JPH08295960A - ＡｌまたはＡｌ合金の溶解法 - Google Patents
ＡｌまたはＡｌ合金の溶解法Info
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- JPH08295960A JPH08295960A JP10661595A JP10661595A JPH08295960A JP H08295960 A JPH08295960 A JP H08295960A JP 10661595 A JP10661595 A JP 10661595A JP 10661595 A JP10661595 A JP 10661595A JP H08295960 A JPH08295960 A JP H08295960A
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 塗装されたＡｌまたはＡｌ合金を含む原料を
酸化性雰囲気下で溶解するに当たり、溶解温度を８００
℃以上１０００℃未満の範囲に設定すると共に、該溶解
温度に到達するまでの昇温速度を１８００℃／ｈｒ未
満、該溶解温度での保持時間を３０分以上とする。 【効果】 硫酸バリウムを含む塗料等で塗装されたＡｌ
またはＡｌ合金スクラップを回収して再利用する際に、
該スクラップを溶解する際の温度条件、昇温速度並びに
保持時間を規定することによって、塗料基材成分として
混入してくるＢａの溶湯への混入を可及的に抑えること
ができ、塗料除去のための焙焼やショットブラスト処理
等の前処理を要することなく、塗装ＡｌまたはＡｌ合金
屑を簡単かつ効率的に再生できる。
酸化性雰囲気下で溶解するに当たり、溶解温度を８００
℃以上１０００℃未満の範囲に設定すると共に、該溶解
温度に到達するまでの昇温速度を１８００℃／ｈｒ未
満、該溶解温度での保持時間を３０分以上とする。 【効果】 硫酸バリウムを含む塗料等で塗装されたＡｌ
またはＡｌ合金スクラップを回収して再利用する際に、
該スクラップを溶解する際の温度条件、昇温速度並びに
保持時間を規定することによって、塗料基材成分として
混入してくるＢａの溶湯への混入を可及的に抑えること
ができ、塗料除去のための焙焼やショットブラスト処理
等の前処理を要することなく、塗装ＡｌまたはＡｌ合金
屑を簡単かつ効率的に再生できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＡｌまたはＡｌ合金の
溶解法に関し、殊に硫酸バリウム含有塗料で塗装された
ＡｌまたはＡｌ合金屑を、溶解状態で高純度のＡｌまた
はＡｌ合金に再生する溶解法に関するものである。
溶解法に関し、殊に硫酸バリウム含有塗料で塗装された
ＡｌまたはＡｌ合金屑を、溶解状態で高純度のＡｌまた
はＡｌ合金に再生する溶解法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＡｌまたはＡｌ合金（以下、Ａｌ合金で
代表する）は、軽量性、加工性、表面美麗性等の特徴を
有することから、アルミサッシ等の建材、自動車用ある
いは家庭電気製品用などの外板材等を初めとして幅広く
利用されている。ところでＡｌ合金を製造するための電
解精錬には大量の電力を要するのに対し、Ａｌ合金屑の
再溶解に要するエネルギーは、上記電解精錬の場合の約
１／３０程度で済むことから、Ａｌ合金屑を回収し再溶
解して利用する方法も積極的に進められている。こうし
た回収原料として用いられるＡｌ合金屑は、ＪＩＳ Ｈ
２１１９等で規定されているが、そのリサイクルに当
たっては、混入してくる不純物に由来する様々の問題が
生じてくる。
代表する）は、軽量性、加工性、表面美麗性等の特徴を
有することから、アルミサッシ等の建材、自動車用ある
いは家庭電気製品用などの外板材等を初めとして幅広く
利用されている。ところでＡｌ合金を製造するための電
解精錬には大量の電力を要するのに対し、Ａｌ合金屑の
再溶解に要するエネルギーは、上記電解精錬の場合の約
１／３０程度で済むことから、Ａｌ合金屑を回収し再溶
解して利用する方法も積極的に進められている。こうし
た回収原料として用いられるＡｌ合金屑は、ＪＩＳ Ｈ
２１１９等で規定されているが、そのリサイクルに当
たっては、混入してくる不純物に由来する様々の問題が
生じてくる。
【０００３】こうした不純物の１つとして、大抵のＡｌ
合金製品表面に被覆される塗料に由来する不純物があ
り、中でも塗料基材としてしばしば用いられる硫酸バリ
