JPS5815179B2 - 金属物質回収方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルミニウムまたはアルミニウム合金の製造工
程から得られる清涼（ｄｒｏｓｓ、ｓｋｉｍｍｉｎｇｓ
：本明細書では単に「ドロス」という）中に含まれる遊
離金属を回収する方法およびこの方法に使用される装置
に関する。

通常のアルミニウム溶融操作においては、酸化物、窒化
物その他の非金属不純物が融解した金属の表面上に集積
する。

溶融金属を出湯（ｔａｐｐｉｎｇ）する前に、これらの
非金属物質は溶融金属の表面から除去されるが、相当量
のアルミニウムが非金属物質に取り込まれて一緒に除去
されることが避けられない。

この非金属物質と遊離アルミニウムまたはアルミニウム
合金の混合物はアルミナ清涼（ａｌｕｍｉｎｏ−ｕｓ
ｄｒｏｓｓ）と呼ばれる。

本明細書では便宜上、この混合物を単にドロスと呼ぶこ
とにする。

上述のように、溶融したアルミニウム含有金属から得ら
れるドロスには、通常溶融金属をかく拌して浮遊物質を
かき集める結果、相当量の遊離金属または（および）合
金が含まれることは避けられない。

溶融金属の表面部分からドロスをかき集め、すくい取る
操作中に、ドロス圧縮線されのり状ないし泥状となる。

このドロスは炉から除去されるとき種々の大きさ、例え
ば１インチ（約２．５４ｃＬ）程度あるいはこれより小
さい塊から１フイート（約３０ｃｒ）に近い大きな塊と
なる。

ドロス中の遊離金属または（および）合金の量は、種々
の要因、例えば溶融される合金の組成、溶融方法、溶融
金属からドロスをすくい取るときの注意深さなどによっ
て、３０〜９５重量％である。

融解金属から除かれた熱いドロスを放置しておくと、若
干の遊離金属は底に集積するが、遊離金属の大部分は小
球ないし微粒子の形状で非金属物質と緊密に混合して非
金属物質から容易には分離されない。

さらに、熱いドロスは大気にさらされると、炉中で反応
が始まっていないと、空気と反応し始め、この反応が停
止されないと、多量の有効な金属が失なわれる。

このようなドロスの非金属部分から遊離金属を分離する
ことは困難な問題であり、従来より下記のような分離方
法が使用ないし提案されている。

一つの方法によれば、ドロスを可及的速やかに室温まで
冷却し、ふるいに通し、ボールミルなどによって粉砕し
、再びふるいにかける。

この機械的な分離手段によって、粗い屑物粒子は分離回
収できる。

しかし、ドロス中の遊離金属の大部分は小さい粒子の形
状をなし、従って機械的手段による回収は能率がよくな
かった。

他の方法によれば、熱いドロスを溶融したアルミニウム
またはアルミニウム合金中にかく拌混入する。

この方法は溶融金属中でドロスをかきまぜるとき除去さ
れるのとほとんど同じ量の金属がドロスに混入されてし
まう。

更に他の方法によれば、ドロスをすくい取って後に、こ
のドロスをさらに処理することなく炉中に供給し、例え
ば塩を融剤（ｆｌｕｘ）として使用し、金属を回収する
。

この方法は、回収率が低く、回収された金属の単位重量
あたりのエネルギコストが高く、またスラグに塩を含み
環境保護の見地から深刻な廃棄処理の問題があるため能
率的でない。

この方法では、食塩すなわち塩化ナトリウムがその低価
格の故に使用される。

より高価な塩の融剤を使用して金属回収量を一定範囲ま
で増加させることもできるが、このための融剤の付加的
費用はそれによる効率の増加を相殺する。

さらに、塩化ナトリウムのコストは低いけれども、溶融
金属の回収率も非常に低い。

この低回収率は食塩がドロス中に含まれたアルミニウム
の小粒子を覆う酸化物の被膜を効率よく破壊することが
できないことに基因する。

食塩を使用する場合の他の欠点は、その融点が約８００
℃（約１４８０’Ｆ）で、これを溶融させるのに相当な
熱を必要とすることである。

満足すべき溶融を可能にするには、食塩の浴を充分な流
動性を得るためにその融点よりも相当高い温度に加熱し
、この浴をドロスを導入溶融させる間上記温度に維持し
なければならない。

例えば塩が１４８０°Ｆ（約８００℃）で融解すると、
その浴はこの温度よりも８０’Ｆ（約２７℃）高い温度
、この場合約１５６０°Ｆ（約８４９℃）に加熱しなけ
ればならない。

アルミニウムを融解処理する場合、最良の結果のための
許容最高温度は約１５００°Ｆ（８１６℃）である。

この温度以上では、金属の品質が低下し、好ましくない
蒸気（ｆｕｍｅｓ）が生じる。

更に、アルミナドロスと塩融剤の混合物が１５６０下（
約８４９℃）まで加熱されると、これはすべての金属に
対して相当な溶解力（ｄｉｓｓｏｌｖｉｎｇ ｐｏ−ｗ
ｅｒ）をもち、これらの金属を不純物として考慮しなけ
ればならない。

加うるに、熱い溶融食塩は炉のライニングに対して強力
な腐食力をもつ。

より最近の方法によれば、熱いドロス（これは溶融炉か
ら取り除いたドロスであってもよいし、また冷えたドロ
スを再加熱したものであってもよい）を空気に開放され
た傾斜した回転ドラムに入れ、このドロスをその中で短
時間回転させる。

ドラムに導入したときドロスがまだ燃焼していないと、
適当な塩を加えることによって燃焼が開始する。

この方法においては、微細な遊離金属の一部分が空気と
反応して消費され、全体の温度を高めるために必要な熱
を供給する。

従って、金属の回収率は望まれるほどに高くない。

この方法によっては有効金属の６５％〜７０％程度の回
収率を達成できたが、平均的には６０％以下である。

加うるに、この方法を使用すると炉の温度の制御が困難
である。

一般にこの温度は１５００°Ｆ（約８１６℃）以上であ
り、これに伴う欠点もある。

従来のアルミニウム回収方法のすべてに関して、ドロス
は種々の寸法ないしサイズの粒子および塊（ｃｈｕｎｋ
ｓ）として存在することを理解すべきである。

典型的なドロスは、通常の初期粉砕（ｍｉｌｌｉｎｇ）
およびふるい操作後において、次表に示す寸法範囲、ア
ルミニウム含有量および上述の回収法のよい方法を用い
て回収可能なアルミニウム量を有する。

