KR20200129155A - 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법 - Google Patents

전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법 Download PDF

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KR20200129155A
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가츠시 아오키
즈바사 다케다
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제이엑스금속주식회사
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Abstract

전자·전기 기기 부품 부스러기 등을 정확하게 또한 효율적으로 선별 처리하는 것이 가능한 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법을 제공한다. 메탈 센서(2), 컬러 카메라(3), 에어 밸브(4), 컨베이어(5)를 구비하는 소터(10)를 사용하여, 금속물(1a1, 1a2) 및 비금속물(1b)을 포함하는 전자·전기 기기 부품 부스러기(1)로부터 비금속물(1b) 또는 금속물(1a1, 1a2)을 분리하는 분리 공정을 포함하고, 전자·전기 기기 부품 부스러기(1) 중의 금속물(1a1, 1a2)을 메탈 센서(2)로 검지시킬 때, 금속물(1a1)과 금속물(1a2) 사이에 존재하는 비금속물(1b)을 오검지하지 않도록, 서로 인접하는 금속물(1a1)과 금속물(1a2) 사이에 일정 간격을 설정하는 것을 특징으로 하는 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법이다.

Description

전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법
본 발명은, 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법에 관한 것으로, 특히 사용이 완료된 전자·전기 기기의 리사이클 처리에 적합한 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법에 관한 것이다.
근년의 자원 보호의 관점에서, 폐가전 제품·PC나 휴대 전화 등의 전자·전기 기기 부품 부스러기로부터, 유가 금속을 회수하는 것이 점점 왕성해져 오고 있고, 그 효율적인 회수 방법이 검토되고 있다. 전자·전기 기기 부품 부스러기에는 여러가지 부품이 포함되어 있는 것이 알려져 있고, 수선별에 의한 선별이 가장 정밀도가 높지만, 노동력이 들고, 현실적이지 않다는 문제가 있다. 그래서, 여러가지 선별 장치를 사용하여, 전자·전기 기기 부품 부스러기 중에서 원하는 부품을 효율적으로 선별하기 위한 장치 개발이 요구되고 있다.
예를 들어, 일본 특허 공개 제2017-83348호 공보에는, 광석의 양품 또는 불량품을 선별하기 위한 광석 선별 방법 및 장치가 기재되어 있고, 벨트형 반송체 상에 반송된 암석 분쇄물을 촬상 기구에 의해 촬상하고, 판별 장치에 의해 양품 및 불량품을 판별하고, 양품 및 불량품의 각 이동 궤적을 다르게 하도록, 분사 대상물을 향하여 공기를 분사하는 공기 분사 기구를 구비한 광석 선별 장치의 예가 기재되어 있다.
그러나, 특허문헌 1에 기재된 발명은 암석 분쇄물을 처리 대상으로 한 선별 방법이고, 플라스틱 등의 비금속물이나 금속물 등의 다양한 재질을 포함하는 전자·전기 기기 부품 부스러기의 선별에 적합한 장치라고는 할 수 없다.
일본 특허 공개 평9-78151호 공보(특허문헌 2)에서는, 유가 금속을 함유하는 스크랩류를 동광석 용련용 자용로에 장입하고, 유가 금속을 로내에 체류하는 매트에 회수시키는 공정을 포함하는 유가 금속의 리사이클 방법이 기재되어 있다. 이러한 리사이클 방법에 의하면, 구리 용련 자용로에서의 동제련에 스크랩 처리를 조합할 수 있기 때문에, 유가 금속 함유율이 낮은 스크랩류로부터로도 저비용으로 유가 금속을 회수할 수 있다.
그러나, 특허문헌 2에 기재되는 것과 같은 구리 용련 자용로를 사용한 처리에 있어서는, 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리량이 증가하면, 전자·전기 기기 부품 부스러기를 구성하는 합성 수지 등의 유기물에 포함되는 탄소 성분이 증가하고, 용련로에서 과환원에 의한 트러블이 발생하는 경우가 있다.
구리 용련 자용로의 과환원에 의한 트러블을 발생시키는 방법의 하나로서, 전자·전기 기기 부품 부스러기를 구리 용련 자용로에서 처리하기 전에 전자·전기 기기 부품 부스러기를 분쇄 처리하고, 용량을 작게 하는 것도 제안되어 있다. 예를 들어, 일본 특허 공개 제2015-123418호 공보(특허문헌 3)에서는, 구리를 포함하는 전자·전기 기기 부품 부스러기를 소각 후, 소정의 사이즈 이하로 분쇄하고, 분쇄한 전자·전기 기기 부품 부스러기를 구리의 용련로에서 처리하는 것이 기재되어 있다.
그러나, 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리량이 증가함으로써, 전자·전기 기기 부품 부스러기에 포함되는 물질의 종류에 따라서는, 그 후의 동제련 공정에서의 처리에 바람직하지 않은 물질(제련 저해 물질)이 종래보다도 다량으로 투입되게 된다. 이러한 동제련 공정에 장입되는 제련 저해 물질의 양이 많아지면, 전자·전기 기기 부품 부스러기의 투입량을 제한하지 않을 수 없어지는 상황이 발생한다.
종래부터 천연의 광석 유래의 제련 저해 물질도 포함하여, 동제련의 용련 공정에서의 열역학적인 방법이나 전해 공정에서의 전해액의 정제 방법에 대해서는 수많은 대처가 이루어져 왔지만, 천연의 광석과 비교하여, 제련 저해 물질의 함유 비율이 현저하게 큰 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법에는 과제가 많다.
일본 특허 공개 제2017-83348호 공보 일본 특허 공개 평9-78151호 공보 일본 특허 공개 제2015-123418호 공보
상기 과제를 감안하여, 본 발명은 전자·전기 기기 부품 부스러기 등을 정확하고 또한 효율적으로 선별 처리하는 것이 가능한 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 제련 공정에서 처리하는 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리량을 증대할 수 있고, 유가 금속을 효율적으로 회수하는 것이 가능한 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법을 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명자들이 예의 검토한 바, 메탈 센서, 컬러 카메라, 에어 밸브, 컨베이어를 구비하는 소터를 사용하여, 전자·전기 기기 부품 부스러기 중의 금속물을 메탈 센서로 검지시킬 때, 금속물과 금속물 사이에 존재하는 비금속물을 오검지하지 않도록, 서로 인접하는 금속물과 금속물 사이, 혹은 적어도 금속물과 금속물 사이에 비금속물이 존재하는 금속물과 금속물 사이에 일정 간격을 마련함으로써, 전자·전기 기기 부품 부스러기 중에서 합성 수지류(플라스틱)를 정확하고 또한 효율적으로 분리할 수 있는 것을 알아 내었다.
이상의 지견을 기초로 하여 완성한 본 발명은 일 측면에 있어서, 메탈 센서, 컬러 카메라, 에어 밸브, 컨베이어를 구비하는 소터를 사용하여, 금속물 및 비금속물을 포함하는 전자·전기 기기 부품 부스러기로부터 비금속물 또는 금속물을 분리하는 분리 공정을 포함하고, 전자·전기 기기 부품 부스러기 중의 금속물을 메탈 센서로 검지시킬 때, 금속물과 금속물 사이에 존재하는 비금속물을 오검지하지 않도록, 서로 인접하는 금속물과 금속물 사이에 일정 간격을 마련하는 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법이 제공된다.
본 발명에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법은 일 실시 형태에 있어서, 일정 간격이, 전자·전기 기기 부품 부스러기의 반송 방향을 따른 방향의 메탈 센서의 검지 범위의 길이보다도 크다.
본 발명은 다른 일 측면에 있어서, 메탈 센서, 컬러 카메라, 에어 밸브, 컨베이어를 구비하는 소터를 사용하여, 금속물 및 비금속물을 포함하는 전자·전기 기기 부품 부스러기로부터 비금속물 또는 금속물을 분리하는 분리 공정을 포함하고, 전자·전기 기기 부품 부스러기 중의 금속물을 메탈 센서로 검지시킬 때, 금속물과 금속물 사이에 존재하는 비금속물을 오검지하지 않도록, 적어도 금속물과 금속물 사이에 비금속물이 존재하는 금속물과 금속물의 간격을, 전자·전기 기기 부품 부스러기의 반송 방향을 따른 방향의 메탈 센서의 검지 범위의 길이보다도 크게 하는 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법이 제공된다.
본 발명에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법은 또 다른 일 실시 형태에 있어서, 메탈 센서의 검지 범위의 길이가, 4 내지 200mm이다.
본 발명에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법은 또 다른 일 실시 형태에 있어서, 에어 밸브의 개폐 속도가, 0.5 내지 4ms/회이다.
