WO2019151350A1 - 線状物の除去方法、線状物の除去装置及び電子・電気機器部品屑の処理方法 - Google Patents

線状物の除去方法、線状物の除去装置及び電子・電気機器部品屑の処理方法 Download PDF

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勝志 青木
英俊 笹岡
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Definitions

  • the present invention relates to a method for removing linear objects, a device for removing linear objects, and a method for processing electronic / electric equipment component waste, and in particular, a method for removing linear objects suitable for recycling of used electronic / electric equipment,
  • the present invention relates to a linear object removing device and a method of processing electronic / electrical equipment component waste.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-150505 (Patent Document 1) describes an example of a sorting apparatus that sorts a target sorting target from a mixture of long materials by sorting using a vibrating screen and sorting using an air flow. ing.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2015-123418 (Patent Document 2), electronic / electric equipment component waste containing copper is incinerated and then crushed to a predetermined size or less, and the crushed electronic / electric equipment component waste is smelted into copper. Processing in a furnace is described.
  • Patent Document 1 is a method for selecting long linear and long scattering objects. Only a sorting device is disclosed, and a sorting object including foreign matters having a shape other than a long shape such as a plate shape, a column shape, or a cylindrical shape is not set as a sorting target.
  • electronic / electrical device component waste includes linear objects such as covered wire, copper wire, or bird's nest (hereinafter referred to as “wire material” or “wire waste”).
  • a linear object tends to get entangled with other parts and equipment when selecting a desired single part from a wide variety of multi-shaped part scraps, which may cause deterioration of separation accuracy and equipment trouble.
  • the coated wire contains Sb, which is a smelting inhibitor, in the coated portion, and the coated wire may affect the operation of the smelting furnace when mixed into the smelting furnace.
  • the present invention provides a linear object removal method, linear object removal apparatus, and electronic / electric equipment component waste that can efficiently sort linear objects from objects to be sorted including various shapes.
  • a processing method is provided.
  • a filter having a plurality of rods extending at intervals from each other in the feed direction of the raw material is disposed in a vibrating sieve machine, and a linear object is disposed on the filter.
  • the method for removing a linear object according to the present invention includes forming a curved surface on the surface of a plurality of rods that are in contact with the raw material for sieving the linear object downward.
  • the interval between the plurality of rods and the diameter of the plurality of rods are adjusted based on the size of the plate-like object included in the raw material. Including that.
  • the interval between the plurality of rods is 1.2 to 6 times the representative diameter of the linear object, and the minimum minor axis of the plate-like object. It has been adjusted to be narrower than.
  • the method for removing a linear object according to the present invention includes placing a pressing member for pressing the raw material on the filter and sieving.
  • the vibrating sieve machine includes a flat table arranged on the upstream side of the filter, and vibrates the raw material supplied on the table.
  • the method further includes dispersing the raw material on the table and supplying the dispersed raw material from the table onto the filter.
  • the raw material is electronic / electric equipment component waste
  • the plate-like material includes substrate waste
  • the linear material includes wire waste.
  • a filter having a plurality of rods extending at intervals from each other in the raw material supply direction is disposed in a vibrating sieve, and includes at least substrate waste and wire waste on the filter.
  • the wire scrap includes a covered wire.
  • Another aspect of the present invention is a vibration sieve machine, a filter that is disposed in the vibration sieve machine and includes a plurality of rods that are spaced apart from each other in a raw material supply direction, and a vibration addition that imparts vibration to the filter. And a linear material removing device for sieving the linear material to the under-sieving side by arranging a raw material including at least a linear material and a plate-like material on the filter and applying vibration to the filter.
  • the apparatus for removing a linear object according to the present invention further includes a pressing member capable of pressing the raw material disposed on the filter from above.
  • the pressing member has elasticity.
  • the pressing member has a fixed end fixed to the vibrating sieve on the raw material supply side, and the vibrating sieve on the raw material discharge side. It has a free end that is not fixed.
  • the fixed end is fixed above the supply port for supplying the raw material onto the filter, and the pressing member is started from the fixed end. It is hung from the raw material supply side to the discharge side, and the free end of the pressing member is movable in the vertical direction while holding the raw material on the filter on the raw material discharge side.
  • the vibration sieve machine includes a flat table disposed on the upstream side of the filter, and vibrates the raw material supplied on the table.
  • the raw material is dispersed on the table, and the dispersed raw material is supplied from the table onto the filter.
  • the raw material is electronic / electric equipment component waste
  • the plate-like object includes substrate waste
  • the linear object includes wire scrap.
  • a linear object removal method, a linear object removal device, and an electronic / electric equipment component waste disposal method capable of efficiently sorting linear objects from objects to be sorted including various shapes.
  • FIG. 5 (a) is a schematic diagram showing the positional relationship of the pressing member and the sorting state between the plate-like object and the linear object when the linear object removing device according to the embodiment of the present invention is viewed from the raw material supply direction.
  • FIG.5 (b) is the positional relationship of the pressing member when it sees from the extending direction of a rod about the linear object removal apparatus which concerns on embodiment of this invention, and a plate-shaped object and a linear object.
  • It is a schematic diagram showing a selection state. It is a graph which shows the result of having evaluated the relationship between the wire diameter of wire scrap, and a cumulative weight ratio. It is a graph showing each distribution rate at the time of arrange
  • the raw material used in the method for removing a linear object according to the embodiment of the present invention is not particularly limited as long as the raw material includes at least a linear object and a plate-like object. Although it does not restrict
  • the plate-like material is not particularly limited as long as it is a plate-like member, and examples thereof include a substrate, a plastic plate, and a metal plate. Typically, for example, a plate-like member having a surface area of 1 cm 2 or more and a thickness of 2 mm or more can be suitably used.
  • a solid shape other than a linear shape or a plate shape for example, a cylindrical shape, a columnar shape, a square shape, an irregular lump shape, or the like can be included.
  • the case where electronic / electric equipment component waste is used as a raw material will be described as an example.
  • the raw material used in the embodiment of the present invention is electronic / electric equipment component waste. Of course, it is not limited to.
