JPH08509650A

JPH08509650A - 異なる密度の固体混合物を分別する方法、分別用液体、及びこの方法を実施するための装置

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Publication number: JPH08509650A
Application number: JP52052294A
Authority: JP
Inventors: パゲンコフ，インゲボルグ; アリエス，マンフレッド
Original assignee: パゲンコフ，インゲボルグ
Priority date: 1993-03-18
Filing date: 1994-03-17
Publication date: 1996-10-15
Anticipated expiration: 2019-02-03
Also published as: CZ285806B6; PL177441B1; WO1994021382A1; US5738222A; EP0689479B1; AU677648B2; HUT76076A; CA2156157C; ATE152637T1; EP0689479A1; AU6373394A; CA2156157A1; HU219787B; HU9502681D0; JP3492691B2; CZ239595A3; DE59402670D1; PL308741A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、異なる密度の固体混合物を分別する方法、分別用液体、及びこの方法を実施するための装置に関するものである。本方法はまた、廃棄物プラスチック、ガラス及び電気関係スクラップの分析及び技術的調整のために特に適している。本発明方法の特徴は、０．１ないし８０ｍｍの粒度に微粒化した固体混合物を、０．８から２．９ｇ／ｃｍ³までの密度から選ばれた範囲内で、０．００５ないし０．１ｇ／ｃｍ³の段階で異なる密度の分別用液体の溶液と順次接触させ、各段階の後に、浮遊した、叉は沈降した固体成分を分別することにある。この１ないし２．９の密度範囲の分別性液体は、好ましくは、１ないし８０重量％の範囲の濃度のメタタングステン酸のアルカリ塩叉はアルカリ土類塩、及び０．０５ないし０．５重量％の濃度の、クロム酸塩、重クロム酸塩、過マンガン酸塩、硝酸塩、過酸及び過エステルよりなる群から選ばれた酸化剤、の水溶液である。本方法を実施するための装置が記述されている。

Description

【発明の詳細な説明】異なる密度の固体混合物を分別する方法、分別用液体、及びこの方法を実施するための装置本発明は、異なる密度の固体混合物を分別する方法、分別用液体、及びこの方法を実施するための装置に関するものである。本方法はとりわけ、プラスチック、ガラス、及び電気関係スクラップよりなる群に属する廃棄物の分析ならびに技術的分別に好適である。廃棄物の混合物から再生可能な産物を回収する際は、分別と等級づけが第一処理段階である。最も性質の相違する、異なる量の物質を含んだ混合物は、分別処理行程によって分類しなければならない。再生行程の開始時に存在する全ての問題のうちで、廃棄混合物の分別可能性に関する情報を得ることと、有用な物質の含有量を測定することとが、費用・効果比の良いプラントの運転のための基本的な前提条件である。そのような理由から、分別行程の開発と合理化のほかに、処理段階全体にわたって、分別における選択性を制御し、有用物質の濃度を測定する手段を見出すことも同じく重要である。現在のところ、再生プラントを、分別における選択性とプラスチック材料の濃度との観点から運転できるようにした、行程に随伴する測定方法叉は測定装置は市場には見あたらない。今までのところ、廃棄混合物中の有用物質の含有量を測定するには、手作業による分別が行われ、続いて廃棄物評価の場合は等 B.，Kijewski，K.，”Recycling of plastics waste”Berlin：E． ABFALL（Rcfusc and Waste），17頁）。あるいは、電気関係及び電子関係のスクラップ、自転車のリサイクルの場合は、費用のかかる手作業分別法と、有用物質評価の形の等級づけとが行わ Rheinland GmbH 発行、1993年 Cologne，8.2章、3-5頁）。