ウムに起因するＢａは、再生Ａｌ合金の物性や加工性を
著しく悪化させることから、その除去はリサイクルを実
用化する上で大きな課題とされている。
合金製品表面に被覆される塗料に由来する不純物があ
り、中でも塗料基材としてしばしば用いられる硫酸バリ
ウムに起因するＢａは、再生Ａｌ合金の物性や加工性を
著しく悪化させることから、その除去はリサイクルを実
用化する上で大きな課題とされている。
【０００４】そこで、Ａｌ合金製品屑を回収し溶解原料
として再利用する際には、溶解に先立って焙焼処理ある
いはショットブラスト処理等により塗料を除去するため
の前処理が行なわれているが、これらの処理には専用の
設備を要するためリサイクル費用を高める大きな要因と
なっている。従って、この様な前処理を要することな
く、塗装Ａｌ合金屑の溶解工程で該塗料成分由来の不純
物を効率よく除去することのできる方法の確立が望まれ
る。
として再利用する際には、溶解に先立って焙焼処理ある
いはショットブラスト処理等により塗料を除去するため
の前処理が行なわれているが、これらの処理には専用の
設備を要するためリサイクル費用を高める大きな要因と
なっている。従って、この様な前処理を要することな
く、塗装Ａｌ合金屑の溶解工程で該塗料成分由来の不純
物を効率よく除去することのできる方法の確立が望まれ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な事
情に着目してなされたものであって、その目的は、塗装
されたＡｌまたはＡｌ合金屑を原料として、該塗料成分
由来の不純物を溶解段階で効率よく除去することのでき
る方法を提供しようとするものである。
情に着目してなされたものであって、その目的は、塗装
されたＡｌまたはＡｌ合金屑を原料として、該塗料成分
由来の不純物を溶解段階で効率よく除去することのでき
る方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成すること
のできた本発明に係る溶解法の構成は、ＢａＳＯ4 を含
む塗料によって塗装されたＡｌまたはＡｌ合金を含む原
料を大気雰囲気中で溶解するに当たり、溶解温度を８０
０℃以上１０００℃未満の範囲に設定すると共に、該溶
解温度に到達するまでの昇温速度を１８００℃／ｈｒ未
満、該溶解温度での保持時間を３０分以上とするところ
に要旨を有するものである。
のできた本発明に係る溶解法の構成は、ＢａＳＯ4 を含
む塗料によって塗装されたＡｌまたはＡｌ合金を含む原
料を大気雰囲気中で溶解するに当たり、溶解温度を８０
０℃以上１０００℃未満の範囲に設定すると共に、該溶
解温度に到達するまでの昇温速度を１８００℃／ｈｒ未
満、該溶解温度での保持時間を３０分以上とするところ
に要旨を有するものである。
【０００７】
【作用】本発明者らは、塗装の施されたＡｌまたはＡｌ
合金（以下、再びＡｌ合金で代表する）屑を対象とする
回収・再利用技術の改善を期して鋭意検討を進めた結
果、次の様な知見を得た。
合金（以下、再びＡｌ合金で代表する）屑を対象とする
回収・再利用技術の改善を期して鋭意検討を進めた結
果、次の様な知見を得た。
【０００８】即ち、Ａｌ合金製品の表面に被覆される塗
料の殆んどは、基材として硫酸バリウムを含んでおり、
この硫酸バリウムは、加熱すると１０７７℃でＢａ酸化
物またはＢａ単体とＢａ硫黄酸化物に分解することが知
られている。これらＢａ単体あるいは酸化物は、Ａｌ合
金屑を溶解する際に滓となって溶湯表面に浮上するが、
その一部はＡｌ合金溶湯内へ溶解することが考えられ
る。そして、その溶解量はＡｌ合金屑の溶解条件等によ
ってかなり変わってくると思われるが、如何なる条件の
もとで該Ｂａ単体やその酸化物がＡｌ合金溶湯内へどの
程度溶解するかといった定量的関係についてはこれまで
全く確認されたことがない。
料の殆んどは、基材として硫酸バリウムを含んでおり、
この硫酸バリウムは、加熱すると１０７７℃でＢａ酸化
物またはＢａ単体とＢａ硫黄酸化物に分解することが知
られている。これらＢａ単体あるいは酸化物は、Ａｌ合
金屑を溶解する際に滓となって溶湯表面に浮上するが、
その一部はＡｌ合金溶湯内へ溶解することが考えられ
る。そして、その溶解量はＡｌ合金屑の溶解条件等によ
ってかなり変わってくると思われるが、如何なる条件の
もとで該Ｂａ単体やその酸化物がＡｌ合金溶湯内へどの
程度溶解するかといった定量的関係についてはこれまで