  • “Electronic / electrical device parts waste” in the embodiment of the present invention refers to wastes obtained by crushing waste electrical appliances / electronic / electrical devices such as PCs and mobile phones, and after being collected, they are crushed to an appropriate size. It points to what was done. In the present invention, crushing to make electronic / electric equipment component waste may be performed by the processor himself, or may be purchased from the city.
  • the crushing method is not limited to a specific device, but does not include devices belonging to the category of pulverizer. In addition, as much as possible, crushing that does not impair the shape of the components is preferable. Examples thereof include a substrate surface peeling device, a cross flow shredder, and a vertical rotary crusher. A coarse pulverizer such as a parts separator may be used.
  • the electronic / electric equipment component waste is crushed to a maximum diameter of about 100 mm or less. Furthermore, it is preferable to separate the raw materials for electronic / electric equipment component scraps according to this embodiment in advance in the form of capacitors, plastics, substrates, wire scraps, ICs, connectors, metals, and the like. Thereby, it becomes easier to select a specific single component by a transfer machine to be described later.
  • Crushed and crushed electronic / electric equipment parts waste by wind sorting, and a lightweight object sorted by 3 to 20 m / s wind sorting may be used as a processing target of this embodiment.
  • sorting efficiency is improved.
  • the wind sorting may be performed before or after the screening of the wire dust shown below.
  • the separation between the precious metal-containing material such as the substrate and IC and the metal is preferably 10 to 18 m / s, more preferably 15 to 18 m / s.
  • the optimum wind speed is preferably 5 to 15 m / s, more preferably 8 to 12 m / s.
  • the wind speed should be 5-8 m / s. Further, it is preferably 6 to 7 m / s.
  • wire scraps are screened as raw materials, that is, here, linear materials contained in electronic / electric equipment component scraps from the electronic / electric equipment component scraps, using the vibration sieve 1 shown in FIG. .
  • Wire scrap means an inter-device wiring of electronic / electrical equipment made of copper, copper alloy, aluminum, or the like, or an electric wire used in the equipment.
  • the wire scraps include slender linear scraps called covered wires, copper wires or bird's nests.
  • Wire waste tends to get entangled with other parts and equipment when sorting electronic / electric equipment parts waste, and may cause deterioration of separation accuracy and equipment trouble.
  • the covered wire contains about 0.3% of Sb, which is a smelting inhibitor, in the covered portion. If the covered wire is mixed into the smelting furnace, the operation of the smelting furnace may be affected.
  • the coated wire is separated by sieving, so that Sb that is a smelting inhibitor is smelting furnace Can be removed from the system.
  • the vibrating sieve 1 As the vibrating sieve 1, a generally available device may be used, and the detailed structure is not particularly limited. However, the shape of the filter 3 is particularly devised when sieving linear objects. Specifically, as shown in FIG. 2 or FIG. 3, by arranging a filter 3 having a plurality of rods 2 extending at an interval y from each other in the vibration sieve machine 1, sieving of wire dust is performed. Efficiency is improved.
  • the plurality of rods 2 extend in a direction substantially parallel to the raw material supply direction (see FIGS. 2 and 4), and extend so as to be parallel to each other with an interval y (see FIG. 3). doing.
  • the electronic / electric equipment component waste is disposed on the filter 3 from the table 4, and given vibration on the filter 3, as shown in FIGS. 5A and 5B.
  • a noble metal-containing material made of a plate-like material such as a substrate or IC is selected on the upper side of the sieve, and wire scraps including coated wires are selected on the lower side of the sieve.
  • the table 4 and the filter 3 may be arranged to be inclined with respect to the horizontal plane.
  • the table 4 is composed of a flat plate substantially not provided with a gap for sieving the wire scraps, and the raw material is first supplied onto the table 4 before being supplied to the filter 3.
  • the raw material can be dispersed on the table 4 by first applying vibration to the raw material supplied on the table 4.
  • the sorting efficiency in the filter 3 of a linear thing and a plate-like thing can be improved more by supplying the disperse
  • the vibration applied to the table 4 may be the same as the vibration applied to the filter 3.
  • a curved surface R is formed on the surface of the plurality of rods 2 for sieving the wire dust to the lower side of the screen. Since the wire scrap has a linear shape, if the surface of the rod 2 is angular, the wire scrap is caught by the rod 2 when it moves along the feed direction of the raw material and floats up, so that it is not well screened to the lower screen side. There is.
  • the curved surface R is attached to the surfaces of the plurality of rods 2, the contact between the wire scrap and the rod 2 can be made smoother, so that the screening efficiency of the wire scrap can be further increased.
  • the surface of the plurality of rods 2 may be subjected to surface processing for smooth contact with the wire scraps.
  • interval between the rods 2 and the diameter of a rod are adjusted based on the magnitude
  • the average size (diameter) of the substrate contained in the electronic / electrical device component waste supplied on the filter 3 is xmm
  • the distance between the rods is y
  • r is r
  • the interval between the plurality of rods is adjusted to be 1.2 to 6 times the representative diameter of the linear object and narrower than the minimum minor axis of the plate-like object.
  • the “representative diameter” of the linear object is obtained by extracting 10 arbitrary points of the linear object in the raw material and calculating the average diameter on the major axis side of the extracted 10 linear objects. This is repeated 5 times, and the average value of 5 times is defined as “representative diameter”.
  • any 10 points of the plate-like material in the raw material are extracted, and the average diameter on the minor axis side of the extracted 10 plate-like materials is calculated. Means average value repeated.
  • the rod diameter (2r) can be 1 to 15 mm.
  • the rod interval can be 1 to 10 mm, more preferably 1.5 to 5 mm.
  • the pressing member 5 for pressing the raw material is placed on the raw material placed on the filter 3 and sieved.
  • the pressing member 5 has a material and a shape that can prevent the plate-like material contained in the raw material from rotating due to vibration applied to the filter 3 and can prevent the plate-like object from falling out between the rods 2. Good.
  • an elastic member such as a rubber material, a resin material, or a sponge material that has elasticity and can hold the raw material with its elastic force
  • An elastic vinyl sheet or the like can also be used as the pressing member 5.
  • an elastic member By using an elastic member as the pressing member 5, it can move with the raw material while maintaining a certain distance from the vibrating filter 3, so that unnecessary rotation of the plate-like material in the raw material can be suppressed.