Ｘ線蛍光分析に基づいて（ＰＶＣの同定）ＰＶＣボトルとＰＥＴボトルとを分別する自動選別システムの使用がアメリカ合衆国ですでに知られている（Gottesman,R.T.,The Vinyl Institute,USA，IUPAC Internat.Sympos.Rccycling of Polymers,Marbella 199 1，Separation of PVC and PET and other plastic using automatic sortation dcvices）。しかし、ＰＥＴの純度が不満足で、そのため、純粋なグレードへの分別を達成するには、自動選別の後に、浮遊選別行程が必要となる。プラスチック混合物を分別するためのこれまでの分析行程は、粉砕行程段階に先立つ投入物評価のためにのみ用いることができる。必要な行程随伴分析及び有用物質濃度の評価は、このやり方では行うことができない。その理由は、粉砕後に単離することはもはや産業技術的に達成できないからであり、また、質量流量が知られていない限り試料の断面積は有意義ではないからである。これまですでに実用化されている、密度による物質分別方法には、重量の密な媒体の使用が含まれる。この方法の原理は、重質の、叉は密な媒体を、特定の所望密度に調整することにある。この目的には、固体の水性懸濁液が一般に用いられる。このような密な媒体は、鉱石や脈石の分別に用いられ、分別されるべき物質を浮遊性成分と沈降性成分とに分けている。この密な媒体の密度の調整は、固体添加物分散液を水中に導入することによって行われる。用いられる固体添加物は、フェロシリコンであり、また、Ｐｂｓ（ガレナイト）、硫酸鉄（マグネタイト）、硫酸バリウム、石英砂、パイライトである。この方法の欠点は、密度調整に用いられる高重量固体が、きわめて分散性が高いにもかかわらず、それ自身で沈降する点にある。このことはまた、行程全体を促進するための遠心分離機の使用を制限することになる。高重量の固体の沈降に続く密度変化の結果、分別行程は正確度において劣るに到る。ポンプの使用による重い媒体の定常的な再循環という救済法は費用が嵩み、物質損耗を引き起こす。ＤＥ−Ｃ−３３０５５１７では、水中で安全な溶液を構成する１２タングステン酸２水素のアルカリ金属塩及び／叉はアルカリ土類金属塩の水溶液が重質媒体として知られている。しかし、この溶液は、鉱物及び岩石の分別に適しているだけである。その理由は、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｌ、Ｍｇなどの金属、及びある範囲の有機化合物の存在下では、この１２タングステン酸２水素塩溶液は分解して青色の鉱泥となるからである。この方法は可逆的ではないために、この溶液を用いて金属含有固体混合物を分別することはできない。本発明の目的は、０．８ないし２．９ｇ／ｃｍ³の密度範囲にわたって異なる密度の固体混合物の連続的な分別を可能ならしめ、従って、分別されるべき取り出した産物の効果的な同定を保証することにあり、同時にまた、この分別を実施するための装置を提供することにある。本発明によれば、前記の目的は、０．１ないし８０ｍｍの範囲の粒度を有する粉砕洗浄固体を、０．８ないし２．９ｇ／ｃｍ³の密度範囲の選ばれた領域内で０．００５ｇ／ｃｍ³ないし０．１ｇ／ｃｍ³の段階で密度の異なる分別用液体の水溶液と順次接触させ、各段階の後で浮遊固体成分叉は沈降固体成分を取り出すという方法によって達成される。前記の方法では、異なる密度範囲において、異なる分別用液体も用いられる。０．８ないし０．９９の密度範囲における好ましい分別用液体は、Ｃ₁−Ｃ₅アルカノール叉は、Ｃ₁−Ｃ₅アルカノールと水との混合物である。好ましいアルカノール類は、メタノール、エタノール、プロパノール、及びイソプロパノールである。密度範囲１．０１ないし１．１６ｇ／ｃｍ³においてさらに好ましい分別用液体は尿素溶液であり、このものはまた、さらに別の添加物を含有していてもよい。この密度範囲において、ポリスチレン（１．０３ないし１．０５ｇ／ｃｍ³）及びアクリロニトリル−ブタジエン・スチレン（１．０６ないし１．０８ｇ／ｃｍ³）のようなプラスチック材料を好適に分別することができる。分別用液体として使用するためのさらなる可能性は、密度範囲１．０１ないし１．２８のための硫酸マグネシウム溶液の使用である。密度範囲１．０１ないし２．９のために特に好ましい分別用液体は、プラスチック、ガラス及び電気関係スクラップならびにこれらの混合物よりなる群に属する金属含有、非無機質廃棄物を密度分別するための安定化重質媒体溶液であり、（1）全重量との関係で１ないし８０重量％の範囲の濃度を有する１２タングステン酸２水素のアルカリ塩叉はアルカリ土類塩、及び、（2）１２タングステン酸２水素ナトリウムの量との関係で０．０５ないし０．