본 발명에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법은 또 다른 일 실시 형태에 있어서, 전자·전기 기기 부품 부스러기의 대표 직경이 4 내지 70mm이다.
본 발명에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법은 또 다른 일 실시 형태에 있어서, 비금속물 분리 후의 상기 전자·전기 기기 부품 부스러기를 제련 공정에서 처리하는 공정을 더 갖는다.
본 발명에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법은 또 다른 일 실시 형태에 있어서, 전자·전기 기기 부품 부스러기 중의 금속물을 메탈 센서로 검지시키기 전에, 전자·전기 기기 부품 부스러기 중에 포함되는 분상물을 제거한다.
본 발명에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법은 또 다른 일 실시 형태에 있어서, 전자·전기 기기 부품 부스러기 중의 금속물을 메탈 센서로 검지시키기 전에, 전자·전기 기기 부품 부스러기 중에 포함되는 금속물과 비금속물의 비율을 70:30 내지 20:80이 되도록 조정한다.
본 발명은 다른 일 측면에 있어서, 전자·전기 기기 부품 부스러기를 제련 공정에 도입하기 전의 물리 선별의 최종 공정으로서, 금속 선별기(메탈 소터)를 사용하여 금속물 또는 비금속물을 선별하는 금속 선별 공정을 구비하고, 금속 선별 공정의 전 처리로서 자력 선별 처리를 행하고, 금속 선별기가 구비하는 메탈 센서로 도입되는 금속물 및 비금속물의 개수비를 조정하는 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법이 제공된다.
본 발명에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법은 일 실시 형태에 있어서, 금속 선별기에 도입되는 비금속물에 대한 금속물의 개수비가 2.0 이하로 되도록 자력 선별 처리를 행한다.
본 발명에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법은 다른 일 실시 형태에 있어서, 자력 선별 처리가 적어도 2단계의 자력 선별 공정을 포함한다.
본 발명에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법은 또 다른 일 실시 형태에 있어서, 자력 선별 처리가, 전자·전기 기기 부품 부스러기에 포함되는 철 부스러기를 제거하기 위한 제1 자력 선별 공정과, 철 부스러기가 제거된 전자·전기 기기 부품 부스러기로부터 니켈, 스테인리스강을 포함하는 부품 부스러기 및 기판을 제거하기 위한 제1 자력 선별 공정보다도 고자력의 제2 자력 선별 공정을 포함한다.
본 발명에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법은 또 다른 일 실시 형태에 있어서, 제1 자력 선별 공정이, 전자·전기 기기 부품 부스러기에 부여하는 자속 밀도가 10mT 내지 100mT임을 포함하고, 제2 자력 선별 공정이, 전자·전기 기기 부품 부스러기에 부여하는 자속 밀도가 300mT 내지 1200mT인 것을 포함한다.
본 발명에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법은 또 다른 일 실시 형태에 있어서, 자력 선별 처리 전에, 풍력 선별 공정을 적어도 2단계 실시한다.
본 발명에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법은 또 다른 일 실시 형태에 있어서, 금속 선별 공정에서 얻어진 금속물을, 제련 공정에서 처리한다.
본 발명은 다른 일 측면에 있어서, 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법이며, 처리 대상물의 표리 양면의 색채를 식별 가능한 적어도 2대의 카메라 유닛을 구비하는 색채 선별기를 사용하여, 전자·전기 기기 부품 부스러기 중의 기판 부스러기를 선별하는 공정을 포함하는 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법이 제공된다.
본 발명에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법은 다른 일 실시 형태에 있어서, 색채 선별기가 구비하는 적어도 2대의 카메라 유닛이, 처리 대상물의 녹색을 검출하는 것을 포함한다.
본 발명에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법은 또 다른 일 실시 형태에 있어서, 기판 부스러기가 금속물을 포함하는 기판이다.
본 발명에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법은 또 다른 일 실시 형태에 있어서, 전자·전기 기기 부품 부스러기 중의 기판 부스러기를 제거한 후의 전자·전기 기기 부품 부스러기를, 메탈 센서, 카메라 유닛, 에어 밸브, 컨베이어를 구비하는 메탈 소터를 사용하여 전자·전기 기기 부품 부스러기 중의 금속물 또는 비금속물을 분리하는 분리 공정을 더 포함하고, 분리 공정에 있어서 메탈 센서가 금속물이라고 판별하는 것과 비금속물이라고 판별하는 물질의 개수비(금속물/비금속물)가 2.0 이하로 되도록, 색채 선별기를 사용하여 전자 기기 부품 부스러기 중의 기판 부스러기를 선별한다.
본 발명에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법은 또 다른 일 실시 형태에 있어서, 색채 선별기를 사용하여 전자·전기 기기 부품 부스러기 중의 기판 부스러기를 선별하는 공정 전에, 풍력 선별을 적어도 2단계 행한다.
본 발명에 따르면, 전자·전기 기기 부품 부스러기 등을 정확하게 또한 효율적으로 선별 처리하는 것이 가능한 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 제련 공정에서 처리하는 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리량을 증대할 수 있고, 유가 금속을 효율적으로 회수하는 것이 가능한 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법을 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법에 사용되는 소터의 개략도이다.
도 2는, 메탈 소터로 전자·전기 기기 부품 부스러기 중의 금속물을 검지시킬 때, 오검지가 발생하지 않는 양태를 도시하는 설명도이다.
도 3은, 메탈 소터로 전자·전기 기기 부품 부스러기 중의 금속물을 검지시킬 때, 오검지가 발생할 수 있는 양태를 도시하는 설명도이다.
도 4는, 본 발명의 제3 실시 형태에 색채 선별기의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 5는, 에어 노즐이 구비하는 구멍의 단면적 및 피치를 설명하는 설명도이다.
(제1 실시 형태)
본 발명의 제1 실시 형태에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기(1)의 처리 방법의 처리 대상으로서는, 비금속물 및 금속물을 적어도 포함하는 원료라면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 폐가전 제품·PC나 휴대 전화 등의 전자·전기 기기를 파쇄한 부스러기를 이용할 수 있다.
제1 실시 형태에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기(1)에 포함되는 비금속물로서는, 금속을 포함하지 않거나 또는 후술하는 메탈 소터(10)가 구비하는 메탈 센서(2)의 검지 하한 이하의 금속량을 함유하는 플라스틱 등의 합성 수지류나 기판 등을 들 수 있다. 본 실시 형태에서는, 메탈 센서(2)의 검지 하한 이하의 금속량을 함유하는 기판을, 일반적인 금속을 함유하는 기판과 구분하여, 「수지 취급 기판」이라고 칭한다.
메탈 센서(2)의 검지 하한은, 메탈 센서(2)의 감도, 혹은 합성 수지류 등에 함유되는 금속의 위치(표면·내부) 등에 따라 다르다. 감도를 높게 하면, 비금속물에 혼입되는 유가 금속량은 억제되지만, 분리 대상으로 하는 비금속물량이 감소할 가능성이 있다. 한편, 감도를 낮게 하면, 분리 대상인 비금속물량은 증가하지만, 비금속물에 혼입되는 유가 금속량도 증가할 가능성이 있다.
금속물로서는, 배선이나 리드 등의 금속을 표면 또는 내부에 포함하는 기판, IC 등의 파츠, 선 부스러기 등을 들 수 있다.
제1 실시 형태에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기(1)는, 회수된 후에 적당한 크기로 파쇄된 것인 것이 바람직하다. 본 발명에서는, 전자·전기 기기 부품 부스러기(1)로 하기 위한 파쇄는, 처리자 자신이 행해도 되지만, 시중에서 파쇄된 것을 구입하거나 한 것이어도 된다. 원료의 형상은 특별히 한정되지 않고, 여러가지 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 선 형상, 판 형상, 통 형상, 기둥 형상, 사각형, 불규칙한 괴상 등의 입체 형상물을 포함할 수 있다.
파쇄 방법으로서, 특정 장치에 한정되지는 않고, 전단 방식이어도 충격 방식이어도 되지만, 가능한 한, 부품의 형상을 손상시키지 않는 파쇄가 바람직하다. 따라서, 잘게 분쇄하는 것을 목적으로 하는 분쇄기의 카테고리에 속하는 장치는 포함되지 않는다.
제1 실시 형태에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기(1)의 원료를 미리 조파쇄함으로써, 기판, 선 부스러기, IC나 커넥터 등의 파츠, 메탈, 하우징 등에 사용되고 있는 합성 수지류(플라스틱), 선 부스러기, 메탈, 필름상 부품 부스러기, 파쇄나 분쇄에 의해 발생하는 분상물, 기타로 이루어지는 부품 부스러기로 분류할 수 있고, 처리 목적에 따라 더 세세하게 단체 분리해 두는 것이 바람직하다. 이에 의해, 후술하는 메탈 소터(10)에 의한 특정 단체 부품의 선별이 보다 용이해진다.