  • the pressing member 5 may be a member having one or a plurality of holes so as to have an appropriate frictional force with the raw material.
  • the thickness of the pressing member 5 can be appropriately selected depending on the raw material used. Although not limited to the following, when a rubber material is used as the pressing member 5, for example, a sheet-like member having a thickness of about 2 to 20 mm is preferably arranged so as to cover the raw material. By covering the raw material with the pressing member 5, an appropriate load is applied to the electronic / electrical equipment component, and the sieving efficiency is improved. A load such as an iron plate may be placed on the pressing member 5 to adjust the load.
  • the holding member 5 has one end on the raw material supply side fixed to the vibration sieve machine 1, and the other end on the raw material discharge side has a vibration sieve. It is preferable to provide a free end that is not fixed to the machine 1.
  • the pressing member 5 By fixing one end of the pressing member 5, it is possible to suppress the pressing member from flowing to the raw material discharge side together with the raw material, and by making the other end of the pressing member 5 a free end, the other end of the pressing member 5 is the raw material. Since it becomes easy to move according to the shape and vibration, it becomes easier to hold down the raw material more appropriately.
  • the holding end of the pressing member 5 is fixed above (upper end) of the supply port of the vibration sieve 1 that supplies the raw material onto the filter 3.
  • the pressing member 5 is configured to hang from the raw material supply side to the discharge side, and the free end of the pressing member 5 is placed on the filter 3 on the raw material discharge side. It is possible to move up and down while holding down.
  • the raw material can easily vibrate on the raw material supply side, and the direction of the linear material can be easily aligned, and the vertical movement due to the vibration of the raw material can be suppressed on the raw material discharge side. It is possible to facilitate sifting of the linear object downward of the filter 3.
  • the holding member 5 can be arranged to have a size that covers the entire surface of the filter 3. Thereby, unnecessary rotation of all the raw materials on the filter 3 can be suppressed by the single pressing member 5, and the fall of the plate-like material from between the rods 2 can be suppressed.
  • a plurality of pressing members 5 can be arranged from the raw material supply direction to the raw material discharge direction.
  • the sieving of the raw material using the vibration sieving machine 1 is preferably repeated twice or more.
  • the substrate with components and the non-component substrate in the electronic / electric equipment components are separated by first-stage sieving. Then, by further sieving the component-free board by the second stage sieving, about 40% of the entire electronic / electric equipment parts can be moved to the upper side of the sieve.
  • the load adjustment to the electronic / electric equipment parts by the pressing member 5 is further performed, so that when the second-stage sieving is completed, the substrates included in the electronic / electric equipment parts About 70% moves to the upper side of the sieve, and about 90% of the wire scrap (covered wire) can move to the lower side of the sieve.
  • the magnitude of vibration applied to the filter 3 is arbitrary, and is not particularly limited as long as the direction of the linear object can be aligned.
  • the vibration direction is preferably the same direction as the extending direction of the rod 2, that is, a direction parallel to the raw material supply direction (front-rear direction).
  • the amplitude may be anything as long as the raw material advances forward, and can be set as appropriate according to the amount of raw material processed.
  • the apparatus for supplying the vibration applied to the filter 3 may be either a linear type or a rotary type, and is not particularly limited as long as it generates a predetermined vibration.
  • the vibration can be applied such that the vibration width in the vertical direction (vibration width in the vertical direction) and the vibration width in the front-rear direction are 0.5 to 10 mm with respect to the upper surface of the filter 3. If the vibration width is too large, the efficiency of separating wire dust may be reduced, and if the vibration width is too small, the vibration effect cannot be obtained significantly. Therefore, the vibration width may be 5 to 8 mm. Further preferred. Or, although not limited to the following example, the vibration transmission rate (vibration rate) transmitted from the vibration source to the filter 3 is applied to the filter 3 between 10 to 90% by applying a vibration of about 50 Hz to the filter 3. The magnitude of vibration can be adjusted to
  • the vibration can be applied to the filter 3 intermittently or continuously. By continuously applying vibration, it is possible to stably recover the wire scrap, and by applying vibration intermittently, power necessary for driving vibration can be omitted.
  • Electronic and electrical equipment parts waste material is used as a raw material, and this electronic and electrical equipment parts waste material is wind-sorted at 15 m / s, and is applied to a vibrating sieve machine (manufactured by Seiko Co., Ltd., VSB-312, sieve size) The sieving was performed using W300 ⁇ L1200 mm, processing capacity 0.2 t / h). As shown in FIG. 1, a table and a filter were arranged in parallel in the vibration sieve machine and screened.
  • the filter is a copper wire filter with 1.5 mm spacing between rods and 8 mm rod diameter, and a coated wire filter with 4.0, 5.0, 6.0 mm spacing between rods and 5 mm rod diameter. was placed adjacent to. An elastic body (rubber plate) was placed on a lightweight object placed on the filter and sieved.
  • Test materials shown in Table 1 were prepared as part waste including wire scrap.
  • the result of evaluating the relationship between the wire diameter and the cumulative weight ratio using materials A and B is shown in FIG. From FIG. 6, it was found that the linear sizes of the copper wires all fall within 1.5 mm. That is, it can be seen that the copper wire can be selected from the component waste if the distance between the rods of the filter is about 1.5 mm. On the other hand, since the linear size of 80% or more of the covered wire was 4.0 mm or less, it was found that if the distance between the rods was about 4.0 mm, the covered wire could be selected from the component waste.
  • FIG. 7 shows each distribution ratio when a filter having a rod diameter of 8 mm and a rod interval of 1.5 mm is arranged as a filter to be arranged in the vibration sieve machine, and each part is sieved. The distribution rate was evaluated when the sieved material once sieved was sieved again and sieved a total of three times, and the sieved material was almost gone.
  • FIG. 8 shows the distribution rate under the sieve when a filter having a rod diameter of 5 mm and a rod interval of 4.0 mm is arranged as a filter to be arranged in the vibration sieving machine and each part is sieved. As shown in FIG. 8, 90% or more of the covered wire could be transferred under the sieve, but about 60% of the substrate also moved under the sieve.
  • (Countermeasure 1) At the time of sieving, the elastic member is pressed from the top and fixed.
  • (Countermeasure 2) A load is applied by laminating an elastic member (rubber plate) as a pressing member.
