JP2000256504A - プラスチックの粉砕方法および該粉砕方法で得られる固体燃料、鉱石用還元剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラスチックを容易に微粉化することが可能
なプラスチックの粉砕方法および該粉砕方法で製造され
る輸送性、貯蔵性、燃焼性に優れた微粉状の固体燃料、
鉱石用還元剤の提供、並びに、堅型炉へのプラスチック
粉砕物の吹き込み方法の提供。 【解決手段】 プラスチックを石炭と混合、粉砕するプ
ラスチックの粉砕方法、および、該粉砕方法で得られた
プラスチックおよび石炭の混合粉砕物である固体燃料、
鉱石用還元剤、並びに、前記粉砕方法で得られたプラス
チックおよび石炭の混合粉砕物を、銑鉄を製造する堅型
炉のレースウェイ内に吹き込む堅型炉へのプラスチック
粉砕物の吹き込み方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチックの粉
砕方法および該粉砕方法で製造される固体燃料、鉱石用
還元剤、並びに、堅型炉へのプラスチック粉砕物の吹き
込み方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、プラスチック使用量の増加に伴っ
て大量の廃プラスチックが排出されており、その処理が
大きな社会問題となっている。廃プラスチックを埋立や
焼却によらずに有効利用する手段の１つとして、廃プラ
スチックを固体燃料として使用する方法が知られてい
る。

【０００３】すなわち、廃プラスチックを粉砕して固体
燃料とする方法（特開平４−332792号公報参照）、廃プ
ラスチックを溶媒存在下、加熱・溶融した後、冷却・固
化して得られる固体を粉砕して固体燃料とする方法（特
公昭57−16160号公報参照）が知られている。一方、廃
プラスチックを固体燃料として用いる場合、輸送性、貯
蔵性、燃焼性などの向上のため十分に微粉砕する必要が
ある。

【０００４】しかし、プラスチックは、強靱で延性に優
れ、また、粉砕時の摩擦熱によって軟化し易いため、必
ずしも粉砕性は良好ではない。そのため、プラスチック
から微粉状の固体燃料や鉱石用還元剤を得るためには、
長時間の粉砕や冷却などが必要である。このため、微粉
状の固体燃料や鉱石用還元剤を容易に得ることは困難で
あった。

【０００５】プラスチックの粉砕性を向上する方法とし
て、粉砕時の摩擦熱による軟化を防ぐため粉砕時に水を
添加する方法、熱硬化性樹脂などの粉砕促進剤を添加す
る方法（特開平８−1669号公報参照）が知られている。
しかしながら、前者の方法は、得られる微粉を、燃料も
しくは鉱石用還元剤として使用する前に乾燥する必要が
あり、また、後者の方法は、高価な熱硬化性樹脂を添加
する必要があるためいずれも経済性に問題があると共
に、粉砕性も不十分であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した従
来技術の問題点を解決し、プラスチックを容易に微粉化
することが可能なプラスチックの粉砕方法および該粉砕
方法で製造される輸送性、貯蔵性、燃焼性に優れた微粉
状の固体燃料、鉱石用還元剤を提供すること、並びに、
堅型炉へのプラスチック粉砕物の吹き込み方法を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記した
目的を達成するために各種方法を検討した結果、プラス
チックを石炭とともに粉砕することで、プラスチックを
効率的に微粉化できることを見出した。すなわち、プラ
スチックを石炭とともに粉砕すると、硬く脆い石炭の粉
砕片が、プラスチックの粉砕を促進し、プラスチック単
独を粉砕する場合と比べて極めて細かい微粉状プラスチ
ックを得ることができることを見出した。

【０００８】また、上記方法で得られたプラスチックと
石炭との混合微粉末は、輸送性、貯蔵性、燃焼性に優
れ、ボイラ、キルン、キュポラなどの固体燃料、高炉な
ど銑鉄製造のための堅型炉の鉱石用還元剤として極めて
有用であることを見出した。すなわち、第１の発明は、
プラスチックを石炭と混合、粉砕することを特徴とする
プラスチックの粉砕方法である。

