JPH0813050A

JPH0813050A - アルミニウム空缶の再生方法及び再生装置

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Publication number: JPH0813050A
Application number: JP15321394A
Authority: JP
Inventors: Shizutada Yamagishi; 静直山岸; Kazuyoshi Arikata; 和義有方; Takao Kurozumi; 隆雄黒住; Toshio Kondo; 俊夫近藤
Original assignee: Nippon Chuzo Co Ltd
Current assignee: Nippon Chuzo Co Ltd
Priority date: 1994-07-05
Filing date: 1994-07-05
Publication date: 1996-01-16
Also published as: CN1045315C; AU2898495A; TW302299B; WO1996001332A1; CA2192477A1; US5769331A; AU685650B2; CN1156483A; DE19581688T1

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明、アルミニウム空缶表面の塗料や顔料
をほぼ完全に除去し、不純物が極めて少ないアルミニウ
ムを再生できる再生方法及び再生装置を実現することを
目的とする。【構成】この発明は、アルミニウム缶を破砕手段で細
片に破砕し、破砕した細片の集合体内に混入した異物を
除去し、異物除去後の細片の集合体を高速で回転する回
転体を利用して攪拌して速度差に伴う摩擦力や付着力に
より細片体の表面に塗布された塗料や顔料を除去するア
ルミニウム空缶の再生方法及び再生装置を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は飲料水等の容器に使用さ
れたアルミニウムの空缶をアルミニウム缶に再生したり
アルミニウム金属源や製鋼用脱酸剤或いは添加剤等に再
利用するための再生方法及び再生装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビールや炭酸飲料水等の容器とし
てアルミニウム缶の利用が広く普及し、使用済みの空缶
が大量に投棄されて環境問題を引き起こしている。一
方、アルミニウム原鉱石の精錬には多大な電気エネルギ
ーを必要とするばかりかＣＯ2 ガスの排出を伴うので、
アルミニウムの空缶を再利用することが省エネルギーと
地下資源の保全に寄与するばかりか地球環境の保護等の
観点からも極めて重要な課題になっている。

【０００３】主に、一般家庭から廃棄されたアルミニウ
ムの空缶は生ゴミやスチール缶等と分別されて、回収業
者によって一定の大きさのプレスブロックに成型され
る。成型されたプレスブロックを再利用するためには、
大別して次のような２通りの処理方法がある。

【０００４】処理方法の１つは、プレスブロックをその
まま或いは裁断，焙焼，プレス成型等の前処理を施し、
溶解した後にインゴットにする処理方法である。他の１
つは、例えば特公平５−６７６８７号公報に開示された
発明に記載されているように、アルミニウムの空缶を適
度の大きさに裁断してそのまま、或いは更に細分してか
ら焙焼して適当な大きさにプレス成型する処理方法であ
る。この処理を経て作られた再生材が、アルミ缶や製鋼
用脱酸剤等に再利用される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】プレスブロックから再
生用のアルミニウム材を製造するための上記のような従
来の処理方法は、いずれの場合も回収された空缶をその
まま再利用するために、缶の表面に施された塗料や顔料
の混入に基づいて、次に述べるような問題点があった。

【０００６】Ｒ．Ｄ神戸製鋼技報／Ｖｏｌ．４３Ｎ
ｏ．２（１９９３）の「使用済アルミニウム缶のリサイ
クルにおける塗料の影響」で報告されているように、溶
解法では、塗料が完全に除去されなければ溶解時の酸化ロスが増
加する。溶解時に顔料として用いられたＴｉＯ₂から溶湯中に
Ｔｉが混入する。という問題があった。この文献では高温（７９８°Ｋ以
上）の燃焼により、上記歩留低下を極力防止すると共
に、スラグ中にＴｉＯ₂を補足して除滓することにより
Ｔｉの混入も防止できるとしている。しかしながら、溶
解によるメタルロスが大きく、今後塗料の原料前処理で
の除去と共に溶解時の酸化物のアルミニウムの分離法
（除滓法）の考案の必要性を指摘している。

【０００７】一方、この種の処理方法として、特公平２
−５３４９４号及び特開平２−１６０４７３号公報の発
明が開示されている。図１２と図１３に、上記の各発明
の構成が示されている。図１２において、１はスクリー
ン１ａを有する粉砕機、２は排風機、３はサイクロン、
４はバックフィルタ、５は篩機である。また、６は磁選
機、７はタンク、８は熱処理機、８ａはバーナ、９は衝
撃造粒機である。

【０００８】図１２に示された構成の発明では、粉砕機
１で鱗片状に破砕し、排風機２によりサイクロン３に空
送してバックフィルタ４，篩機５で不純物を除去すると
共に磁選機７で鉄片を除去する。更に、熱処理機８で合
成樹脂を燃焼除去してから、衝撃造粒機９で打撚り衝撃
を加えて残留炭化物と塗料に含まれる残存金属物質を剥
がし取りながら造粒することを特徴としている。