−０１０インチおよびそれ以下の寸法範囲りものは炉の
熱にさらされると、炉の熱において消費され失なわれて
しまう。

従って、これらの寸法範囲のものは普通ふるいで分離し
て金属低含有率の酸化アルミニウム粉ないしダスト（ｄ
ｕｓｔ）として販売される。

典型的なドロスを使用し、−，１０インチの寸法範囲の
ものをふるいで分離した残りを炉による回収のために使
用し、上述した一般に受は容れられているアルミニウム
回収方法による結果を次表に示す。

従って、従来の金属回収方法を使用すれば、低いグレー
ドの比較的小さい粒のドロスにおける含有アルミニウム
またはアルミニウム合金の相当な部分が回収工程中に失
なわれる。

その結果、金属回収量は充填ドロスの約５８重量％ある
いは含有金属の約７１重量％である。

従来の粉砕方法を使用してドロスを長時間粉砕すること
によって、その金属含有％を増加させることもできる。

しかし、これは少なくとも二つの理由によって行なわれ
ない。

第一に、ドロスを長時間粉砕するには相当量のエネルギ
ーを必要とし経済的にみて実用的でない。

第２に、ドロスを長時間連続的に粉砕すると、その操作
が金属のいくらかを分解して粉状ないしダストとなし、
これが酸化物と結合するので、このような分解された金
属は炉に充填するのに使用することができない。

従って、当該技術の現在の水準において、本発明は以下
に示すようにドロスの処理において画期的なものである
。

本発明の一つの目的はドロスに含まれたアルミニウムの
大部分を回収する新しい改良された方法を提供すること
である。

従来の方法はドロスを効果的に処理することが困難であ
ったため処理能率が劣っていた。

本発明の他の目的は種々の産業分野に使用できる金属含
有量の低い酸化アルミニウム粉（ｄｕｓｔ）を回収する
新規で改良されたドロス処理方法を提供することである
。

本発明の主たる目的はある程度処理された低グレードの
濃縮ドロス（ｄｒｏｓｓ ｃｏｎｅｅｎｔｒａｔｅｓ）
から選択された純度のアルミニウム（ａｌｕｍｉｎｉｕ
ｍ ｃｏｎｃｅ−ｎｔｒａｔｅｓ）を回収する方法を提
供することである。

本発明の他の目的は、従来の普通の炉を使用してドロス
に含まれたアルミニウムを極めて高い回収率でアルミニ
ウムインゴットとして回収することである。

本発明の更に他の目的は、要求される融剤の量を減らし
エネルギおよび労力を最大限に利用して炉中に生成され
るアルミニウムの単位重量当りのエネルギおよび労働コ
ストを最低にし、かつ廃棄物処理の問題を減じることに
よって、従来の方法によるよりも低コストでドロスから
アルミニウムを回収することである。

本発明の更に他の目的は種々の産業分野で使用できる高
純度のアルミニウムペレットを回収することができる新
規なドロス処理方法を提供することである。

本発明の更に他の目的は、従来の回収方法において生じ
た廃棄物の量を減じ空気汚染の問題を減じることによっ
て環境問題を大巾に減少させることである。

本発明のさらに他の目的は予め定められた寸法ないしサ
イズの範囲において不規則な寸法ないしサイズの金属ド
ロスまたは類似の物質の粒あるいは塊（ｃｈｕｎｋｓ）
を予め定められた寸法範囲の粒子からなる金属ペレット
または粉体に変換することである。

要約すれば、未処理のドロスを先ずふるいにかけ、粉砕
し、ふるいにかけて当業者によく知られているように例
えば三つのフラクションないし部分に分ける。

これらのフラクションの粒子は、例えば４分の１インチ
およびこれより大きいもの、４分の１インチから１０分
の１インチまでのもの、１０分の１インチ以下の大きさ
のものである。

この初期の準備および寸法分けは従来より行なわれてお
り、本発明を構成しない。

例えば１インチよりも大きいドロスの粒塊は準備された
典型的なドロスの約２０％であるが、すでに最終処理に
充分な程度に高いグレードの高い金属含有率を有する濃
縮物である。

１インチおよびこれより小さい寸法範囲の粒子が本発明
の方法および装置によって更に細分され処理される。

この細分された寸法範囲の低グレードのドロスはふるい
にかけられ、一定の間隔をおいて配備された第一の一対
のローラに送られる。

これらのローラはその間をドロスが通過するときローラ
が互いに離れることができるように、スプリングまたは
他の弾性手段が関連配備されるのが望ましい。

これらのローラはドロスの粒子を実質上粉砕することな
く制限された程度に圧縮してドロス中の金属物質と非金
属物質の間の結合を断つ。

このように圧縮されたドロスはふるいにかけられ、ロー
ラの作用（こよって離脱した限定量の酸化物を除去する
。

ふるいにかけられたドロスは圧縮された状態であるが、
ハンマーミルに送入される。

先にローラによって金属物質と酸化物の間の結合が断た
れているので、ハンマーミルは極めて効果的にアルミニ
ウムから酸化物を解離除去する。

酸化物はふるいで分離され、酸化物をほとんど含まない
アルミニウム濃縮物ないし精製あるいは純化物が得られ
る。

この濃縮物は回収炉に送入（チャージ）してもよいし、
あるいは第２の一対のローラに送ってもよい。

この第２のローラはこの高いグレードのアルミニウム濃
縮物を実質上圧しつぶして平らな高いグレードのアルミ
ニウムフレークないし薄片にする。

第２のローラの作用によって少量の酸化物が除去される
。

この時点で上記アルミニウムフレークを以下のようにさ
らに処理することができる。

（１）フレークを炉に充填して含まれた金属をアルミニ
ウムインゴットとして回収することができる。

この場合回収率は部分的に準備された１インチ以上の大
きさのドロスの場合とほぼ同じである。

（２）上記アルミニウムフレークを一連のハンマーミル
を通して処理し、これを例えば１０分の１インチおよび
それより小さい高純度のアルミニウムペレットに変換し
てもよい。