【０００９】前記した第１の発明においては、石炭とプ
ラスチックとの混合比率である石炭／プラスチック〔重
量比〕が95／５〜５／95であることが好ましい（第１の
発明の第１の好適態様）。また、前記した第１の発明、
第１の発明の第１の好適態様においては、前記プラスチ
ックが、石炭と混合前に、予め、熱処理した後、冷却、
固化して得られたプラスチック熱処理物であることが好
ましい（第１の発明の第２の好適態様、第３の好適態
様）。

【００１０】また、前記した第１の発明、第１の発明の
第１の好適態様においては、前記プラスチックが、石炭
と混合前に、予め、プラスチックと有機溶媒を混合し、
該混合物を熱処理した後、冷却、固化して得られたプラ
スチック熱処理物であることが好ましい（第１の発明の
第４の好適態様、第５の好適態様）。また、前記した第
１の発明の第４の好適態様、第５の好適態様において
は、前記有機溶媒が、石油系有機溶媒および／または石
炭系有機溶媒であることが好ましい（第１の発明の第６
の好適態様、第７の好適態様）。

【００１１】第２の発明は、前記した第１の発明、第１
の発明の第１の好適態様〜第７の好適態様のいずれかの
プラスチックの粉砕方法で得られたプラスチックおよび
石炭の混合粉砕物であることを特徴とする固体燃料であ
る。第３の発明は、前記した第１の発明、第１の発明の
第１の好適態様〜第７の好適態様のいずれかのプラスチ
ックの粉砕方法で得られたプラスチックおよび石炭の混
合粉砕物であることを特徴とする鉱石用還元剤である。

【００１２】第４の発明は、前記した第１の発明、第１
の発明の第１の好適態様〜第７の好適態様のいずれかの
プラスチックの粉砕方法で得られたプラスチックおよび
石炭の混合粉砕物を、銑鉄を製造する堅型炉のレースウ
ェイ内に吹き込むことを特徴とする堅型炉へのプラスチ
ック粉砕物の吹き込み方法である。なお、前記した第１
の発明〜第４の発明および第１の発明〜第４の発明の各
好適態様においては、プラスチックと石炭は、予めプラ
スチックと石炭を混合して得られた混合物を粉砕機に供
給し、粉砕してもよいし、粉砕機にプラスチックと石炭
を別々に供給後、混合状態で粉砕してもよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、本発明に係わる
I.プラスチック、II. 熱処理、III.石炭、IV. 粉砕方
法、V.固体燃料および鉱石用還元剤の順に、さらに詳細
に説明する。 〔I.プラスチック：〕本発明の対象とするプラスチック
としては、単一種類のプラスチックや複数種類のプラス
チックの混合物以外に、都市ごみ、産業廃棄物などに含
まれる廃プラスチックや容器包装材料、および電気製
品、自動車などの解体過程で発生する廃プラスチックな
どが使用できる。

【００１４】具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレ
ンなどのポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレ
ン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネートお
よびナイロンやその他の熱可塑性樹脂、および熱硬化性
樹脂など全てのプラスチックに適用可能である。また、
上記プラスチックの内の１種または２種以上を用いるこ
とができる。

【００１５】また、プラスチック中には、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン、塩素化ポリエチレンなどハロ
ゲン元素を含有するプラスチックが含まれていてもよ
い。この場合、予め、プラスチックを150 ℃以上の温度
で加熱・溶融し、ハロゲンを塩化水素などのハロゲン化
水素として脱ハロゲン処理することが好ましい。これ
は、プラスチック粉砕物中にハロゲン元素が含まれてい
ると、固体燃料や鉱石用還元剤として用いた場合に、炉
が破損したり炉内耐火物が浸食されるおそれがあるため
である。

【００１６】プラスチック中には、粉砕性や燃焼性を損
なわない範囲で、プラスチック以外の紙、繊維、木類、
ガラス類、金属などが含まれていてもよいが、本発明の
方法にしたがって粉砕する前に、手選別や磁石、風力を
用いた選別により必要最低限のこれらの異物を除去した
り、あるいは、後記する熱処理時にプラスチックを溶融
した際に、ろ過などによりこれらの異物を除去すること
も可能である。

【００１７】〔II. 熱処理：〕本発明においては、プラ
スチックとして、プラスチックを石炭と混合、粉砕する
前に予め熱処理し、冷却して得られるプラスチック熱処
理物を用いることが好ましい。これは、上記熱処理によ
ってプラスチックの粉砕性が向上すると共に、プラスチ
ックがハロゲン元素を含有する場合、脱ハロゲンが行え
るためである。

