JPH0849023A

JPH0849023A - 使用済アルミ缶の処理方法

Info

Publication number: JPH0849023A
Application number: JP20441294A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Sato; 勝彦佐藤; Narihisa Higuchi; 成久樋口; Tetsuya Matsushita; 哲也松下
Original assignee: Nippon Jiryoku Senko Co Ltd
Current assignee: Nippon Jiryoku Senko Co Ltd
Priority date: 1994-08-06
Filing date: 1994-08-06
Publication date: 1996-02-20
Anticipated expiration: 2013-10-08
Also published as: JP2807740B2

Abstract

(57)【要約】【目的】使用済アルミ缶を再利用するにあたって不純
物の除去を効率的に行い、直接アルミ缶板材の溶解原料
として再利用できる使用済アルミ缶の処理方法を提供す
る。【構成】使用済アルミ缶を裁断し、４００〜６００℃
で焼成し、反発式粉砕機１０に投入してアルミ小球状塊
とし、更に、分級して粉末分を除去した後加圧成形して
アルミ塊にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、使用済アルミ缶を直接
アルミ缶用板材の溶解原料として再利用するための使用
済アルミ缶の処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、アルミニウム及びアルミニウム合
金（以下、単にアルミという）を使用したアルミ缶がア
ルコール類、清涼飲料等の容器として多数使用されてい
るが、省資源等の観点からアルミ缶の再利用が行われて
いる。その使用済アルミ缶をアルミ缶板材の溶解原料に
するためには、不純物が混入しているので、使用済アル
ミ缶を溶解し適当な精製を行ってアルミ缶本来の材質に
近いインゴットにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では不純物を除去するため、もしくは不純物を薄める
ために前処理として溶解工程を経ねばならず、その際金
属アルミが酸化されて歩留りが悪くなり、また、溶解の
ために多大なエネルギーを消費してリサイクルのトータ
ルコストをアップさせている。また、溶解の際生じるア
ルミドロス中の窒化アルミが空気中の水分と反応してア
ンモニアを発生するため廃棄処理が容易でないという問
題がある。本発明はこのような事情に鑑みなされたもの
で、使用済アルミ缶を再利用するにあたって不純物の除
去を効率的に行い、直接アルミ缶板材の溶解原料として
再利用できる使用済アルミ缶の処理方法を提供すること
を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の使用済アルミ缶の処理方法は、使用済アルミ缶を
裁断し、４００〜６００℃で焼成し、反発式粉砕機に投
入してアルミ小球状塊とし、更に、分級して粉末分を除
去した後加圧成形してアルミ塊にして構成されている。
なお、焼成温度を４００〜６００℃としたのは、４００
℃以下ではアルミの軟化及び塗料の樹脂焼却が不十分で
あり、６００℃以上だとアルミが酸化されやすくなる。
また、ここでいう反発式粉砕機とは、ハンマークラッシ
ャー、インパクトクラッシャー、ケージミル、ローリン
グクラッシャー、インパクトミル等の如く処理物に衝撃
を与えて処理するものをいう。更に、分級の方法として
は、篩にかけて製品から粉粒体を除く他、風力選別によ
って除く場合も含む。請求項２記載の使用済アルミ缶の
処理方法は、請求項１記載の使用済アルミ缶の処理方法
において、前記アルミ塊の見掛け密度は１．５〜２．５
の範囲にあるように構成されている。なお、アルミ塊の
見掛け密度を１．５以下にするとアルミの表面積が大き
く、酸化されやすくなり、２．５以上にするには技術
的、コスト的に困難である。

【０００５】

【作用】請求項１及び２記載の使用済アルミ缶の処理方
法においては、使用済アルミ缶を裁断するので、缶内に
入っている異物を取り出すことができる。また、缶内の
樹脂及び塗料等を後工程で除去し易くする。そして、４
００〜６００℃で焼成するので、アルミ片の表面に付着
している塗料等は燃焼して除かれる。また、焼鈍されて
アルミ缶の成形時の残留応力が除去され、加工硬化によ
り硬くなっているアルミを柔らかくする。この状態で反
発式粉砕機に入れると、打撃によりアルミ片が叩かれて
球状化する。更に、分級して原料として使用し難い小粒
分及び塗料等の燃焼した粉末分を除去する。しかる後、
加圧成形してアルミ塊にするので、アルミの空気に接す
る面が少なくなり、酸化され難くなる。