全く確認されたことがない。
【０００９】ところが、本発明者らがＡｌ合金屑を溶解
する際のＢａ混入量の可及的低減を最終の目的として、
様々の溶解条件下におけるＢａの溶解量について追及し
た結果、下記の様な事実が明らかとなった。
する際のＢａ混入量の可及的低減を最終の目的として、
様々の溶解条件下におけるＢａの溶解量について追及し
た結果、下記の様な事実が明らかとなった。
【００１０】即ち図１は、Ａｌ合金屑の溶解温度と該Ａ
ｌ合金溶湯内へのＢａの溶解量の関係を調べた結果を示
したグラフであり、このグラフからも明らかである様
に、溶解温度が１０００℃以上になると溶湯内へのＢａ
混入量は急激に増大してくる。これは、硫酸バリウムの
熱分解によって溶湯内へのＢａの混入量が増大したため
と考えられる。また溶解温度が８００℃未満の低温側で
も、溶湯内へのＢａ混入量は増大する傾向が認められ
る。これは、８００℃未満の低温では溶湯表面に浮上す
る滓と溶湯との濡れ性が高まり、その結果として溶湯内
へ混入するＢａ量が増大するためと思われる。いずれに
しても、Ａｌ合金屑溶解時の温度を８００℃以上１００
０℃未満の範囲に設定してやれば、溶湯内へのＢａの混
入量を最小限に抑えることが可能となるのである。
ｌ合金溶湯内へのＢａの溶解量の関係を調べた結果を示
したグラフであり、このグラフからも明らかである様
に、溶解温度が１０００℃以上になると溶湯内へのＢａ
混入量は急激に増大してくる。これは、硫酸バリウムの
熱分解によって溶湯内へのＢａの混入量が増大したため
と考えられる。また溶解温度が８００℃未満の低温側で
も、溶湯内へのＢａ混入量は増大する傾向が認められ
る。これは、８００℃未満の低温では溶湯表面に浮上す
る滓と溶湯との濡れ性が高まり、その結果として溶湯内
へ混入するＢａ量が増大するためと思われる。いずれに
しても、Ａｌ合金屑溶解時の温度を８００℃以上１００
０℃未満の範囲に設定してやれば、溶湯内へのＢａの混
入量を最小限に抑えることが可能となるのである。
【００１１】また図２は、溶解時における昇温速度と発
熱量（塗料成分の燃焼による発熱量）の関係を調べた結
果を示したグラフであり、該昇温速度が１８００℃／ｈ
ｒ未満の温度域では塗料成分の燃焼によって大きな発熱
量が得られるのに対し、１８００℃／ｈｒ以上になる
と、塗料成分の燃焼が完了して発熱量は小さくなる。そ
して、該昇温速度がＡｌ合金溶湯へのＢａの混入量に及
ぼす影響を調べた結果、該昇温速度が１８００℃／ｈｒ
を臨界として、当該昇温速度未満ではＢａ混入量が少な
く抑えられるのに対し、該昇温速度以上になるとＢａ混
入量が著しく増大することが確認された。
熱量（塗料成分の燃焼による発熱量）の関係を調べた結
果を示したグラフであり、該昇温速度が１８００℃／ｈ
ｒ未満の温度域では塗料成分の燃焼によって大きな発熱
量が得られるのに対し、１８００℃／ｈｒ以上になる
と、塗料成分の燃焼が完了して発熱量は小さくなる。そ
して、該昇温速度がＡｌ合金溶湯へのＢａの混入量に及
ぼす影響を調べた結果、該昇温速度が１８００℃／ｈｒ
を臨界として、当該昇温速度未満ではＢａ混入量が少な
く抑えられるのに対し、該昇温速度以上になるとＢａ混
入量が著しく増大することが確認された。
【００１２】この理由は次の様に考えられる。即ち、本
発明者らが上記臨界温度域の前後におけるＡｌ合金溶湯
と滓との接触状態を観察したところ、当該臨界温度未満
の温度では、溶湯と滓との濡れ性が良くないのに対し、
上記臨界温度以上になると該濡れ性が非常に高まり、該
濡れ性の良否がＢａの混入に少なからぬ影響を及ぼして
いるものと思われた。そして、溶湯と滓との濡れ性を低
レベルに維持できる様な条件、即ち昇温速度を１８００
℃／ｈｒ未満に抑えてやれば、溶湯と滓の馴染みが悪く
なって溶湯内へのＢａの溶け込みが抑えられ、結果的に
溶湯内へのＢａの混入量が低減するものと思われる。
発明者らが上記臨界温度域の前後におけるＡｌ合金溶湯
と滓との接触状態を観察したところ、当該臨界温度未満
の温度では、溶湯と滓との濡れ性が良くないのに対し、
上記臨界温度以上になると該濡れ性が非常に高まり、該
濡れ性の良否がＢａの混入に少なからぬ影響を及ぼして
いるものと思われた。そして、溶湯と滓との濡れ性を低
レベルに維持できる様な条件、即ち昇温速度を１８００
℃／ｈｒ未満に抑えてやれば、溶湯と滓の馴染みが悪く
なって溶湯内へのＢａの溶け込みが抑えられ、結果的に
溶湯内へのＢａの混入量が低減するものと思われる。
