JPH04354829A - 鋼スクラップからの銅の除去方法 - Google Patents
鋼スクラップからの銅の除去方法Info
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- JPH04354829A JPH04354829A JP3130062A JP13006291A JPH04354829A JP H04354829 A JPH04354829 A JP H04354829A JP 3130062 A JP3130062 A JP 3130062A JP 13006291 A JP13006291 A JP 13006291A JP H04354829 A JPH04354829 A JP H04354829A
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- Japan
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- copper
- iron
- oxidation
- steel scrap
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼スクラップから別の
相として伴われる銅の除去を効率的に行うための方法に
関する。
相として伴われる銅の除去を効率的に行うための方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼スクラップ、特にその主要な供給源の
１つである自動車や家庭電気製品のスクラップには、電
気配線、モーターなどに使われている銅を別の相として
随伴していることが多い。銅を随伴したまま鋼スクラッ
プの溶解が行われると、溶鋼中に銅が溶け込み、鋼の加
工性を害することが知られている。一旦、溶鋼中に溶け
込んだ銅を除去することは容易ではないことが明らかに
されており、これまで、実用的に用いることができる溶
鋼からの銅除去方法は確立されていない状況にある。
１つである自動車や家庭電気製品のスクラップには、電
気配線、モーターなどに使われている銅を別の相として
随伴していることが多い。銅を随伴したまま鋼スクラッ
プの溶解が行われると、溶鋼中に銅が溶け込み、鋼の加
工性を害することが知られている。一旦、溶鋼中に溶け
込んだ銅を除去することは容易ではないことが明らかに
されており、これまで、実用的に用いることができる溶
鋼からの銅除去方法は確立されていない状況にある。
【０００３】したがって、溶鋼中に入る銅の量を少なく
するためには、溶解前にスクラップを処理して銅を除去
できることがのぞましい。今日、通常、シュレッダーな
どによって、スクラップを小片にして、目視・手選や磁
選などによって銅を主とする部分を取り除くという方法
が採られている。しかし、そのような常温での、いわゆ
る機械的な方法で、銅除去の程度は満足できるものでは
ない。
するためには、溶解前にスクラップを処理して銅を除去
できることがのぞましい。今日、通常、シュレッダーな
どによって、スクラップを小片にして、目視・手選や磁
選などによって銅を主とする部分を取り除くという方法
が採られている。しかし、そのような常温での、いわゆ
る機械的な方法で、銅除去の程度は満足できるものでは
ない。
【０００４】このようなスクラップを処理して、別の相
として存在する銅をもっと除去する方法として、次のよ
うな可能性があることが知られている。■ 塩素ガス
を作用させて銅を塩化物として蒸発・分離させる。■
低融点で、しかも銅と合金を作って溶解する金属浴に
浸けて、銅分を溶かし出す。
として存在する銅をもっと除去する方法として、次のよ
うな可能性があることが知られている。■ 塩素ガス
を作用させて銅を塩化物として蒸発・分離させる。■
低融点で、しかも銅と合金を作って溶解する金属浴に
浸けて、銅分を溶かし出す。
【０００５】■ 鋼スクラップを雰囲気中、あるいは
加熱媒体であるフラックス中で加熱して、銅の融点以上
、鋼の融点以下の温度にして銅を溶かし出す。これらの
方法はいずれも、鋼は溶かさないが、必要な程度の加熱
を行って銅については溶解、合金化あるいは反応によっ
てガス化するなどの相変化をさせている。しかし、これ
らは現時点ではいずれも実用に至っていない。
加熱媒体であるフラックス中で加熱して、銅の融点以上
、鋼の融点以下の温度にして銅を溶かし出す。これらの
方法はいずれも、鋼は溶かさないが、必要な程度の加熱
を行って銅については溶解、合金化あるいは反応によっ
てガス化するなどの相変化をさせている。しかし、これ
らは現時点ではいずれも実用に至っていない。
【０００６】これらの可能性がいずれも実用に至ってい
ない理由は、銅ばかりでなく共存する鉄が銅の効率的除
去を阻害していたからである。すなわち、例えば、鋼ス