比較的大きい破断片は球状にかたまって実質上純粋なア
ルミニウムペレットになる傾向がある。

比較的小さい破断片も球状にかたまってアルミニウムペ
レットになるが、これらは工程中に除去されなかった酸
化物の微小片と混合するのでアルミニウムの純度は前者
よりも低い。

（３）実質上純粋なアルミニウムペレットは炉に充填し
て含まれた金属をアルミニウムインゴットとして回収す
ることができる。

この場合回収率は前述の部分的に準備された１インチ以
上のサイズのドロスの場合の回収率よりもよい。

本発明はさらに、高いグレードのアルミニウム濃縮物な
いし精製物またはスクラップのような金属物質を破砕し
て金属粒子ないし細片とする装置をも提供する。

この装置は金属物質をスライスするように形成された先
端縁を有する複数の切断刃を備えたミルないし粉砕機か
らなる。

以下実施例について詳細に説明する。

ドロスから回収された種々の量のアルミニウム粉ないし
ダストを含む非アルミニウム酸化物粉ないしダストは、
例えば鋼の製造に関係するので発熱工業（ｅｘｏｔｈｅ
ｒｍｉｃ １ｎｄｕｓｔｒｙ）において相当大きい市場
価値がある。

非アルミニウム物質に含まれたアルミニウムダストは酸
化し易いので、鉄鋼生産に必要な相当な熱源となる。

これらのことはすべて当該技術において公知である。

概してエネルギは益々高価になってきているので、製鋼
業においてもエネルギの点から高価となる鋼製品の再処
理を廻避する目的で製造された鋼材の品質を改善するこ
とが一層望まれてきている。

しかしこれは本発明によって提供されるアルミニウム／
酸化物ダストの使用分野の一つに過ぎず、現在および従
来の潜在的エネルギ問題を考えるとき本発明の重要性は
明らかである。

もちろん、機械的方法によってドロスから選択された純
度でアルミニウムを回収することの価値は当業者に容易
に理解できよう。

アルミニウム、その合金、その他同様の金属を含んだド
ロス自体は金属製造業者からドロス処理業者が購入でき
る。

このドロスは例えば非常に小さい寸法の粒子から１フイ
一ト程度の塊（ｃｈｕｎｋｓ）のものがある。

例えば、１０万ポンドの未処理のアルミニウムドロスに
は非アルミニウム物質と結合した金属アルミニウム約７
５〜８０重量％を含む。

一般に比較的大きい粒のドロスは小さい粒子のものより
も含有アルミニウム金属の重量％が大きい。

説明上アルミニウムは純粋なアルミニウムおよびアルミ
ニウム合金であると考える。

約２インチ（約５ｃｍ）およびこれより大きい粒ないし
塊のドロスは従来の方法を用いて炉で金属の回収を行な
うことができる。

従って本発明はこの大きさのドロスについては、２イン
チ以下のドロスの場合よりも重要さは小さい。

換言すれば、寸法が比較的大きく金属含有量の多いドロ
スの粒塊上に比較的少ない量の酸化物が存在しても、そ
れはドロスから金属を回収する場合に問題をあまり生じ
ない。

しかし、ドロスの粒塊が小さくなるにつれて、炉内のド
ロスを処理して金属を回収するのが益々困難となる。

ドロスの粒が小さくなればなるほど、ドロスの表面積は
より大きくなる。

この比較的広い表面積によって小さい粒子のドロスは炉
の熱によって破壊される。

ドロスの粒が小さくなれば小さくなるほど、その非金属
酸化物皮膜ないしコーティングは増加し濃縮物（ｃｏｎ
ｃｅｎｔｒａｔｅ）中に取り込む金属のパーセントが相
対的に小さくなる。

この点に関し、酸化物は取り込んだアルミニウムを絶縁
する作用をし、融剤の塩（ｓａｌｔ ｆｌｕｘｅｓ）は
酸化物コーティングを溶解する作用が少なく従って含有
金属の解放される量もそれだけ少なくなる。

更に、密度が小さいために、比較的小さい粒ないし塊り
のドロスから解放された金属の大部分は炉の熱で焼尽さ
れ易い。

従って前述のように、特に約２インチ（約５ＣＩｒｔ）
以下の大きさの範囲のドロスの塊りから金属を回収する
従来の方法は効率的でない。

すなわち、例えば約２インチに近い大きさのドロスでは
適当な処理により含有金属の約９０％が回収され、約１
／１０インチの大きさのドロス粒子では含有金属の１／
２以下が回収されるに過ぎない。

以下に説明する方法は一般的に金属ドロスに適用できる
が、比較的小さい粒子のアルミニウムドロスに特に効果
的に適用することができる。

第１Ａ図を参照して説明すると、予め粉砕してふるいに
かけて得た例えば１／１０インチから１／４インチの粒
のドロスを、ホッパ１０に入れバケツエレベータ１２で
上方向に運搬し二層ふるい１４に送る。

この発明の方法はホッパ１０から入れられたドロスが選
ばれた大きさの範囲に適当に寸法を形成されていれば、
もつと効率のよいことを理解すべきである。

大きさが２インチおよびこれ以下の塊すないし粒のドロ
スに関しては、ホッパに入れる大きさの範囲は１／４０
〜１／２０インチ、１／２０〜ｌ／１０インチ、１／１
０〜１／４インチ、１／４〜１／２インチ、１／２〜１
インチ、１〜１％インチおよび１３Ａ〜２インチとする
ことができる。