５重量％の濃度を有する、クロム酸塩、重クロム酸塩、過マンガン酸塩、硝酸塩、過酸、過エステルよりなる群から選ばれた酸化剤、の水溶液を包含する。好ましい１２タングステン酸２水素のアルカリ塩は、ナトリウム塩叉はリチウム塩であり、好ましくは１２タングステン塩２水素ナトリウムである。１２タングステン酸２水素ナトリウムの正確な構造はしばしばそれぞれ異なる形で表示されるが、一般的にはＮａ₆［Ｈ₂Ｗ₁₂Ｏ₄₀］で示される。本発明の目的には、Ｎａ：Ｗの比が６：１２ないし３：１２であるような１２タングステン酸２水素ナトリウムを用いることができる。すなわち、「純粋な」化合物のほかに、類似構造の、他の、形状的に関連性のある多重化合物からなる特定成分が存在していてもよい。しかし、重要なことは、使用する１２タングステン酸２水素ナトリウムがそのような成分と澄明な溶液を形成することである。リチウムについても同様なことが言える。アルカリ土類金属としてはストロンチウム叉はバリウムを用いることができる。入手しやすさと効果の観点から好ましい酸化剤は、重クロム酸カリウム、重クロム酸ナトリウム、叉は、過マンガン酸カリウムであり、またその他の有効な酸化剤を用いることも可能である。そのままの形のＨ₂Ｏ₂は本発明の目的に対して満足すべき酸化剤ではない。それは、知られているように、このものは容易に不均化反応を起こすからである。このものはせいぜい、淡青着色を中和するのに適しているだけで、濃青色の混濁を長期に阻止するのには適していない。この酸化剤は、タングステン酸ナトリウムの量に関して０．０５ないし０．５重量％の濃度で、有利にはタングステン酸ナトリウムの量に関して０．１ないし０．３重量％の濃度で存在する。０．０５重量％未満の濃度では、安定化が不適当となり、０．５重量％を越える濃度では、改善効果が得られない。本発明の安定化１２タングステン酸２水素塩溶液は、金属成分に関して意外にも全く安定であり、非安定化１２タングステン酸２水素塩溶液のような分解性を示さない。後者は、無機質成分を分別するには確かに適しているが、これを、例えば鉄、アルミニウム、錫等の金属と接触させたときは、これは直ちに濃青色の混濁を生じ、そのために、もはや密度分別剤としてさらに用いるには適当ではなくなる。このような混濁や分解はまた、実質的に不可逆的である。実質的にプラスチック、ガラス及び金属の混合物であるかもしれない、またすでに洗浄され、粉砕されているプラスチック材料であるかもしれない廃棄物を分別する技術的行程では、金属不純物は避けられないから、純粋な１２タングステン酸２水素塩溶液を密度分別に用いることはできない。このような問題は本発明によって全面的に解決される。本発明は、例えば１２タングステン酸２水素ナトリウムの安定化溶液を、１．０１ないし２．９ｇ／ｃｍ³の濃度範囲で０．００５から０．１ｇ／ｃｍ³までの漸進的段階、好ましくは、０．０１から０．０５ｇ／ｃｍ³までの漸進的段階を有する異なる密度の溶液として用いれば、特に有利である。１２タングステン酸２水素ナトリウム溶液のこのような漸進的段階は、前記の密度範囲において、密度によって分別されるべき固体混合物を順次接触させるために用いることができる。本発明方法においては、固体混合物を分別用液体と接触させた後、各行程段階の後で浮遊固体成分叉は沈降固体成分を取り出す。本発明では、固体混合物を、０．８ないし２．９ｇ／ｃｍ³の密度範囲の選ばれた領域内で、０．００５ｇ／ｃｍ³ないし０．１ｇ／ｃｍ³、好ましくは０．０５ｇ／ｃｍ³ないし０．０１ｇ／ｃｍ³の漸進的段階で異なる密度の分別用液体と順次接触させ、次いで各行程段階の後に沈降固体成分を取り出せば有利である。本発明の好ましい態様によれば、この方法を分析方法の形態に実際上変換することが可能である。すなわち、密度が０．０５ｇ／ｃｍ³だけ異なる分別用液体溶液を用いて日常分析が可能となる。密度が０．０１ｇ／ｃｍ³ だけ異なる分別用液体を用いて、例えば固体混合物の初期評価のための、さらに大きな正確度が達成される。次いで、密度が０．００５ｇ／ｃｍ³だけ異なる分別用液体を用いて、例えば１２タングステン酸２水素ナトリウム溶液を用いて、具体的な情報を得ることができる。これは、例えば純粋にプラスチックからなる混合物の日常分析については、この混合物を、密度１．０５−１．１０−１．１５−１．２０−１．２５−１．３０−１．３５−１．４０−１．４５−１．５０の分別用液体と順次接触させ、各密度段階の後に沈降物を取り出すことを意味する。殆どの場合、これは標準的な分別事例のために十分な程度の正確度を達成し、同時に確実な分析法を提供するのにすでに十分である。