【０００６】

【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに、図１は本発明の一実施例に係る使用済アル
ミ缶の処理方法のフロー図、図２はインパクトミルの側
断面図、図３は図２における矢視Ａ−Ａ断面図である。
まず、本発明の一実施例に係る使用済アルミ缶の処理方
法で使用する反発式粉砕機の一例であるインパクトミル
１０について図２及び図３を参照しながら説明する。前
記インパクトミル１０は、低速回転する筒状のドラム本
体１１と、該ドラム本体１１の内側に該ドラム本体１１
と同心状に間隙を有して配置されて高速回転するロータ
ー１２と、前記ドラム本体１１に原料を供給するスクリ
ューフィーダ１３を備えた原料供給部１４と、集塵フー
ド１６とを有する。

【０００７】前記ドラム本体１１は、内周に複数の断面
フ字状の反発板取付け部材１７が間隔を有して鈍角状に
取り付けられ、該被固定面１８には耐磨耗性に優れた反
発板１９が着脱可能に設けられている。そして、該反発
板１９間に該反発板１９よりも内側に突出する仕切り板
２０が原料を搬入側に徐々に搬送するようにスパイラル
状に取り付けられ、反発板取付け部材１７及び仕切り板
２０により囲まれた部分は原料搬送部２１を形成してい
る。従って、原料搬送部２１で上部に持ち上げられて粉
砕された原料は落下すると搬出側に近い原料搬送部２１
に入る。また、前記ドラム本体１１の搬入側には原料搬
入部２２が設けられており、該原料搬入部２２の閉塞端
板２３の内側には１２枚の第１の案内羽根２４が傾斜し
て取り付けられ、該それぞれの隣合う第１の案内羽根２
４間には孔２５が形成されている。更に、前記ドラム本
体１１の搬出側には原料搬出部２６が設けられており、
該原料搬出部２６の閉塞端板２７の内側には８枚の第２
の案内羽根２８が傾斜して取り付けられ、該それぞれの
隣合う第２の案内羽根２８間には孔２９が形成されてい
る。そして、前記ドラム本体１１の外周の両側にはリン
グ３０が設けられ、該それぞれのリング３０は対となる
ドラム受けローラ３１上に載置されている。そして、ド
ラム本体１１の外周中央には支持部材３２を介して大径
のスプロケット３３が取り付けられており、ドラム本体
１１の下方には該スプロケット３３とチェーンによって
連結されているスプロケット３４が回転軸３５に設けら
れ、該回転軸３５にはスプロケット３６が取り付けられ
ている。そして、図示されていない駆動モータによりス
プロケット、チェーンを介してスプロケット３６を回転
させてドラム本体１１を低速回転（１０〜３０ｒｐｍ程
度、好ましくは２０ｒｐｍ程度）させるようになってい
る。

【０００８】前記ローター１２は、両側を架台４０に取
り付けられた軸受け４１で保持されている回転軸４２に
装着されている。そして、前記ローター１２の外周に打
撃板取付け部材４３の被固定面４４が角β（１１５°〜
１５５°）に傾斜されて同一間隔で取り付けられ、該被
固定面４４に耐磨耗性に優れた打撃板４５が着脱可能に
設けられている。前記回転軸４２の排出側にはＶプーリ
４６が取り付けられ、図示されていない駆動モータによ
りＶプーリ及びＶベルトを介してＶプーリ４６を回転さ
せてローター１２を前記ドラム本体１１と同じ方向に高
速回転（５００〜４０００ｒｐｍ程度、好ましくは１０
００〜２５００ｒｐｍ程度）させるようになっている。

【０００９】前記原料供給部１４は、投入側に設けられ
た前記ドラム本体１１の孔２５に原料を供給するスクリ
ューフィーダ１３を備え、該スクリューフィーダ１３の
上部にはホッパー５０が設けられている。そして、ホッ
パー５０から投入された原料はスクリューフィーダ１３
により溜まり部５１に送られるようになっている。前記
集塵フード１６は、前記ドラム本体１１の排出側に設け
られ、処理の際に発生する粉体、及び小粒分はこの集塵
フード１６から図示されていない集塵機に送られて回収
されるようになっている。

【００１０】このインパクトミル１０を用いて使用済ア
ルミ缶を処理する方法について説明する。先ず、図１に
示すように、プレスにより圧縮されたスクラップアルミ
をハンマークラッシャータイプの粉砕機で解砕してバラ
バラに分離する（第１工程）。そして、このアルミ缶を
２軸剪断式破砕機で裁断してチップ化する（第２工
程）。次にこのチップ化されたアルミ片を磁力選別機に
かけて鉄分等の磁着物を分離する（第３工程）。