  • (Countermeasure 3) Sieving in two stages (first stage: separation of a board with components and a board without parts, second stage: separation of boards without components and wire scraps).
  • (Countermeasure 4) Adjust the load applied to the filter by placing a + holding member that is sieved in two stages.

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Abstract

種々の形状を含む被選別物から線状物を効率良く選別することが可能な線状物の除去方法、線状物の除去装置及び電子・電気機器部品屑の処理方法を提供する。原料の供給方向に互いに間隔を空けて延在する複数のロッドを備えたフィルターを振動篩機内に配置し、フィルター上に、線状物と板状物とを少なくとも含む原料を配置してフィルターに振動を与えることにより、線状物を篩下側に篩い分けすることを含む線状物の除去方法である。

Description

線状物の除去方法、線状物の除去装置及び電子・電気機器部品屑の処理方法
　本発明は、線状物の除去方法、線状物の除去装置及び電子・電気機器部品屑の処理方法に関し、特に、使用済み電子・電気機器のリサイクル処理に好適な線状物の除去方法、線状物の除去装置及び電子・電気機器部品屑の処理方法に関する。
　選別対象物の中から特定の異物、例えば、線状物を選択的に除去するための装置が知られている。例えば、特開２０１５－１５０５０５号公報（特許文献１）には、振動スクリーンによる選別と気流による選別とにより、長尺状材の混合材から目的の選別対象を選別する選別装置の例が記載されている。
　また、近年の資源保護の観点から、廃家電製品・ＰＣや携帯電話等の電子・電気機器部品屑から、有価金属を回収することがますます盛んになってきており、その効率的な回収方法が検討されている。例えば、特開２０１５－１２３４１８号公報（特許文献２）では、銅を含む電子・電気機器部品屑を焼却後、所定のサイズ以下に粉砕し、粉砕した電子・電気機器部品屑を銅の溶錬炉で処理することが記載されている。
特開２０１５－１５０５０５号公報 特開２０１５－１２３４１８号公報
　しかしながら、特許文献１に記載される方法は、図８（ａ）及び図８（ｂ）に例示されるように、いずれも長尺線状及び長尺飛散性の選別対象物を選別するための選別装置が開示されるだけで、板状、柱状、筒状等の長尺状物以外の形状の異物を含む選別対象物を選別対象とはしていない。
　特許文献２に記載されるように、焼却処理後の電子・電気機器部品屑を溶錬炉で処理する場合、電子・電気機器部品屑中にアルミニウム、アンチモン、鉄、ニッケルなどの製錬阻害物質が存在すると、これを処理する溶練炉の処理効率を低下させる場合がある。製錬阻害物質の溶錬炉への投入を抑制するためには、溶錬炉へ投入される電子・電気機器部品屑中の製錬阻害物質を予め極力減らすような処理を行っておくことが望ましい。
　また近年、電子・電気機器部品屑から単体部品を分離して処理することも検討されはじめているが、多種多様且つ多形状の部品屑の中から所望の単体部品を選択的に分離回収することは現状では難しく、種々の検討がなされている。
　特に、電子・電気機器部品屑には、被覆線、銅線或いは鳥の巣等の線状の物体（以下「線状物」又は「線屑」という）が含まれている。線状物は、多種多様且つ多形状の部品屑の中から所望の単体部品を選別する際に他の部品や設備と絡まりやすく、分離精度の悪化や設備トラブルを引き起こす恐れがある。また、被覆線には、被覆部分に製錬阻害物質であるＳｂが含まれており、被覆線が溶錬炉へ混入することにより、溶錬炉の操業に影響を及ぼす場合もある。
　上記課題を鑑み、本発明は、種々の形状を含む被選別物から線状物を効率良く選別することが可能な線状物の除去方法、線状物の除去装置及び電子・電気機器部品屑の処理方法を提供する。
　上記課題を解決するために、本発明者らが鋭意検討したところ、振動篩機に特定のフィルターを組み合わせて篩別を行うことで、種々の形状を含む被選別物から線状物を効率良く除去できることを見いだした。
　以上の知見を基礎として完成した本発明は一側面において、原料の供給方向に互いに間隔を空けて延在する複数のロッドを備えたフィルターを振動篩機内に配置し、フィルター上に、線状物と板状物とを少なくとも含む原料を配置してフィルターに振動を与えることにより、線状物を篩下側に篩い分けすることを含む線状物の除去方法が提供される。
　本発明に係る線状物の除去方法は一実施態様において、原料と接触する複数のロッドの表面に線状物を篩下側に篩い落とすための曲面が形成されていることを含む。
　本発明に係る線状物の除去方法は別の一実施態様において、複数のロッド間の間隔及び複数のロッドの直径が、原料中に含まれる板状物の大きさに基づいて調整されていることを含む。
　本発明に係る線状物の除去方法は更に別の一実施態様において、複数のロッド間の間隔が、線状物の代表径の１．２～６倍で、且つ板状物の最小短径よりも狭くなるように調整されている。
　本発明に係る線状物の除去方法は更に別の一実施態様において、フィルター上に原料を押さえる押さえ部材を配置して篩い分けすることを含む。
　本発明に係る線状物の除去方法は更に別の一実施態様において、振動篩機が、フィルターの上流側に配置された平板状のテーブルを備え、テーブル上に供給された原料に振動を与えることにより、原料をテーブル上で分散させることと、分散させた原料をテーブル上からフィルター上へと供給することを更に含む。
　本発明に係る線状物の除去方法は更に別の一実施態様において、原料が、電子・電気機器部品屑であり、板状物が基板屑を含み、線状物が線屑を含む。
　本発明は別の一側面において、原料の供給方向に互いに間隔を空けて延在する複数のロッドを備えたフィルターを振動篩機内に配置し、フィルター上に、基板屑と線屑とを少なくとも含む原料を配置してフィルターに振動を与えることにより、線屑を篩下側に篩い分けすることを含む電子・電気機器部品屑の処理方法が提供される。