初期評価のための同じ分析法は、同じ密度範囲で５０の分別段階を必要とするが、これは、しかし、例えば１２タングステン酸２水素ナトリウムのような、強く湿潤性で低粘度の分別用液体を前記の密度範囲内で用いて、同様に比較的迅速に行うことができる。湿潤化は、攪拌によって、あるいは超音波を用いて行うことができる。固体混合物にかなりの粘着性の、あるいは油性の汚染がある場合は、有機性の湿潤剤に頼ることもできるが、一般にこれは避けるべきであろう。このようにして、プラスチック／ガラス／金属の混合物の初期評価においては、この混合物を、０．８ないし０．９９ｇ／ｃｍ³の密度範囲において０．０１ｇ／ｃｍ³の漸進的密度段階でプロパノール水溶液と、そして1．０１叉は、１．００５ないし２．９０ｇ／ｃｍ³の密度範囲で１２タングステン酸２水素ナトリウム水溶液と順次接触させることが有利である。相応する区分の収量に応じて、この区分を取り出し、洗浄し、乾燥させる。これらは、必要があれば、さらに分析行程にかけてもよいが、ほとんどの場合、既知のプラスチックの密度への割当は十分であり、これによって定性的情報及び正確な定量的情報の両者が得られる。このような情報は、本発明による方法を商業的に応用する場合、分別されるべき所望のプラスチック叉は金属のための正確な分別切り口をその後に定義できるようにするために十分であり、例えば、応用分野や、地域特異性叉は地区特異性の産物に従ってプラスチック材料の種類による分別化の形式を可能ならしめるに十分である。分析行程のための固体混合物の仕込量は約５ないし５０ｇ、好ましくは１０ないし２０ｇである。好ましい変法では、固体混合物を含む容器に、密度の異なる分別用液体を順次導入し、分別後に、行程に補充して新しい密度に調整するか、あるいは全体を取り出す。このような操作は、密度の異なる液体を含んだ複数の容器にプラスチック混合物を順次移して行くという従来標準的であったカスケード法に比べて、実質的に節約となる。沈降物とともに一部が取り出された残余の分別用液体が分別用容器に残ること、及び、適当な密度の分別用液体を加えることによって次の密度段階の調整が行われることは、特に有利である。すでに述べたように、本方法は、分別用液体を接触させた後に浮遊固体成分を取り出すというようなやり方で実施することができる。しかし、本発明による方法はまた、高密度の重質媒体溶液から出発して（全固体が浮遊した状態）、次の比較的低密度の段階において沈降する物を取り出す場合に、好ましく実施することが可能である。適切に設計された装置の場合、本方法はまた、プラスチック叉は電気関係スクラップ（ガラス成分を含む）のリサイクルによって生じる大量産出物の商業的分別方法として実施することもできる。すなわち、例えばポリスチレン、ＰＶＣ及びポリエチレン・テフタレート（ＰＥＴ）は容易に本方法を用いて明確に分別することができる。この方法では、予備的な密度区分分析によって決定された分別切り口で、分別用液体、特に安定化１２タングステン酸２水素ナトリウム溶液を用いて、所望の密度段階を設定し、そこで生じる沈降物を所望の区分として取り出す。このようにして、例えばポリスチレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレン・テレフタレート、ポリオキシメチレンばかりでなく、強化プラスチック、例えばガラス繊維強化プラスチックを容易に、本方法によって明確に分別するこができる。この方法では、予備的な密度区分分析によって決定された分別切り口で、分別用液体、特に安定化１２タングステン酸２水素ナトリウムを用いて、所望の密度段階を設定し、そこで生じる沈降物（叉は浮遊物）を所望の区分として取り出す。分別切り口の決定は、小数第２位叉は第３位までの非常に密な密度区分化のおかげで問題を生じることはない。本方法のさらに有利な態様は、密度が互いに非常に密に接近するか、あるいは重複しているようなプラスチック混合物を、固体混合物の一部として、それに含まれるプラスチック材料の少なくとも一種に対して膨潤性の溶媒であり、容積における増加を起こさせるような溶媒で処理し、そのために、密度の減少の結果、膨潤叉は部分的に膨潤しているプラスチック材料を、水叉は少なくとも０．０１ｇ／ｃｍ³の漸進的密度段階を有する分別性液体と接触させ、浮遊した、叉は、沈降したプラスチック成分を取り出すことからなる。従って、このような、通常の密度区分分析によっては不明瞭な区分でさえ（例えば初期評価）、より大きな正確度をもって測定することができる。溶媒はプラスチック材料の種類に応じて選定するべきである。