【００１１】磁着物が除去されたアルミ片をロータリー
キルンタイプの焼成炉に入れて５５０〜６００℃で焼成
し、アルミ片に付着する塗料や樹脂を燃焼させて除去す
る（第４工程）。このように焼成することによりアルミ
缶の成形時の残留応力が除去され、加工硬化して硬くな
っていたアルミ片が柔らかくなる。なお、下地に使用さ
れている白色の塗料にはチタン（Ｔｉ）が含まれてお
り、燃焼して酸化チタン（ＴｉＯ₂）となる。この酸化
チタンが含まれているアルミを溶解した場合、酸化チタ
ンの巨大介在物が生じ、そのままアルミ缶を製造した場
合には、酸化チタンのためにキズ等の欠陥の原因とな
る。従って、アルミ缶の成形にはチタンの含有量が極力
低いことが望まれるが、０．０５％以下であれば問題な
い。そこで、５５０〜６００℃での焼成後の脱塗料の目
安となる炭素とチタンの分析値及びアルミの焼成歩留を
表１に示すが、炭素が０．２４％、チタンが０．１５％
含まれている。なお、比較例として６００〜６５０℃で
焼成した場合の焼成歩留及び炭素とチタンを分析値を示
すが、炭素が０．２０％、チタンが０．１２％含まれて
いる。また、水分を除いたスクラップアルミを１００％
とした場合に、焼成後の焼成歩留は、５５０〜６００℃
で焼成した場合は、９３．９１％であり、６００〜６５
０℃で焼成した場合は９３．０９％となっており、６０
０〜６５０℃で焼成するとアルミが酸化されやすくなる
ので焼成後の歩留が悪くなっている。

【００１２】

【表１】

【００１３】この焼成して柔らかくなったアルミ片をイ
ンパクトミル１０のホッパー５０から投入すると、該ア
ルミ片はスクリューフィーダ１３により溜まり部５１に
送られ、溜まり部５１のアルミ片は後から送られてくる
アルミ片により押されて回転しているドラム本体１１の
閉塞端板２３の孔２５からドラム本体１１内に入る。そ
して、第１の案内羽根２４によって掻き揚げられたアル
ミ片がドラム本体１１の原料搬送部２１に入れられる。
原料搬送部２１のアルミ片はドラム本体１１の回転に応
じて持ち上げられ、ある高さにくると落下する。落下し
たアルミ片の大部分は、高速回転しているローター１２
の打撃板４５に当たり飛ばされる。飛ばされたアルミ片
は再び打撃板４５に当たったり、あるいはドラム本体１
１の反発板１９に当たり、これを繰り返して落下し一部
は最初の原料搬送部２１より搬入側の下部の原料搬送部
２１に入り、大部分は下部の排出側に近い原料搬送部２
１に入る。また、打撃板４５に当たらなかったアルミ片
は、スパイラル状の仕切り板２０に沿って落下して原料
搬入側の原料搬送部２１に戻される。このような過程を
何度も繰り返しながらアルミ片はアルミ小球状塊となり
徐々に排出側に送られる。そして、ドラム本体１１の排
出側に達したアルミ小球状塊は、第２の案内羽根２８に
より掻き揚げられて閉塞端板２７の孔２９より排出さ
れ、図示されていない排出装置に送られる。なお、この
時に発生する粉体分は、ローター１２の回転により発生
する風と共にスパイラル状の仕切り板２０に沿って排出
側に吐き出されて、集塵フード１６から図示されていな
い集塵機に送られて回収される。このようにして、連続
的にアルミ片をアルミ小球状塊に形成する（第５工
程）。水分を除いたスクラップアルミを１００％とした
時の造形後の歩留、炭素及びチタンの分析値を表１の場
合と同様に表２に示す。アルミ片に付着している炭素及
びチタンはインパクトミル１０の衝撃により分離され
て、焼成温度が５５０〜６００℃の場合、炭素が０．２
４％から０．０８％に下がり、チタンが０．１５％から
０．０４％に下がり、焼成温度が６００〜６５０℃の場
合、炭素が０．１１％から０．０８％に下がり、チタン
が０．１２％から０．０５％に下がっている。このよう
に、５５０〜６００℃での焼成段階では、アルミ缶の成
形に悪い影響を与えるチタンが０．１５％で目標値の
０．０５％よりも多いものの、インパクトミル１０での
衝撃により分離、排出されて目標値以下（０．０４％）
になっている。また、造形歩留も焼成温度が５５０〜６
００℃の場合９１．５７％であり、焼成温度が６００〜
６５０℃の場合の８８．５２％に比べて高い数字を示し
ている。従って、５５０〜６００℃で焼成することが有
利であることを示している。