　本発明に係る電子・電気機器部品屑の処理方法は更に別の一実施態様において、線屑が、被覆線を含む。
　本発明は別の一側面において、振動篩機と、振動篩機内に配置され、原料の供給方向に互いに間隔を空けて延在する複数のロッドを備えたフィルターと、フィルターに振動を与える振動付加手段とを備え、フィルター上に、線状物と板状物とを少なくとも含む原料を配置してフィルターに振動を与えることにより、線状物を篩下側に篩い分けする線状物の除去装置が提供される。
　本発明に係る線状物の除去装置は一実施態様において、フィルター上に配置された原料を上部から押さえることが可能な押さえ部材を更に備える。
　本発明に係る線状物の除去装置は別の一実施態様において、押さえ部材が弾性を有する。
　本発明に係る線状物の除去装置は更に別の一実施態様において、押さえ部材が、原料の供給側に振動篩機に固定された固定端を有し、原料の排出側に振動篩機に固定されない自由端を備える。
　本発明に係る線状物の除去装置は更に別の一実施態様において、固定端が、原料をフィルター上へと供給する供給口の上方に固定されており、固定端を起点として、押さえ部材が原料の供給側から排出側へ向けてぶら下げられており、押さえ部材の自由端が、原料の排出側においてフィルター上に原料を押さえた状態で上下方向に移動可能である。
　本発明に係る線状物の除去装置は更に別の一実施態様において、振動篩機が、フィルターの上流側に配置された平板状のテーブルを備え、テーブル上に供給された原料に振動を与えることにより、原料をテーブル上で分散させ、分散させた原料をテーブル上からフィルター上へと供給することを含む。
　本発明に係る線状物の除去装置は更に別の一実施態様において、原料が、電子・電気機器部品屑であり、板状物が基板屑を含み、線状物が線屑を含む。
　本発明によれば、種々の形状を含む被選別物から線状物を効率良く選別することが可能な線状物の除去方法、線状物の除去装置及び電子・電気機器部品屑の処理方法が提供できる。
本発明の実施の形態に係る線状物の除去装置を表す模式図である。 本発明の実施の形態に係るフィルターを表す模式図である。 フィルターが備える複数のロッドの間隔及び半径の関係を表す模式図である。 フィルターの上面からみた場合の選別状態を表す模式図である。 図５（ａ）は、本発明の実施の形態に係る線状物の除去装置について原料の供給方向からみた場合の押さえ部材の位置関係と板状物と線状物との選別状態を表す模式図であり、図５（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る線状物の除去装置についてロッドの延在方向からみた場合の押さえ部材の位置関係と板状物と線状物との選別状態を表す模式図である。 線屑の線径と累積重量割合の関係を評価した結果を示すグラフである。 振動篩機内に配置するフィルターとして、ロッド直径８ｍｍ、ロッド間隔１．５ｍｍのフィルターを配置して、部品毎に篩別した場合の各分配率を表すグラフである。 振動篩機内に配置するフィルターとして、ロッド直径５ｍｍ、ロッド間隔４．０ｍｍのフィルターを配置して、部品毎に篩別した場合の篩下への分配率を表すグラフである。
　以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明の実施の形態に係る線状物の除去方法に利用される原料としては、線状物と板状物とを少なくとも含む原料であれば特に限定されない。線状物としては以下に制限されるものではないが短径と長径とを有する線状部材を意味し、例えば電線、ケーブル、導線等の各種配線を含むことができる。板状物としては、板状の部材であれば特に制限されるものではなく、例えば基板、プラスチック板、金属板等があげられる。典型的には、例えば１ｃｍ2以上の表面積を有し、厚み２ｍｍ以上の板状部材が好適に利用できる。
　原料中には、線状、板状以外の例えば、筒状、柱状、方形状、不規則な塊状等の立体形状物を含むことができる。なお、以下の説明においては、原料として電子・電気機器部品屑を用いた場合を例に説明するが、上記したように、本発明の実施の形態に用いられる原料は、電子・電気機器部品屑に限定されないことは勿論である。
　本発明の実施の形態における「電子・電気機器部品屑」とは、廃家電製品・ＰＣや携帯電話等の電子・電気機器を破砕した屑であり、回収された後、適当な大きさに破砕されたものを指す。本発明では、電子・電気機器部品屑とするための破砕は、処理者自身が行ってもよいが、市中で破砕されたものを購入等したものでもよい。
　破砕方法として、特定の装置には限定されないが、粉砕機のカテゴリーに属する装置は含まれない。また、できる限り、部品の形状を損なわない破砕がのぞましく、例えば、基板表面剥離装置、クロスフローシュレッダ、竪型回転破砕機等が挙げられる。また、パーツセパレータ等の粗粉砕機を用いてもよい。
　以下に限定されるものではないが、本実施形態では、電子・電気機器部品屑は、最大直径１００ｍｍ以下程度に破砕されているものが好ましい。さらに、本実施形態に係る電子・電気機器部品屑の原料を予め粗破砕することにより、コンデンサ、プラスチック、基板、線屑、ＩＣ、コネクタ、メタル等の形態で単体分離しておくことが好ましい。これにより、後述する転選機による特定の単体部品の選別がより容易になる。
　粗破砕された電子・電気機器部品屑を風力選別し、３～２０ｍ／ｓの風力選別において選別された軽量物を本実施形態の処理対象としてもよい。風力選別を組み合わせることにより、選別効率が向上する。風力選別は、以下に示す線屑の篩い分けの前に行っても良いし、後に行ってもよい。電子・電気機器部品屑中に含まれる材料によって異なるが、基板やＩＣ等の貴金属含有物とメタルとの分離は１０～１８ｍ／ｓ、更には１５～１８ｍ／ｓとするのが好ましく、コンデンサの濃縮やメタルの分率を向上させるためには最適風速を５～１５ｍ／ｓ、更には８～１２ｍ／ｓとするのが好ましい。なお、後述するフィルター３の目詰まりやその後のソーター選別でのセンサーの誤検知に影響するフィルム、粉状物、プラスチック等を含む部品屑からプラスチックを分離する場合には風速を５～８ｍ／ｓ、更には６～７ｍ／ｓとするのが好ましい。
