および設備面から
不利となるからである。

【００１６】

【実施例】本発明の実施例を図面に従って説明し、本発
明の効果を明らかにする。図１は本発明装置の一実施例
の側断面図である。密閉容器１０は円筒形の密閉容器で
あって、外周に加熱用のヒータ１２が放射状に配置さ
れ、図示しない装入扉から、油分および水分の付着した
マグネシウムまたはマグネシウム合金の微細片からなる
装入物１４が装入される。

【００１７】密閉容器１０の側面には連結通路１６の一
端が取り付けられており、この連結通路１６の他端は回
収容器１８と連通するので、密閉容器１０内のマグネシ
ウム蒸気がこの連結通路１６を介して回収容器１８に導
かれる。

【００１８】回収容器１８は水冷ジャケットにより冷却
される内壁２０を有する容器であって、連結通路１６と
対向する側面には、吸引ポンプ２２が取り付けられ、ま
た底面には油水分貯留容器２４が取り付けられている。

【００１９】本実施例装置の作動について説明すると、
油分および水分の付着したマグネシウムまたはマグネシ
ウム合金の微細片からなる装入物１４が、密閉容器１０
に装入されると、吸引ポンプ２２が作動され回収容器１
８が減圧される。密閉容器１０と回収容器１８とは連結
通路１６により連結されており、回収容器１８を減圧す
ることにより密閉容器内１０が減圧される。

【００２０】密閉容器１０が減圧されると、先ず装入物
１４に付着している油分および水分が揮発して除去され
る。次いで、密閉容器１０内で装入物１４を減圧下で加
熱すると、装入物が蒸発する。その際に装入物に付着す
る油分および水分は、減圧下ですでに揮発除去されてい
るので、装入物１４は煙の発生もなくまた酸素と反応す
ることもなく蒸発する。

【００２１】密閉容器１０で発生した装入物１４の蒸気
は、密閉容器１０と回収容器１８とを連結している連結
通路１６を通って、回収容器１８へ導かれる。回収容器
１８の内壁２０は水冷ジャケットにより密閉容器１０の
加熱温度より低い温度２００℃以下に冷却されているの
で、内壁２０に装入物１４の蒸気が凝結する。

【００２２】回収容器１８の内壁２０に凝結した装入物
１４の蒸気のうちマグネシウム蒸気は固体のマグネシウ
ムとなって内壁に堆積し、純マグネシウム塊として回収
される。一方、装入物の蒸気のうち油分や水分は内壁２
０に凝結したのち、内壁２０を流れ落ちて、回収容器の
下部に接続されている貯留容器２４に滴下するので、油
水分が分離される。

【００２３】次に、本実施例装置を用いて純マグネシウ
ム塊を製造した実施例について説明する。油分および水
分約１０％を含有し、表１に示す化学成分のマグネシウ
ムまたはマグネシウム合金の微細片からなる装入物７．
２ｋｇを密閉容器に装入し、１０^-3ｍｍＨｇまで減圧し
た。

【００２４】

【表１】

【００２５】次いで、密閉容器１０を１０００℃に加熱
し、装入物を蒸発させると共に回収容器１８でマグネシ
ウムを回収したところ、６．５ｋｇのマグネシウム塊を
回収することができた。回収されたマグネシウム塊およ
び残留物を化学分析したところ、表２および表３に示す
ような結果を得た。

【００２６】

【表２】

【００２７】

【表３】

【００２８】表２に示したように、回収されたマグネシ
ウム塊の純度は９９％以上であった。また、表３から明
らかなように、残留物中のＭｇ含有量は殆ど０に近いこ
とから、元の装入物に対するマグネシウム塊の回収率は
９０％であるが、元の装入物中のマグネシウム分は殆ど
１００％に近い割合で回収されたものと推定された。

【００２９】次に、本実施例装置を用いて、真空度およ
び加熱温度を種々に変化させて、前記と同じ成分のマグ
ネシウムのダライ粉からのマグネシウム塊の回収実験を
行い、油水分を含む元の装入物の重量に対する回収され
たマグネシウム塊の重量比であるマグネシウム回収率を
測定して、得られた結果を処理温度とＭｇ回収率との関
係図として図２に示した。また、図２の結果に基づき処
理温度と圧力の関係図に回収率８０％以上の範囲を示し
たのが図３である。

【００３０】図２および図３の結果より、本発明装置を
用い５×１０^-4Ｔｏｒｒから２０Ｔｏｒｒの圧力範囲
で、処理温度が３００℃から８００℃の温度範囲で処理
することにより、回収率９０％以上でマグネシウムのダ
ライ粉から金属マグネシウム塊が回収できることが確認
された。

【００３１】

【発明の効果】本発明のマグネシウム微細片からのマグ
ネシウム塊の製造方法およびその装置は、油分および水
分の付着したマグネシウムまたはマグネシウム合金の微
細片からなる装入物を加熱手段を備えた密閉容器に装入
し、密閉容器を連結通路で連結された回収容器と共に減
圧することにより先ず装入物に付着している油分および
水分を揮発して除去し、次いで密閉容器を減圧下で加熱
し装入物を蒸発させその蒸気を密閉容器内の加熱温度よ
り低い温度に冷却されている回収容器に導きその内壁に
純マグネシウム塊を凝結し回収すると共に油分および水
分を貯留容器に分離するものであって、油分および水分
の付着したマグネシウムまたはマグネシウム合金の微細
片から、煙を発生させることなく、またマグネシウムを
酸化させることなく、高純度のマグネシウムを高い回収
率で回収することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の一実施例の側断面図である。

【図２】各真空度別の処理温度とＭｇ回収率との関係図
である。

【図３】図２の結果に基づき処理温度と圧力の関係図に
回収率９０％以上の範囲を示した図である。

【符号の説明】

１０ 密閉容器 １２ ヒータ １４ 装入物 １６ 連結通路 １８ 回収容器 ２０ 内壁 ２２ 吸引ポンプ ２４ 貯留容器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠山 輝治 愛知県豊田市豊栄町13丁目39番地３ (72)発明者 鈴木 和弘 愛知県豊田市鴻ノ巣町３丁目33番地

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油分および水分の付着したマグネシウム
   またはマグネシウム合金の微細片からなる装入物を密閉
   容器に装入し減圧する工程と、前記密閉容器内で前記装
   入物を減圧下で加熱し蒸発させる工程と、前記装入物の
   蒸気を前記密閉容器に連通する回収容器に導き前記装入
   物の蒸気から純マグネシウム塊を凝結し回収すると共に
   油分および水分を分離する工程とからなることを特徴と
   するマグネシウム微細片からの純マグネシウム塊を製造
   する方法。
2. 【請求項２】 マグネシウム微細片から純マグネシウム
   塊を製造する装置であって、内部を加熱する加熱手段を
   備えた密閉容器と、密閉容器内の加熱温度より低い温度
   に冷却することにより内壁に蒸気を凝結・付着させる回
   収容器と、前記密閉容器と回収容器とを連結し密閉容器
   内のマグネシウム蒸気を回収容器に導く連結通路と、密
   閉容器および回収容器を減圧する減圧手段と、回収容器
   の下部に接続され回収容器内からの油水分を貯留する貯
   留容器とを備えていることを特徴とするマグネシウム微
   細片からの純マグネシウム塊を製造する装置。