본 실시 형태에서는, 전자·전기 기기 부품 부스러기(1)는, 최대 직경 100mm 이하 정도, 나아가 50mm 이하 정도로 파쇄되어 있는 것이 바람직하고, 대표 직경이 4 내지 70mm 정도, 혹은 4 내지 50mm 정도인 것이 바람직하다. 「대표 직경」이란, 전자·전기 기기 부품 부스러기(1) 중에서 임의의 100점을 추출하고, 추출한 전자·전기 기기 부품 부스러기(1)의 긴 직경의 평균값을 산출하고, 이것을 5회 반복한 경우의 5회의 평균값을 나타낸다.
-메탈 소터(10)-
도 1은, 제1 실시 형태에 따른 메탈 소터의 일례를 도시하는 개략도이다. 본 실시 형태에서는, 예를 들어 도 1에 도시하는 메탈 소터(10)를 사용하여, 금속물(1a1, 1a2) 및 비금속물(1b)를 적어도 포함하는 전자·전기 기기 부품 부스러기(1)로부터 비금속물(1b) 또는 금속물(1a1, 1a2)을 분리하는 분리 공정을 포함할 수 있다. 또한, 도 1은 단순한 예시이고, 각 부재의 위치 및 각 부재 간의 위치 관계 등은 도 1의 예에 한정되지 않는 것은 물론이다.
메탈 소터(10)는, 메탈 센서(2), 컬러 카메라(3), 에어 밸브(4), 컨베이어(5)를 구비한다. 컬러 카메라(3)의 근방에는, 컬러 카메라(3)의 촬상 시야를 비추기 위한 컬러 카메라 조명(8)이 구비되어 있다. 컨베이어(5)를 사이에 두고 메탈 센서(2)에 대향하는 위치에는, 검지 효율을 보다 향상시키기 위한 근적외선 센서(6)를 더 구비하고 있어도 된다.
메탈 소터(10)가 구비하는 메탈 센서(2)가 컨베이어(5) 상에 있는 금속물(1a1, 1a2)을 검지한다. 그 후, 컨베이어(5)가 금속물(1a1, 1a2)과 비금속물(1b)을 반송·방출하고, 메탈 센서(2)의 반송 방향 하류측에 배치된 컬러 카메라(3)가, 금속물(1a1, 1a2)과 비금속물(1b)의 낙하 궤적 상에 있어서의 컬러 카메라(3)에 의한 광학 검출 위치에 대하여 컬러 카메라 조명(8)으로부터 조사된 광이 금속물(1a1, 1a2)과 비금속물(1b)에 닿아서, 반사된 광을 수광한다.
그 직후, 메탈 센서(2)가 인식한 금속물(1a1, 1a2)이 존재하지 않는 에어리어의 정보와, 컬러 카메라가 검지한 금속물(1a1, 1a2)과 비금속물(1b)이 존재하는 위치 정보를 조합함으로써, 도시하지 않은 메탈 소터(10)의 판별 수단이 비금속물(1b)의 위치를 판별한다. 그리고, 비금속물(1b)의 판별 정보에 기초하여, 컬러 카메라(3)의 광학 검출 위치보다도 하류측에 배치된 에어 밸브(4)가 비금속물(1b)에 공기를 분사하여 비금속물(1b)을 쏘아 떨어뜨림으로써, 비금속물(1b)과 금속물(1a1, 1a2)이 각각 별도의 선별 용기(7) 내에 수용되도록 한다. 또한, 에어 밸브(4)가 비금속물(1b)이 아닌, 금속물(1a1, 1a2)에 공기를 분사하여, 금속물(1a1, 1a2)을 쏘아 떨어뜨려도 된다.
메탈 센서(2)로서는, 금속을 검지하기 위한 범용 센서를 채용할 수 있다. 예를 들어, 전자기 유도를 이용하여 금속을 검지하는 센서가 적합하게 이용 가능하다. 구체적으로는, 1개 또는 복수의 전자기 유도 코일(도시하지 않음)을 구비하는 메탈 센서(2)를 이용할 수 있고, 전자기 유도 코일의 크기에 의해 메탈 센서(2)의 검지 범위를 변경할 수 있다.
도 2에, 메탈 센서(2)의 검지 범위와 전자·전기 기기 부품 부스러기(1)의 위치 관계를 나타내는 모식도를 도시한다. 메탈 센서(2)의 검지 범위는, 컨베이어(5)의 폭(지면 상하 방향)과 동등한 폭을 갖고, 컨베이어(5)의 이동 방향, 즉, 전자·전기 기기 부품 부스러기(1)의 반송 방향을 따라서 길이 L을 갖는다.
전자·전기 기기 부품 부스러기(1) 중에 포함되는 금속물(1a1, 1a2)과 비금속물(1b)의 선별에 있어서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 금속물(1a1)과, 금속물(1a1) 사이에 비금속물(1b)이 존재하는 경우에, 금속물(1a1, 1a2) 사이에 끼인 비금속물(1b)이 비금속물(1b)로서 인식되지 않아, 에어 밸브(4)에 의해 쏘아 떨어뜨려지지 않는 경우가 있다. 그 원인으로서는, 서로 인접하는 금속물(1a1)과 금속물(1a2)의 거리가 너무 가까운 경우에는, 금속물(1a1)과 금속물(1a2)이 하나의 금속물로서 인식되기 때문에, 금속물(1a1)과 금속물(1a2) 사이에 있는 비금속물(1b)이 비금속물(1b)로서 인식되지 않기 때문이다. 또한, 에어 밸브(4)가 금속을 쏘아 떨어뜨리는 경우에는, 비금속물(1b)은 금속물로 인식되어 쏘아 떨어뜨려져 버릴 가능성이 있다.
본 실시 형태에서는, 전자·전기 기기 부품 부스러기(1) 중의 금속물(1a1, 1a2)을 메탈 센서(2)로 검지시킬 때, 서로 인접하는 금속물(1a1)과 금속물(1a2) 사이에 존재하는 비금속물(1b)을 오검지하지 않도록, 서로 인접하는 금속물(1a1)과 금속물(1a2) 사이에 일정 간격 d(최단 거리)을 적어도 마련한다.
구체적으로는, 도 2에 도시한 바와 같이, 전자·전기 기기 부품 부스러기(1) 중의 금속물(1a1, 1a2)을 메탈 센서(2)로 검지시킬 때, 적어도 금속물(1a1)과 금속물(1a2) 사이에 비금속물(1b)을 끼운 상태로 되어 있는 금속물(1a1)과 금속물(1a2)의 거리 d가, 메탈 센서의 검지 범위의 길이 L보다도 커지도록 금속물(1a1, 1a2)의 위치를 조정하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 메탈 센서(2)가 금속물(1a1)과 금속물(1a2)을 각각 별개의 금속물(1a1, 1a2)로서 인식할 수 있기 때문에, 메탈 센서(2)에 의한 오검지를 억제할 수 있어, 금속물(1a1, 1a2) 사이에 존재하는 비금속물(1b)의 분리 효율을 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 금속물(1a1)과 금속물(1a2) 사이에 비금속물(1b)이 존재하지 않는 것에 대해서도 금속물(1a1)과 금속물(1a2) 사이에, 구체적으로는 메탈 센서의 검출 범위의 길이 L보다도 커지도록, 일정 간격을 마련함으로써, 금속물(1a1, 1a2)과 비금속물(1b)의 선별 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 도 3에 도시한 바와 같은, 금속물(1a1)과 금속물(1a2) 사이의 거리 d가 메탈 센서(2)의 검지 범위의 길이 L 이하인 경우에는, 메탈 센서(2)가 비금속물(1b) 및 금속물(1a1, 1a2)을 전체로 하나의 금속물 M으로서 인식하는 경우가 있기 때문에, 비금속물(1b)이 이물로서 인식되지 않아, 비금속물(1b)을 분리할 수 없는 경우가 있다.