【００１８】本発明においては、プラスチックの粉砕性
を向上し、高脱ハロゲン率を得るために、熱処理温度は
150 ℃以上が好ましく、さらには150 〜400 ℃がより好
ましい。熱処理温度が150 ℃未満の場合、粉砕性向上の
効果が少なく、逆に熱処理温度が400 ℃を超える場合、
プラスチックの油化、ガス化が進行し、固体として得ら
れるプラスチック熱処理物の収率が低下する。

【００１９】また、熱処理は、攪拌のし易さなどから、
有機溶媒存在下で行うことが好ましい。プラスチックと
有機溶媒との混合物における有機溶媒とプラスチックと
の重量比率、すなわち、有機溶媒／プラスチック〔重量
比〕の好適範囲は、0.1 〜10であり、より好ましくは0.
5 〜５の範囲である。

【００２０】重量比が0.1 未満の場合、系の粘度が高く
なり取扱いが困難となり、また脱ハロゲンが生じにく
い。また、逆に重量比が10を超える場合、反応容器の大
きさや、プラスチック処理物から有機溶媒を除去する際
の蒸留コストの面で不利となる。有機溶媒としては、プ
ラスチックを溶解および／または膨潤するものであれ
ば、その種類は特に制限されるものではないが、入手の
容易さ、価格などの面から石油系有機溶媒および／また
は石炭系有機溶媒を用いることが好ましい。

【００２１】また、有機溶媒を用いる場合も、プラスチ
ックの溶解性や攪拌性を向上するために、熱処理温度は
150 ℃以上が好ましく、さらには150 〜400 ℃がより好
ましい。有機溶媒を用いる場合の熱処理温度が150 ℃未
満の場合、プラスチックの溶解性や攪拌性の向上効果が
少なく、逆に400 ℃を超える場合、蒸発する有機溶媒の
冷却、還流操作が困難となったり、プラスチックの油
化、ガス化が進行し、固体として得られるプラスチック
熱処理物の収率が低下する。

【００２２】また、有機溶媒としては、沸点が150 ℃以
上の有機溶媒を用いることが好ましい。したがって、石
油系有機溶媒としては、Ａ重油、Ｃ重油、軽油および灯
油から選ばれる１種または２種以上を用いることが、よ
り好ましい。また、石炭系有機溶媒としては、石炭系タ
ールおよび／または石炭系タールの蒸留留出分を用いる
ことが好ましい。

【００２３】石炭系有機溶媒の具体例としては、石炭系
タール、石炭系タールの蒸留留出分である粗ナフサ油、
ナフタレン洗浄油、クレオソート油およびアントラセン
油などが適している。これらの溶媒は、単独で用いても
よく、これらの内２種以上を混合して用いてもよい。

【００２４】本発明によれば、有機溶媒と混合した状態
でプラスチックを加熱することによって、系の粘度が低
下し、被処理物の攪拌が容易になるばかりでなく、均一
な加熱が可能となり、局部加熱によるプラスチックの過
度の分解、油化を抑制し、固体の収率を高くすることが
できる。また、有機溶媒を用いる場合、熱処理後、使用
した有機溶媒を除去せずに、冷却・固化し、本発明の方
法で粉砕した後、固体燃料や鉱石用還元剤として用いて
もよいし、有機溶媒の一部または全部を蒸留によって回
収し、再利用してもよい。

【００２５】蒸留法としては、常圧蒸留、減圧蒸留いず
れでもよいが、減圧蒸留が、低沸点成分の除去率が高い
ため好ましい。なお、本発明においては、得られる固体
中の有機溶媒の残存量を少なくすると、プラスチック熱
処理物の粉砕時および粉砕後の粒子同士の二次凝集を防
止することができる。

【００２６】固体中の有機溶媒の残存量は特に制限され
ないが、二次凝集防止と経済性との兼ね合いから、好ま
しくは0.5 〜50重量％の範囲である。本発明において
は、熱処理を行う場合、原料となるプラスチック、廃プ
ラスチックは、そのまま処理することもできるが、熱処
理用の反応容器内への供給を容易とするため、予め粗粉
砕することが望ましい。

