JPH10183261A - アルミニウム空缶の再生方法及び再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉塵爆発を防止しながら、アルミニウム空缶
表面の塗料や顔料をほぼ完全に除去し、不純物が極めて
少ないアルミニウムを再生する再生方法及び装置を得
る。 【解決手段】 アルミニウム缶のプレスブロックを破砕
手段（１，２，３）でアルミニウム細片（ａ）に破砕し
てアルミニウム細片（ａ）の集合体内に混入した異物を
除去し、異物除去後のアルミニウム細片（ａ）の集合体
を融点以下の加熱温度で加熱して可燃性異物を燃焼し、
その後、高速で回転する回転体（３６）を利用した塗料
除去装置（２０ａ）に送り、１０％を越えない酸素濃度
雰囲気中で高速回転させて攪拌し、速度差に伴うアルミ
ニウム細片（ａ）同士の摩擦力によりアルミニウム細片
（ａ）の表面に塗布された塗料や酸化物を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は飲料水等の容器に使
用されたアルミニウムの空缶をアルミニウム缶に再生し
たりアルミニウム金属源や製鋼用脱酸剤或いは添加剤等
に再利用するための再生方法及び再生装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビールや炭酸飲料水等の容器とし
てアルミニウム缶の利用が広く普及し、使用済みの空缶
が大量に投棄されて環境問題を引き起こしている。一
方、アルミニウム原鉱石の精錬には多大な電気エネルギ
ーを必要とするばかりかＣＯ2 ガスの排出を伴うので、
アルミニウムの空缶を再利用することが省エネルギーと
地下資源の保全に寄与するばかりか地球環境の保護等の
観点からも極めて重要な課題になっている。主に、一般
家庭から廃棄されたアルミニウムの空缶は生ゴミやスチ
ール缶等と分別されて、回収業者によって一定の大きさ
のプレスブロックに成型される。成型されたプレスブロ
ックを再利用するためには、大別して次のような２通り
の処理方法がある。処理方法の１つは、プレスブロック
をそのまま或いは裁断，焙焼，プレス成型等の前処理を
施し、溶解した後にインゴットにする処理方法である。
他の１つは、例えば特公平５−６７６８７号公報に開示
された発明に記載されているように、アルミニウムの空
缶を適度の大きさに裁断してそのまま、或いは更に細分
してから焙焼して適当な大きさにプレス成型する処理方
法である。この処理を経て作られた再生材が、アルミ缶
や製鋼用脱酸剤等に再利用される。

【０００３】プレスブロックから再生用のアルミニウム
材を製造するための上記のような従来の処理方法は、い
ずれの場合も回収された空缶をそのまま再利用するため
に、缶の表面に施された塗料や顔料の混入に基づいて、
次に述べるような問題点があった。Ｒ．Ｄ神戸製鋼技報
／Ｖｏｌ．４３ Ｎｏ．２（１９９３）の「使用済アル
ミニウム缶のリサイクルにおける塗料の影響」で報告さ
れているように、溶解法では、 （１）塗料が完全に除去されなければ溶解時の酸化ロス
が増加する。 （２）溶解時に顔料として用いられたＴｉＯ2 から溶湯
中にＴｉが混入する。 という問題があった。この文献では高温（７９８°Ｋ以
上）の燃焼により、上記歩留低下を極力防止すると共
に、スラグ中にＴｉＯ2 を捕捉して除滓することにより
Ｔｉの混入も防止できるとしている。しかしながら、溶
解によるメタルロスが大きく、今後塗料の原料前処理で
の除去と共に溶解時の酸化物のアルミニウムの分離法
（除滓法）の考案の必要性を指摘している。

【０００４】一方、この種の処理方法として、特公平２
−５３４９４号及び特開平２−１６０４７３号公報の発
明が開示されている。図１２と図１３に、上記の各発明
の構成を示した。図１２において、１０１はスクリーン
１０１ａを有する粉砕機、１０２は排風機、１０３はサ
イクロン、１０４はバックフィルタ、１０５は篩機であ
る。また、１０６は磁選機、１０７はタンク、１０８は
熱処理機、１０８ａはバーナ、１０９は衝撃造粒機であ
る。図１２に示された構成の発明では、粉砕機１０１で
鱗片状に破砕し、排風機１０２によりサイクロン１０３
に空送してバックフィルタ１０４，篩機１０５で不純物
を除去すると共に磁選機１０７で鉄片を除去する。更
に、熱処理機１０８で合成樹脂を燃焼除去してから、衝
撃造粒機１０９で打撚り衝撃を加えて残留炭化物と塗料
に含まれる残存金属物質を剥がし取りながら造粒するこ
とを特徴としている。