　本実施形態では、例えば図１に示す振動篩機１を用いて原料、即ちここでは電子・電気機器部品屑から電子・電気機器部品屑中に含まれる線状物として、線屑を篩い分けする。「線屑」とは銅、銅合金又はアルミニウムなどからなる電子・電気機器の機器間配線や機器の内部に使用される電線を意味する。線屑には、被覆線、銅線或いは鳥の巣などと呼ばれる細長い線状の屑等が含まれる。
　線屑は、電子・電気機器部品屑を選別する際に他の部品や設備と絡まりやすく、分離精度の悪化や設備トラブルを引き起こす恐れがある。線屑の中でも特に被覆線には、被覆部分に製錬阻害物質であるＳｂが約０．３％程度含まれている。被覆線が溶錬炉へ混入することにより、溶錬炉の操業に影響を及ぼす場合がある。
　本実施形態では、振動篩機１を用いて電子・電気機器部品屑から線屑を篩い分けする場合に、被覆線を篩別により分離することで、製錬阻害物質であるＳｂを溶錬炉の処理の系外へ取り除くことができる。
　振動篩機１としては、一般的に入手可能な装置を用いればよく、その詳細構造は特に限定されない。但し、線状物の篩別に際しては、特にフィルター３の形状を工夫する。具体的には、図２又は図３に示すように、互いに間隔ｙを空けて延在する複数のロッド２を備えたフィルター３を振動篩機１内に配置することで、線屑の篩別効率が向上する。
　複数のロッド２は、原料の供給方向と実質的に平行な向き（図２及び図４参照）に延在し、且つ、間隔ｙ（図３参照）を空けて互いに平行になるように延在している。図１に示すように、電子・電気機器部品屑がテーブル４上からフィルター３上に配置され、フィルター３上において振動を与えられることにより、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、篩上側に基板やＩＣ等の板状物からなる貴金属含有物が選別され、篩下側に被覆線を含む線屑が選別される。選別効率を向上させるために、テーブル４及びフィルター３が水平面に対して傾斜するように配置されてもよい。
　テーブル４は、線屑を篩い落とすための隙間を実質的に備えない平板状の板で構成されており、原料は、フィルター３に供給される前にまずテーブル４上に供給される。テーブル４上に供給された原料にまず振動を与えることにより、原料をテーブル４上で分散させることができる。そして、分散させた原料をテーブル上からフィルター上へと供給することにより、線状物と板状物とのフィルター３での選別効率をより高めることができる。また、テーブル４上で一旦原料に振動を与えることにより、線状物の方向を揃えることができる効果も有する。テーブル４に与える振動は、フィルター３へ与える振動と同一程度で良い。
　図３に示すように、複数のロッド２の表面には、線屑を篩下側に篩い落とすための曲面Ｒが形成されていることが好ましい。線屑は線形状を有するため、ロッド２の表面が角ばっていると、原料の供給方向に沿って線屑が移動する際にロッド２に引っかかって浮き上がり、上手く篩下側に篩別されない場合がある。
　複数のロッド２の表面に曲面Ｒが付されることにより、線屑とロッド２との接触をより円滑にすることができるため、線屑の篩別効率をより高めることができる。なお、複数のロッド２の表面には線屑との接触を円滑にするための表面加工などが施されていてもよい。
　ここで、ロッド２間の間隔及びロッドの直径が、電子・電気機器部品屑中に含まれる基板Ｘの大きさに基づいて調整されていることが好ましい。具体的には、例えば、図３に示すように、フィルター３上に供給される電子・電気機器部品屑中に含まれる基板の平均サイズ（直径）をｘｍｍとし、ロッド間距離をｙ、ロッド半径をｒとすると、ｒ2＋（ｙ＋２ｒ）2＝（ｘ＋ｒ）2の関係を有するように、ロッド２間の間隔ｙ及び半径ｒが調整されることが好ましい。
　例えば、複数のロッド間の間隔が、線状物の代表径の１．２～６倍で、且つ板状物の最小短径よりも狭くなるように調整されることが好ましい。ここで、線状物の「代表径」とは、原料中の線状物の任意の１０点を抽出し、抽出した１０点の線状物の長径側の平均径を算出する。これを５回繰り返し、５回の平均値を「代表径」としたものである。また、板状物の最小短径も同様に、原料中の板状体の任意の１０点を抽出し、抽出した１０点の板状物の短径側の平均径を算出し、これを５回繰り返した平均値を意味する。
　具体的には、以下に限定されるものではないが、例えば、ロッド直径（２ｒ）は１～１５ｍｍとすることができる。ロッド間隔は、１～１０ｍｍ、より好ましくは１．５～５ｍｍとすることができる。
　本実施形態では、フィルター３上に配置された原料の上に、原料を押さえる押さえ部材５を配置して篩い分けすることが更に好ましい。押さえ部材５としては、原料中に含まれる板状物がフィルター３に与えられる振動により回転することを抑制し、ロッド２の間から抜け落ちることを抑制できるような材質及び形状を有していればよい。
　例えば、押さえ部材５としては、弾性を有し、原料をその弾性力で保持することが可能なゴム材、樹脂材、スポンジ材などの弾性部材を用いることができる。弾性を有するビニールシートなども押さえ部材５として利用できる。押さえ部材５として弾性部材を使用することにより、振動するフィルター３と一定距離を保って原料とともに動くことができるため、原料中の板状物の不必要な回転を抑制させることができる。押さえ部材５としては、原料との適度な摩擦力を有するように１又は複数の穴を有する部材であってもよい。
　押さえ部材５は、フィルター３上に供給された原料の上に複数枚積層することも可能であるが、積層しすぎると、原料に含まれる部品の形状や大きさのバラツキが大きい対象物に関しては、荷重の調整が難しくなる場合がある。押さえ部材５を原料の上から押しつけるように負荷をかけることも可能であるが、負荷が大きすぎると、押さえ部材５とフィルター３との間に基板などの板状物が詰まってしまう場合がある。
　押さえ部材５の厚みは、使用する原料によって最適な厚みを適宜選択することが可能である。以下に制限されるものではないが、押さえ部材５として例えばゴム材を用いる場合には、厚さ２～２０ｍｍ程度のシート状の部材を原料上へ覆うように配置することが好ましい。原料を押さえ部材５で覆うことにより、電子・電気機器部品上に適度な負荷が加わり、篩別効率が向上する。押さえ部材５上に鉄板などの重りを置いて荷重を調節してもよい。