【００１４】

【表２】

【００１５】前記においては、炭素、チタンの分析値及
び溶解歩留の変化の様子を調べたが、今度は、インパク
トミル１０のドラム本体１１の回転数を２０ｒｐｍに一
定にして、ローター１２の回転数とアルミ小球状塊の粒
度分布及びブリケット成形後のアルミ塊の見掛け密度と
溶解原料を１００％とした時の溶解歩留の関係を調べ
る。焼成前まで前記と同様に処理したアルミ片を５５０
〜６００℃で焼成する。そして、焼成して柔らかくなっ
たアルミ片をインパクトミル１０のホッパー５０から投
入し、ローター１２の回転数を２０８０ｒｐｍで回転さ
せる（第５工程）と表３のサンプル１に示すような粒度
分布となり、２０ｍｍ以下のアルミ小球状塊を得る。こ
のアルミ小球状塊をブリケットマシンで５７ｍｍ×３１
ｍｍ×２２ｍｍの大きさに加圧成形（第６工程）してア
ルミ塊にする。このアルミ塊の見掛け密度は２．２５で
ある。次に、焼成前まで前記と同様に処理したアルミ片
を５５０〜６００℃で焼成した後、ローター１２の回転
数が１４００ｒｐｍのインパクトミル１０に投入すると
（第５工程）、表３のサンプル２及びサンプル３に示す
ような粒度分布のアルミ小球状塊を得る。サンプル２に
示すように２０ｍｍアンダーのアルミ小球状塊をブリケ
ットマシンで５７ｍｍ×３１ｍｍ×２２ｍｍの大きさに
加圧してアルミ塊を成形する（第６工程）。このアルミ
塊の見掛け密度は２．２０である。そして、サンプル３
に示す２０ｍｍオーバーのアルミ小球状塊は比較のため
にブリケットマシンでアルミ塊に成形しなかった。この
アルミ小球状塊の見掛け密度は１．４０である。その結
果、表３から明らかなように、アルミ小球状塊の見掛け
密度が１．４０と小さいサンプル３の場合が最も溶解歩
留が悪く９２．８％であり、サンプル２の見掛け密度が
２．２０の場合のアルミ塊の溶解歩留は９４．５％であ
り、サンプル１の見掛け密度が２．２５の場合のアルミ
塊の溶解歩留が９５．０％であり、見掛け密度が大きい
ものほど溶解歩留りの結果がよい。また、サンプル１〜
３のアルミ塊及びアルミ小球状塊の溶解後の成分を分析
した結果を表４に示すが、全てがＪＩＳ３００４の基準
を満たしており、更にアルミ缶の成形に大きな影響を及
ぼすチタンは成形に影響を与えない０．０５％の半分程
度になっている。しかしながら、いずれのサンプルの場
合でも高い溶解歩留である。従って、大きいサイズのア
ルミ小球状塊は直接アルミ缶板材の溶解原料として再利
用し、小さいサイズのみをブリケットマシンでアルミ塊
にして溶解原料として再利用する方法、あるいは、全て
２０ｍｍアンダーのアルミ小球状塊にした後ブリケット
マシンでアルミ塊にして溶解原料として再利用する方法
を選択することが可能である。以上のようにして使用済
アルミ缶から直接アルミ缶板材の溶解原料として再利用
することができるようになる。

【００１６】

【表３】

【００１７】

【表４】

【００１８】なお、本実施例においては、アルミ片をア
ルミ小球状塊にするのにインパクトミル１０を使用した
がハンマークラッシャー等を使用するようにしてもよ
い。

【００１９】

【発明の効果】請求項１及び２記載の使用済アルミ缶の
処理方法は、使用済アルミ缶を裁断し、４００〜６００
℃で焼成し、反発式粉砕機に投入して球状塊とし、更
に、分級して粉末分を除去した後加圧成形して大塊にし
たので、純度が高く、酸化され難いアルミ塊を得ること
ができる。従って、歩留りよく直接アルミ缶の板材の溶
解原料として再利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る使用済アルミ缶の処理
方法のフロー図である。

【図２】インパクトミルの側断面図である。

【図３】図２における矢視Ａ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

１０インパクトミル１１ドラム本体１２ローター１３スクリューフィーダ１４原料供給部１６集塵フード１７反発板取付け部材１８被固定面１９反発板２０仕切り板２１原料搬送部２２原料搬入部２３閉塞端板２４第１の案内羽根２５孔２６原料搬出部２７閉塞端板２８第２の案内羽根２９孔３０リング３１ドラム受けローラ３２支持部材３３スプロケット３４スプロケット３５回転軸３６スプロケット４０架台４１軸受け４２回転軸４３打撃板取付け部材４４被固定面４５打撃板４６Ｖプーリ５０ホッパー５１溜まり部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】使用済アルミ缶を裁断し、４００〜６０
０℃で焼成し、反発式粉砕機に投入してアルミ小球状塊
とし、更に、分級して粉末分を除去した後加圧成形して
アルミ塊にしたことを特徴とする使用済アルミ缶の処理
方法。
【請求項２】前記アルミ塊の見掛け密度は１．５〜
２．５の範囲にある請求項１記載の使用済アルミ缶の処
理方法。