もちろん、これらの範囲は本発明の範囲内で変えること
も可能である。

第２Ａ図、第２Ｂ図に示されているように典型的なドロ
ス塊ないし粒は粒子２０と他の異物２３を含んでいる。

第２Ｂ図、第３Ｂ図および第４Ｂ図は第２Ａ図、第３Ａ
図および第４Ａ図に比べてより大きいドロスの塊ないし
粒が金属をより多く含んでいる状態を示す。

例えば第２Ａ図が１／４インチの粒に約６５％の金属を
含んでいるものとすれば、第２Ｂ図は３／４インチの塊
に約７５％の金属を含んでいるものを示す。

例えば、１／２０インチより小さい粒を含有する酸化物
およびアルミニウムダストは二重ふるい１４を通って降
下し、ホッパ２２に入り、前述した利用のための最終産
物として収集される。

金属物質／精製あるいは純化物ないし濃縮物（ｏｏｎｃ
ｅ−ｎｔｒａｔｅｓ ）から非金属物質を分離する場合
、実質土粉（ダスト）状の金属の微粒子は、これも微小
粒子である非金属物質と混合される。

ホッパ２２に集められたダストにはアルミニウムの粉な
いしダストが種々の割合で必然的な割合で混入している
。

容器２２ａとしてはホッパ２２からの酸化アルミニウム
のダストを受は入れる取り外し可能なたるを使用できる
。

ふるい１４から落ちないドロスは磁気分離手段２４に送
られる。

この磁気分離手段は遊離した第一鉄物質１６を除去し、
続いてドロスをホッパ２６に送り込む。

ホッパ２６の中のドロスはコンベア２８によって振動す
る供給器（以下フィーダという）３０に送られ、更に間
隔をおいて配置された一対の第１０−ラ手段３２に送ら
れる。

ローラ３２は例えばばね３３によって互いに間隔が調節
できるように弾力的に取り付けるのが望ましい。

この一対のローラ３２の間隔は選定されたドロスの粒の
大きさの範囲よりも狭い予定の間隔に保たれているので
、ドロスがこれら両ローラの間を通過するときに、両ロ
ーラは互いに弾性的に離反するようになっている。

例えば１／１０〜１／４インチの粒のドロスに対しては
ローラ３２の間隔は約１／２０インチにすることができ
る。

このローラ間隔はドロスの他の大きさの範囲に対応して
広狭自在になしうるが、両ローラ間を通過するドロスの
最少の粒よりも小さい。

両ローラ３２はこれらローラ間を通過するドロスを実質
上粉砕することなく限定された程度に圧縮するように調
節し、金属物質と非金属物質の間の結合（ｂｏｎｄｓ）
を実質的に断つように調節する。

ローラに加わるばね圧はローラ間の間隔とは独立して調
節ができるが、ドロス寸法の大小に応じて増減してドロ
スに対して受述の作用を加えることができるようになっ
ている。

ローラ３２によって与えられる限定された圧縮は、ロー
ラ３２の入力側と出力側におけるドロスをそれぞれ示す
第２図と第３図を比較すれば明らかである。

第３図に示すように、金属物質と非金属物質の間の結合
が断たれた状態は、割れ目の線２１によって概略的に示
す。

もちろん、アルミニウム粒の表面上の酸化物の結合（ｏ
ｘｉｄｅ ｂｏｎｄｓ）は破断されよう。

ローラ３２によって与えられる限定された圧縮は従来の
ロール圧壊装置と対照的であり、従来装置ではロールの
間を通過するドロスを大力粉砕ないし分解してしまう。

このようにすると、酸化物１８が粉砕されて金属物質中
に混合し、これに続く粉砕操作によって酸化物は本発明
の方法による限定圧縮された場合の酸化物のようには容
易に金属物質から分離することができなくなる。

この点に関し、ばね３２はローラの間を通過するドロス
に不当な圧縮を加えないように作用する。

ローラ３２を互いに固定して取り付は両者を弾力的に引
き離せないようにすることも本発明の範囲内の構成であ
る。

この構成においては両ローラ間を通過するドロスの粒な
いし塊の寸法超過を比較的狭い範囲に制限して、適当な
圧縮と衝撃がドロスに与えられることを保証する必要が
ある。

圧縮すれたドロスはローラ３２から傾斜コンベア手段３
４で上方へ送られホッパ３６に到り、ここから更にバケ
ツエレベータ３８によって一重（層）の振動ふるい４０
に送られる。

このふるい４０は前述のホッパ２２でのダスト収集と同
様にして非アルミニウムダストおよびアルミニウムダス
トをふるいにかける。

ふるい４０の下方に置かれたホッパ４２と容器４２ａに
落下しないドロスは、ハンマーミル４４（第１Ｂ図）に
送られる。

このハンマーミル４４は当該技術において公知のもので
、予め限定された程度にひび割れを生じさせであるドロ
スに衝撃を加えゆるく結合している酸化物をたたき落す
。

この点に関し、既述のようにローラ３２によってドロス
を前もって圧縮しておくことは重要である。

すなわち、ハンマーミル４４はローラ３２によって結合
が断たれている酸化物を金属から分離するのである。

しかしハンマーミル４４は第４図に示すようにアルミニ
ウムの粒塊を必らずしも変形させずに、金属の表面域の
ある部分から酸化物を事実上完全に除いて、金属含有量
の相当高いドロス粒を生ぜしめる。

空気分離器４５がハンマーミル４４の下方ハウジングと
流通連結されていて、非金属ダストおよび金属ダストの
一定量をハウジングから例えば離れた場所に配備された
バグハウス（ｂａｇｈｏｕｓｅ）４７に吸引する。

ハンマーミル４４で処理されたドロス（第４図）は下方
に配備されたコンベア４６に落され、このコンベアによ
ってホッパ４８に送られ、これに連絡されているバケツ
エレベータ５０に送られる。

このバケツエレベータ５０はアルミニウム濃縮物ないし
純化物（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｓ）の粒塊と空気分離
器４５によって吸引されなかった分離された酸化物を上
方の一層振動ふるい５２に移送する。