同様に、適当な膨潤時間を決定することも好都合である。分別用液体としての安定化１２タングステン酸２水素アルカリ金属塩叉はアルカリ土類金属塩溶液は、新鮮な酸化剤を添加することによって、使用された酸化剤に関する再生行程段階によって容易に再生させることができる。本発明方法を実施する場合、このような再生は、驚くべきことに、長期間の後に初めて必要となる。すなわち、添加された酸化剤は、重質媒体溶液の激しい使用の後でさえ、例えば数カ月にわたって、なお比較的満足すべき程度まで、現在までまだ十分に説明できない有効性を保持している。本方法のさらに有利な態様は、電気関係スクラップの密度分別に関するものである。本方法の分脈における電気関係スクラップは、家庭電化製品からのスクラップ、廃品ケーブル、及び、いわゆる電子スクラップ（プリント配線基板、電話、電子部品など）を意味する。本方法を用いれば、プラスチック部品の、個別の区分、ガラス区分及び金属区分への問題のない分別が達成できる。また、明らかに異なった密度を有する、アルミニウム及び銅など種々の金属を区分として個別に得ることさえ可能である。本方法のための粒度は０．１ないし８０ｍｍである。好ましい粒度範囲は１ないし８ｍｍである。０．１ｍｍ未満の粒度では、分別媒体の中での沈降速度に関して問題が生じる。また、直径８０ｍｍより大きな、すなわち表面積が１０ｃｍ² までの部分は、一般には分別可能ではあるが、分別容器からの放出の際に障害を伴う。本発明はさらに、請求項１２による異なる密度の固体混合物の湿式分別のための装置に関するものである。この装置では、分別室を分別用液体で満たし、分別行程の出発時の分別用液体の密度を、例えば、仕込材料の成分の全てが浮遊しているような風に調整する。プラスチックと金属との混合物であり、分別用液体中に不溶な粉砕物質を包含し、約１ないし５ｍｍの粒度を有する物質混合物をこの分別室に仕込む。攪拌、超音波処理、あるいは何かその他慣用的な手段で材料混合物を湿潤化させた後、短時間、この材料の重力分別を行う。底部フラップを開いて、沈澱した沈降区分を、分別用液体の一部とともに、下方に位置する沈澱室中に移送する。この移送動作は、追加的な攪拌手段叉は、例えば表面の傾斜した平面など、何かその他適当な装置によって援助することができる。沈澱室中に位置する沈降区分は、篩別器叉は遠心分離機を用いて残余の分別用液体から取り出し、洗浄し、次いで乾燥させる。分別用液体のこうして得られた部分は、洗浄用の水と同じく、できれば濃縮後に、再循環させる。分別室中の浮遊区分には、新しい分別用液体を加えて、新しい密度に調整する。恐らくそうして生じる新しい沈降区分は、先に述べたと同じやり方で分別する。本方法は、円筒形分別室の下方に複数の扇型沈澱室が位置するような装置で有利に実施することができる。しかし、本方法はまた、下方に沈澱室が一つだけ設けられた円錐型分別室を用いて実施することができる。これは、この分別装置を一定の温度で操作する場合、すなわち、恒温器によって制御された媒体を、例えば、その装置を取りまくジャケット中に流して、一定温度を維持するようにした場合、分析の目的のために有利である。この分別方法の操作順序は、マイクロプロセッサーによって制御すれば有利である。この種の制御によって、なかんずく、分別用液体への補助液の調整用添加による分別用液体の密度の調整が可能となり、調整用の正確さの結果、高い分別能率が可能となる。本方法では、分別用液体の密度を測定することによって、補助液の調整量を決定し、予め定めた量のこの補助液を主分別用液体に加える。この補助液は、水でもよく、あるいは異なる密度の同じ分別用液体でもよい。さらに別の態様では、分別されるべき実質的に液体不含の物質に対応してそれぞれ予め定めた密度を有する分別用液体を分別室に導入し、異なる密度の液体を、それぞれ個別の循環系中に注入し、補助液による希釈及び分別用液体の濃縮の両者を通じて所望の密度に調整する。分別時間そのものは重要ではなく、０．１から１００秒でよく、好ましくは０．５ないし３０秒、特に０．５ないし１０秒である。以下、実施態様に関連して本発明をさらに詳しく説明する。添付した図面において、第１図は、電気関係スクラップにおけるプラスチック材料の密度区分化を示す図表を、第２ａ図は、解離度０．０５ｇ／ｃｍ³によるポリスチレン系プラスチック材料の密度区分分析を示す図表を、第２ｂ図は、解離度０．０１ｇ／ｃｍ³によるポリスチレン系プラスチック材料の密度区分分析を示す図表を、第３図は、アルミニウム／プラスチック混合物の密度区分分析を示す棒グラフを、第４図は、アルミニウム／銅／プラスチック混合物の密度区分分析を示す棒グラフを、第５図は、包装材料（ダブ）からなるプラスチック混合物の密度区分分析を示す棒グラフを、第６図は、電気関係スクラップの主構成成分による密度区分分析（一般分析）を、第７図は、密度解離度０．