【０００５】また、図１３において、２０１はポット型
ドラム、２０２はショット部、２０３は排出孔、２０４
はスクリューコンベアー、２０５はバケットコンベア
ー、２０６は集塵装置、２０７は開閉装置である。この
装置ではクラッシャー等に因りアルミニウム屑が１０〜
６０mmの細片に裁断され、約１５０℃で加熱してビニー
ル等の付着物を燃焼除去する。付着物の燃焼除去後、ア
ルミニウム屑細片をドラム２０１内に投入して扉２０７
を閉めて回転して攪拌しながら、ショット部２０２内で
高速回転するインペラによりショット玉を投射して衝突
させる。衝突させたショット玉は排出孔２０３から落下
し、スクリューコンベアー２０４とバケットコンベアー
２０５でショット部２０２内に還流されて一定時間連続
的な投射が行われる。ショット玉の投射による衝撃力及
び摩擦力により、アルミニウム細片の表面塗料を剥離除
去するようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１２
の方法では、表面のアルミニウム酸化物は完全には除去
することが出来ない。また、残留炭化物・顔料の除去も
不完全である。本願発明者らの実験の結果、このような
細片を造粒した場合はミクロ的には表層部に酸化物や異
物に覆われた細片が幾層にも重なり、これらの酸化物や
異物が断熱材となって昇温を遅らせて溶解を阻害する。
また、空気に触れる部分が徐々に酸化されて、アルミニ
ウムの回収率も著しく低下する。一方、図１３の方法で
は、ショットピーニング効果によりアルミニウム細片が
加工硬化する。細片を溶湯上に投入して溶解する場合
は、溶湯の表面張力により細片が溶湯に浮き上がり酸化
ロスが増加する。このため、一般的に造粒する工程を伴
うが、加工硬化したアルミニウム細片は加工性が劣るた
めに造粒が困難になる。また、この方法はバッチ式で処
理能力に限界があり、連続的な多量処理には不適当であ
る。

【０００７】この外、上述の図１３と類似した塗膜除去
方法に、特開平２−８３１６７号公報記載の方法があ
る。この塗膜除去方法は、使用済アルミ缶を５〜４０m/
m □に切断して小片となし、該小片の適当量を攪拌しな
がら粒径０．２〜０．８m/m の金属粒を投射速度５５秒
以上にして投射し、もって該小片表面に印刷されている
塗膜を除去することを特徴とするものである。この方法
においても、上記特開平２−１６０４７３号の発明と同
様に処理能力に限界があり工業的には実施上の難点があ
る。特に、この公報の右下欄の３行目以降に、アルミ缶
を小片に裁断して焼いた後に攪拌して相互を擦り合わせ
て印刷塗膜を除去する方法を従来例として挙げている。
しかしながら、この従来例では一般的な攪拌機を用いて
攪拌しているので、明細書にも記載されているように、
再生した場合に絞りが利かず再生缶に不良品が発生する
という致命的な欠点がある等、上記の方法や装置では何
等の問題があった。

【０００８】図１４には従来使用されてきた塗料除去装
置２０の内部構造を示す。ここで、３０は円筒状の本
体、３０ａは粉塵吸引口、３１は内部ホッパ、３２はデ
ィストリビュータ、３３は吸気管である。吸気管３３は
ダクト状に作られ、本体３０を横切って貫通配置されて
いる。３４は吸気管３３の立上がり管部内に固定された
ベアリングケース、３５は回転軸、３６は回転ドラム、
３７は環状棚、３８はモータである。回転ドラム３６の
底面には放射状のファンブレード３９が設けられ、吸気
管３３内に懸張されたＶベルトで駆動される回転軸３５
を介してモータ３８に連結されている。このタイプの塗
料除去装置２０を単純に連結した従来の塗料除去装置で
は、アルミニウム微粉末の発生に伴う粉塵爆発の可能性
が依然として存在していた。さらに、この装置の構造を
改良することにより、より効率的な塗料除去を可能にす
ることも発見された。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため本願では次のような方法及び装置を開示する。第
１の発明は、アルミニウムの空缶を細片に裁断して、こ
れら細片の集合体内に混入している異物を除去する第１
の工程と、該第１の工程で処理されたアルミニウムの細
片の集合体を融点以下の加熱温度で加熱して可燃性異物
を燃焼する第２の工程と、該第２の工程で処理されたア
ルミニウムの細片の集合体を、１０％を越えない酸素濃
度雰囲気中で高速回転して攪拌し、アルミニウムの細片
相互に生じる内外周の速度差と遠心力によるアルミニウ
ムの細片相互の押付力との相互作用によって、アルミニ
ウムの細片表面の塗料及び酸化物を剥離する第３の工程
とを備えたアルミニウム空缶の再生方法である。