메탈 센서(2)의 검지 범위의 길이 L에 대해서는, 장치에 귀속되는 것이고, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 본 발명이 대상으로 하는 전자·전기 기기 부품 부스러기는 대표 직경이 4 내지 70mm 이하인 것이 많다는 점에서, 길이 L은 4mm 내지 200mm인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20mm 내지 60mm이다. 에어 밸브(4)는, 비금속물이 흐르고 있는 동안에는 에어를 계속하여 조사하기 때문에, 전자·전기 기기 부품 부스러기 중의 비금속물의 크기에 대하여 길이 L이 동일 정도에서는 에어의 조사 횟수는 비교적 적지만, 길이 L이 너무 작으면 에어의 조사 횟수는 매우 많아져, 운전 중에 에어 부족이 발생하는 경우가 있기 때문에, 에어 부족을 방지하기 위하여 컴프레서의 능력을 크게 할 필요가 있다. 그 때문에, 길이 L은 전자·전기 기기 부품 부스러기 중의 비금속물의 크기에 맞춰서 선정하는 것이 바람직하다.
금속물(1a1, 1a2) 및 비금속물(1b)을 메탈 센서(2)의 오검지를 억제할 수 있을 정도로 이격시키기 위해서는, 컨베이어(5)에 진동을 부여하거나 하는 것에 의해, 금속물(1a1, 1a2) 및 비금속물(1b)을 컨베이어(5)로 미리 분산시키는 것이 바람직하다.
또한, 컨베이어(5)의 공급 속도는 3m/s의 고정식을 사용했지만, 변동식이어도 된다. 예를 들어, 1 내지 5m/s 사이에서 상황에 따라서 가변으로 하는 것이 가능하다.
또한, 메탈 센서(2)에 의해 정확하게 금속물(1a1, 1a2)을 검지할 수 있고, 컬러 카메라(3)로 비금속물(1b)의 위치 정보를 정확하게 인식하였다고 해도, 에어 밸브(4)의 개폐 속도가 적절하게 조정되어 있지 않은 경우에는, 비금속물(1b)을 적절한 위치로 쏘아 떨어뜨리는 것이 곤란해진다.
본 실시 형태에 있어서는, 에어 밸브(4)의 개폐 속도를 0.5 내지 4ms/회로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 내지 4ms/회이다.
제1 실시 형태에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기(1)의 처리 방법에 의하면, 메탈 소터(10)에 의해, 표면 또는 내부에 배선이나 리드 등의 금속 성분을 많이 함유하는 유가 금속 취급 기판을 포함하는 금속물(1a1, 1a2)과, 표면 또는 내부에 금속을 포함하지 않거나 또는 미량으로 포함하는 수지 취급 기판을 포함하는 비금속물(1b)을 효율적으로 선별할 수 있다.
선별된 금속물(1a1, 1a2) 중에는 구리, 귀금속 등의 유가 금속을 포함하는 기판이 농축되기 때문에, 금속물(1a1, 1a2)을 포함하는 선별물을 제련 공정에 있어서 처리 대상물로서 처리함으로써, 유가 금속의 회수 효율을 향상시킬 수 있다. 한편, 비금속물(1b)로서 분리된 분리물에는, 제련 저해 물질인 Sb를 포함하는 수지 취급 기판 등이 포함되기 때문에, 제련 공정에 있어서 처리의 저해가 되는 물질이 제련 공정에 혼입되는 것을 억제할 수 있고, 제련 공정에서의 처리 효율도 향상된다.
(전처리)
전자·전기 기기 부품 부스러기(1)는, 본 실시 형태에 따른 메탈 소터(10)로 처리하기 전에, 소정의 전처리를 행함으로써, 전자·전기 기기 부품 부스러기(1) 중의 금속물(1a1, 1a2)과 비금속물(1b)의 선별 효율을 더 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 전자·전기 기기 부품 부스러기(1) 중의 금속물(1a1, 1a2)을 메탈 센서(2)로 검지시키기 전에, 전자·전기 기기 부품 부스러기(1) 중에 포함되는 금속물(1a1, 1a2)과 비금속물(1b)의 비율을 70:30 내지 20:80으로 하도록 조정함으로써, 금속물(1a1, 1a2)과 비금속물(1b)의 선별 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 전자·전기 기기 부품 부스러기(1) 중의 금속물(1a1, 1a2)을 메탈 센서(2)로 검지시키기 전에, 전자·전기 기기 부품 부스러기(1) 중에 포함되는 분상물을 제거하는 공정을 포함함으로써, 선별 처리 시의 분상물의 날아오름을 억제할 수 있다. 이에 의해, 처리 대상물의 위치를 컬러 카메라(3)로 관찰할 때에 처리 대상을 관찰하기 쉽게 할 수 있어, 선별 효율이 높아진다.
전처리로서는, 예를 들어 전자·전기 기기 부품 부스러기(1)를 메탈 소터(10)로 처리하기 전에, 전자·전기 기기 부품 부스러기(1)에 대하여 풍력 선별을 실시하고, 풍력 선별에 있어서 선별된 경량물을 본 실시 형태의 처리 대상으로 할 수 있다.
전자·전기 기기 부품 부스러기(1) 중에 포함되는 재료에 따라 다르지만, 풍력 선별은 적어도 2단계로 행하는 것이 바람직하다. 전자·전기 기기 부품 부스러기(1)로부터 기판이나 IC 등의 귀금속 함유물과 Fe, Al 등을 포함하는 메탈을 분리하는 경우에는 풍량을 10 내지 18m/s, 또한 15 내지 18m/s로 하는 것이 바람직하다. 콘덴서의 농축이나 메탈의 분율을 향상시키기 위해서는 최적 풍속을 5 내지 15m/s, 또한 8 내지 12m/s로 하는 것이 바람직하다. 상술한 메탈 소터(10)가 구비하는 컬러 카메라 또는 근적외선 센서의 오검지에 영향을 미치는 필름, 분상물 등을 미리 분리하는 경우에는, 풍속을 5 내지 8m/s, 또한 6 내지 7m/s로 하는 것이 바람직하다.
(제2 실시 형태)
본 발명의 제2 실시 형태에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법은, 전자·전기 기기 부품 부스러기를 제련 공정에 도입하기 전의 물리 선별의 최종 공정으로서, 금속 선별기(메탈 소터(10))를 사용하여 금속물 또는 비금속물을 선별하는 금속 선별 공정을 구비하고, 금속 선별 공정의 전처리로서 자력 선별 처리를 행하여, 금속 선별기가 구비하는 메탈 센서(2)에 도입되는 금속물 및 비금속물의 개수비를 조정하는 것을 포함한다.
제2 실시 형태에 따른 「전자·전기 기기 부품 부스러기」란, 폐가전 제품·PC나 휴대 전화 등의 전자·전기 기기를 파쇄한 부스러기이고, 회수된 후, 적당한 크기로 파쇄된 것을 가리킨다. 본 발명에서는, 전자·전기 기기 부품 부스러기로 하기 위한 파쇄는, 처리자 자신이 행해도 되지만, 시중에서 파쇄된 것을 구입하거나 한 것이어도 된다.
파쇄 방법으로서, 특정 장치에 한정되지는 않고, 전단 방식이어도 충격 방식이어도 되지만, 가능한 한, 부품의 형상을 손상시키지 않는 파쇄가 바람직하다. 따라서, 잘게 분쇄하는 것을 목적으로 하는 분쇄기의 카테고리에 속하는 장치는 포함되지 않는다.
제2 실시 형태에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기는, 기판, IC나 커넥터 등의 파츠, 하우징 등에 사용되는 합성 수지류(플라스틱), 선 부스러기, 메탈, 필름상 부품 부스러기, 파쇄나 분쇄에 의해 발생하는 분상물, 기타로 이루어지는 부품 부스러기로 분류할 수 있고, 처리 목적에 따라 더 세세하게 분류할 수 있다. 이하에 한정되는 것은 아니지만, 본 실시 형태에서는, 입도 100mm 이하, 보다 적합하게는 50mm 이하로 파쇄되어 있고, 또한 부품 부스러기로서 단체 분리되어 있는 비율이 70％ 이상의 전자·전기 기기 부품 부스러기를 적합하게 처리할 수 있다.
전자·전기 기기 부품 부스러기를 제련 공정에 도입하기 전의 물리 선별의 최종 공정으로서 금속 선별기를 사용하여 금속물 또는 비금속물을 선별함으로써, 금속물측에 동제련 공정에서의 처리에 적합한 구리, 금, 은 등의 유가 금속을 농축시키고, 비금속물측에 안티몬(Sb), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 철(Fe) 등의 동제련 공정에 악영향을 미칠 가능성이 있는 물질을 비금속물로 이행시킬 수 있다. 이에 의해, 동제련에 있어서의 제품, 부제품의 품질에 영향을 미치는 물질 및/또는 동제련의 프로세스에 영향을 미치는 제련 저해 물질의 동제련 공정으로의 혼입을 억제하면서 유가 금속의 회수 효율을 높일 수 있다.