【００１３】この様な実験結果から、本発明では、溶解
時の昇温速度を１８００℃／ｈｒ未満と定めた。
時の昇温速度を１８００℃／ｈｒ未満と定めた。
【００１４】更に図３は、溶解時の保持時間とＢａ混入
量の関係を調べた結果を示したグラフであり、このグラ
フからは、保持時間を３０分以上とすることによってＢ
ａ混入量を低レベルに抑え得ることが分かる。これは、
溶解時間が不足すると溶湯と滓との分離が不十分とな
り、結果的にＢａの混入が起こり易くなるためと考えら
れる。この結果より、Ｂａの混入量を可及的に抑えるに
は、加熱保持時間を３０分以上とすべきであることが理
解される。但し、保持時間をいたずらに長くすると処理
効率上障害となるばかりでなく、大気酸化雰囲気での当
該処理工程でＡｌの酸化ロスも多くなるので、１．５時
間程度以下に抑えることが望ましい。
量の関係を調べた結果を示したグラフであり、このグラ
フからは、保持時間を３０分以上とすることによってＢ
ａ混入量を低レベルに抑え得ることが分かる。これは、
溶解時間が不足すると溶湯と滓との分離が不十分とな
り、結果的にＢａの混入が起こり易くなるためと考えら
れる。この結果より、Ｂａの混入量を可及的に抑えるに
は、加熱保持時間を３０分以上とすべきであることが理
解される。但し、保持時間をいたずらに長くすると処理
効率上障害となるばかりでなく、大気酸化雰囲気での当
該処理工程でＡｌの酸化ロスも多くなるので、１．５時
間程度以下に抑えることが望ましい。
【００１５】以上の実験結果より、本発明では、溶解温
度を８００℃以上１０００℃未満、より好ましくは８５
０〜９５０℃の範囲に設定すると共に、該溶解温度に到
達するまでの昇温速度を１８００℃／ｈｒ未満、より好
ましくは１２００℃／ｈｒ以下、該溶解温度での保持時
間を３０分以上、より一般的には３０〜９０分とするこ
とにより、塗料基材成分として混入してくる硫酸バリウ
ムに由来するＢａのＡｌ合金溶湯内への混入を可及的に
抑えることができ、塗装Ａｌ合金屑から不純物障害のな
いＡｌまたはＡｌ合金に溶解再生することが可能となっ
た。
度を８００℃以上１０００℃未満、より好ましくは８５
０〜９５０℃の範囲に設定すると共に、該溶解温度に到
達するまでの昇温速度を１８００℃／ｈｒ未満、より好
ましくは１２００℃／ｈｒ以下、該溶解温度での保持時
間を３０分以上、より一般的には３０〜９０分とするこ
とにより、塗料基材成分として混入してくる硫酸バリウ
ムに由来するＢａのＡｌ合金溶湯内への混入を可及的に
抑えることができ、塗装Ａｌ合金屑から不純物障害のな
いＡｌまたはＡｌ合金に溶解再生することが可能となっ
た。
【００１６】
【実施例】以下、実験例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限
を受けるものではなく、前・後記の趣旨を逸脱しない範
囲で変更実施することは全て本発明の技術範囲に包含さ
れる。
説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限
を受けるものではなく、前・後記の趣旨を逸脱しない範
囲で変更実施することは全て本発明の技術範囲に包含さ
れる。
【００１７】実験例 自動車用外板として利用された塗装Ａｌ合金屑１０ｋｇ
を原料スクラップとして使用し、誘導溶解を用いて表１
に示す条件で加熱溶解し、３０分保持した後除滓した。
この溶湯からサンプルを採取して夫々のＢａ含有率を測
定し、表１に併記する結果を得た。尚表１において、Ｂ
ａ含有量が０．０１％未満であるものを合格とした。
を原料スクラップとして使用し、誘導溶解を用いて表１
に示す条件で加熱溶解し、３０分保持した後除滓した。
この溶湯からサンプルを採取して夫々のＢａ含有率を測
定し、表１に併記する結果を得た。尚表１において、Ｂ
ａ含有量が０．０１％未満であるものを合格とした。
【００１８】
【表１】
【００１９】表１から、次の様に考えることができる。
Ｎｏ．２，３，４，７，１１，１２は、本発明の規定要
件を全て満足する実施例であり、いずれも溶湯中のＢａ
含有量は０．０１％以下に抑えられている。これらに対
しＮｏ．１は、溶解を８００℃未満の低温で行なった比
較例、Ｎｏ．５，６は溶解を１０００℃以上の高温で行
なった比較例、Ｎｏ．８，９は溶解速度を１８００℃／
ｈｒ以上とした比較例、Ｎｏ．１０は保持時間が３０分
未満である比較例であり、いずれも溶湯中のＢａ含有量