【０００９】また、図１３において、１はポット型ドラ
ム、２はショット部、３は排出孔、４はスクリューコン
ベアー、５はバケットコンベアー、６は集塵装置、７は
開閉装置である。この装置ではクラッシャー等に因りア
ルミニウム屑が１０〜６０mmの細片に裁断され、約１５
０℃で加熱してビニール等の付着物を燃焼除去する。付
着物の燃焼除去後、アルミニウム屑細片をドラム１内に
投入して扉７を閉めて回転して攪拌しながら、ショット
部２内で高速回転するインペラによりショット玉を投射
して衝突させる。

【００１０】衝突させたショット玉は排出孔３から落下
し、スクリューコンベアー４とバケットコンベアー５で
ショット部２内に還流されて一定時間連続的な投射が行
われる。ショット玉の投射による衝撃力及び摩擦力によ
り、アルミニウム細片の表面塗料を剥離除去するように
なっている。

【００１１】しかしながら、図１２の特公平２−５３４
９４号の除去方法では、表面のアルミニウム酸化物は完
全には除去することが出来ない。また、残留炭化物・顔
料の除去も不完全である。本願発明者らの実験の結果、
このような細片を造粒した場合はミクロ的には表層部に
酸化物や異物に覆われた細片が幾層にも重なり、これら
の酸化物や異物が断熱材となって昇温を遅らせて溶解を
阻害する。また、空気に触れる部分が徐々に酸化され
て、アルミニウムの回収率も著しく低下する。

【００１２】また、図１３の方法では、ショットピーニ
ング効果によりアルミ細片が加工硬化する。細片を溶湯
上に投入して溶解する場合は、溶湯の表面張力により細
片が溶湯に浮き上がり酸化ロスが増加する。このため、
一般的に造粒する工程を伴うが、加工硬化したアルミニ
ウム細片は加工性が劣るために造粒が困難になる。ま
た、この特開平２−１６０４７３号の発明の方法はバッ
チ式で処理能力に限界があり、連続的な多量処理には不
適当である。

【００１３】この外、上述の図１３と類似した塗膜除去
方法に、特開平２−８３１６７号公報記載の方法があ
る。この塗膜除去方法は、使用済アルミ缶を５〜４０m/
m □に切断して小片となし、該小片の適当量を攪拌しな
がら粒径０．２〜０．８m/m の金属粒を投射速度５５秒
以上にして投射し、もって該小片表面に印刷されている
塗膜を除去することを特徴とするものである。

【００１４】この方法においても、上記特開平２−１６
０４７３号の発明と同様に処理能力に限界があり工業的
には実施上の難点がある。特に、この公報の右下欄の３
行目以降に、アルミ缶を小片に裁断して焼いた後に攪拌
して相互を擦り合わせて印刷塗膜を除去する方法を従来
例として挙げている。しかしながら、この従来例では一
般的な攪拌機を用いて攪拌しているので、明細書にも記
載されているように、再生した場合に絞りが利かず再生
缶に不良品が発生するという致命的な欠点がある等、上
記全ての従来方法や装置はいずれも何等かの問題点があ
った。

【００１５】本発明は上述のような従来の問題点を解消
するためになされたもので、アルミニウムの空缶を再利
用するに当たって缶表面に施された塗料や顔料をほぼ完
全に除去し、不純物のないアルミニウムを再生できる処
理方法を提供することを目的とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明は、アルミニウ
ムの空缶を細片に裁断して、これら細片の集合体内に混
入している異物を除去する第１の工程と、第１の工程で
処理されたアルミニウムの細片の集合体を高速回転して
攪拌し、アルミニウムの細片相互に生じる内外周の速度
差と遠心力によるアルミニウムの細片相互の押付力との
両者の相互作用によってアルミニウムの細片表面の異物
を剥離して除去する第２の工程とを備えたアルミニウム
空缶の再生方法を採用したものである。

