JPH04354833A - 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
- Publication number
- JPH04354833A JPH04354833A JP3130063A JP13006391A JPH04354833A JP H04354833 A JPH04354833 A JP H04354833A JP 3130063 A JP3130063 A JP 3130063A JP 13006391 A JP13006391 A JP 13006391A JP H04354833 A JPH04354833 A JP H04354833A
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- JP
- Japan
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- copper
- steel scrap
- steel
- temperature
- chlorine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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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、とく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。
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。
【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、例えば塩素の
ように銅を気化除去する作用があるものは、同時に鉄と
も反応する。その結果、高価な反応ガスが鉄との反応に
消耗され、また分離したものが再び鉄と銅の混合物にな
り有効利用でき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、例えば塩素の
ように銅を気化除去する作用があるものは、同時に鉄と
も反応する。その結果、高価な反応ガスが鉄との反応に
消耗され、また分離したものが再び鉄と銅の混合物にな
り有効利用できないという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上のような事情に鑑
み、本発明は、銅を別相として随伴する鋼スクラップを
塩素で処理して銅を優先的に分離し、鋼スクラップから
の銅除去を実用的なものにすることを課題とするもので
ある。
み、本発明は、銅を別相として随伴する鋼スクラップを
塩素で処理して銅を優先的に分離し、鋼スクラップから
の銅除去を実用的なものにすることを課題とするもので
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】種々検討の結果、上記の
課題は銅を別相として伴う鋼スクラップを、ＣＯ／ＣＯ
２ 比が０．０３以下、水蒸気含有率が５％以上の雰囲
気で５７０℃を越えない温度に加熱した後、塩素を含む
雰囲気で処理すれば解決できることがわかった。
課題は銅を別相として伴う鋼スクラップを、ＣＯ／ＣＯ
２ 比が０．０３以下、水蒸気含有率が５％以上の雰囲
気で５７０℃を越えない温度に加熱した後、塩素を含む
雰囲気で処理すれば解決できることがわかった。
【０００９】
【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、雰囲気のガス組成と、最高
加熱温度を特定することによって鋼部分に緻密な皮膜を
形成し、引き続いて塩素を含む雰囲気で処理した時の鉄
との反応を極小に抑えることに着目した。雰囲気の酸素
ポテンシャルをＣＯ／ＣＯ２ 比で表す。
ラップを加熱するに際して、雰囲気のガス組成と、最高
加熱温度を特定することによって鋼部分に緻密な皮膜を
形成し、引き続いて塩素を含む雰囲気で処理した時の鉄
との反応を極小に抑えることに着目した。雰囲気の酸素
ポテンシャルをＣＯ／ＣＯ２ 比で表す。
【００１０】種々の条件で酸化皮膜を作らせてから、塩
素ガスを反応させて、出て来るガスの中のＣｕ／Ｆｅ重
量比を調べた。この特性値の値が大きいほど、銅が優先
的に除去されたことになり、プロセスとしては有利にな
る。図１は、酸化膜生成処理時の最高加熱温度と、引き
続いて塩素ガス処理を行った時に得られるガス中のＣｕ
／Ｆｅ重量比の関係を示す。塩素処理を行う温度が５７
０℃以上の場合には、酸化皮膜形成処理の条件に拘わら
ずＣｕ／Ｆｅが低い。これは、塩素と鉄の反応速度が大
きくなるため、鉄の気化を抑制することはむづかしいた
めである。したがって、塩素処理を行う温度は５７０℃
を越えないことが必要である。その場合には酸化皮膜形
成処理時の温度の影響が顕著になる。すなわち、５７０
℃を越える温度で酸化処理して、５７０℃以下の温度で
塩素処理すると、Ｃｕ／Ｆｅの比を高く保つことがむず
かしい。一方、酸化皮膜形成処理時の温度が低すぎると
Ｃｕ／Ｆｅ比を大きくすることはむづかしい。この現象
は次のように解釈される。温度が高いほど酸化皮膜の生
成速度が大きいが、５７０℃を超える温度で酸化皮膜形
成処理をして５７０℃以下に温度を下げて塩素処理する
と、５７０℃を越える温度で生成したＦｅ３ Ｏ４ や
Ｆｅ２ Ｏ３ が分解してＦｅＯとＦｅになる際に、ク
ラックを生じて皮膜の健全性が損なわれ、また生成した
Ｆｅ部が塩素ガスによっておかされ、さらに酸化皮膜の
健全性が阻害されるためと思われる。したがって、酸化
皮膜形成処理の温度は５７０℃を越えないことが必要で
ある。
素ガスを反応させて、出て来るガスの中のＣｕ／Ｆｅ重
量比を調べた。この特性値の値が大きいほど、銅が優先
的に除去されたことになり、プロセスとしては有利にな
る。図１は、酸化膜生成処理時の最高加熱温度と、引き
続いて塩素ガス処理を行った時に得られるガス中のＣｕ
／Ｆｅ重量比の関係を示す。塩素処理を行う温度が５７
０℃以上の場合には、酸化皮膜形成処理の条件に拘わら
ずＣｕ／Ｆｅが低い。これは、塩素と鉄の反応速度が大
きくなるため、鉄の気化を抑制することはむづかしいた
めである。したがって、塩素処理を行う温度は５７０℃
を越えないことが必要である。その場合には酸化皮膜形
成処理時の温度の影響が顕著になる。すなわち、５７０
℃を越える温度で酸化処理して、５７０℃以下の温度で
塩素処理すると、Ｃｕ／Ｆｅの比を高く保つことがむず
かしい。一方、酸化皮膜形成処理時の温度が低すぎると
Ｃｕ／Ｆｅ比を大きくすることはむづかしい。この現象
は次のように解釈される。温度が高いほど酸化皮膜の生
