JPH0459088A - シュレッダーダスト類からの有価金属の回収方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）技術分野 本発明は、シュレッダ−ダスト類から有価金属を回収す
る方法に関するものである。

（ロ）従来技術 廃車或いは廃家電製品等は解体されて主要部品を取り外
した後、ソフトプレスされてシュレッダ−で裁断され、
大型金属類は回収されるが、この際にプラスチック類を
主成分とする若干の有価金属を含有するダストが多量に
排出される。

該ダストが「シュレッダ−ダスト」と称されるものであ
り、その標準的な化学成分を一例として示せば後記の第
１表に示す通りであり、更に該ダスト中の金属成分の一
例を示すと第２表に示される通りである。

また、サイズ的には、通常的１５０ｆｉＩｍの刃幅で裁
断されるが、そのダストには長さ５００ｍｍ程度のもの
もあり、不偏的な数値は把握できないのが現状である。

更に、プラスチック屑や金属片、金属線屑、ガラス屑、
スポンジ屑などが複雑に絡み合っており、このままの状
態での分別はほとんど不可能である。

モ記のようにシュｌ／　ラダーダストは多種の成分を含
有し、かつ多様な形状のものが絡み合っているため、実
操業においては適当な処理方法が無い。このため埋め立
て廃棄処分が通常となっているが、嵩比重が０．１〜０
．３と非常に小さく、その埋め立て容積が美大な量とな
り、埋め立て用地の確保など社会的な問題どなっており
、その結果各所で各種の処理方法が検討されているのが
現状である。

現在までに提案されている主な処理方法を次にに列挙す
る。

■へ−り炉式焼却法： パーク炉などを使用した第１次燃焼炉で１００〜６００
°Ｃで抑制燃焼し、引き続き発生ガスを第２次燃焼炉で
完全燃焼させることにより、ダストの減容化及び排ガス
中の塩酸ガスの低減化を図ることができるとされている
。

■二基循環式焼却法： 流動床炉２基を使用し、この間に熱砂を循環させて該ダ
ストの熱分解を図り、排ガスからは熱エネルギーを回収
し、焼却ダストを廃棄する。

■流動床式焼却法： 流動床炉１基を使用し、該ダストを完全燃焼させ、引き
続き炉の利ガスから熱エネルギーを電気エネルギーに変
換して回収する。焼却ダストは廃棄するが、排ガス中の
塩酸は炉に石灰等を投入して固定する。

■ロータリーキルン式焼却法： 流動床炉では金属片の異物が混入している廃棄物に対し
ては異物のとり出しが困難であるので、ロータリーキル
ン法を採用している。即ち、ロータリーキルンで該ダス
トを焼却し、排ガスは再燃室で燃焼させた後、次工程で
熱エネルギーを電気エネルギーに変換して回収する。

■礫床式焼却法： 礫床式焼却炉の礫床に該ダストをのせて移動させながら
焼却し、上記の各方法と同様に燃焼排ガスから熱エネル
ギーを回収する。

これらの方法に共通している点は、ダストの減容化に第
１の目的があること、燃焼排ガス中の塩酸の固定に第２
の目的があること、次に排ガスからの熱回収に第３の目
的があることである。即ち、焼却によってダストの減容
化を図り、燃焼排ガスから熱エネルギーを回収すること
によって焼却費の低減を図っていることである。

上記第１及び第２の目的は問題解決上必須の条件である
が、第３目的の熱二ネルキーの回収は焼却費の低減を図
るものであり、シュ、レッダーダストの再資源化の点か
ら社会的に高く評価され得るものである。

しかしながら、熱エネルギーの回収には美大な設備投資
と共に回収エネルギーの有効利用の立地条件を備える事
等を必要とする。更に、上記の各方法とも発生する焼滓
の再資源化が図られておらず、第１目的の減容化あるい
は減量化の達成率が低い。