금속 선별 공정에 이용되는 금속 선별기에 도입되는 처리 대상물의 부품 부스러기의 종류에 따라서는 금속 선별기에 의한 선별을 능숙하게 행할 수 없는 경우가 있다. 본 발명자들의 검토 결과, 금속물과 비금속물을 선별하는 메탈 센서를 구비하는 금속 선별기에 있어서의 처리에서 금속물과 검지되는 부품 부스러기와 금속물과 검지되는 부품 부스러기 사이에 합성 수지류 등의 비금속이 존재하는 경우에, 금속물과 검지되는 부품 부스러기와 금속물과 검지되는 부품 부스러기의 간격이 금속 선별기의 검지 범위 이내일 때에는, 메탈 센서(2)에 의해 이들이 하나의 금속으로 오검지되는 경우가 있는 것을 알 수 있었다. 그 결과, 금속물과 금속물 사이에 실제는 존재할 터인 비금속물이 제거되지 않고, 분리 효율의 저하가 일어나는 사상이 발생하는 것을 알 수 있었다. 이 사상을 억제하는 방법으로서, 금속 선별 공정에 도입되는 처리 대상물의 금속 함유율을 조정하는 것이 바람직한 것을 알 수 있었다.
따라서, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 처리 방법에서는, 제1 실시 형태에 따른 메탈 센서(2)를 구비하는 메탈 소터(10)를 사용한 금속 선별 공정의 전 처리로서 자력 선별 처리를 행하고, 자력 선별 처리에 의해, 금속물의 함유 비율이 소정 비율 이하로 되도록, 금속 선별기에 도입되는 금속물 및 비금속물의 개수비를 조정한다. 이에 의해, 금속 선별 공정에서의 금속물 및 비금속물의 분리 효율을 보다 향상시킬 수 있기 때문에, 금속 선별 공정에서 얻어진 금속물 중의 제련 저해 물질의 농도를 낮게 억제하면서 유가 금속의 농도를 보다 높이는 것이 가능하게 된다.
본 실시 형태에서는, 금속 선별 공정에서 사용되는 금속 선별기가 구비하는 메탈 센서(2)가 금속으로서 검지 가능한 물질을 「금속물」이라고 정의하고, 메탈 센서(2)가 금속으로서 검지하지 않는 물질을 「비금속물」이라고 정의한다.
여러가지 부품을 포함하는 전자·전기 기기 부품 부스러기 중에서도 특히, 기판은, 표면에 배선이나 금속 부품이 잔존함과 함께, 그 잔존 상태도 다양하기 때문에, 메탈 센서(2)가 「금속물」이라고 검지하는 경우와, 「비금속물」이라고 검지하는 경우가 있다.
본 실시 형태에서는, 메탈 센서(2)의 검지 하한 이하의 금속량을 함유하는 기판, 즉, 메탈 센서(2)로 「비금속물」이라고 검지되는 기판을 「수지 취급 기판」이라고 칭한다. 이 수지 취급 기판에는, 금속을 많이 포함하는 기판에 비하여 솔더 레지스트의 함유율이 높고, 이 솔더 레지스트에는 제련 공정의 저해 물질이 되는 Sb가 함유되는 경우가 있다. 이러한 수지 취급 기판을 제련 공정에 보내는 원료 중에서 미리 제거함으로써, 제련 공정에 악영향을 미칠 우려가 있는 물질의 제련 공정으로의 혼입을 억제할 수 있다. 「비금속물」로서는, 상술한 수지 취급 기판 이외에, 하우징 등을 구성하는 플라스틱 편 등을 들 수 있다.
금속물로서는, 배선이나 리드 등의 금속을 표면 또는 내부에 포함하는 기판, 철이나 스테인리스강 등의 메탈, IC 등의 파츠, 선 부스러기 등을 들 수 있다.
금속 선별 공정에 있어서 부품 부스러기의 종류나 상태에 구애되지 않고 상시 안정되게 처리를 행할 수 있도록 하기 위해서는, 금속물/비금속물의 개수비가 2.0 이하, 보다 바람직하게는 1.0 이하, 더욱 바람직하게는 0.3 이하로 되도록 자력 선별 처리를 행하는 것이 바람직하다.
자력 선별 처리로서는, 적어도 2단계의 자력 선별 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 전자·전기 기기 부품 부스러기에 포함되는 철 부스러기를 제거하기 위한 제1 자력 선별 공정과, 철 부스러기가 제거된 전자·전기 기기 부품 부스러기로부터 니켈, 스테인리스강을 포함하는 부품 부스러기나, 철이나 니켈 등의 강자성 물질을 포함하는 리드선이나 전자 부품이 표면에 부속되는 기판 등을 더 제거하기 위한 제1 자력 선별 공정보다도 고자력의 제2 자력 선별 공정을 적어도 포함하는 것이 바람직하다.
자력 선별 공정 실시 전의 처리 대상물은, 기판, 파츠, 하우징 등에 사용되는 합성 수지류, 선 부스러기, 메탈, 필름상 부품 부스러기, 파쇄나 분쇄에 의해 발생하는 분상물 등이 혼재하고 있다. 특히, 자력 선별 공정 후의 금속 선별 공정을 고려하면, 철 부스러기나, 리드선이나 땜납 등이 표면에 많이 잔존하는 기판 등이 수많이 처리 대상물에 포함되어 있으면, 금속 선별기로 처리하는 처리 대상물 중의 금속 함유 비율이 높아져서, 금속 선별기의 오검지가 발생하기 쉬워져, 금속물 및 비금속물의 분리가 보다 곤란해진다. 또한, 제1 자력 선별 공정의 자속 밀도를 제2 자력 선별 공정의 자속 밀도보다도 작게 함으로써, 제2 자력 선별 공정에서 사용하는 자력 선별기로의 Fe 등의 강자성 물질을 많이 함유하는 부품 부스러기의 혼입이 억제되고, 자석을 덮는 셸이나 반송 벨트 등의 수명을 연장시킬 수 있다. 나아가, 제1 및 제2 자력 선별 공정에서 선별되는 메탈을 각각 철 및 스테인리스강으로 나누어, 선별물 중의 메탈의 소재 순도를 높일 수 있다.
제1 자력 선별 공정에서는, 처리 대상물 중에서 먼저, Fe 등의 금속류를 포함하는 부품 부스러기(철 부스러기)를 제거하는 것이 바람직하다. 이하에 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 제1 자력 선별 공정에서는 현수식 자기 분리기를 사용하고, 대상으로 되는 부품 부스러기에 부여하는 자속 밀도를 10mT 내지 100mT, 보다 바람직하게는 20mT 내지 50mT로 한다.
제2 자력 선별 공정에 있어서는, 철 부스러기가 제거된 전자·전기 기기 부품 부스러기로부터, 제련 저해 물질인 니켈이나, 후술하는 금속 선별기가 오검지를 일으키기 쉬운 스테인리스강을 포함하는 부품 부스러기 및 기판을 제거하는 것이 바람직하다. 이하에 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 제2 자력 선별 공정에서는 고자력 선별기를 사용하여 대상으로 되는 부품 부스러기에 부여하는 자속 밀도를 300mT 내지 1200mT, 보다 바람직하게는 600mT 내지 800mT로 한다. 자속 밀도가 너무 작으면 기판 등의 제거하고 싶은 대상물의 제거량이 적어지고, 자속 밀도가 너무 크면 표면이나 내부에 철분 등의 자성물이 약간 함유된 합성 수지류 등의 제거하고 싶지 않은 비대상물이 대상물에 혼입된다.
자력 선별 공정은, 처리 대상물의 종류나 상태에 따라, 1단계의 자력 선별 공정에서 마치는 것도 물론 가능하고, 3단계 이상으로 자력 선별을 행하는 것도 가능하다.
자력 선별 처리에 의해 얻어진 처리 대상물은, 금속 선별기를 사용하여 금속물 또는 비금속물을 분리한다. 금속 선별기는, 메탈 센서, 컬러 카메라, 에어 밸브, 컨베이어를 구비할 수 있다. 컨베이어 상에 반송되어, 메탈 센서로 검지된 금속물 또는 메탈 센서로 검지되지 않은 비금속물의 위치를 컬러 카메라가 검지하고, 에어 밸브가 금속물 또는 비금속물을 향하여 공기를 분사함으로써, 금속물과 비금속물을 각각 별도의 용기에 선별하도록 한다. 여기서 선별된 금속물은, 제련 공정에 보내져, 용련로를 사용한 동제련 공정에서 처리할 수 있다.