【００２７】〔III.石炭：〕本発明で用いる石炭の種類
は特に制限されず、いかなる種類の石炭を用いてもよ
い。具体的には、例えば、歴青炭、無煙炭、泥炭、褐炭
および亜炭から選ばれる１種または２種以上を用いるこ
とができる。

【００２８】これらのうち、特に、燃焼性や粉砕促進効
果の面から、歴青炭および／または無煙炭を用いること
が好ましい。また、粉砕時の石炭とプラスチックの混合
比率は、特に制限されないが、好ましくは、石炭とプラ
スチックとの混合比率である石炭／プラスチック〔重量
比〕が95／５〜５／95であることが好ましく、さらに
は、該重量比が、80/20 〜20/80 であることがより好ま
しい。

【００２９】上記重量比が５／95未満の場合、石炭との
混合粉砕に伴うプラスチックの十分な粉砕性向上効果を
得ることが困難となり、逆に、上記重量比が95／５を超
える場合、プラスチックの粉砕処理量が低下し好ましく
ない。 〔IV. 粉砕方法：〕本発明においては、プラスチックと
石炭は、予めプラスチックと石炭を混合して得られた混
合物を粉砕機に供給し、粉砕してもよいし、粉砕機にプ
ラスチックと石炭を別々に供給後、混合状態で粉砕して
もよい。

【００３０】粉砕機としては、いかなる種類の粉砕機を
用いてもよく、例えば、ハンマーミル、ビンミル、ジェ
ットミル、ボールミル、振動ボールミル、または遠心ボ
ールミルなどを用いることができる。特に、微粉末を得
る方法として、ハンマーミルや振動ボールミルを用いる
ことが好ましい。

【００３１】また、本発明で得られるプラスチックと石
炭の混合微粉の粒径は、後記する80％通過篩径〔：Ｄ(8
0)〕で評価した場合、好ましくはＤ(80)が1.5mm 以下、
さらにはＤ(80)が1.2mm 以下であることがより好まし
い。これは、Ｄ(80)が1.5mm 以下の場合、輸送性、貯蔵
性および燃焼性のいずれにも優れた本発明の粉砕物が得
られるためである。

【００３２】〔V.固体燃料および鉱石用還元剤：〕本発
明によれば、容易に、極めて微粉状の燃焼性、貯蔵性、
輸送性に優れた固体燃料および鉱石用還元剤を得ること
ができる。すなわち、例えば後記する80％通過篩径〔：
Ｄ(80)〕で1.5mm 以下の燃焼性、貯蔵性、輸送性に優れ
た固体燃料および鉱石用還元剤を得ることができる。

【００３３】また、本発明によって得られる粉砕物は、
石炭と混合されており、燃焼性に優れるため、ボイラ、
キルン、キュポラなどの固体燃料として、また、高炉な
どの銑鉄を製造する堅型炉の鉄鉱石用還元剤として有効
に使用することができる。上記した堅型炉で使用する場
合、堅型炉の炉頂から装入することも可能であるが、鉱
石還元剤および燃料としての利用効率の面から、本発明
で得られるプラスチックと石炭の微粉状混合物を、堅型
炉の送風羽口前に形成されるレースウェイ内に吹き込む
ことが好ましい。

【００３４】また、本発明で得られるプラスチックと石
炭の微粉状混合物を重油と混合したスラリーをレースウ
ェイ内に吹き込むことも可能である。レースウェイ内に
吹き込む方法としては、ブローパイプ方式、羽口吹き込
み方式のいずれも用いることが可能であり、吹き込み方
式は特に制限されるものではない。

【００３５】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体
的に説明する。先ず、本実施例における粉砕性評価試験
について説明する。 〔粉砕性評価試験：〕ハンマーミル型粉砕機（朋来鉄工
所製）に目開きが２mm（円孔）の篩を装着し、試料300g
を投入し、15分間粉砕した後、粉砕物（微粉）を篩上と
篩下に篩い分けた。

【００３６】篩下は、さらに、目開きが1.18mm（角孔）
の篩と目開きが0.6 mm（角孔）の篩で篩い分けた。上記
した篩い分け後、粒径：２mm超え、粒径：1.18mm超
え、２mm以下、粒径：0.6 mm超え、1.18mm以下、粒
径：0.6mm 以下の４つのフラクションそれぞれの重量分
率を測定した。