【００１０】第２の発明は、第３の工程において、第２
の工程で処理されたアルミニウムの細片の集合体を、周
囲に壁を有した容器状の回転ドラムと該回転ドラムの上
部で該回転ドラムを囲むようにして静止する環状棚とを
備えた攪拌槽内に送り、１０％を越えない酸素濃度雰囲
気中で該回転ドラムを高速回転させて、該回転ドラムと
環状棚のそれぞれの隅部に遠心力により堆積したアルミ
ニウムの細片と流動するアルミニウムの細片との相互間
に摩擦を生じさせ、該摩擦を利用してアルミニウムの細
片表面の塗料及び酸化物を剥離するアルミニウム空缶の
再生方法である。

【００１１】第３の発明は、アルミニウムの空缶を細片
に裁断して、これら細片の集合体内に混入している異物
を除去する機能を有する破砕手段と、該破砕手段で処理
されたアルミニウムの細片の集合体を融点以下の加熱温
度で加熱して可燃性異物を燃焼する加熱手段と、該加熱
手段で処理されたアルミニウムの細片の集合体を、１０
％を越えない酸素濃度雰囲気中で高速回転して攪拌し、
アルミニウムの細片相互に生じる内外周の速度差と遠心
力によるアルミニウムの細片相互の押付力との相互作用
によって、アルミニウムの細片表面の塗料及び酸化物を
剥離する塗料除去手段とを備えたアルミニウム空缶の再
生装置である。

【００１２】第４の発明は、塗料除去手段が、周囲に壁
を有した容器状の回転ドラムと該回転ドラムの上部で該
回転ドラムを囲むようにして静止する環状棚とを備えた
攪拌槽を備え、１０％を越えない酸素濃度雰囲気中で該
回転ドラムを高速回転させて、該回転ドラムと環状棚の
それぞれの隅部に遠心力により堆積したアルミニウムの
細片と流動するアルミニウムの細片との相互間に摩擦を
生じさせ、該摩擦を利用してアルミニウムの細片表面の
塗料及び酸化物を剥離する塗料除去装置であるアルミニ
ウム空缶の再生装置である。

【００１３】第５の発明は、塗料除去装置の回転ドラム
に旋回羽根を設けたアルミニウム空缶の再生装置であ
る。

【００１４】第６の発明は、塗料除去装置内における、
アルミニウムの細片の集合体を入れて回転する回転ドラ
ムの底部から該回転ドラムの上部に配置された環状棚の
上端までの距離を２５０〜３００mm、好ましくは２８０
〜３００mmとしたアルミニウム空缶の再生装置である。

【００１５】第７の発明は、塗料除去装置内において発
生するアルミニウム微粉末を該装置外に排出する粉塵排
出手段を備えたアルミニウム空缶の再生装置である。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は本発明を適用する設備の概
要図である。図１において、１，２，３は３台の破砕機
で、第１次から第３次の３段に構成されている。４は破
砕機１の搬送用のコンベア、５は２軸型の破砕軸、６は
セパレータ、７は篩機である。コンベア４はアルミニウ
ム缶のプレスブロックを破砕機１に搬送し、セパレータ
６は破砕されたアルミニウム缶屑の集合体内に混入した
鉄等の磁性材を磁気作用を利用して分離する。８と９は
破砕機２と３のコンベア、１１と１２は単軸型の破砕軸
である。１３は第３次の破砕機３に設けられた篩機、１
４はセパレータである。破砕軸１１と１２の外周には共
に刃物が設けられ、前段から搬入されたアルミニウム缶
屑を段階的に細分する。また、篩機７と１３は、破砕さ
れたアルミニウム缶屑を順次細かく篩分けするためのも
のである。１５はバケットエレベータ、１６はロータリ
ーキルン、１７は出口である。