その結果得られた高純度の金属濃縮物はもう一つの磁気
分離器（図示せず）を経て振動フィーダ５４に送られる
。

存在するアルミニウム微粒子および粉砕された非金属物
質はふるい５２からホッパ５６に最終生成物質として落
下する。

これはふるい４０と１４の場合と同様である。

実際においては、ローラ３２によって与えられた限定さ
れた圧縮によって元の酸化物の約７〜８％が除去され、
更に例えば４４で示すような粉砕工程によって元の非金
属物質（酸化物）の約１１〜１２％が除去されることが
判明した。

振動フィーダ５４に送られたドロスないしアルミニウム
濃縮物はこれ以上処理しなくても市販製品となる。

本発明により更に処理すると、濃縮物の純度が高まるが
、処理工程が増えるだけコストが高くなる。

フィーダ５４に送られた濃縮物は、当該技術において公
知のように、インゴットの形で金属を回収するために例
えば全切削くず回収炉（ｓｗａｒｆ ｆｕｒｎａｃｅ）
に入れることのできる程度に酸化物を除去されている。

本発明によって提供される比較的純粋な濃縮物をスワー
フ炉に入れる方法と、これよりも相当純度の低い濃縮物
を金属回収用回転炉に入れる従来の方法（これは前述し
た欠点のすべてを有する）を対比すべきである。

フィーダ５４上の濃縮物は、これを最終生産物として取
り出す代りに、間隔をおいた一対のローラ５８に送って
もよい。

とのローラ５８はこの濃縮物を第５図に示すような平坦
なフレーク状の薄片（ｆｌａｋｅｓ ）に変形させる。

ローラ５８は固定された取付部材を備えているのが好ま
しく、これによってフィーダ５４からの濃縮物が第５図
に示すようなフレークに圧縮される。

このフレークの厚さは、例えばホッパ１０に入れたドロ
スの厚さ１／１０〜１／４インチに対して約１／１６イ
ンチである。

ローラ５８の間隔はこれに対応した間隔に設定され、ホ
ッパ１０に入れられるドロスの寸法に応じて広狭自在に
調節できる。

フレークは下方のふるい５９に落下し、いくらかのアル
ミニウムおよび酸化物ダストがホッパ６１と付随する容
器６１ａに送られる。

この時点でフレークはフィーダ５４に送られてきた濃縮
物よりもいくぶん高いパーセンテージの金属を含んでい
る。

ふるい５９上のフレークはこれ以上処理を要せず市販可
能な製品として取り出すことができる。

インゴットの形に変えるには、フレークはフィーダ５４
に送られてきた濃縮物よりもより望ましいものである。

これはフレークが例えばより高い密度を有し、従ってス
ワーフ炉の表面より下により早く沈むからである。

もちろんスワーフ炉へのこの充填物（濃縮物／フレーク
）が炉の表面下に沈み、これによって大気による潜在的
な燃焼を避けることも重要なことである。

ふるい５９上のフレークをより一層純粋な形に変えたい
場合は、フレークをふるい５９からハンマーミル６０に
送る。

ハンマーミルの一例を第７図〜第９図に示す。

第５図に示すフレークはミル６０によって処理された後
、管８０からサイクロン式空気分離器（以下サイクロン
という）８１に送られる。

このサイクロン８１は当該技術において公知であり、粉
砕されたフレークが接線方向からこのサイクロンに入り
、サイクロンの中央部に低圧区域を作り出す。

この低圧がアルミニウムダストと酸化物ダストを中央部
に引き込み、導管８３を介して離れた位置にあるバグハ
ウス９２に送り込む。

バグハウス９２は容器６１ａ、５６ａ等と同様の下方に
配備された取り外し可能な容器９２ａに連絡している。

サイクロン８１では比較的重い金属粒子は下方に置かれ
た第２のミル７８に落下する。

ミル７８からの導出物は管８４を通ってサイクロン８１
と同様の第２の空気分離器（以下サイクロンという）８
５に送られ、これが更にアルミニウムダストおよび酸化
物ダストを管８３を介してバグハウス９２に送る。

第６図に示したようなペレット状の金属濃縮物がサイク
ロン８５から下方のふるい８８に落下する。

ふるい８８に落下したアルミニウムペレットは、サイク
ロン８１．８５によって酸化物が除去されており、また
アルミニウムのダストおよび酸化物のダストはふるい８
８を通って下方のホッパ９６および容器９６ａに入るの
で、ミル６０に導入された第５図に示すようなフレーク
よりも純度が高い。

ふるい８８上に残っているペレットはホッパ９８に送ら
れ、最終製品として下方の容器９８ａに送られる。

容器９８ａに集められたペレットないし濃縮あるいは精
製物は本発明によって得られる種々の生産物のうち相対
的に最高純度を有するから最も望ましいものである。

もちろん、容器９８ａ中のペレットは本発明による処理
程度に応じて純度の低い濃縮物よりも多くの処理を必要
とする。

従って、本発明の使用者は生産費用、市場条件等に基づ
いて金属濃縮物が種々の純度が得られるように選択的に
処理することができる。

ミル６０と７８としては既存のタイプのものを使用して
もよく、これは普通鈍な刃を有していて、濃縮物が第６
図に示すような球状ペレットに形成される。

更にミル６０．７８としては次に説明する本発明の一部
をなすものを使用してもよく、このミルを使用すればホ
ッパ９８に収集される濃縮物はスライス（薄切り）され
たフレークないし薄片状となる。