【００３７】次に、下記式(1) 〔Rosin-Rammler-Bennet
の式〕を変形して得られる下記式(2) に、上記で得られ
た４つのフラクションそれぞれの重量分率と篩い目の径
を代入し、最小二乗法で下記式(2) の比例定数ｎ、ｂを
求めた。 Ｒ（Dp）＝ 100・exp ｛−（Dp／De）ⁿ ｝……………………(1) log｛log[100 ／Ｒ（Dp）] ｝＝ｎ・logDp ＋log(b)………(2) 上記式(1) 、(2) 中、Ｒ（Dp）は篩い目Dpの積算篩い上
重量％、Deは粒度特性数〔：Ｒ（Dp）＝36.8重量％に対
応する数〕、ｎは均等数（：粉粒体の粒度分布の均一性
を評価する指数）、ｂは定数であり、粉粒体の微細性を
評価する指数を示す。

【００３８】次に、得られた直線式から全粒子の80重量
％が通過する篩い目の径〔：80％通過篩径と記し、Ｄ(8
0)とも略記する〕を求め、粉砕粒子の細かさの指標とし
た。すなわち、Ｄ(80)の値が小さい程、供試試料の粉砕
性が良好であることを示す。 （比較例１）石炭（歴青炭、約５cm角のブロック状）30
0gについて前記した粉砕性評価試験を行い、80％通過篩
径〔：Ｄ(80)〕を算出した。

【００３９】試験結果を表１、図１に示す。 （比較例２）市販のポリエチレンシートを約10cm角に切
断したもの300gについて前記した粉砕性評価試験を行
い、80％通過篩径〔：Ｄ(80)〕を算出した。試験結果を
表１に示す。

【００４０】（比較例３）市販のポリエチレンシートを
約10cm角に切断したもの100g、市販の板状ポリプロピレ
ンを約10cm角に切断したもの100g、および市販の板状ポ
リスチレンを約10cm角に切断したもの100gを混合し、得
られたプラスチック混合物について前記した粉砕性評価
試験を行い、80％通過篩径〔：Ｄ(80)〕を算出した。

【００４１】試験結果を表１に示す。 （比較例４）ポリエチレン樹脂のペレット180g、ポリプ
ロピレン樹脂のペレット156g、ポリスチレン樹脂のペレ
ット216g、ポリエチレンテレフタレート樹脂のペレット
12g、ポリ塩化ビニル樹脂のペレット36g ( いずれも市
販品）を混合した後、2.5 ｌのステンレス製反応容器に
投入し、320 ℃の温度で３時間撹拌した。

【００４２】加熱・撹拌中に発生した塩化水素は、水槽
中でトラップし、指示薬としてフェノールフタレインを
用いて、2N-NaOH 標準水溶液で滴定した。その結果、塩
酸発生量は20.3g であり、理論塩酸含有量から算出した
脱塩素率は93.5％であった。加熱・撹拌終了後、反応容
器を冷却し、固体の熱処理物〔プラスチック熱処理物
(A) と記す〕を取り出した。

【００４３】上記で得られたプラスチック熱処理物(A)
のうち約300gを秤り取り、前記した粉砕性評価試験を行
い、80％通過篩径〔：Ｄ(80)〕を算出した。試験結果を
表１に示す。 （比較例５）ポリエチレン樹脂のペレット180g、ポリプ
ロピレン樹脂のペレット156g、ポリスチレン樹脂のペレ
ット216g、ポリエチレンテレフタレート樹脂のペレット
12g、ポリ塩化ビニル樹脂のペレット36g ( いずれも市
販品）を混合した後、重油1200g とともに2.5 ｌのステ
ンレス製反応容器に投入し、320 ℃の温度で３時間撹拌
した。

【００４４】加熱・撹拌中に発生した塩化水素は、水槽
中でトラップし、指示薬としてフェノールフタレインを
用いて、2N-NaOH 標準水溶液で滴定した。その結果、塩
酸発生量は21.2g であり、理論塩酸含有量から算出した
脱塩素率は97.6％であった。加熱・撹拌終了後、減圧蒸
留を行い約1000g の重油を除去した後、反応容器を冷却
し、固体の熱処理物〔プラスチック熱処理物(B) と記
す〕を取り出した。