【００１７】２０ａは塗料除去装置である。塗料除去装
置２０ａは後述のように搬送されたアルミニウム細片の
付着塗料を、回転ドラムとその上部にあって該ドラムの
周囲を囲むように静止する環状棚上のそれぞれの隅部
で、セルフライニング作用によって堆積した細片層と流
動するアルミニウム細片との相互間に生じる速度差に基
づく摩擦力によって剥離して除去するようになってい
る。この塗料除去装置２０ａには、例えば特公昭５７−
４２４１１号公報記載の「ロータリーリクレーマ」と呼
ばれるような装置が応用される。２１は塗料除去装置２
０ａのコンベア、２２はホッパ、２３はマグネットセパ
レータ、２４は戻し口、２５はバケットエレベータ、２
５は排出口である。

【００１８】図２には本発明で使用する塗料除去装置２
０ａの回転ドラム部分の内部構造を示した。図１４に示
した従来の塗料除去装置２０とは、この部分の構造が少
し異なっている。図２において、３０は円筒状の本体、
３０ａは粉塵吸引口、３１は内部ホッパ、３２はディス
トリビュータである。３４は図示されていない吸気管の
立上がり管部内に固定されたベアリングケース、３５は
回転軸、３６は回転ドラム、３７は環状棚である。回転
ドラム３６の周囲には放射状に旋回羽根３６ａが１２枚
均等に配置されている。そして、このような本体３０
が、多段構造に構成されている。回転ドラム３６は約２
２°の傾斜を持たせたドラムであり、この角度が高すぎ
ると粉塵が堆積し、低すぎるとアルミニウム細片の固定
層が出来ないため異物の除去効率が悪化する。試験の結
果２２°程度が適していることが判明した。更に発生し
た粉塵を除去するためには旋回羽根が不可欠であること
も確認され旋回羽根３６ａを取付けている。

【００１９】また、低速で効率よく異物を除去するた
め、従来は回転ドラム３６上部に配置された環状棚３７
高さを１１０mm程度としていたがこれを１４０〜１６０
mmとした。これによりアルミニウム細片ａと堆積層内の
アルミニウム細片ａの間に生じる相互作用を長時間に
し、回転ドラム３６の回転数を従来の２２００R.P.M か
ら１７００〜２０００R.P.M に低下させることができる
とともに、振動も低下させることができた。なお回転ド
ラム３６の高さは１４０mm程度であり、回転ドラム３６
底部から環状棚３７の上端までは２８０mm〜３００mm程
度となる。この関係については図３に明示した。

【００２０】更に、粉塵爆発を誘発する火種を生じさせ
ないためには、回転ドラム３６の回転数を少なくするこ
とが望ましい。回転ドラム３６底部から環状棚３７の上
端までの距離、回転ドラムの回転数及び残留ＴｉＯ2 と
の、実験により得られ関係を図４に図示した。これによ
れば、回転ドラム３６底部から環状棚３７の上端までの
距離が大きいほど、低い回転数で異物を除去できること
がわかる。しかしながら、図３からわかるように、この
距離が大きいとモータの負荷が大きくなる。従って、こ
の距離は２５０〜３００mm、好ましくは２８０mm〜３０
０mm程度とするのがよい。

【００２１】図１の４０は圧縮成型機である。４１は圧
縮成型機４０のコンベア、４２はホッパ、４３は排出
口、４４はコンベア、４５は擁壁である。また、ａはア
ルミニウム細片、ｂはその圧縮成型した成型体、ｃは塗
料除去装置２０ａに用いられ鋳鉄グリッドのような摩擦
媒体である。コンベア４１は塗料除去装置２０ａからの
アルミニウム細片ａを圧縮成型機４０に搬入し、コンベ
ア４４は成型体ｂを搬出する。上述のような構成の本発
明実施例の動作を第１工程から順を追って説明する。

【００２２】Ａ．第１の工程 第１の工程は、主に後工程の処理を効果的に行うための
処理工程である。第１工程は図１に示されたような、３
台の破砕機１，２，３を用いてアルミニウム空缶のプレ
スブロックが解体され、最終的に例えば１０×１０mm以
下の細片に裁断され混入した異物が除去される工程であ
る。先ず、二軸型の破砕軸５を有する一次破砕機１で、
第１の原料投入コンベア４より送られてきた例えば８０
０×４００×２００mmのプレスブロックが破砕軸５の回
転によって缶１個程度の大きさの単位に解体される。解
体後、セパレーター６により、鉄缶や鉄屑等が分離され
る。次に、第２の原料投入コンベア９より送られてきた
解体済みのアルミニウム缶屑は、外周に刃物が設けられ
て低速或いは中速に回転する破砕軸１１で５０mm角程度
の細片ａに裁断される。裁断されたアルミニウム細片ａ
を、その下部に設けられ目の荒さが例えば５０mm径の篩
で篩分けされる。２次破砕機２を通過したアルミニウム
細片ａはコンベア９で破砕機３に送られ、同じような刃
付き破砕軸１２で更に細分され、目の荒さが例えば１０
mm径の篩機１３に投入される。そして、セパレータ１４
で再度鉄細片などが除去され、最終的に１０mm角以下の
ほぼ均一なアルミニウム細片ａに加工される。