본 발명의 제2 실시 형태에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법에 의하면, 금속 선별 공정 전에 자력 선별 처리를 실시함으로써, 금속 선별기에 도입되는 처리 대상물 중의 금속 함유율을 낮게 할 수 있기 때문에, 금속 선별기에 의한 오검지를 저감할 수 있다. 나아가, 자력 선별 처리에 있어서, 제련 저해 물질의 하나인 Ni나 Fe를 미리 제거할 수 있기 때문에, 제련 공정에서 처리되는 처리 대상물 중의 제련 저해 물질의 농도를 낮게 억제하면서 유가 금속을 포함하는 부품 부스러기의 투입량을 보다 많게 할 수 있다. 그 결과, 제련 공정에서 처리하는 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리량을 증대할 수 있고, 유가 금속을 효율적으로 회수하는 것이 가능하게 된다.
(기타의 선별 처리)
상기의 선별 처리에 더하여, 이하에 나타내는 선별 처리를 적절히 조합하는 것도 가능하다. 예를 들어, 전자·전기 기기 부품 부스러기의 종류에 따라서는, 눈으로 봐서 확인해도 용이하게 판별할 수 있을만큼 선 부스러기가 많이 함유되어 있는 경우가 있다. 그 경우에는, 전자·전기 기기 부품 부스러기에 대하여 먼저, 수선별 또는 로봇 등에 의한 기계 선별에서, 앞에 비교적 큰 선 부스러기 등을 제거하는 것과 같은 처리를 행할 수 있다.
상술한 자력 선별 전에, 풍력 선별 공정을 적어도 2단계 실시하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1 풍력 선별 공정에서는, 원료인 전자·전기 기기 부품 부스러기에 대하여, 제1 풍력 선별 공정 이후의 선별 공정에 악영향을 미치는 물질로서의 분상물과 필름상 부품 부스러기(수지, 알루미늄박 등)를 선별 제거한다. 제1 풍력 선별 공정에 의해, 전자·전기 기기 부품 부스러기는 경량물과 중량물로 나뉘는데, 경량물인 분상물과 필름상 부품 부스러기(수지, 알루미늄박 등)는 소각 전처리 공정을 경유하여 동제련 공정에 보내고, 중량물은, 제2 풍력 선별 공정에 보내는 것이 바람직하다.
이하의 조건에 제한되는 것은 아니지만, 제1 풍력 선별 공정에서는, 풍량을 5 내지 20m/s, 보다 바람직하게는 5 내지 12m/s, 나아가 5 내지 10m/s 정도, 나아가 6 내지 8m/s로 설정할 수 있다.
제2 풍력 선별 공정에서는, 분상물과 필름상 부품 부스러기가 제거된 전자·전기 기기 부품 부스러기로부터, 괴상의 메탈이나 기타의 부품 단체를 중량물로서 분리하고, 경량물측에 기판, 합성 수지류, 파츠를 농축시킨다. 그리고, 경량물측에 농축된 기판, 합성 수지류 등을 포함하는 농축물을, 본 실시 형태에 따른 자력 선별 처리로 처리하는 것이 바람직하다.
이하의 조건에 제한되는 것은 아니지만, 제2 풍력 선별 공정에서는, 풍량을 5 내지 20m/s, 보다 바람직하게는 10 내지 18m/s, 나아가 15 내지 18m/s, 나아가 16 내지 17m/s 정도로 설정할 수 있다.
제1 풍력 선별 공정에 의해, 분상물이 충분히 선별되어 있지 않은 경우에는, 제1 풍력 선별 공정과 제2 풍력 선별 공정 사이, 혹은 제2 풍력 선별 공정 전, 혹은, 후에 체 선별 공정을 넣어, 분상물을 추가로 선별 제거하는 것이 바람직하다. 체 선별 공정의 체는, 진행 방향으로 긴 구멍을 갖는 슬릿형의 망을 사용하는 것이 바람직하고, 이 경우에는 선 부스러기도 제거할 수 있다. 체 선별 후의 분상물 및 선 부스러기는, 소각 전처리 공정을 경유하여 동제련 공정에 보냄으로써, 부품 부스러기 중의 유가 금속을 보다 효율적으로 회수할 수 있다.
또한, 제2 실시 형태에 있어서 「제거」 혹은 「분리」란, 100％ 제거 또는 분리되는 양태를 나타내는 것뿐만 아니라 대상물 중 중량비 30％ 이상, 보다 바람직하게는 50질량％ 이상 제거하는 것과 같은 양태를 포함하는 것이다.
제2 실시 형태에 있어서, 원료로서 전자·전기 기기 부품 부스러기 원료를 사용하고, 이 전자·전기 기기 부품 부스러기 원료를 7m/s로 풍력 선별하여 얻어진 경량물에 대하여, 진동 체기(篩機)를 사용하여 체 분류를 행한 후, 추가로 17m/s로 풍력 선별하여, 경량물측에 기판, 합성 수지류 등을 포함하는 부품 부스러기를 선별하였다. 이 부품 부스러기에 대하여 본 실시 형태에 따른 자력 선별 처리를 행하였다. 자력 선별은 2단계로 행하고, 먼저, 현수식 자기 분리기를 사용하여, 처리 대상물에 40mT의 자속 밀도를 부여하여 철 부스러기를 제거하였다. 그 후, 고자력 선별기를 사용하여, 철 부스러기를 제외한 처리 대상물에 600mT의 자속 밀도를 부여하여 니켈, 스테인리스강을 포함하는 부품 부스러기나, 철이나 니켈 등의 강자성 물질을 포함하는 리드선이나 전자 부품이 표면에 부속되는 기판 등을 제거하였다. 제2 자력 선별 후의 부품 부스러기는 금속물/비금속물의 개수비가 약 0.25였다. 이 부품 부스러기를 컨베이어의 벨트 폭이 약 1m인 금속 선별기를 사용하여 처리량 1.0t/h로 처리한 바 처리 대상물 중의 합성 수지류의 약 80％를 제거할 수 있었다.
(제3 실시 형태)
본 발명의 제3 실시 형태에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법은, 처리 대상물의 표리 양면의 색채를 식별 가능한 적어도 2대의 카메라 유닛(30a, 30b)을 구비하는 색채 선별기(100)를 사용하여, 전자·전기 기기 부품 부스러기 중의 기판 부스러기를 선별하는 공정을 포함한다.
제3 실시 형태에 있어서의 「전자·전기 기기 부품 부스러기」란, 폐가전 제품·PC나 휴대 전화 등의 전자·전기 기기를 파쇄한 부스러기이고, 회수된 후, 적당한 크기로 파쇄된 것을 가리킨다. 본 발명에서는, 전자·전기 기기 부품 부스러기로 하기 위한 파쇄는, 처리자 자신이 행해도 되지만, 시중에서 파쇄된 것을 구입하거나 한 것이어도 된다.
파쇄 방법으로서, 특정 장치에 한정되지는 않고, 전단 방식이어도 충격 방식이어도 상관없지만, 가능한 한, 부품의 형상을 손상시키지 않는 파쇄가 바람직하다. 따라서, 잘게 분쇄하는 것을 목적으로 하는 분쇄기의 카테고리에 속하는 장치는 포함되지 않는다.
이하에 한정되는 것은 아니지만, 제3 실시 형태에서는, 전자·전기 기기 부품 부스러기는, 최대 직경 100mm 이하 정도, 나아가 50mm 이하 정도로 파쇄되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시 형태에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기의 원료를 미리 조파쇄함으로써, 콘덴서, 플라스틱, 기판, 선 부스러기, IC, 커넥터, 메탈 등의 형태로 단체 분리해 두는 것이 바람직하다.
제3 실시 형태에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기는, 기판, 파츠, 하우징 등에 사용되는 합성 수지류(플라스틱), 선 부스러기, 메탈, 필름상 부품 부스러기, 파쇄나 분쇄에 의해 발생하는 분상물, 기타로 이루어지는 부품 부스러기로 분류할 수 있고, 처리 목적에 따라 더 세세하게 분류할 수 있다. 이하에 한정되는 것은 아니지만, 본 실시 형태에서는, 부품 부스러기로서 단체 분리되어 있는 비율이 70％ 이상의 전자·전기 기기 부품 부스러기를 적합하게 처리할 수 있다.