また、」−記者方式において、燃焼炉の選定とその操作
方法に著しい差異が認められ、シュレンダ−ダスト自体
が非常に取り扱い難く、炉での安定燃焼が困難である等
、未だ解決すべき問題点が多い。

（ハ）発明の開示 本発明は、シュレッダ−ダスト焼却後の焼滓から有価金
属及びガラス類を分離回収することを主目的とし、上記
従来法の第１目的である減容化達成率を更に向上させる
と共に、付随的に焼却費の低減化を図るものである。

従って、熱エネルギーを回収する場合には、適宜プロセ
スの追加又は併用も可能であるが、本発明の意図するも
のではない。

即ち、本発明は効率的かつ生産性の高い焼却装置として
流動床炉を選定し、該流動床炉内の安定焼却に適合する
ように事前処理を施し、かつ該流動床炉の操業条件を限
定することにより、流動床炉の安定稼動と有価金属の回
収を可能ならしめたのである。

本発明は、増価金属及び有機物等を含有するシュレッタ
ーダストから有価金属を回収するに際し、該ダストを再
度シュレッダ−にかけて４０ｍｍ以下に裁断し、必要に
応じて磁力選鉱する第１工程と、該第１工程で得られた
そのままのダストあるいは磁力選鉱後のダストを炉内温
度が有機物の分解温度４００℃以上ないしアルミニウム
の融点６５０℃未満、ガス速度５０〜１５０ｃｍ／秒、
燃焼空気比０．２〜０．６の条件で流動床炉により抑制
燃焼せしめる第２工程と、該第２工程で発生する焼滓か
ら該焼滓の物理的性状或は化学的性状を利用した公知の
１鉱手段或は公知の製錬手段により有価金属を分離回収
する第３工程とからなるシュレッダ−ダスト類からの有
価金属の回収方法を提供するものである。

第１図は木発明に係るシュレッダ−ダストの減容化及び
再資源化処理方法の１例を示す概略工程図であり、次に
木発明を工程順に説明する。

まず、第１工程では、入荷したシュレッダーダスＩ・を
再度シュレッダ−にかけ、約４０ｍｍ以下の小破片とす
る。小破片となった直後の該ダストは、金属片とプラス
チック片とスポンヂ状のもの及び線屑等に分離されてい
るので、簡単な選鉱手段、例えば磁力選鉱などを行なう
ことも可能であるが、容積が大きいので複雑な１鉱手段
をとることはできない。

次に、第２工程では、第１工程からの裁断後そのままの
ダスト或は必要に応じて磁力選鉱等の選鉱手段を施した
ダストを流動床炉に装入し、プラスチック分などの有機
物を部分燃焼及び分解ガス化させるが、金属分の回収お
よび流動床炉の安定作業のために、次のような操業条件
が必須要件である。

まず第１条件として、アルミニウム分の溶融を防Ｉ卜す
るために、流動床炉の最高温度は６５０℃以上好才しく
は６００℃以下とし、しかも有機物の分解を促進するた
めに最低温度を４００℃以上好ましくは５００℃以上と
する。実験の結果、６５０℃以上の操業温度ではアルミ
ニウム分の溶融が起こり、含有金属の微細化及び酸化が
観察され、後工程での金属回収が難しくなり、また一方
４００℃以下では有機物の燃焼速度の遅れにより燃焼が
不安定となる。

第２条件として、金属類の酸化を防止するために、流動
床炉へ吹き込む空気の量を有機物の燃焼に必要な空気量
の０．２〜０．６好ましくは０．３〜０．５に抑制する
。最低空気比（０，２）は燃焼継続のために必要であり
、最高空気比（０，８）は金属の酸化防止および塩化防
止に必要である。