【００２３】図５は縦軸をアルミニウム成型体ｂの比
重、横軸をアルミニウム細片ａの最終裁断の大きさ（m
m）とし、最終裁断（第３次破砕機３）の篩機１２の篩
径を５，１０，１５，２０mmと変化させ、その都度篩機
１２で得られたアルミニウム細片ａを焙焼し、圧縮力が
６ ton／cm2 で直径（φ）１００mmに成型した場合の比
重を示したものである。２０mmの篩径で裁断した場合は
アルミニウム成型体ｂの比重が２．４となり、１０mmの
篩径で裁断した場合は比重が２．６となって、それ以下
はほぼ飽和する。このように、アルミニウム細片ａの最
終裁断の大きさを１０mm以下に選定することにより高い
比重のアルミニウム成型体ｂが得られることが確かめら
れた。

【００２４】一方、処理工程でアルミニウム微粉が発生
すると、粉塵爆発の危険性がある。したがって、微粉の
発生を、極力防止する必要が生じる。図６は縦軸をアル
ミニウムの含有量（ｗｔ％）、横軸をアルミニウム細片
ａの大きさ（mm）とし、６mmおよび１０mmの篩径で得ら
れたアルミニウム細片ａの大きさの分布を示したもので
ある。このように、６mmおよび１０mmの篩径では粒度が
０．５mm以下の微粉の発生は少なく、次の表１に示すよ
うに、粒度が０．５mm以下の微粉はアルミニウム以外の
成分の物質が多いので、アルミニウム微粉による粉塵爆
発の危険性は殆どないと言える。また、図６および表１
から明らかなように、粒度が５〜２mmの範囲でアルミニ
ウムの含有量が高くなっており、２mm以下の粒度では含
有量は低い値になる。

【００２５】以上のように、第２工程における最終裁断
（第３次破砕機３）の篩径，即ちアルミニウム細片ａの
大きさを工業的には１０mm角以下とすることが望まし
い。

【００２６】

【表１】

【００２７】Ｂ．第２の工程 第２の工程は第１の工程で処理されたアルミニウム細片
ａを融点（約６００℃）以下の加熱温度で加熱して、付
着水と可燃性異物および塗料等を燃焼する工程である。
第１の工程の３台目の破砕機３により１０mm径以下の粒
度に裁断されて所定の処理をされたアルミニウム細片ａ
は、バケットエレベータ１５によってロータリーキルン
１６に搬入され、融点以下の加熱温度で焙焼されて、ア
ルミニウム細片ａに付着している塗料や可燃性異物が燃
焼される。この工程を第１工程における破砕後に設定し
た目的および効果は、プレス、破砕若しくは裁断による
アルミニウムの加工硬化組織を回復させ、この後の成型
で得られる製品の比重を向上させることにある。即ち、
第１の工程の前にこの焙焼工程を実施した場合、剪断応
力による加工硬化組織が回復しないためである。この第
２工程の焙焼処理の有無は、次に続く第３の工程と第４
の工程の処理条件と効果に大きく影響する。

【００２８】図７は、上述の焙焼工程の有無に伴う次工
程の影響度の関係を示す特性図である。横軸は次に説明
する第３工程の処理回数Ｎで、縦軸には塗料残存量が目
盛りされている。塗料残存量は５００℃１Ｈｒ保持での
イグニッションロスで示している。第２の工程を省略し
た場合や水や異物のみを除去する場合は、第３の工程の
処理回数が増加し、焙焼装置が安価となるが第３の処理
工程の装置が高価となる。なお、イグニッションロスが
一部マイナスとなっているが、これは空気中の加熱によ
りアルミ表面が酸化しているためである。

【００２９】図８は第２工程の焙焼の有無と、第４工程
の圧縮成型機に因る加工後のアルミニウム成型体ｂの比
重との相関関係を示している。第２の処理工程を省略し
た場合、プレス、破砕、裁断等による加工硬化組織によ
り変形が困難となり、プレス後の比重が低くなる。これ
によりプレス加工品からの欠損解体が発生しやすく、運
搬等に特別な注意が必要となる。同時に、溶湯表面への
浮上が発生し、酸化ロスが増加する。なお、焙焼にかか
る燃料は塗料の燃焼熱を有効に利用することにより殆ど
賄うことが可能である。本願発明者らの自焙テストの結
果では、自焙が可能で自焙により４３０℃程度まで昇温
される。