특히, 제3 실시 형태에 따른 색채 선별기의 처리 대상물로서는, 상술한 전자·전기 기기 부품 부스러기에 대하여 풍력 선별을 실시하고, 분상물과 필름상 부품 부스러기를 제거한 후의 물질을 처리하는 것이 바람직하다. 풍력 선별에 의해 전자·전기 기기 부품 부스러기 중에서 분상물과 필름상 부품 부스러기 등의 경량물을 미리 제거하여 둠으로써, 후술하는 색채 선별기 내나 메탈 소터 내에 있어서 분상물과 필름상 부품 부스러기 등이 날아올라, 시계 불량이 됨으로써, 색채 선별기 또는 메탈 소터가 구비하는 카메라 유닛의 검지 능력의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 풍력 선별에 의해 전자·전기 기기 부품 부스러기 중에서 분상물과 필름상 부품 부스러기 등의 경량물을 미리 제거하여 둠으로써, 합성 수지류, 메탈, 기판, IC, 콘덴서 등의 금속을 함유하는 부품 부스러기의 함유 비율을 높게 할 수 있다.
풍력 선별은 적어도 2단계로 행하여지는 것이 바람직하다. 먼저, 제1 단계째의 풍력 선별에 있어서, 본 실시 형태에 따른 색채 선별기에서의 선별 능력에 악영향을 미칠 가능성이 있는 분상물과 필름상 부품 부스러기(수지, 알루미늄박 등)를 제거할 수 있다. 제1 단계째의 풍력 선별 공정은, 예를 들어 풍량을 5 내지 20m/s, 보다 바람직하게는 5 내지 12m/s, 나아가 5 내지 10m/s 정도, 나아가 6 내지 8m/s로 설정할 수 있다.
2단계째의 풍력 선별은, 분상물과 필름상 부품 부스러기가 제거된 전자·전기 기기 부품 부스러기로부터, 합성 수지류 및 기판을 농축하는 것을 목적으로 한 선별이 행하여지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 2단계째의 풍력 선별의 풍량을 5 내지 20m/s, 보다 바람직하게는 10 내지 18m/s, 나아가 15 내지 18m/s, 나아가 16 내지 17m/s 정도로 설정할 수 있다.
제1 단계째의 풍력 선별과 제2 단계째의 풍력 선별 사이에 슬릿형의 체를 갖는 체 선별기를 사용하여 체 선별 처리를 추가로 행하는 것이 더욱 바람직하다. 제1 단계째의 풍력 선별 후에 체 선별 처리를 행함으로써, 분상물과 필름상 부품 부스러기가 제거된 전자·전기 기기 부품 부스러기로부터, 선 부스러기 등의 선형의 부품 부스러기를 제거할 수 있기 때문에, 제2 단계째의 풍력 선별에 있어서, 처리 대상물 중의 합성 수지류 및 기판의 함유율을 보다 높일 수 있음과 함께, 선 부스러기의 혼입에 의한 후단의 선별 처리의 부하를 저감할 수 있다.
이와 같이 하여 얻어진 합성 수지류 및 기판의 함유율이 농축된 처리 대상물에 대하여 그대로 예를 들어 메탈 소터 등을 사용하여 금속물 및 비금속물의 선별을 행한 경우, 비금속물이 제거되기 어려워, 금속물을 고효율로 회수할 수 없는 경우가 있는 것을 알 수 있었다.
제3 실시 형태에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법에서는, 후술하는 색채 선별기(100)를 사용함으로써, 합성 수지류, IC 등의 파츠, 메탈류, 기판의 혼재하는 부품 부스러기 중에서 기판 부스러기를 선택적으로 제거할 수 있다. 이에 의해, 그 후의 메탈 소터에 있어서의 처리에서의 금속물의 농축이 용이해지는 것을 본 발명자들이 알아낸 것이다.
제3 실시 형태에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법에 있어서는, 전자·전기 기기 부품 부스러기 중의 기판 부스러기를 제거한 후의 전자·전기 기기 부품 부스러기에 대하여, 메탈 센서, 카메라 유닛, 에어 밸브, 컨베이어를 구비하는 메탈 소터를 사용하여 전자·전기 기기 부품 부스러기 중의 금속물 또는 비금속물을 분리하는 분리 공정에 있어서, 메탈 소터가 구비하는 메탈 센서가 금속물이라고 판별하는 것과 비금속물이라고 판별하는 물질의 개수비(금속물/비금속물)가 2.0 이하로 되도록, 색채 선별기(100)를 사용하여, 전자·전기 기기 부품 부스러기 중에서 금속물을 포함하는 기판 부스러기를 선택적으로 제거한다. 이에 의해, 본 실시 형태에 따른 색채 선별기(100)에 의한 선별 처리 후의 메탈 소터를 사용한 처리에 있어서의 금속물의 농축이 용이해진다.
도 4에 제3 실시 형태에 따른 색채 선별기(100)의 일례를 나타낸다. 제3 실시 형태에 따른 색채 선별기(100)는, 처리 대상물에 필요에 따라서 진동을 부여하는 피더(도시하지 않음)와, 피더로부터 공급되는 처리 대상물을 반송하는 컨베이어(20)와, 컨베이어(20)로부터 방출된 낙하 궤적 상에서 처리 대상물의 표리 양면의 색채를 식별하는 적어도 2대의 카메라 유닛(30a, 30b)과, 카메라 유닛(30a, 30b)이 제거 대상으로서 검출하는 검출물에 대하여 공기를 분사하여, 검출물을 제거물측의 용기로 쏘아 떨어뜨리는 에어 노즐(50)을 구비한다.
색채 선별기(100)는 또한, 에어 노즐(50)로부터 분출시키는 공기의 압력(에어 압력)을 조정하는 컨트롤러(도시하지 않음), 카메라 유닛(30a, 30b)의 근방에 마련되고, 카메라 유닛(30a, 30b)의 시계를 비추는 카메라 유닛 조명(40a, 40b), 컨베이어(20)의 하방에 마련되어, 처리 대상물 중의 금속물을 검지하는 메탈 센서(80), 처리 대상물의 위치를 검출 가능한 근적외선 센서(60), 근적외선 센서(60)의 근방에 마련된 근적외선 센서 조명(70) 등을 더 포함하고 있어도 된다.
선별 처리 대상물인 기판은, 표리 양면이 솔더 레지스트로 덮여 있는 것과, 편면만 솔더 레지스트로 덮여 있는 것이 있다. 일반적으로, 솔더 레지스트로 덮인 면은 녹색이고, 솔더 레지스트로 덮여 있지 않은 면은 갈색이다. 색채 선별기(100)로 검출색을 녹색으로 설정함으로써 솔더 레지스트로 덮인 면을 검출하여 기판을 선택적으로 제거할 수 있다.
카메라 유닛이 처리 대상물의 표면 또는 이면의 한쪽만의 색채를 식별하는 위치에 있는 종래의 장치에서는, 처리 대상물의 표면 및 이면의 양면 색채를 식별하도록 검출색을 설정할 필요가 있다. 이러한 종래의 카메라 유닛에 의해 한쪽만 솔더 레지스트로 덮여 있는 기판을 검출하는 경우에는, 검출색을 솔더 레지스트로 덮여 있는 면의 녹색과, 솔더 레지스트로 덮여 있지 않은 면의 갈색으로 설정할 필요가 있지만, 갈색이나 더럽혀진 백색의 플라스틱(합성 수지류)을 기판으로 검지하는 것과 같은 오검지가 발생하기 쉽다.
한편으로, 도 4에 도시하는 색채 선별기(100)와 같이, 카메라 유닛(30a, 30b)이 처리 대상물의 표면 및 이면의 양면 색채를 식별하는 위치에 있는 경우에는, 처리 대상물의 표면 또는 이면의 한쪽만의 색채를 식별하도록 카메라 유닛(30a, 30b)의 검출색이 설정되면 된다. 카메라 유닛(30a, 30b)이, 한쪽만 솔더 레지스트로 덮인 기판을 검출하는 경우에는, 검출색을 솔더 레지스트로 덮여 있는 면의 녹색으로 설정함으로써, 플라스틱(합성 수지류)의 오검지를 억제하면서 기판을 선택적으로 제거할 수 있다. 검출색은 솔더 레지스트의 현재의 표준색인 녹색으로 하는 것이 바람직하지만, 선별할 기판의 색조에 따라서 검출색을 추가해도 된다. 예를 들어, 선별할 기판의 색에 따라, 적색, 청색, 흑색, 백색 등을 검출색으로서 추가해도 된다.
본 실시 형태에 따른 색채 선별기(100)에 의하면, 처리 대상물의 표리 양면의 색채를 식별 가능한 적어도 2대의 카메라 유닛(30a, 30b)을, 컨베이어(20)의 하방 및 상방에 배치한 색채 선별기(100)를 사용함으로써, 처리 대상물 각각의 표리 양면의 색채를 검지하는 것이 가능하게 되기 때문에, 제거 대상으로 하는 기판 이외의 오검지를 저감할 수 있다. 카메라 유닛(30a, 30b)의 검지 범위는 특별히 한정되지 않지만, 검지 범위가 지나치게 너무 크거나 너무 작거나 하면 오검지가 발생하는 경우가 있다.