　押さえ部材５は、図５（ｂ）に示すように、原料の供給側の一端が、振動篩機１に固定された固定端を有しており、原料の排出側の他端が、振動篩機１に固定されない自由端を備えることが好ましい。押さえ部材５の一端が固定されることにより、押さえ部材が原料とともに原料排出側へ流れることを抑制できるとともに、押さえ部材５の他端が自由端となることにより、押さえ部材５の他端が原料の形状及び振動に合わせて動きやすくなるため、原料をより適切に押さえやすくなる。
　押さえ部材５は、図５（ｂ）に示すように、その固定端が、原料をフィルター３上へと供給する振動篩機１の供給口の上方（上端）に固定されている。この固定端を起点として、押さえ部材５が原料の供給側から排出側へ向けてぶら下げられるような構成を有しており、押さえ部材５の自由端が、原料の排出側においてフィルター３上に原料を押さえた状態で上下方向に移動可能となっている。このような構成を有することにより、原料の供給側においては原料が振動しやすくなり、線状物の方向を揃えやすくできるとともに、原料の排出側においては原料の振動による上下移動を、押さえ部材５で押さえることで、線状物をフィルター３の下方へと篩い落としやすくすることができる。
　押さえ部材５は、フィルター３全面を覆うような大きさを有して配置することができる。これにより、フィルター３上にある全ての原料の不必要な回転を１枚の押さえ部材５で押さえることができ、板状物のロッド２の間からの落下を抑制できる。或いは、複数の押さえ部材５を原料の供給方向から原料の排出方向にむけて複数個配置することもできる。
　振動篩機１を用いた原料の篩い分けは、２回以上繰り返すことが好ましい。例えば、原料として電子・電気機器部品を用いた場合は、第一段目の篩い分けにより、電子・電気機器部品中の部品付き基板と部品無し基板の分離を行う。そして、第二段目の篩い分けにより、部品無し基板に対して更に篩い分けを行うことで、電子・電気機器部品全体の約４割程度の基板を篩上側へ移行させることができる。
　また、二段階篩い分けに加えてさらに押さえ部材５による電子・電気機器部品への荷重調整を実施することで、２段階目の篩い分けが終了した時点で電子・電気機器部品に含まれる基板の約７割が篩上側へ移行し、線屑（被覆線）の約９割を篩下側へと移行させることができる。
　フィルター３へ与える振動の大きさは任意であり、線状物の向きを揃えることができる程度の大きさであれば特に制限されない。振動方向は、ロッド２の延在方向と同じ方向、即ち原料の供給方向と平行な方向（前後方向）とすることが好ましい。連続処理を行う場合は、前後方向に加えて更に上下方向に振動させることが好ましい。振幅は原料が前へ進む振幅であれば何でも良く、原料の処理量に応じて適宜設定することができる。フィルター３へ与える振動を供給するための装置は、直線型でも回転型でもいずれでもよく、所定の振動を発生させるものであれば特に限定されない。
　例えば、フィルター３上面に対して垂直方向の振動幅（上下方向の振動幅）及び前後方向の振動幅が０．５～１０ｍｍとなるように、振動を付与することができる。振動幅が大きすぎる場合には線屑の分離効率が低下する場合があり、振動幅が小さすぎる場合には振動の効果が有意に得られなくなることから、振動幅は５～８ｍｍとすることが更に好ましい。或いは、以下の例に制限されるものではないが、フィルター３に振動数５０Ｈｚ程度の振動を与え、振動源からフィルター３へ伝達される振動伝達率（加振率）が１０～９０％の間となるように振動の大きさを調整することができる。
　振動はフィルター３に対し、断続的又は連続的に付与することができる。連続的に振動を付与することで安定的に線屑の回収処理を行うことができ、断続的に振動を付与することで、振動の駆動に必要な動力を省略できる。
　以下に本発明の実施例を比較例と共に示すが、これらの実施例は本発明及びその利点をよりよく理解するために提供するものであり、発明が限定されることを意図するものではない。
　原料として電子・電気機器部品屑原料を使用し、この電子・電気機器部品屑原料を１５ｍ／ｓで風力選別した軽量物に対し、振動篩機（氣工社製、ＶＳＢ－３１２、篩別サイズＷ３００×Ｌ１２００ｍｍ、処理能力０．２ｔ／ｈ）を用いて篩い分けを行った。振動篩機内には図１に示すように、テーブル及びフィルターを並列配置して篩い分けを行った。
　フィルターは、ロッド間間隔１．５ｍｍ、ロッド直径８ｍｍの銅線用フィルターと、ロッド間間隔４．０、５．０、６．０ｍｍ、ロッド直径５ｍｍの被覆線用フィルターのうちのいずれかをテーブルに隣接させて配置した。フィルター上に配置された軽量物上に弾性体（ゴム板）を配置して篩い分けを行った。
＜線屑と基板の選別特性＞
　線屑を含む部品屑として、表１に示す試験材料を用意した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　材料Ａ及びＢを用いて、線径と累積重量割合の関係を評価した結果を図６に示す。図６より、銅線の線形サイズは全て１．５ｍｍ以下に収まることが解った。即ち、フィルターのロッド間距離としては、１．５ｍｍ程度であれば部品屑の中から銅線を選別できることが解る。一方、被覆線は、８割以上の線形サイズが４．０ｍｍ以下であったことから、ロッド間距離としては４．０ｍｍ程度であれば部品屑の中から被覆線を選別できることが解った。
　基板に対しては、図３に示すようなモデリングを行い、材料Ａを線屑として含有する部品屑の中の基板サイズ（直径）をｘｍｍとし、ロッド間距離をｙ、ロッド半径をｒとし、ｒ2＋（ｙ＋２ｒ）2＝（ｘ＋ｒ）2の関係を有するように、ロッド２間の間隔ｙ及び半径ｒを調整するように評価した結果、基板サイズ６．７ｍｍの場合は、ロッド２間距離ｙが４ｍｍのとき、最適なロッド直径２ｒ＝４．８ｍｍとなった。これにより、ロッド直径としては５ｍｍ程度が良好であることが解った。
＜線屑と基板の選別特性＞
　振動篩機内に配置するフィルターとして、ロッド直径８ｍｍ、ロッド間隔１．５ｍｍのフィルターを配置して、部品毎に篩別した場合の各分配率を図７に示す。分配率は、一度篩別した篩上物を再度篩別し、合計３回篩別して、篩下物がほとんど無くなったところで評価した。