【００３０】Ｃ．第３の工程 第３の工程は集合体内のアルミニウム細片ａを高速回転
させて摩擦を生じさせ、発生した摩擦力により塗料及び
顔料を剥離して除去する工程である。第３工程は、図１
４の装置の一部を図２のように改良した塗料除去装置２
０ａで処理される。第２の工程で焙焼されたアルミニウ
ム細片ａは、コンベア２１によりホッパー４２を介して
塗料除去装置２０ａ（以下この装置をロータリーリクレ
ーマと呼ぶ）に投入される。アルミニウム細片ａは内部
ホッパ３１から落下して、デイストリビュータ３２によ
り円筒カーテン状に均一に回転ドラム３６に向けて供給
される。回転ドラム３６の内壁には遠心力により、既に
供給されたアルミニウム細片ａが張り付いていてセルフ
ライニング層を形成している。したがって、高速回転中
のアルミニウム細片ａの堆積層の表層面のアルミニウム
の細片ａ相互に速度差が生じて、アルミニウム細片ａの
表面の塗料が擦り取られる。

【００３１】また、回転ドラム３６の上端より溢れ出る
アルミニウム細片ａは、強力な遠心力作用を受けて高速
度で周囲に飛散する。周囲には環状棚３７が設けられて
あり、環状棚３７には先に飛散したアルミニウム細片ａ
がセルフライニングを形成して止どまっている。このた
め、回転ドラム３６より飛散したアルミニウム細片ａと
堆積層内のアルミニウム細片ａとの相互間に作用する押
付力により、更に表面の塗料残渣が剥離して分離され
る。即ち、第２の工程の破砕機１，２，３で裁断して処
理されたアルミニウムの細片ａの集合体は、ロータリー
リクレーマ２０ａに装入されて回転ドラム３６により高
速回転して攪拌される。そして、高速回転する回転ドラ
ム３６と静止する環状棚３７の上にアルミニウムの細片
ａの堆積層を形成しながら、アルミニウムの細片ａの相
互間に生じる内外周の速度差と遠心力によるアルミニウ
ムの細片ａ相互の押付力との両者の相互作用によってア
ルミニウムの細片ａの表面の異物が剥離して効果的に除
去される。

【００３２】加えて、ロータリーリクレーマ２０ａは、
その酸素濃度をコントロールするため密閉型のものが採
用され、さらに発生した微粉の除去機構を備える。剥離
して分離された塗料を含んで混在する微粉は回転ドラム
３６と一体の旋回羽根３６ａによる噴気流により強制的
に分離され、舞い上った微粉は粉塵吸引口３０ａから吸
引されて外部集塵機に捕捉される。同時に、本体３０内
に止められたアルミニウム細片ａは、下部の排出口から
２段目の内部ホッパー３１に投入される。このようにし
て、多段構造のロータリーリクレーマ２０ａの循環的な
同様の剥離動作によって、アルミニウム細片ａの表面に
塗布された塗料残渣がほぼ完全に除去される。

【００３３】第３工程のロータリーリクレーマ２０ａに
は、除去効率を効果的に実施するために摩擦媒体ｃがア
ルミニウム細片ａの集合体内に混入されてもよい。塗料
残渣がほぼ完全に除去されたアルミニウム細片ａは、排
出口２６を経由して次の第４の工程に搬送される。

【００３４】図９に、第３工程の処理回数Ｎと残留Ｔｉ
Ｏ2 の関係を示す。第２工程において温度が３５０℃で
焙焼したアルミニウム細片ａの場合は、第３工程の処理
を６回実施すれば残留ＴｉＯ2 をほぼ完全に除去できる
ことが示されている。従来、溶解中に還元されたＴｉが
薄板圧延時及び缶加工時に悪影響を及ぼし、アルミニウ
ム空缶をアルミニウム缶にリサイクルすることが困難で
あった。しかしながら、このロータリーリクレーマ２０
ａでの処理を実施することによりリサイクルが可能とな
った。また、再生したアルミニウムを脱酸剤として使用
する場合にも、酸化物や顔料が断熱材となって溶解に時
間がかかり、空気と接している脱酸材が酸化されて脱酸
歩留が低下していたが、この処理により溶解材と同等と
なった。