第８図、第９図に示すハンマーミル６０は、ハウジング
６２と、このハウジング内で回転するようにシャフト６
６に取り付けられた回転バブ６４とを備えている。

シャフト６６は第８図に示すようにモータによって例え
ば時計方向に回転駆動される。

複数のナイフ６８が締付部材７０によってバブ６４の周
辺をめぐって回動可能に取り付けられている。

第７図はナイフ６８の側面図で、その両端縁に沿って切
断刃を有する。

このナイフは後に詳述するが、使用寿命を延ばせるよう
に先端刃と後端刃を交換使用できるようになっている。

更に、ナイフ６８には両端部に取付は孔７２が設けられ
ている。

取付は孔７２の選択的使用によってナイフの一方の刃を
交換可能にバブ６４に取り付けることができるので、ナ
イフの有効使用寿命を延ばすことができる。

ハウジングの上部には開ロア４が設けられ、ここからア
ルミニウムの濃縮物がミル内に送り込まれる。

更に相当量の空気も開ロア４からミルに引き込まれる。

ハウジング６２の底部には一定寸法の多数の孔７６が設
けられている。

これらの孔７６はふるいとして作用し、第１Ｂ図に示す
次段のミル７８にアルミニウム物質を送る前にこれを一
定の大きさにスライスないし粉砕することを保証する。

ミル７８は機能的にはミル６０と同じである。

ミル７８の孔７６の大きさはミル６０のものよりモ小さ
いので、アルミニウムの濃縮物ないシチップは更に小さ
くなる。

第１Ｂ図、第８図を参照して、ミル６０で粉砕された物
質は孔７６を通ってハウジング６２の基部に送られ、サ
イクロン８１に連通した管８０に送られる。

ミル６０は開ロア４から相当量の外気を吸引するので、
この空気はミル６０のハウジングの基部から管８０を通
してサイクロン８１に流れ粉砕されたアルミニウムに運
動力を与える。

サイクロン８１はこのアルミニウムをミル７８に供給し
、ここで更に処理されたアルミニウムを管８４を介して
送り出す。

この第２のミル７８はサイクロンと管８４に空気流を誘
起するように作用する。

以上のように、本発明の方法と装置によって、従来例え
ばアルミニウムの回収の点で価値の低かったドロスから
種々の純度の金属濃縮物を得ることができる。

本発明の工程中の種々の段階で収集される酸化物ダスト
とアルミニウムダストの混合物はアルミニウムダストの
含有量は種々異なるが、例えば鋼の製造において市場性
が高い。

第１０−ラ３２およびミル４４によって提供される一連
の処理工程は、本発明の方法における種種の段階におい
て、段々と純度が高くなる金属濃縮物を提供するための
基本的工程である。

既述の理由により、ローラ３２間を通過するドロスに制
限された圧縮力を加えるのを容易にするために、ローラ
３２はばねで負荷するのが望ましい。

続くミル４４による粉砕作用はローラ３２による制限さ
れた圧縮を補ってドロスを相当高度に鈍化するのに効果
がある。

前述したようにミル４４に続くふるい５２上に得られる
濃縮物は価値のある製品で、これを直接炉に投入して例
えばインゴットの形で金属を回収することができる。

もちろん、ふるい５２上の濃縮物は更にローラ５８で処
理することによって更に高い純度にすることができる。

ローラ５８からふるい５９に送られるフレーク状粒子を
本発明の最終物質さしてもよいし、あるいはふるい５９
上のフレークを更に粉砕分離処理して更に高純度の濃縮
物ないしペレットを得るようにしてもよい。

例えば旋盤加工によるアルミニウム切削くずのような金
属スクラップをローラ５８に直接供給し、第７図〜第９
図に示すミルによって処理してアルミニウムチップに変
えることも本発明によって可能である。

この点に関し、第７図〜第９図に示したハンマーミルは
ナイフが処理される金属材料をスライスする点で動作が
ユニークである。

以上の説明から、本発明の目的が完全に達成されたこと
が明らかである。

本発明により、ドロスから金属物質を回収するための大
いに改良された方法が得られる。

更に、この方法は不規則な大きさの金属スクラップの塊
粒をスライス（薄切り）された形状の粉砕されたチップ
に変えるのに利用することができる。

この方法は性質上機械的であり、かつ製造ラインベース
で利用できる。

更に本発明はアルミニウム塊粒ないし圧縮されたフレー
クを予め定められた大きさのアルミニウムチップに変え
る新規でユニークなミルないし粉砕機（ｍｉｌｌ）を提
供したものである。

以下本発明の実施の態様を要約して掲げるが、本発明は
これらに限られないこともちろんである。

（１）予め定められた寸法範囲の粒子からなるドロスを
予め定められた間隔を有する一対のローラ手段に供給す
る工程と；前記ドロスを前記ローラの間を通過させるこ
とにより実質上粉砕することなく制限された程度に圧縮
して前記ドロス内の金属物質と非金属物質の間の結合を
実質上断つ工程と；前記ドロスが前記ローラ手段を通過
した後このドロスを粉砕して前記金属物質と非金属物質
を分断する工程と；前記金属物質から前記非金属物質を
分離して比較的高純度の前記金属物質を得る工程とから
なり、ドロスに取り込まれた金属物質を比較的高い含有
率の金属濃縮物の形態で回収するようにしたことを特徴
とする金属物質回収方法。

（２）前記金属物質がアルミニウムである（１）項の方
法。

（３）前記一対のローラが互いに弾性的に取り付けられ
、かつ前記ドロスの予定された寸法範囲よりも狭い予定
された間隔をおいて保たれ、これによって前記ローラは
これら両ローラ間に前記ドロスが通過するとき、互いに
離れるようになっている（２）項の方法 （４）前記金属物質および非金属物質をふるい手段を通
過させることによって前記非金属物質を前記金属物質か
ら分離する（３）項の方法。

（５）前記ドロスを前記一対のローラを通過させる前に
、このドロス中に混入している一定の大きさよりも小さ
い粒子を除去する工程を更に含む（３）項の方法。

（６）磁性を有する物質が前記ドロス中に混入しており
、このドロスを前記一対のローラ間を通す前に磁気分離
手段を通すことによってこの磁性物質を除去する（３）
項の方法。