０１ｇ／ｃｍ³を有する、電気関係スクラップ試料の全構成成分による密度区分分析を示す棒グラフを、第８図は、本装置の第１の態様の側面図を、第９図は、第８図の平面ａ−ａにおける断面図を、第１０図は、本装置の第２の態様の側面図を、第１１図は、第１０図における平面図を示す。第８図及び第９図による本装置の第１の態様において、分別室１は、円筒形の回転体を包含する。この円筒は、二つの円盤９及び１３によって下方の沈澱室２ないし７と分離されており、この円盤は互いに交換可能である。この円盤は、各沈澱室の、上方にある分別室への開口よりも大きくない開口を有する。特別の態様では、中心回転子１０によって駆動され、分別室中の円盤の上を移動するスクレーパー８を設けて、沈降した区分を分別室から完全に除去させることができる。沈澱室は、底部叉は底面の開口１１を通じて内容物を取り出すことができる。分別用液体は配管１２を通じて取り出すことができる。第１０図及び第１１図による本装置の第２の態様によれば、この装置は、分別室１としての円錐形回転体を包含し、これは水平方向に位置するスライド・バルブ２１によって下方に位置する沈澱室２から分離されている。このスライド・バルブはまた、端部で折り下げた閉塞端２４を有する。分別室１は、その頂端部に少なくとも一つの仕込導入管２５を有する。さらにもう一つのスライド・バルブ２２が下方の沈澱室２の中に、すなわちその底部に設けられており、スライド・バルブ２２の下方の導出管に続く。この装置の運転様式は次のとおりである。すなわち、分別されるべき固体混合物を仕込導入管２５から分別室１に仕込んだ後、分別用液体を同じように仕込み導入管２５から導入する。この行程中、スライド・バルブ２１は閉じておく。約５秒という短い分別期間の後、浮遊区分と沈降区分との分別が行われる。スライド・バルブ２１を開き、沈降区分を分別用液体の一部とともに沈澱室２に放出し、スライド・バルブ２１を再び閉じる。この行程中、スライド・バルブ２２は閉じておく。スライド・バルブ２２を引くことによって混合物を沈澱室２から取り出し、次いで残る分別用液体を濾過叉は遠心分離によって取り出し、固体区分を洗浄し、乾燥させる。一方、分別室を所望の密度の分別用液体で完全に再充填し、分別行程を繰り返す。実施例１プラスチック廃棄物（中空体）を水で沈降−浮遊分別して得た沈降物を本実施例の出発物として使用した。重量各１０ｇ、粒度０．３１５ないし８．０ｍｍの等しい３試料を用いた。このプラスチック混合物の分別を次のようにして行った。すなわち、分別室に置かれた混合物を、１．０５ないし１．５ｇ／ｃｍ³の密度範囲で、０．０５ｇ／ｃｍ³の段階で異なる密度の１２タングステン酸２水素ナトリウム溶液の各２５０ｍｌと順次接触させた。このようにして、１２の密度分別行程段階を実施した。それには、水を用いる分別、アルコール／水を用いる分別が含まれる。密度差が０．０５ｇ／ｃｍ³の各区分を取り出し、洗浄し、乾燥させた。密度スペクトルの評価に良って、含有量が、ポリオレフィン０．５％、ポリスチレン９％、ＰＶＣ／ＰＥＴ８９％、及び、アルミニウム及びアルミニウム／プラスチック複合体からなる残存区分２％であることが測定された。３試料の値が互いに非常に近接していることから、この分析の誤差は非常に低いものと見られる。実施例２予め分別したアルミニウム／プラスチック混合物２０ｇを洗浄し、０．０５ないし２．７０ｇ／ｃｍ³の密度範囲で０．０５ｇ／ｃｍ³の段階で異なる密度の１２タングステン酸２水素ナトリウム溶液を用いて区分化にかけた。用いた混合物は０．３１５ないし３．０ｍｍの粒度を有していた。第３図から、この実施例における絶縁被覆用材料として、主としてポリエチレン、次いでＰＶＣ／エラストマーが存在することが明かである。回収されたアルミニウムの収量は約１０重量％（混合物１０ｇの測定重量に対して）である。実施例３混合ケーブル分離体からの、予め分別したアルミニウム／銅／プラスチック混合物２０ｇを洗浄し、０．９５ないし２．９０ｇ／ｃｍ³の密度範囲で０．０５ｇ／ｃｍ³の段階で異なる密度の１２タングステン酸２水素ナトリウム溶液を用いて区分化にかけた。第４図から、本実施例における絶縁被覆用材料として、主としてＰＶＣ／エラストマー、次いでポリエチレンが存在することが明かである。回収アルミニウムの収量は約４．７重量％、回収銅の収量は約７重量％（混合物２０ｇの秤量部分に対して）である。