第３条件として、流動床炉の操業を安定させるために、
炉内のガス速度を５０〜１５０　ｃｍ／秒好ましくは８
０〜１２０　ｃｍ／秒に調節する必要がある。流動床炉
は周知のように形状が類似しかつアスペクト比の小さい
物質に採用され、シュレッダ−ダストのような不定形か
つ粗大な物質の焼却においては、炉内の媒体流動状況を
悪化させて炉況の長期安定を損なう虞れがあるが、」−
記載１工程の小片裁断を行なうことと相まって、あくま
でも炉内のガス速度との相関性において炉内流動状態の
安定化が図られるのである。

また、該流動床炉の下部から粗大片及び粗粒子の焼滓が
排出され、炉」一部からは微粉を随伴するガスが排出さ
れる。該ガスは集塵機を経由することで微粒の焼滓を分
離除去した後、有機物分解ガスを再度燃焼（２次燃焼）
せしめ、無害化して大気中に放散する。

第３工程では、Ｌ記載２工程で発生した焼滓から該焼滓
の物理的性状を利用した公知の選鉱あるいは化学性状を
利用した公知の製錬などの手段により有価金属を回収す
るが、本発明はその方法・手段にとられれるものではな
い。

しかしながら１本発明を実施するに際して、最も効果的
な回収方法は、第１図に例示したように粗大片および粗
粒子の焼滓から比重選鉱や磁力選鉱等の選鉱手段により
、また微粉の焼滓からは浸出などの湿式製錬手段により
有価金属を回収する方法が好ましいのである。

粗大片及び粗粒子の焼滓は、第２工程における上記諸条
件を満たすことにより、有価金属は溶融による形状変化
あるいは酸化されることもなく炉から排出されるので、
該焼滓の物理的性状を利用した選鉱手段により有価金属
の回収を行なうのが望ましい。

また、微粉の焼滓は粒子が小さく、従って表面積が大き
いために金属表面の部分的酸化が避けられず１選鉱など
の物理的手段のみでは不適当で、浸出などの湿式製錬を
組合せて有価金属の回収を行うのが望ましい。

次に、本発明法を実施例により説明する。

（ニ）実施例 本発明の実施例に供試したシュレッダ−ダストの成分組
成は、第１表及び第２表に示す通りである。

実施例１ 第１表及び第２表に示す成分組成のシュレッダ−ダスト
を再度シュレッダ−にかけて４０ｍｍ以下に裁断した後
、磁力選鉱を行なって磁着物として鉄分のみを回収した
。

鉄分を回収した後の残分（非磁着物）を直径４０ｃｍφ
の流動床炉に１時間当り６０Ｋｇの割合で装入した。こ
の流動床炉の操業条件は、温度５５０℃、ガス速度９５
　ａｍ／秒及び空気比０．４とし、温度は水を散布する
ことで調節した。

工１ 炉下部から排出した粗大片及び粗粒子中の金属は酸化・
溶融した形跡は全く認められず、篩分け９重力選鉱及び
テーブル選鉱等の物理的手段により容易に回収できた。

一方、微粒子を含む炉排出ガスは集塵機で微粒子を集塵
除去し、二次燃焼させた後、ガス冷却して大気中に放散
した。集塵機で集塵された微粒子は若干酸化していたの
で、希塩酸で浸出処理した後、浮遊選鉱して銅・鉛・亜
鉛精鉱を回収した。

−Ｆ記の各回収処理丁稈で得られた回収物は、鉄屑、ア
ルミ屑、銅屑、ガラス屑及び銅拳鉛・亜鉛精鉱であり、
それらの品位及び各実収率を第３表に示す。

第３表中、廃棄すべき残渣は主成分がガラスであり、そ
の発生量も２５０Ｋｇ／Ｔ−原料程度であり、著しく減
量化及び減容化されていることが分る。

また、二次燃焼後の排ガス成分の測定結果を第４表に示
す。

燃焼ガスの排出については公害防止り規制値が定められ
ており、その規制値との対比を第５表に示した。

ＨＣｕ　、ＮＯｘ　、ＳＯｘいずれも規制値を充分−ド
回り、環境汚染上も問題ない。

実施例２ 実施例１と同様に第１表及び第２表に示した成分組成の
シュレッダ−ダストを供試して、裁断条件及び流動床炉
の操業条件（温度、ガス速度、空気比）を変化させ、そ
の他の条件は実施例１と同様にして実験した。