【００４５】上記で得られたプラスチック熱処理物(B)
のうち約300gを秤り取り、前記した粉砕性評価試験を行
い、80％通過篩径〔：Ｄ(80)〕を算出した。試験結果を
表１、図１に示す。 （比較例６）家庭で使用したプラスチック容器、プラス
チックトレー、ラップ類を合計約１kg集め、水で洗浄、
乾燥した後、約２cm角に粉砕した。

【００４６】得られた粉砕物のうち約600gを重油1200g
とともに2.5 ｌのステンレス製反応容器に投入し、320
℃の温度で３時間撹拌した。加熱・撹拌中に発生した塩
化水素は、水槽中でトラップし、指示薬としてフェノー
ルフタレインを用いて、2N-NaOH 標準水溶液で滴定し
た。その結果、塩酸発生量は、10.5g であった。

【００４７】加熱・撹拌終了後、減圧蒸留を行い約1000
g の重油を除去した後、反応容器を冷却し、固体の熱処
理物〔プラスチック熱処理物(C) と記す〕を取り出し
た。上記で得られたプラスチック熱処理物(C) のうち約
300gを秤り取り、前記した粉砕性評価試験を行い、80％
通過篩径〔：Ｄ(80)〕を算出した。試験結果を表１に示
す。

【００４８】（比較例７）市販のポリエチレンシートを
約10cm角に切断したもの150gおよび熱硬化性樹脂として
市販の板状エポキシ樹脂を約10cm角に切断したもの150g
を混合し、得られたプラスチック混合物について前記し
た粉砕性評価試験を行い、80％通過篩径〔：Ｄ(80)〕を
算出した。

【００４９】試験結果を表１に示す。 （実施例１）比較例１で使用した石炭150gおよび比較例
２で使用したポリエチレンシートの切断物150gを秤り取
り、粉砕機に投入し、前記した粉砕性評価試験を行い、
80％通過篩径〔：Ｄ(80)〕を算出した。

【００５０】試験結果を表１に示す。 （実施例２）比較例１で使用した石炭150gおよび比較例
３で使用したプラスチック混合物150gを秤り取り、粉砕
機に投入し、前記した粉砕性評価試験を行い、80％通過
篩径〔：Ｄ(80)〕を算出した。

【００５１】試験結果を表１に示す。 （実施例３）比較例１で使用した石炭150gおよび比較例
４で得られたプラスチック熱処理物(A) 150gを秤り取
り、粉砕機に投入し、前記した粉砕性評価試験を行い、
80％通過篩径〔：Ｄ(80)〕を算出した。

【００５２】試験結果を表１に示す。 （実施例４）比較例１で使用した石炭150gおよび比較例
５で得られたプラスチック熱処理物(B) 150gを秤り取
り、粉砕機に投入し、前記した粉砕性評価試験を行い、
80％通過篩径〔：Ｄ(80)〕を算出した。

【００５３】試験結果を表１、図１に示す。 （実施例５〜８）石炭および比較例５と同様の方法で得
られたプラスチック熱処理物(B) の全量を300gとし、表
１に示した割合で両者を粉砕機に投入し、前記した粉砕
性評価試験を行い、80％通過篩径〔：Ｄ(80)〕を算出し
た。

【００５４】試験結果を表１および図１に示す。 （実施例９）比較例１で使用した石炭150gおよび比較例
６で得られたプラスチック熱処理物(C) 150gを秤り取
り、粉砕機に投入し、前記した粉砕性評価試験を行い、
80％通過篩径〔：Ｄ(80)〕を算出した。

【００５５】試験結果を表１に示す。 （実施例10）比較例１で使用した石炭100g、市販のポリ
エチレンシートを約10cm角に切断したもの100gおよび熱
硬化性樹脂として市販の板状エポキシ樹脂を約10cm角に
切断したもの100gを混合し、得られたプラスチック混合
物について前記した粉砕性評価試験を行い、80％通過篩
径〔：Ｄ(80)〕を算出した。

【００５６】試験結果を表１に示す。 （参考例１）比較例１および比較例２の粉砕性評価試験
における分級操作で得られた粒度分布（表１参照）か
ら、石炭：50重量％、ポリエチレンシート：50重量％を
いっしょに粉砕した場合の理論粒度分布〔：粉砕時に石
炭とプラスチックが相互に全く干渉しない場合の粒度分
布〕を下記式(3) 〜(6) によって計算し、その結果に基
づき理論80％通過篩径〔：Ｄ(80)〕を算出した。