【００３５】さらに、第３工程においては、アルミニウ
ム微粉末が発生するため依然として粉塵爆発の可能性を
生じさせる。この粉塵爆発を防止するためには装置内の
酸素濃度を粉塵爆発に必要な最低酸素濃度以下で操業す
ればよい。表２はアルミニウム粉塵による爆発テストの
結果を示したもので、これによれば酸素濃度９％未満で
操業することにより、爆発を防止することが可能である
ことがわかる。これを実現するために、第３の工程を窒
素付加した雰囲気下で実施する。

【００３６】図１０は粉塵排出装置を備えた塗料除去装
置の概略構成を示している。ロータリーリクレーマ２０
ａの上部から原料は投入され、複数連結されたリクレー
マを通って徐々に異物が取除かれた製品が下部より抽出
される。粉塵はダスト７１，７２，７２ａから投入され
た窒素付加ガスによりダクト７３ａ，７３，７１を通っ
て集塵機７４に入る。ここでダストが除去された窒素ガ
スはガスクーラー７７によって冷却され、ブロア７０に
より再び循環される。なお、窒素Ｎ2 の目減り分は７８
にて補給されている。一方、補集された粉塵はロータリ
ーバルブ７５を通してダストボックス７６に取り込まれ
る。

【００３７】

【表２】

【００３８】Ｄ．第４の工程 第４の工程は第３工程で処理されたアルミニウム細片ａ
を、その後の使用が容易となるように成型する工程であ
る。第３の工程で処理されたアルミニウム細片ａは、図
１に示されたコンベア４１で圧縮成型機４０のホッパー
４２に投入されて、２ ton／cm2 以上の圧縮力で５０φ
×３０（mm）の円柱形にプレス成型される。プレス成型
されたアルミニウム成型体ｂは排出口４３から排出さ
れ、コンベア４４で擁壁４５内に運搬されて山積みされ
る。

【００３９】図１１にプレス圧力とプレス成型体ｂの比
重の関係を示す。再利用対象に要求される比重を選択す
べきであるが、運搬時の欠損等を考慮すると２ ton／cm
2 以上、好ましくは４ ton／cm2 以上の圧力でプレス成
型することが望ましい。また、この実施例で示した塗料
除去方法は、加工硬化を最小限に止めていることが推定
出来る。本発明によるアルミニウム成型体ｂの成分分析
値を、表３に示す。従来のプレス品と比較して、本発明
では不純物が著しく減少している。元来アルミニウム空
缶が含有しているＡｌ，Ｍｎ，Ｍｇを加えた合計成分
は、９９．６３％になることが示されている。

【００４０】

【表３】

【００４１】

【表４】

【００４２】また、表４は脱酸材として使用することを
目的とした場合を想定して誘導加熱炉で溶解した溶鋼上
に各種サンプルを装入し、その溶解状況を観察した結果
を示している。本発明の処理方法によれば、溶解材と同
等の溶解特性をもつアルミニウム成型体ｂを実現するこ
とができる。因みに、本発明実施例の処理プロセスでの
金属Ａｌ，Ｍｎ，Ｍｇの歩留は、第１工程のアルミニウ
ム細片ａの装入量を１００％とすると、第２工程の燃焼
処理で塗料が約１．８％減少し（水分０．１％、塗料燃
焼１．７％）、第３工程で４．０％減となりトータルの
歩留は９４．２％であった。従来の溶解法の８５％に対
し、歩留を９．２％向上させることができた。

【００４３】

【発明の効果】本発明は次のような効果を有する。 （１）再溶解時の不純物（特にチタン）の混入を防止
し、容易にアルミニウム缶にリサイクルすることが可能
である。 （２）溶解時に酸化物等がないことから、溶解歩留を大
幅に改善することが可能である。 （３）脱酸剤等として使用する場合には、溶解法を用い
ることなく溶解剤と同等の品質が得られる。 （４）リサイクル工程中での粉塵爆発の可能性を排除で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例を適用する設備全体の概要図
である。