参考実施例１ポリスチレン３０重量％、スチレン−アクリロニトリル重合体（ＳＡＮ）２０重量％、及び、製造者の異なるアクリロニトリル−ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）（Ｉ）及びＡＢＳ（ＩＩ）各２５重量％からなるモデル混合物を密度区分分析にかけた。重量各５ｇ、粒度１ないし５ｍｍの、上記混合物の等しい２試料を用意した（試料Ａ及び試料Ｂ）。ａ）他の実施例と同じやり方で、試料Ａを分別用液体と接触させた。この溶液は次のような密度を有していた。各段階の沈降区分を取り出し、洗浄し、乾燥させて、その質量を測定した。得られた結果は、第２ａ図による各密度段階における質量のパーセンテージ分布であった。ｂ）他の実施例と同じやり方で、試料Ｂを分別用液体と接触させた。この溶液は次のような密度を有していた。各段階の沈降区分を取り出し、洗浄し、乾燥させ、その質量を測定した。得られた結果は、第２ｂ図による個別の密度段階における質量のパーセンテージ分布であった。この実施例から、０．０５ｇ／ｃｍ³の密度段階で得られた分別結果は、このプラスチック混合物の正確な特徴づけには十分ではないことが明かである。０．０１ｇ／ｃｍ³の各密度による解離によってのみ、１．０２−１．０４−１．０７−１．１０ｇ／ｃｍ³に最大値が存在し、それが、それぞれ異なるプラスチック（ＳＡＮ、ＰＳ、ＡＢＳＩ、ＡＢＳ II）の存在を示す。この手段によって、この混合物を分別した後にほとんど１００％品位の純度が達成された。まず、０．０５ｇ／ｃｍ³の段階で異なる密度の１２タングステン酸２水素ナトリウム溶液を用いて区分化を行った。結果を第１１図及び第１２図に示す。このモデル混合物の完全な分別を達成することが不可能であったことは明かである。次いで、同じモデル混合物を、０．０１ｇ／ｃｍ³の密度段階で１２タングステン酸２水素ナトリウム溶液を用いて分析し、この混合物を分別した後に、これによってほぼ１００％品位の純度が達成された。結果を第１３図及び第１４図に示す。実施例４粒度０．３１５ないし８．０ｍｍの、手作業で分別したプラスチック包装材（タブ）５００ｇを用いた。１２タングステン酸２水素ナトリウム溶液を用いて、密度１．４５ｇ／ｃｍ³から始まって、この混合物の区分化を行った。区分化は、密度１．０１まで低下する密度で、次いで水叉は水／アルコール溶液を用いて密度を０．８０ｇ／ｃｍ³にして区分化を行った。そうして得られた各区分を洗浄し、乾燥させて、重量を測定した。コンピューターによって評価を行い、第５図に示すようなプラスチック分布を得た。実施例５電気関係スクラップ（プリント配線基板、コネクター）の分別性及び有用物質含有量を測定するために、本発明による密度区分分析を実施した。試料物質の粒度は０．２ないし２．０ｍｍであった。粉砕した電気関係スクラップ１５ｇを分別室に導入し、密度２．７ｇ／ｃｍ³ から始まって密度１．０３ｇ／ｃｍ³に終わる次第に低下する密度で区分化を行った。金属／プラスチック分別は、２．７ｇ／ｃｍ³で行い、７．３３ｇ（４９重量％）の金属が分別された。さらに別の試料成分が、密度範囲２．３ないし２．７ｇ／ｃｍ³で（金属／プラスチック複合体、２重量％）、及び２．０ないし２．３ｇ／ｃｍ³で（セラミック、１重量％）分別された。この試料成分の概観図を第６図に示す。実施例６電気関係スクラップ（プリント配線基板）の分別性と有用物質含有量とを測定するために、本発明による密度区分分析を実施した。この試料物質の粒度は、０．５ないし３．０ｍｍであった。粉砕した電気関係スクラップ１５ｇを分別室に導入し、密度２．７ｇ／ｃｍ³ に始まって密度１．０４５ｇ／ｃｍ³に終わる次第に低下する密度で区分化を行った。金属及び、アルミニウムを含む軽い成分の分別を密度２．７ｇ／ｃｍ³で行い、金属７．５０７ｇ（５０．５９重量％）を得た。実施例４と同じやり方で、プラスチックの密度による区分化の結果が得られた。各区分の物質割当は、熱分解ガスクロマトグラフィーを用いて行った。密度が２．０より低い区分の図表を第１図に示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＢＧ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＺ，ＨＵ，ＪＰ，ＬＶ，ＰＬ，ＵＡ，ＵＳ

Claims