（７）前記一対のローラに送られる前記ドロスが１／２
０インチよりも大きいが最大１／１０インチまでの粒か
らなる（３）項の方法。

（８）前記一対のローラに送られる前記ドロスが１／１
０インチよりも大きいが最大１／４インチまでの粒から
なる（３）項の方法。

（９）前記一対のローラに送られる前記ドロスが１／４
インチよりも大きいが最大１／２インチまでの粒からな
る（３）項の方法。

（１０）前記一対のローラに送られる前記ドロスが１／
２インチよりも大きいが最大１インチまでの粒からなる
（３）項の方法。

（１１）前記一対のローラに送られる前記ドロスが１イ
ンチよりも大きいが最大１％インチまでの塊からなる（
３）項の方法。

（１２）前記一対のローラに送られる前記ドロスが１１
／２インチよりも大きく最大２インチまでの塊からなる
（３）項の方法。

（１３） 前記一対のローラが互いに弾力的に取り付け
られており、かつ前記ドロスの一定の寸法範囲よりも狭
い予定の間隔に保持され、これによって前記ローラはこ
れら両ローラを前記ドロスが通過するとき、互いに離れ
るようになっている（１）項の方法。

（１４）前記一対のローラが実質上強固に取り付けられ
、両ローラの間隔が一定に固定されており、この間隔は
前記ドロスの粒の前記予定の寸法範囲よりも狭い（１）
項の方法。

（１５）前記金属物質がアルミニウムからなる（１４）
項の方法。

（１６）前記比較的金属の含有率の高い金属濃縮（純化
）物（ｍｅｔａｌｌｉｃ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｓ）
を予め定められた間隔を有する一対の第２のローラ手段
に送る工程と、この第２０−ラ間に前記金属濃縮物を通
過させてこれを圧縮してこの金属濃縮物を比較的薄いフ
レーク状体に形成する工程とを更に含む（１）項の方法
。

（１７）前記濃縮物がアルミニウムからなる（１６）項
の方法。

（１８）前記フレーク状体を複数の粉砕面（ｍｉｌｌｉ
ｎｇｓｕｒｆａｃｅｓ）で衝撃を加えて前記金属濃縮物
と非金属物質を互いに分断する工程と、前記非金属物質
を前記金属濃縮物から分離して後者を比較的高い濃度の
金属濃縮物となす工程とを更に含む０９項の方法。

（１９）前記粉砕面がナイフ状表面からなる賭項の方法
。

（２０）前記比較的高い濃度の金属濃縮物と前記非金属
物質を空気分離器に通すことによって互いに分離させる
α樽項の方法。

（２１）前記一対のローラに送られる前記ドロスが１／
４０インチよりも大きく最大１／２０インチまでの粒子
からなる（３）項の方法。

（２２） 前記一対の第１０−ラが互いに弾性的に取り
付けられており、かつ前記ドロスの予め定められた寸法
範囲よりも狭い予め定められた間隔をおいて保持され、
これによって前記第１０−ラは、これら両ローラ間に前
記ドロスを通過させるさき、互いに弾性的に離れるよう
になっているａη項の方法。

（２３）前記フレーク状体を複数の粉砕面で衝撃を加え
て、前記金属濃縮物と非金属物質を互いに分断する工程
と、前記非金属物質を前記金属濃縮物から分離して、後
者を比較的高濃度の金属濃縮物となす工程とを更に含む
（２渇項の方法。

（２４）前記粉砕面がナイフ状表面からなる（２３）項
の方法。

（２５） 前記非金属物質をふるい手段を通過させる
ことによって前記金属物質から分離する（２３）項の方
法。

（２６）前記相対的に高濃度の金属濃縮物々前記非金載
物質を空気分離器を通すことによって互いに分離する（
２３）項の方法。

（２７）前記一対の第１０−ラに送られる前記ドロスが
１／４０インチよりも大きく最大１／２０インチまでの
粒からなる（２２）項の方法。

（２８）前記一対の第１０−ラに送られる前記ドロスが
１／２０インチよりも大きく最大１／１０インチまでの
粒からなる（２つ項の方法。

（２９）前記一対の第１０−ラに送られる前記ドロスが
１／１０インチよりも大きく最大１／４インチまでの粒
からなる（２ツ項の方法。

（３０）前記一対の第１０−ラに送られる前記ドロスが
１／４インチよりも大きく最大１／２インチまでの粒か
らなる（２２）項の方法。

（３１）前記一対の第１０−ラに送られる前記ドロスが
１／２インチよりも大きく最大１インチまでの粒からな
る（２つ項の方法。

（３２）前記一対の第１０−ラに送られる前記ドロスが
１インチよりも大きく最大１％インチまでの粒からなる
（２２）項の方法。

（３３）前記一対の第１０−ラに送られる前記ドロスが
１１／２インチよりも大きく最大２インチまでの粒から
なる（２つ項の方法。

（３４）金属物質の一定範囲内で不規則な大きさの塊粒
を、予め定められた間隔をおいた一対のローラに送る工
程と；前記塊粒を前記一対のローラ間を通して圧縮し、
この塊粒を比較的薄いフレーク状体に形成する工程と：
前記フレーク状体にナイフ状表面によって衝撃を加えて
前記フレーク状体をスライスされた金属粒子に粉砕する
ことによって金属濃縮物に変える工程とからなり、予め
定められた寸法範囲内で不規則な大きさの金属物質の塊
粒を予め定められた大きさの範囲の金属濃縮物に変える
方法。

゛（３５）前記一対のローラを通過する前記金属
物質に複数のナイフ状面によって連続して衝撃を加えこ
の物質をふるい上を通過させて予め定められた大きさあ
るいはそれより小さい寸法のスライスされた金属を分離
するようにした（３４）項の寸法。

（３６）前記金属物質がアルミニウムからなる（３４）
の方も （３７）非金属物質が前記金属粒から分離され、前記金
属粒と非金属物質を空気分散器に通して互いに分離する
ようにした（３６）項の方法。

（３８）前記ナイフ状表面によって衝撃を加えている間
、アルミニウムのダスト状物質が前記アルミニウム粒か
ら分離され、このダスト状物質を空気流に引き込むよう
にした（３６）項の方法。