　図７に示すように、基板を篩上に残したまま、銅線の約９割を篩下へ移行できていることがわかる。なお、銅線と一緒に、粉状物もほぼ全量分離できた。粉状物も分離することで、選別時のセンサーの誤検知防止と減容による後工程の負荷低減の効果が期待できる。
＜被覆線の分離＞
　振動篩機内に配置するフィルターとして、ロッド直径５ｍｍ、ロッド間隔４．０ｍｍのフィルターを配置して、部品毎に篩別した場合の篩下への分配率を図８に示す。図８に示すように、被覆線の９割以上を篩下へ移行させることができたが、基板も約６割が篩下へ移行した。
　そのため、篩上物と篩下物の基板の特性について評価したところ、篩上物には基板に部品が付着した部品付き基板が多く、篩下物は部品無し基板が多いことが解った。原因としては、部品付き基板がフィルター上方に配置された弾性部材を押し上げたことにより部品無し基板が立ち、ロッド２間から落ちてしまったことが想定された。このため、以下の対策１～４を施した。
（対策１）篩い分け時に弾性部材を上部から押さえつけて固定する。
（対策２）押さえ部材として弾性部材（ゴム板）を積層して荷重をかける。
（対策３）二段階で篩別する（一段目：部品付き基板と部品無し基板の分離、二段目：部品無し基板と線屑との分離）。
（対策４）二段階で篩別する＋押さえ部材を配置してフィルターへかける荷重を調整する。
　対策１では、押さえ部材とフィルターの間に部品付き基板が詰まる場合があった。対策２では、基板に付く部品の種類及び大きさにバラツキが大きく、荷重の調整が困難であった。対策３では、一段目で部品付き基板と部品無し基板の選別を行い、二段目で部品無し基板と線屑との分離を行ったところ、二段目において基板の約４割（６３％）を篩上に移行させることができた。対策４では、二段目において基板の約７割が篩上に移行し、被覆線の約９割が篩下へ移行した。

Claims (16)

  1. 　原料の供給方向に互いに間隔を空けて延在する複数のロッドを備えたフィルターを振動篩機内に配置し、前記フィルター上に、線状物と板状物とを少なくとも含む原料を配置して前記フィルターに振動を与えることにより、前記線状物を篩下側に篩い分けすることを含む線状物の除去方法。
  2. 　前記原料と接触する前記複数のロッドの表面に前記線状物を篩下側に篩い落とすための曲面が形成されていることを含む請求項１に記載の線状物の除去方法。
  3. 　前記複数のロッド間の間隔及び前記複数のロッドの直径が、前記原料中に含まれる前記板状物の大きさに基づいて調整されていることを含む請求項１又は２に記載の線状物の除去方法。
  4. 　前記複数のロッド間の間隔が、前記線状物の代表径の１．２～６倍で、且つ前記板状物の最小短径よりも狭くなるように調整されていることを含む請求項１～３のいずれか１項に記載の線状物の除去方法。
  5. 　前記フィルター上に前記原料を押さえる押さえ部材を配置して篩い分けすることを含む請求項１～４のいずれか１項に線状物の除去方法。
  6. 　前記振動篩機が、前記フィルターの上流側に配置された平板状のテーブルを備え、
    　前記テーブル上に供給された前記原料に振動を与えることにより、前記原料を前記テーブル上で分散させることと、
    　分散させた前記原料を前記テーブル上から前記フィルター上へと供給すること
    　を更に含む請求項１～５のいずれか１項に記載の線状物の除去方法。
  7. 　前記原料が、電子・電気機器部品屑であり、前記板状物が基板屑を含み、前記線状物が線屑を含む請求項１～５のいずれか１項に記載の線状物の除去方法。
  8. 　原料の供給方向に互いに間隔を空けて延在する複数のロッドを備えたフィルターを振動篩機内に配置し、前記フィルター上に、基板屑と線屑とを少なくとも含む原料を配置して前記フィルターに振動を与えることにより、前記線屑を篩下側に篩い分けすることを含む電子・電気機器部品屑の処理方法。
  9. 　前記線屑が、被覆線を含むことを特徴とする請求項８に記載の電子・電気機器部品屑の処理方法。
  10. 　振動篩機と、
    　前記振動篩機内に配置され、原料の供給方向に互いに間隔を空けて延在する複数のロッドを備えたフィルターと、
    　前記フィルターに振動を与える振動付加手段と
    を備え、
    　前記フィルター上に、線状物と板状物とを少なくとも含む原料を配置して前記フィルターに振動を与えることにより、前記線状物を篩下側に篩い分けすることを特徴とする線状物の除去装置。
  11. 　前記フィルター上に配置された前記原料を上部から押さえることが可能な押さえ部材を更に備えることを特徴とする請求項１０に記載の線状物の除去装置。
  12. 　前記押さえ部材が弾性を有することを特徴とする請求項１１に記載の線状物の除去装置。
  13. 　前記押さえ部材が、前記原料の供給側に前記振動篩機に固定された固定端を有し、原料の排出側に前記振動篩機に固定されない自由端を備えることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の線状物の除去装置。
  14. 　前記固定端が、前記原料を前記フィルター上へと供給する供給口の上方に固定されており、前記固定端を起点として、前記押さえ部材が前記原料の供給側から前記排出側へ向けてぶら下げられており、前記押さえ部材の前記自由端が、前記原料の排出側において前記フィルター上に前記原料を押さえた状態で上下方向に移動可能であることを含む請求項１３に記載の線状物の除去装置。
  15. 　前記振動篩機が、前記フィルターの上流側に配置された平板状のテーブルを備え、前記テーブル上に供給された前記原料に振動を与えることにより、前記原料を前記テーブル上で分散させ、分散させた前記原料を前記テーブル上から前記フィルター上へと供給することを含む請求項１０～１４のいずれか１項に記載の線状物の除去装置。
  16. 　前記原料が、電子・電気機器部品屑であり、前記板状物が基板屑を含み、前記線状物が線屑を含む請求項１０～１５のいずれか１項に記載の線状物の除去装置。
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