成速度が大きいが、５７０℃を超える温度で酸化皮膜形
成処理をして５７０℃以下に温度を下げて塩素処理する
と、５７０℃を越える温度で生成したＦｅ３ Ｏ４ や
Ｆｅ２ Ｏ３ が分解してＦｅＯとＦｅになる際に、ク
ラックを生じて皮膜の健全性が損なわれ、また生成した
Ｆｅ部が塩素ガスによっておかされ、さらに酸化皮膜の
健全性が阻害されるためと思われる。したがって、酸化
皮膜形成処理の温度は５７０℃を越えないことが必要で
ある。
【００１１】しかし、酸化皮膜の形成速度は温度が低い
ほど小さくなるのが問題で、必要な厚みの酸化皮膜が形
成していないと、やはり鉄が塩素によっておかされて気
化する。５７０℃を越えないという制約化で緻密でかつ
十分な厚みの酸化皮膜を形成させる条件の検討を行った
。その結果を図２に、酸化皮膜形成処理時の％Ｈ２ Ｏ
とＣＯ／ＣＯ２ 比が、塩素処理時の反応後のガス中の
Ｃｕ／Ｆｅにおよぼす影響という形で示している。特性
値であるＣｕ／Ｆｅを十分に大きい値に保つためには、
ＣＯ／ＣＯ２ 比が０．０３以上で、％Ｈ２ Ｏが５％
以上の２つの条件を同時に満たすことが必要なことがわ
かる。
ほど小さくなるのが問題で、必要な厚みの酸化皮膜が形
成していないと、やはり鉄が塩素によっておかされて気
化する。５７０℃を越えないという制約化で緻密でかつ
十分な厚みの酸化皮膜を形成させる条件の検討を行った
。その結果を図２に、酸化皮膜形成処理時の％Ｈ２ Ｏ
とＣＯ／ＣＯ２ 比が、塩素処理時の反応後のガス中の
Ｃｕ／Ｆｅにおよぼす影響という形で示している。特性
値であるＣｕ／Ｆｅを十分に大きい値に保つためには、
ＣＯ／ＣＯ２ 比が０．０３以上で、％Ｈ２ Ｏが５％
以上の２つの条件を同時に満たすことが必要なことがわ
かる。
【００１２】
【実施例】シュレッダー屑から、手選別によって銅を別
相として随伴する鋼スクラップを選び、それを次の工程
で処理した。 第１工程；加熱による酸化皮膜形成 第２工程；塩素ガスによる銅の蒸発除去第１工程につい
ては、表１のように種々の条件で行った。第２工程は表
２に示す一定条件で行った。
相として随伴する鋼スクラップを選び、それを次の工程
で処理した。 第１工程；加熱による酸化皮膜形成 第２工程；塩素ガスによる銅の蒸発除去第１工程につい
ては、表１のように種々の条件で行った。第２工程は表
２に示す一定条件で行った。
【００１３】
【表１】
【００１４】特性値として、塩素反応後のガス中のＣｕ
／Ｆｅ比、および鋼スクラップのＣｕ残留量（地に溶け
ているＣｕは除く）として、第１工程の処理条件との関
係を表１に記載している。本発明の条件ではＣｕの優先
除去の程度が大きいことがわかる。
／Ｆｅ比、および鋼スクラップのＣｕ残留量（地に溶け
ているＣｕは除く）として、第１工程の処理条件との関
係を表１に記載している。本発明の条件ではＣｕの優先
除去の程度が大きいことがわかる。
【００１５】
【表２】
【００１６】
【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】酸化皮膜形成処理→塩素ガス処理の２段階工程
によって銅を気化除去する際のガス中のＣｕ／Ｆｅ比に
及ぼす、各工程の処理温度の影響を示す。
によって銅を気化除去する際のガス中のＣｕ／Ｆｅ比に
及ぼす、各工程の処理温度の影響を示す。
【図２】図１と同じ特性値に及ぼす、酸化皮膜形成処理
工程のＣＯ／ＣＯ２比と水蒸気分圧と影響を示す（図中
の数字は塩素ガス処理反応後のガス中のＣｕ／Ｆｅ比を
示す）。
工程のＣＯ／ＣＯ２比と水蒸気分圧と影響を示す（図中
の数字は塩素ガス処理反応後のガス中のＣｕ／Ｆｅ比を
示す）。
Claims (1)
- 【請求項１】 銅を別相として伴う鋼スクラップを、
ＣＯ／ＣＯ２ 比が０．０３以下、水蒸気含有率が５％
以上の雰囲気で５７０℃を越えない温度に加熱した後、
塩素を含む雰囲気で処理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 |
|---|---|---|---|
| JP3130063A JPH04354833A (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 |
|---|---|---|---|
| JP3130063A JPH04354833A (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 |
|---|---|
| JPH04354833A true JPH04354833A (ja) | 1992-12-09 |
Family
ID=15025132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3130063A Withdrawn JPH04354833A (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) | JPH04354833A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5387273A (en) * | 1993-12-28 | 1995-02-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior | Process for removing copper in a recoverable form from solid scrap metal |
| KR19990010568A (ko) * | 1997-07-18 | 1999-02-18 | 김종진 | 고철중에 함유된 동의 제거방법 |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP3130063A patent/JPH04354833A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5387273A (en) * | 1993-12-28 | 1995-02-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior | Process for removing copper in a recoverable form from solid scrap metal |
| KR19990010568A (ko) * | 1997-07-18 | 1999-02-18 | 김종진 | 고철중에 함유된 동의 제거방법 |
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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 |