（３９）ハウジングと；このハウジング内に回転可能に
配備されたバブと；このバブの周縁をめぐって取り付け
られた多数のナイフとからなり；前記ナイフは前記バブ
に回動可能にかつ前記ハウジングの内壁の近くに刃が位
置するように取り付けられるとともに、前記ハウジング
内に導入された金属物質をスライスするように形成され
た刃先を有し；前記ハウジングは前記金属物質を前記ナ
イフに供給する手段と、前記ナイフによって粒状に変換
された前記金属物質が通されるふるい手段とを有し、金
属物質を粉砕して予め定められた寸法範囲の金属粒を形
成する装置。

（４０）前記ナイフがその両端部のいずれにおいても前
記回転バブに装着できる（３９）項の装置。

（４１）前記ナイフが先端刃と後端刃を有し、互いに交
換可能に使用することができ、これによってナイフの使
用寿命を延ばすようにした（３９）項の装置。

（４２）前記ナイフがその両端部のいずれにおいても前
記回転バブに装着できる（４１）項の装置。

（４３）前記非金属物質を空気分離器に通す付加工程に
よって前記金属物質から分離するようにした（４）項の
方法。

（４４）アルミニウムのダスト状粒子が前記金属物質か
ら分離され、非金属物質を前記濃縮物から分離したあと
で前記非金属物質と混合したままにする（４）項、（２
０）項、（２５）項、（２６）項、（４３）項の方法。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図、第１Ｂ図は本発明方法を実施するに適した装
置の概略図でドロスは第１Ａ図の左側から導入され回収
物質は第１Ｂ図の右側で得られ、第２Ａ図、第２Ｂ図は
従来の方法によって予め粉砕され寸法に従って分けられ
たドロスの粒で、それぞれほぼ１／４インチおよび３／
４インチの大きさを有しかつ第一鉄および酸化物のよう
な非アルミニウム物質と結合しそれぞれ６５重量％およ
び７５重量％のアルミニウムを含むものの説明図、第３
Ａ図、第３Ｂ図はそれぞれ第２Ａ図、第２Ｂ図のドロス
粒を第１のローラ対の間を通して金属と酸化物の間の結
合が実質上断たれた状態を示す説明図、第４Ａ図、第４
Ｂ図はドロスが第１のローラ対とこれに関連配備された
ハンマーミルを通された後のアルミニウム濃縮物および
これから分離された非アルミニウムダストを示す図、第
５図は第２のローラ対を通過して実質上平らにされたア
ルミニウム濃縮物を示す図、第６図は第２のローラ対の
後段のハンマーミルを通されて更に純度が高められたア
ルミニウム粒を示す図、第７図は第８図、第９図の装置
のナイフの刃を示す図、第８図はアルミニウム塊を予め
定められた寸法範囲の粒子からなるアルミニウムペレッ
トに変換するための装置の一部を断面で示した側面図、
第９図は第８図の９−９線断面図である。 １０．２２，２６，４２，５６，６１，９６゜９８・・
・・・・ホッパ、１２，３８，５０・・・・・・バケツ
エレベータ、１４，４０，５２．８８・・・・・・ふる
い、１８・・・・・・酸化物、２０・・・・・・アルミ
ニウム粒子、２３・・・・・・異物、２４・・・・・・
磁気分離器、３２・・・・・・第１のローラ対、４４，
６０，９８・・・・・・ミル（粉砕機）、４７，９２・
・・・・・バグハウス、５６・・・・・・第２のローラ
対、６４・・・・・・回転バブ、６８・・・・・・ナイ
フ、８１．８５・・・・・・空気分離器（サイクロン）
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 予め定められた寸法範囲の粒子からなるドロスを予
   め定められた間隔を有する一対のローラ手段に供給する
   工程と：前記ドロスを前記ローラの間を通過させること
   により実質上粉砕することなく制限された程度に圧縮し
   て前記ドロス内の金属物質と非金属物質の間の結合を実
   質上断つ工程と；前記ドロスが前記ローラ手段を通過し
   た後このドロスを粉砕して前記金属物質と非金属物質を
   分断する工程と；前記金属物質から前記非金属物質を分
   離して比較的高純度の前記金属物質を得る工程とからな
   ることを特徴とする金属物質回収方法。 ２ 予め定められた寸法範囲の粒子からなるドロスを予
   め定められた間隔を有する一対のローラ手段に供給する
   工程と；前記ドロスを前記ローラの間を通過させること
   により実質上粉砕することなく制限された程度に圧縮し
   て前記ドロス内の金属物質と非金属物質の間の結合を実
   質上断つ工程と前記ドロスが前記ローラ手段を通過した
   後このドロスを粉砕して前記金属物質と非金属物質を分
   断する工程と；前記金属物質から前記非金属物質を分離
   して比較的高純度の前記金属物質を得る工程と；前記比
   較的金属含有率の高い金属濃縮物を予め定められた間隔
   を有する一対の第２のローラ手段に送る工程と；この第
   ２のローラ間に前記金属濃縮物を通過させてこれを圧縮
   してこの金属濃縮物を比較的薄いフレーク状体に形成す
   る工程とからなることを特徴とする金属物質回収方法。 ３ 予め定められた寸法範囲の粒子からなるドロスを予
   め定められた間隔を有する一対のローラ手段に供給する
   工程と；前記ドロスを前記ローラの間を通過させること
   により実質上粉砕することなく制限された程度に圧縮し
   て前記ドロス内の金属物質と非金属物質の間の結合を実
   質上断つ工程と；前記ドロスが前記ローラ手段を通過し
   た後このドロスを粉砕して前記金属物質と非金属物質を
   分断する工程と；前記金属物質から前記非金属物質を分
   離して比較的高純度の前記金属物質を得る工程と；前記
   比較的金属含有率の高い金属濃縮物を予め定められた間
   隔を有する一対の第２のローラ手段に送る工程と；この
   第２のローラ間に前記金属濃縮物を通過させてこれを圧
   縮してこの金属濃縮物を比較的薄いフレーク状体に形成
   する工程と；前記フレーク状体に複数の粉砕面によって
   衝撃を加えて前記金属濃縮物と非金属物質を互いに分断
   する工程と；前記非金属物質を前記金属濃縮物から分離
   して後者を比較的高い濃度の金属濃縮物となす工程とか
   らなることを特徴とする金属物質回収方法。