전자·전기 기기 부품 부스러기 중에서 기판을 높은 효율로 제거하기 위해서는, 에어 노즐(50)을 적정화하는 것도 필요하다. 본 실시 형태에서는, 예를 들어 도 5에 도시한 바와 같이, 복수의 구멍으로 이루어지는 에어 노즐을 사용하여, 기판 부스러기에 대하여 공기를 분사하여, 제거물측의 용기로 기판을 유도하는 것이 바람직하다.
노즐 단면적 A 및 피치 P는 너무 크면 기판 이외의 부품 부스러기를 제거물측으로 쏘아 떨어뜨릴 우려가 있는 한편, 너무 작으면 기판을 적절하게 제거물측의 용기로 쏘아 떨어뜨릴 수 없는 경우가 있다. 에어 노즐(50)의 노즐 단면적 A는 바람직하게는 2 내지 6㎟이고, 더욱 바람직하게는 3 내지 5㎟이다. 에어 노즐(50)의 피치 P는 바람직하게는 2 내지 8mm이고, 더욱 바람직하게는 3 내지 6mm이다.
에어 노즐(50)을 사용하여 기판을 적절하게 제거물측의 용기로 분리시키기 위해서는, 에어 노즐(50)로부터 분사되는 공기의 스프레이 거리를 5 내지 50mm로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 내지 30mm이고, 더욱 바람직하게는 5 내지 10mm이다.
또한, 에어 노즐(50)을 사용하여 기판을 적절하게 제거물측의 용기로 분리시키기 위해서는, 에어 노즐(50)로부터 분사되는 에어 압력을 0.1 내지 1.0MPa로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.3 내지 0.7MPa이고, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 0.5MPa이다. 또한, 도 5에 있어서는 에어 노즐(50)의 구멍 형상이 직사각형을 갖고 있지만, 직사각형에는 한정되지 않고, 원형이나 타원형, 슬릿형으로 할 수도 있다.
이와 같이, 제3 실시 형태에 따른 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법에 의하면, 제련 공정에서 처리하는 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리량을 증대할 수 있고, 유가 금속을 효율적으로 회수하는 것이 가능하게 된다.
제3 실시 형태에 있어서는, 최대 직경 50mm 이하로 파쇄한 전자·전기 기기 부품 부스러기에 대하여 2단계의 풍력 선별과 체 선별 처리를 행함으로써, 합성 수지류를 25％, 기판 부스러기를 53％, 메탈류를 1％, 기타 21％ 각각 질량비로 포함하는 처리 대상물을 준비하였다. 이 처리 대상물에 대하여 본 실시 형태에 따른 색채 선별기(100)를 사용하여 기판을 제거하는 처리를 행하였다. 카메라 유닛의 2대의 카메라 유닛의 식별색을 기판의 솔더 레지스트색에 대응하는 녹색으로 하고, 에어 노즐의 노즐 단면적 A를 5㎟, 피치 P를 5mm, 스프레이 거리를 20mm, 에어 압력을 0.3MPa로 설정하여 선별 처리를 행하고, 회수물측의 용기에 회수된 회수물 중의 부품 부스러기의 종류를 판별한 바, 합성 수지류 53％, 기판 부스러기 9％, 메탈류 3％, 기타 35％가 되고, 기판 부스러기를 적절하게 제거할 수 있었다. 이 회수물을 추가로 처리하는 메탈 소터가 구비하는 메탈 센서가 금속물이라고 판별하는 것과 비금속물이라고 판별하는 물질의 개수비(금속물/비금속물)를 조사한 바, 금속물/비금속물의 개수비는 0.6이었다. 또한, 본 실시 형태에 따른 색채 선별기로 얻어진 부품 부스러기를 컨베이어의 벨트 폭이 약 0.6m인 메탈 소터를 사용하여 처리량 2.0t/h로 처리한 바 처리 대상물 중의 합성 수지류의 약 66％를 제거할 수 있었다.
본 발명은 제1 내지 제3 실시 형태를 사용하여 설명했지만, 상기의 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화할 수 있다. 또한, 상기 실시 형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적당한 조합에 의해, 여러가지 발명을 형성할 수 있다. 예를 들어, 실시 형태에 나타내는 전체 구성 요소로부터 몇몇 구성 요소를 삭제해도 된다. 또한, 다른 실시 형태의 구성 요소를 적절히 조합해도 된다.
1: 전자·전기 기기 부품 부스러기
1b: 비금속물
1a1, 1a2: 금속물
2: 메탈 센서
3: 컬러 카메라
4: 에어 밸브
5: 컨베이어
6: 근적외선 센서
7: 선별 용기
8: 컬러 카메라 조명
10: 메탈 소터
20: 컨베이어
30a, 30b: 카메라 유닛
40a, 40b: 카메라 유닛 조명
50: 에어 노즐
60: 적외선 센서
70: 적외선 센서 조명
80: 메탈 센서
100: 색채 선별기

Claims (12)

  1. 메탈 센서, 컬러 카메라, 에어 밸브, 컨베이어를 구비하는 소터를 사용하여, 금속물 및 비금속물을 포함하는 전자·전기 기기 부품 부스러기로부터 비금속물 또는 금속물을 분리하는 분리 공정을 포함하고,
    상기 전자·전기 기기 부품 부스러기 중의 상기 금속물을 메탈 센서로 검지시킬 때, 상기 금속물과 상기 금속물 사이에 존재하는 상기 비금속물을 오검지하지 않도록, 서로 인접하는 상기 금속물과 상기 금속물 사이에 일정 간격을 마련하는 것을 특징으로 하는 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 일정 간격이, 상기 전자·전기 기기 부품 부스러기의 반송 방향을 따른 방향의 상기 메탈 센서의 검지 범위의 길이보다도 큰 것을 특징으로 하는 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법.
  3. 메탈 센서, 컬러 카메라, 에어 밸브, 컨베이어를 구비하는 소터를 사용하여, 금속물 및 비금속물을 포함하는 전자·전기 기기 부품 부스러기로부터 비금속물 또는 금속물을 분리하는 분리 공정을 포함하고,
    상기 전자·전기 기기 부품 부스러기 중의 상기 금속물을 메탈 센서로 검지시킬 때, 상기 금속물과 상기 금속물 사이에 존재하는 상기 비금속물을 오검지하지 않도록, 적어도 상기 금속물과 상기 금속물 사이에 상기 비금속물이 존재하는 상기 금속물과 상기 금속물의 간격을, 상기 전자·전기 기기 부품 부스러기의 반송 방향을 따른 방향의 상기 메탈 센서의 검지 범위의 길이보다도 크게 하는 것을 특징으로 하는 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 메탈 센서의 검지 범위의 길이가, 4 내지 200mm인 것을 특징으로 하는 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어 밸브의 개폐 속도가, 0.5 내지 4ms/회인 것을 특징으로 하는 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자·전기 기기 부품 부스러기의 대표 직경이 4 내지 70mm인 것을 특징으로 하는 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자·전기 기기 부품 부스러기 중의 금속물을 상기 메탈 센서로 검지시키기 전에, 상기 전자·전기 기기 부품 부스러기 중에 포함되는 분상물을 제거하는 공정을 더 포함하는 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자·전기 기기 부품 부스러기 중의 금속물을 상기 메탈 센서로 검지시키기 전에, 상기 금속 선별 공정의 전 처리로서 자력 선별 처리를 행하고, 상기 메탈 센서로 도입되는 상기 비금속물에 대한 상기 금속물의 개수비가 2.0 이하로 되도록 상기 자력 선별 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 자력 선별 처리가 적어도 2단계의 자력 선별 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리 공정 전에, 상기 메탈 센서로 도입되는 상기 금속물 및 상기 비금속물의 개수비(금속물/비금속물)가 2.0 이하로 되도록, 처리 대상물의 표리 양면의 색채를 식별 가능한 적어도 2대의 카메라 유닛을 구비하는 색채 선별기를 사용하여, 상기 전자·전기 기기 부품 부스러기 중의 기판 부스러기를 선별하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 색채 선별기를 사용하여 상기 전자·전기 기기 부품 부스러기 중의 기판 부스러기를 선별하는 공정 전에, 풍력 선별을 적어도 2단계 행하는 것을 특징으로 하는 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비금속물 분리 후의 상기 전자·전기 기기 부품 부스러기를 제련 공정에서 처리하는 공정을 더 갖는 전자·전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법.

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