【００５７】算出結果を表１に示す。 粒径＞２mmの理論粒子量： 0.2重量％×0.5 ＋60.9重
量％×0.5 ＝30.6重量％ ２mm≧粒径＞1.18mmの理論粒子量：11.6重量％×0.5
＋25.5重量％×0.5 ＝18.6重量％ 1.18mm≧粒径＞0.6mm の理論粒子量：46.3重量％×0.
5 ＋12.3重量％×0.5＝29.3重量％ 0.6mm ≧粒径の理論粒子量：41.9重量％×0.5 ＋ 1.3
重量％×0.5 ＝21.6重量％ （参考例２〜９）比較例１〜６の粉砕性評価試験におけ
る分級操作で得られた粒度分布（表１参照）から、表１
の実施例２〜９に示した石炭とプラスチックまたはプラ
スチック熱処理物の割合で配合し、粉砕した時の理論粒
度分布〔：粉砕時に石炭とプラスチックが相互に全く干
渉しない場合の粒度分布〕を、参考例１と同様の方法で
計算し、その結果に基づきそれぞれの場合の理論80％通
過篩径〔：Ｄ(80)〕を算出した。

【００５８】算出結果を表１に示す。また、参考例４〜
８の算出結果を、実施例４〜８と対比して図１に示す。
実施例と実施例に対応する参考例を比較すると、いずれ
の場合も、参考例に比べて実施例の方が80％通過篩径が
小さい値を示しており、実施例の粉砕効果が優れている
ことが分かる。

【００５９】すなわち、本発明によれば、プラスチック
を石炭と共に粉砕することによって、プラスチックの粉
砕性を向上することが可能となった。 （実施例10）大型の反応容器および粉砕機を使用し、そ
れぞれ実施例２〜４、９と同様の方法でプラスチックを
処理し、微粉プラスチックと微粉石炭との混合物である
４種類のプラスチック粉砕物を得た。

【００６０】次に、４種類の上記プラスチック粉砕物そ
れぞれについて、高炉、ボイラ、キルンおよびキュポラ
における鉄鉱石の還元剤もしくは燃焼用の固体燃料とし
て使用した。その結果、本発明で得られたプラスチック
粉砕物は、高炉のレースウェイ内に吹き込むことがで
き、鉄鉱石の還元剤として使用できた。

【００６１】また、ボイラ、キルン、キュポラにおける
燃焼用の固体燃料として使用でき、燃焼性が優れてい
た。

【００６２】

【表１】

【００６３】

【表２】

【００６４】

【発明の効果】本発明によれば、プラスチックの粉砕性
が向上し、燃焼性、貯蔵性、輸送性に優れた極めて微粉
状の固体燃料および鉱石用還元剤を得ることが可能とな
った。さらに、本発明のより好適な態様によれば、残存
塩素量が少ない無公害かつ上記の優れた性能を有する固
体燃料および鉱石用還元剤を得ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】プラスチックを石炭とともに粉砕した場合の、
80％通過篩径の実測値および理論値の対比を示すグラフ
である。

フロントページの続き (72)発明者 信澤 達也 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 鈴木 利英 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 侍留 誠 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 宮川 和也 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 運崎 秀明 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 Ｆターム(参考） 4D004 AA07 AA08 AC05 BA03 CA04 CB13 CC20 4F301 AA11 AA12 AA15 AA16 AA17 AA21 AA25 AA26 AA27 BE01 CA32 4H015 AA02 AA10 AA17 AB01 BB01 BB10 CA03 CB01 4K001 BA22 CA01 CA09

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラスチックを石炭と混合、粉砕するこ
   とを特徴とするプラスチックの粉砕方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のプラスチックの粉砕方法
   で得られたプラスチックおよび石炭の混合粉砕物である
   ことを特徴とする固体燃料。
3. 【請求項３】 請求項１記載のプラスチックの粉砕方法
   で得られたプラスチックおよび石炭の混合粉砕物である
   ことを特徴とする鉱石用還元剤。
4. 【請求項４】 請求項１記載のプラスチックの粉砕方法
   で得られたプラスチックおよび石炭の混合粉砕物を、銑
   鉄を製造する堅型炉のレースウェイ内に吹き込むことを
   特徴とする堅型炉へのプラスチック粉砕物の吹き込み方
   法。