【図２】 本発明に使用する塗料除去装置の内部構造を
示す部分断面図である。

【図３】 回転ドラムの上に配置される環状棚の高さ、
モータの負荷及び回転ドラムの回転数の関係を示す説明
図である。

【図４】 回転ドラムの底部から環状棚の上端までの距
離、回転ドラムの回転数及び残留ＴｉＯ2 の関係を示す
説明図である。

【図５】 アルミニウム成型体の原料の大きさと比重の
関係を示す特性図である。

【図６】 アルミニウム細片の大きさ（粒度）の分布を
示す説明図である。

【図７】 第２工程の次工程への影響度の関係を示す特
性図である。

【図８】 第２工程の処理と第４工程におけるアルミニ
ウム成型体の比重との相関関係を示す説明図である。

【図９】 第３工程の処理回数と残留ＴｉＯ2 の関係を
示す特性図である。

【図１０】 粉塵排出装置を備えた塗料除去装置の概略
図である。

【図１１】 第４工程のプレス圧力とプレス成型体の比
重の関係を示す説明図である。

【図１２】 従来の処理方法の一例を示す説明図であ
る。

【図１３】 従来のブラスショット装置の概要を示す説
明図である。

【図１４】 従来の塗料除去装置の内部構造図である。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルミニウムの空缶を細片に裁断して、
   これら細片の集合体内に混入している異物を除去する第
   １の工程と、 該第１の工程で処理されたアルミニウムの細片の集合体
   を融点以下の加熱温度で加熱して可燃性異物を燃焼する
   第２の工程と、 該第２の工程で処理されたアルミニウムの細片の集合体
   を、１０％を越えない酸素濃度雰囲気中で高速回転して
   攪拌し、アルミニウムの細片相互に生じる内外周の速度
   差と遠心力によるアルミニウムの細片相互の押付力との
   相互作用によって、アルミニウムの細片表面の塗料及び
   酸化物を剥離する第３の工程とを備えたことを特徴とす
   るアルミニウム空缶の再生方法。
2. 【請求項２】 前記第３の工程において、第２の工程で
   処理されたアルミニウムの細片の集合体を、周囲に壁を
   有した容器状の回転ドラムと該回転ドラムの上部で該回
   転ドラムを囲むようにして静止する環状棚とを備えた攪
   拌槽内に送り、１０％を越えない酸素濃度雰囲気中で該
   回転ドラムを高速回転させて、該回転ドラムと環状棚の
   それぞれの隅部に遠心力により堆積したアルミニウムの
   細片と流動するアルミニウムの細片との相互間に摩擦を
   生じさせ、該摩擦を利用してアルミニウムの細片表面の
   塗料及び酸化物を剥離することを特徴とする請求項１記
   載のアルミニウム空缶の再生方法。
3. 【請求項３】 アルミニウムの空缶を細片に裁断して、
   これら細片の集合体内に混入している異物を除去する機
   能を有する破砕手段と、 該破砕手段で処理されたアルミニウムの細片の集合体を
   融点以下の加熱温度で加熱して可燃性異物を燃焼する加
   熱手段と、 該加熱手段で処理されたアルミニウムの細片の集合体
   を、１０％を越えない酸素濃度雰囲気中で高速回転して
   攪拌し、アルミニウムの細片相互に生じる内外周の速度
   差と遠心力によるアルミニウムの細片相互の押付力との
   相互作用によって、アルミニウムの細片表面の塗料及び
   酸化物を剥離する塗料除去手段とを備えたことを特徴と
   するアルミニウム空缶の再生装置。
4. 【請求項４】 前記塗料除去手段は、周囲に壁を有した
   容器状の回転ドラムと該回転ドラムの上部で該回転ドラ
   ムを囲むようにして静止する環状棚とを備えた攪拌槽を
   備え、１０％を越えない酸素濃度雰囲気中で該回転ドラ
   ムを高速回転させて、該回転ドラムと環状棚のそれぞれ
   の隅部に遠心力により堆積したアルミニウムの細片と流
   動するアルミニウムの細片との相互間に摩擦を生じさ
   せ、該摩擦を利用してアルミニウムの細片表面の塗料及
   び酸化物を剥離する塗料除去装置であることを特徴とす
   る請求項３記載のアルミニウム空缶の再生装置。
5. 【請求項５】 前記塗料除去装置の回転ドラムに旋回羽
   根を設けることを特徴とする請求項４記載のアルミニウ
   ム空缶の再生装置。
6. 【請求項６】 前記塗料除去装置内における、アルミニ
   ウムの細片の集合体を入れて回転する回転ドラムの底部
   から該回転ドラムの上部に配置された環状棚の上端まで
   の距離を２５０〜３００mm、好ましくは２８０〜３００
   mmとすることを特徴とする請求項４又は５記載のアルミ
   ニウム空缶の再生装置。
7. 【請求項７】 前記塗料除去装置内において発生するア
   ルミニウム微粉末を該装置外に排出する粉塵排出手段を
   備えることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項記
   載のアルミニウム空缶の再生装置。