が０．０１％の基準値を超えており、Ｂａ混入抑制の目
的が有効に達成できていない。
Ｎｏ．２，３，４，７，１１，１２は、本発明の規定要
件を全て満足する実施例であり、いずれも溶湯中のＢａ
含有量は０．０１％以下に抑えられている。これらに対
しＮｏ．１は、溶解を８００℃未満の低温で行なった比
較例、Ｎｏ．５，６は溶解を１０００℃以上の高温で行
なった比較例、Ｎｏ．８，９は溶解速度を１８００℃／
ｈｒ以上とした比較例、Ｎｏ．１０は保持時間が３０分
未満である比較例であり、いずれも溶湯中のＢａ含有量
が０．０１％の基準値を超えており、Ｂａ混入抑制の目
的が有効に達成できていない。
【００２０】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、塗
装ＡｌまたはＡｌ合金スクラップを回収して再利用する
際に、該スクラップを溶解する際の温度条件、昇温速度
並びに保持時間を規定することによって、塗料基材成分
として混入してくるＢａの溶湯への混入を可及的に抑え
ることができ、塗料除去のための焙焼やショットブラス
ト処理等の前処理を要することなく、塗装ＡｌまたはＡ
ｌ合金屑を簡単かつ効率的に再生し得ることになった。
装ＡｌまたはＡｌ合金スクラップを回収して再利用する
際に、該スクラップを溶解する際の温度条件、昇温速度
並びに保持時間を規定することによって、塗料基材成分
として混入してくるＢａの溶湯への混入を可及的に抑え
ることができ、塗料除去のための焙焼やショットブラス
ト処理等の前処理を要することなく、塗装ＡｌまたはＡ
ｌ合金屑を簡単かつ効率的に再生し得ることになった。
【図１】塗装Ａｌ合金屑の溶解温度と溶湯へのＢａ混入
量の関係を示すグラフである。
量の関係を示すグラフである。
【図２】塗装Ａｌ合金屑を溶解する際の昇温速度と溶湯
へのＢａ混入量の関係を示すグラフである。
へのＢａ混入量の関係を示すグラフである。
【図３】塗装Ａｌ合金屑を溶解する際の保持時間と溶湯
へのＢａ混入量の関係を示すグラフである。
へのＢａ混入量の関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大隅 研治 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 塗装されたＡｌまたはＡｌ合金を含む原
料を酸化性雰囲気下で溶解するに当たり、溶解温度を８
００℃以上１０００℃未満の範囲に設定すると共に、該
溶解温度に到達するまでの昇温速度を１８００℃／ｈｒ
未満、該溶解温度での保持時間を３０分以上とすること
を特徴とするＡｌまたはＡｌ合金の溶解法。 - 【請求項２】 ＡｌまたはＡｌ合金が、ＢａＳＯ4 を含
む塗料によって塗装されたものである請求項１に記載の
溶解法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10661595A JPH08295960A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | ＡｌまたはＡｌ合金の溶解法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10661595A JPH08295960A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | ＡｌまたはＡｌ合金の溶解法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08295960A true JPH08295960A (ja) | 1996-11-12 |
Family
ID=14438036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10661595A Withdrawn JPH08295960A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | ＡｌまたはＡｌ合金の溶解法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08295960A (ja) |
-
1995
- 1995-04-28 JP JP10661595A patent/JPH08295960A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020702 |