【特許請求の範囲】１．粒度０．１ないし８０ｍｍの粉砕固体混合物を、０．８ないし２．９ｇ／ｃｍ³の密度範囲における選ばれた領域内で、０．００５ｇ／ｃｍ³ないし０．１ｇ／ｃｍ³の段階で異なる密度を有する分別性液体の水溶液と順次接触させ、各段階の後に浮遊または沈降する固体成分を分別することを特徴とする、０．８ないし２．９ｇ／ｃｍ³の範囲で異なる密度の固体混合物を分別する方法。２．密度範囲１．０１ないし１．１６ｇ／ｃｍ³の分別用液体が尿素溶液であることを特徴とする、請求項１による方法。３．密度範囲１．０１ないし２．９の分別用液体が、（1）全質量に対して１ないし８０重量％の範囲の濃度を有する１２タングステン酸２水素のアルカリ塩叉はアルカリ土類塩、及び、（2）１２タングステン酸２水素ナトリウムの量に対して０．０５ないし０．５重量％の濃度を有する、クロム酸塩、重クロム酸塩、過マンガン酸塩、硝酸塩、過酸、過エステルよりなる群から選ばれた酸化剤、を包含する安定化重質媒体溶液であることを特徴とする、請求項１による方法。４．非無機性、金属含有固体混合物を分別するためにこの分別性液体を使用することを特徴とする、請求項３による方法。５．異なる密度の分別性液体を、固体混合物を含む容器中に順次導入し、分別後、行程に補充して新しい密度に調整するか、あるいは全体を取り出すことを特徴とする請求項１ないし４の一つによる方法。６．分別用液体と接触させた後に、沈降する固体成分を取り出すことを特徴とする、請求項１ないし５の一つによる方法。７．密度が互いに密に接近しているか、あるいは重複しているようなプラスチックを、予め粗く分別した後に、固体混合物の一部として、それに含まれるプラスチック材料の少なくとも一種に対して膨潤性の溶媒であり、そのプラスチック材料の容積における増加を起こさせるような溶媒で処理し、次いで、密度の減少の結果、膨潤叉は部分的に膨潤しているプラスチック材料を、水、叉は少なくとも０．０１ｇ／ｃｍ³の密度の漸進的段階を有する分離用液体と接触させ、浮遊した、叉は沈降したプラスチック成分を分別することを特徴とする、請求項１による方法。８．（1）全質量に対して１ないし８０重量％の範囲の濃度を有する１２タングステン酸２水素のアルカリ塩叉はアルカリ土類塩、及び、（2）タングステン酸ナトリウムの量に対して０．０５ないし０．５重量％の濃度を有する、クロム酸塩、重クロム酸塩、過マンガン酸塩、硝酸塩、過酸、過エステルよりなる群から選ばれた酸化剤、の水溶液を包含する、プラスチック、ガラス及び電気関係スクラップならびにこれらの混合物よりなる群に属する、金属含有、非無機質廃棄物を密度分別するための、安定化重質媒体。９．アルカリ塩がナトリウム叉はリチウム、好ましくはナトリウムであることを特徴とする、請求項８による重質媒体。１０．酸化剤が、重クロム酸カリウム、重クロム酸ナトリウム、叉は過マンガン酸カリウムであることを特徴とする、請求項８による重質媒体。１１．１ないし２．９ｇ／ｃｍ³の密度範囲内で、０．００５ないし０．１ｇ／ｃｍ³の段階で、好ましくは０．０１ないし０．０５ｇ／ｃｍ³の段階で密度の異なる溶液として存在することを特徴とする、請求項８ないし１０による重質媒体。１２．分別されるべき固体混合物ならびに分別用液体水溶液を受けるための第１室；固体混合物の沈降区分を通すための、第１室の底部叉は底面に位置する一つ叉はそれ以上の閉鎖可能な開口；固体混合物の沈降区分を受けるための、閉鎖可能な開口の下方に位置する第２室ないし第ｎ室；第１室に通じる、分別性液体のための第１の供給装置、及び固体混合物のための第２の供給装置；第２室ないし第ｎ室からの、分別用液体のための第１の放出装置、及び固体混合物のための第２の放出装置；沈降した区分を閉鎖可能な開口の方へ移送させる為の、第１室内の移送装置；を特徴とする、密度の異なる固体混合物を湿式分別するための装置。１３．互いに交換可能な２枚の円盤（9）及び（13）によって、下方に位置する沈澱室（2）ないし（7）から分離されている分別室（1）を有する回転体であり、この円盤は各沈澱室の頂部開口より大きくない開口を有し；可能であれば回転体中の中心に回転子（10）があり、この回転子はスクレーパー（8）に堅く結合されており；沈澱室（2）ないし（7）中に底部フラップがあることを特徴とする、請求項１２による装置。１４．分別室（1）として円錐形回転体があり、このものは、水平状に位置し、あるいは、端部で折り下げられた閉塞端（24）を有するスライド・バルブ（21）によって下方の沈澱室（2）から分離されており、その頂端部に少なくとも一つの仕込導入管（25）；沈澱室（2）中にスライド・バルブ（21）の下方にもう一つのスライド・バルブ（22）；このスライド・バルブ（22）の下方に導出管、を有することを特徴とする、請求項１２による装置。