クラップを雰囲気中、あるいは加熱媒体であるフラック
ス中で加熱して銅を溶かし出す場合には、一旦溶けた銅
が鉄と反応して合金層をつくり、銅の分離がうまく進行
しないという問題がある。
ない理由は、銅ばかりでなく共存する鉄が銅の効率的除
去を阻害していたからである。すなわち、例えば、鋼ス
クラップを雰囲気中、あるいは加熱媒体であるフラック
ス中で加熱して銅を溶かし出す場合には、一旦溶けた銅
が鉄と反応して合金層をつくり、銅の分離がうまく進行
しないという問題がある。
【０００７】いずれの場合にも、銅だけを考えれば原理
的には分離が可能でも、共存する鉄が関与するために銅
分離除去法として実用できない状態にあった。
的には分離が可能でも、共存する鉄が関与するために銅
分離除去法として実用できない状態にあった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上のような実情に鑑
み、本発明は、銅の分離除去の操作を行う時に、鉄の関
与を効率的に抑制する方法を開発し、鋼スクラップから
の銅の除去方法を実用可能なものにすることを課題とす
る。
み、本発明は、銅の分離除去の操作を行う時に、鉄の関
与を効率的に抑制する方法を開発し、鋼スクラップから
の銅の除去方法を実用可能なものにすることを課題とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】種々検討の結果、上記の
課題は銅を別の相として伴う鋼スクラップをＣＯ／ＣＯ
２ 比が０．０１以上、０．３以下の雰囲気で加熱して
最高加熱温度を１１２０℃以上、１２３０℃以下にする
ことによって解決されることがわかった。
課題は銅を別の相として伴う鋼スクラップをＣＯ／ＣＯ
２ 比が０．０１以上、０．３以下の雰囲気で加熱して
最高加熱温度を１１２０℃以上、１２３０℃以下にする
ことによって解決されることがわかった。
【００１０】
【作用】本発明においては、銅を別の相として伴うスク
ラップを加熱するに際して、雰囲気の酸素ポテンシャル
と、最高加熱温度を特定することによって、銅の優先溶
解分離を図ることに着眼した。雰囲気の酸素ポテンシャ
ルをＣＯ／ＣＯ２ 比で示す。
ラップを加熱するに際して、雰囲気の酸素ポテンシャル
と、最高加熱温度を特定することによって、銅の優先溶
解分離を図ることに着眼した。雰囲気の酸素ポテンシャ
ルをＣＯ／ＣＯ２ 比で示す。
【００１１】種々の条件で実験の結果、銅の除去率（た
だし、別の相として存在する銅分について）を特性値と
して、雰囲気の酸素ポテンシャルの影響は図１のように
表されることがわかった。すなわち、銅の除去率は、Ｃ
Ｏ／ＣＯ２ 比が０．０１以上、０．３以下の範囲にあ
る時に大きくなることがわかった。これは以下の理由に
よる。すなわち、ＣＯ／ＣＯ２ 比が限界値より低いと
、鉄の酸化とともに銅の酸化が起こり、その結果溶解し
た銅の分離性が悪くなるためである。一方、ＣＯ／ＣＯ
２ 比が限界値より高すぎると、銅の酸化が起こらず、
鉄の酸化も起こらないか、起こっても酸化量が少なすぎ
るために、溶解した銅が鉄と接触して合金層を作り、そ
のために銅除去率が低下する。しかし、ＣＯ／ＣＯ２
比が上記範囲内にある場合には、酸化鉄が生成するとと
もに、銅の酸化は抑制でき、鉄表面に適正量の酸化鉄皮
膜が生成した後、銅の溶解がおこり、溶融銅相と固体鉄
相の分離が進みやすい。
だし、別の相として存在する銅分について）を特性値と
して、雰囲気の酸素ポテンシャルの影響は図１のように
表されることがわかった。すなわち、銅の除去率は、Ｃ
Ｏ／ＣＯ２ 比が０．０１以上、０．３以下の範囲にあ
る時に大きくなることがわかった。これは以下の理由に
よる。すなわち、ＣＯ／ＣＯ２ 比が限界値より低いと
、鉄の酸化とともに銅の酸化が起こり、その結果溶解し
た銅の分離性が悪くなるためである。一方、ＣＯ／ＣＯ
２ 比が限界値より高すぎると、銅の酸化が起こらず、
鉄の酸化も起こらないか、起こっても酸化量が少なすぎ
るために、溶解した銅が鉄と接触して合金層を作り、そ
のために銅除去率が低下する。しかし、ＣＯ／ＣＯ２
比が上記範囲内にある場合には、酸化鉄が生成するとと
もに、銅の酸化は抑制でき、鉄表面に適正量の酸化鉄皮
膜が生成した後、銅の溶解がおこり、溶融銅相と固体鉄
相の分離が進みやすい。
【００１２】図２は、適正な雰囲気酸素ポテンシャルの
状態において、銅除去率に及ぼす加熱温度の影響を示す
。最高加熱温度が１１２０℃以上、１２３０℃以下の場
合に銅除去率が高くなっている。最高加熱温度が上記の
限界値より低い場合には、たとえ銅の溶融温度以上でも
、溶融銅滴の流れが不良なので、分離が妨げられる。 一方、加熱温度が高すぎると再び銅除去率が低下するの
は、溶解した銅滴が局所的に鉄と接触して、流れ落ちが
阻害されるためである。
状態において、銅除去率に及ぼす加熱温度の影響を示す