その結果を第６表に示す。第６表から分るように、第１
　］［程の裁断なしのＮｏ、　　１　、　Ｎｏ、　２で
は流動不良で操業不可であり、裁断ありでは、ガス速度
と空気比の高いＮｏ、　３は炉床飛散して長期操業不可
であり、空気比の極端に高いＮｏ、　７と空気比の低い
Ｎｏ、１０では、前者は金属回収が不可で、後者は長期
操業不安定であり、炉内温度の低いＮｏ、　　１４　、
Ｎｏ、　　１５では長期操業不安定である。

その他の実験例Ｎｏ、　４　、　Ｎｏ、　５　、Ｎｏ、
　６　、Ｎｏ。

８　、Ｎｏ、　９　、Ｎｏ、　　ｌ　１　、Ｎｏ、　　
１２　、Ｎｏ、　　１３では一応長期操業は可で金属回
収可能であるが回収率が低く、Ｎｏ、１２及びＮｏ、　
　１３　（裁断あり、ガス速度９５ｃｍ／秒、空気比０
．４．温度５５０〜６００℃）の場合は長期操業が可で
有価金属の回収も良好であった。

（以下余白） （ホ）発明の効果 −Ｉ−述したように、本発明法はシュレッダ−ダストの
減容化及び再資源化を主目的とし、シュレッダ−ダスト
を高効率で流動床式低温抑制燃焼法により焼却すると共
に、発生する焼滓から有価金属の回収を図り、廃棄物の
可及的減容化及び減量化に資するものである。

本発明は、に記のように構成されているので、次のよう
な利点が挙げられる。

ａ）ＪＧ前裁断による流動床焼却操業の安定化：事前裁
断を施し、ガス速度を適正に保持することにより、高効
率で流動床炉の安定した操業ができる。

ｂ）抑制燃焼による焼却の効率化： 流動床式抑制燃焼法を採用するため、炉床単位面積当り
の焼却量は従来法の約３倍量となる。

Ｃ）低温抑制燃焼法による有価金属の回収：還元雰囲気
下における低温燃焼のため、金属類の可及的酸化防止が
可能であり、焼滓からの有価金属の回収ができる。

ｄ）塩酸ガス固定化によるガス洗浄工程の省略：低温下
における抑制燃焼のため、原料中の塩素分が焼却灰へ固
定され、このため排ガスは脱塩素処理が不要となり、焼
却灰を補収した後、二次燃焼させて大気中へ放散できる
。

ｅ）廃棄物の極小化： 有価金属類を回収した後の残分は焼却灰と共に廃棄処分
することになるが、その割合は減容率として約９５Ｖｏ
１％以上、減量率として約７０％以」−が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るシュレッダ−ダストからの有価物
回収方法の一例を示す概略工程図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 有価金属及び有機物等を含有するシュレッダーダストか
   ら有価金属を回収するに際して、該ダストを再度シュレ
   ッダーにかけて４０ｍｍ以下に裁断し必要に応じて磁力
   選鉱する第１工程と、該第１工程で得られたそのまま或
   は磁力選鉱後のダストを炉内の温度４００℃以上６５０
   ℃未満、ガス速度５０〜１５０ｃｍ／秒、燃焼用空気比
   ０．２〜０．６の条件で流動床炉により抑制燃焼せしめ
   る第２工程と、該第２工程で発生する焼滓から該焼滓の
   物理的性状或は化学的性状を利用した公知の選鉱手段又
   は製錬手段により有価金属を分離回収する第３工程と、
   からなることを特徴とするシュレッダーダスト類からの
   有価金属の回収方法。