。最高加熱温度が１１２０℃以上、１２３０℃以下の場
合に銅除去率が高くなっている。最高加熱温度が上記の
限界値より低い場合には、たとえ銅の溶融温度以上でも
、溶融銅滴の流れが不良なので、分離が妨げられる。 一方、加熱温度が高すぎると再び銅除去率が低下するの
は、溶解した銅滴が局所的に鉄と接触して、流れ落ちが
阻害されるためである。
【００１３】上記のような条件で加熱を行うには、シャ
フト炉、あるいは横型移動層で行うことができる。炉に
よっては、炉から出るガスは完全燃焼させるという要求
を満足させるために、炉内の場所によって雰囲気酸素ポ
テンシャル条件が大幅に異なることがある。その場合、
５００℃以下での酸化の進行は実質的には無視できるの
で、上記の酸素ポテンシャルの必要条件は、スクラップ
が５００℃を越える温度範囲に対して適用される。
フト炉、あるいは横型移動層で行うことができる。炉に
よっては、炉から出るガスは完全燃焼させるという要求
を満足させるために、炉内の場所によって雰囲気酸素ポ
テンシャル条件が大幅に異なることがある。その場合、
５００℃以下での酸化の進行は実質的には無視できるの
で、上記の酸素ポテンシャルの必要条件は、スクラップ
が５００℃を越える温度範囲に対して適用される。
【００１４】
【実施例】シュレッダー屑から、銅を別相として随伴す
る鋼スクラップを選び、それを表１に示すような条件で
加熱して銅を分離する処理を行った。
る鋼スクラップを選び、それを表１に示すような条件で
加熱して銅を分離する処理を行った。
【００１５】
【表１】
【００１６】本発明の条件では鋼スクラップからの銅除
去率（別相として鋼スクラップに随伴されるものについ
て）が大きいことがわかる。処理後の高温スクラップは
電気炉に装入して溶解した。
去率（別相として鋼スクラップに随伴されるものについ
て）が大きいことがわかる。処理後の高温スクラップは
電気炉に装入して溶解した。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明を実施することによ
り、銅を別の相として伴う鋼スクラップから銅の分離を
効率的に行うことができ、スクラップの銅混入問題に対
応できることから、本発明は工業的な効果が大きい。
り、銅を別の相として伴う鋼スクラップから銅の分離を
効率的に行うことができ、スクラップの銅混入問題に対
応できることから、本発明は工業的な効果が大きい。
【図１】銅を別の相として伴う鋼スクラップを加熱した
時の銅の分離除去率におよぼす雰囲気の酸素ポテンシャ
ルの影響を示す。
時の銅の分離除去率におよぼす雰囲気の酸素ポテンシャ
ルの影響を示す。
【図２】同じく銅の分離除去率に及ぼす鋼スクラップの
加熱温度の影響を示す。
加熱温度の影響を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】 銅を別の相として伴う鋼スクラップを
ＣＯ／ＣＯ２ 比が０．０１以上、０．３以下の雰囲気
で加熱して最高加熱温度を１１２０℃以上、１２３０℃
以下にすることを特徴とする鋼スクラップからの銅の除
去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3130062A JPH04354829A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 鋼スクラップからの銅の除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3130062A JPH04354829A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 鋼スクラップからの銅の除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04354829A true JPH04354829A (ja) | 1992-12-09 |
Family
ID=15025108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3130062A Withdrawn JPH04354829A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 鋼スクラップからの銅の除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04354829A (ja) |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP3130062A patent/JPH04354829A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980806 |