【００１７】また、この発明は、アルミニウムの空缶を
細片に裁断して、これら細片の集合体内に混入している
異物を除去する第１の工程と、第１の工程で処理された
アルミニウムの細片の集合体を融点以下の加熱温度で加
熱して可燃性異物を燃焼する第２の工程と、第２の工程
で処理されたアルミニウムの細片の集合体を高速回転し
て攪拌し、アルミニウムの細片相互に生じる内外周の速
度差と遠心力によるアルミニウムの細片相互の押付力と
の両者の相互作用によってアルミニウムの細片表面の異
物を剥離して除去する第３の工程とを備えたアルミニウ
ム空缶の再生方法を採用したものである。また、第１の
工程でアルミニウムの細片を１０mm角以下望ましくは３
〜６mm角に裁断するアルミニウム空缶の再生方法を採用
したものである。また、アルミニウムの細片の集合体内
に摩擦媒体を混入するアルミニウム空缶の再生方法を採
用したものである。また、アルミニウムの細片の集合体
を圧縮して金属塊に成型する第３または第４の工程とを
備えたアルミニウム空缶の再生方法を採用したものであ
る。また、第４の工程でアルミニウムの細片の集合体を
少なくも４ｔｏｎ／ｃｍ²以上の圧力で圧縮して金属塊
に成型するアルミニウム空缶の再生方法を採用したもの
である。

【００１８】また、この発明は、アルミニウムの空缶を
細片に裁断して、これら細片の集合体内に混入している
異物を除去する機能を有する破砕手段と、破砕手段で処
理されたアルミニウムの細片の集合体を高速回転して攪
拌し、アルミニウムの細片相互に生じる内外周の速度差
と遠心力によるアルミニウムの細片相互の押付力との両
者の相互作用によってアルミニウム細片の表面の異物を
剥離して除去する剥離手段とを備えたアルミニウム空缶
の再生装置を構成したものである。

【００１９】また、この発明は、アルミニウムの空缶を
細片に裁断して、これら細片の集合体内に混入している
異物を除去する機能を有する破砕手段と、破砕手段で処
理されたアルミニウムの細片の集合体を攪拌槽内に投入
し、攪拌槽内に配置されて回転面に対して傾斜する粗面
が形成された回転体によりアルミニウムの細片の表面の
異物を剥離して除去する剥離手段とを備えたアルミニウ
ム空缶の再生装置を構成したものである。また、破砕手
段で処理されたアルミニウムの細片の集合体を融点以下
の加熱温度で加熱して可燃性異物を燃焼する加熱手段を
備えたアルミニウム空缶の再生装置を構成したものであ
る。さらに、上記剥離手段で処理されたアルミニウムの
細片の集合体を圧縮して金属塊に成型する圧縮手段を備
えたアルミニウム空缶の再生装置を構成したものであ
る。

【００２０】

【作用】プレスブロック状のアルミニウム缶屑を、例え
ば複数の破砕機で異物を除去しながら１０ｍｍ角以下の
粒度に裁断して細片とする。この細片のまま或るいは融
点以下の加熱温度で加熱して水分及び可燃性の異物及び
塗料を燃焼する。次に、アルミニウム細片同士或いは媒
体とアルミニウム細片を高速回転させて攪拌し、遠心力
による摩擦力によって表面の塗料或いは塗料の燃焼残渣
や表面酸化物（Ａｌ₂Ｏ₃等）を除去する。そのまま、
或るいは適当な形状にプレス成型して、アルミ缶用原料
や製鋼用脱酸剤等に用いる。

【００２１】

【実施例】

実施例１図１は本発明実施例を適用する設備の概要図でる。図１
において、１，２，３は３台の破砕機で、第１次から第
３次の３段に構成されている。４は破砕機１の搬送用の
コンベア、５は２軸型の破砕軸、６はセパレータ、７は
篩機である。コンベア４はアルミニウム缶のプレスブロ
ックを破砕機１に搬送し、セパレータ６は破砕されたア
ルミニウム缶屑の集合体内に混入した鉄等の磁性材を磁
気作用を利用して分離する。

【００２２】８と９は破砕機２と３のコンベア、１１と
１２は単軸型の破砕軸である。１３は第３次の破砕機３
に設けられた篩機、１４はセパレータである。破砕軸１
１と１２の外周には共に刃物が設けられ、前段から搬入
されたアルミニウム缶屑を段階的に細分する。また、篩
機７と１３は、破砕されたアルミニウム缶屑を順次細か
く篩分けするためのものである。１５はバケットエレベ
ータ、１６はロータリーキルン、１７は出口である。

【００２３】２０は塗料除去装置である。塗料除去装置
２０は後述のように搬送されたアルミニウム細片の付着
塗料を、回転ドラムとその周囲を包囲して静止する環状
棚上のそれぞれの隅部で、セルフライニング作用によっ
て堆積した細片層と流動するアルミニウム細片との相互
間に生じる速度差に基づく摩擦力によって剥離して除去
するようになっている。この塗料除去装置１５には、例
えば特公昭５７−４２４１１号公報記載の“ロータリー
リクレーマ”と呼ばれるような装置が応用される。２１
は塗料除去装置２０のコンベア、２２はホッパ、２３は
マグネットセパレータ、２４は戻し口、２５はバケット
エレベータ、２５は排出口である。

【００２４】塗料除去装置２０の具体的な内部構造が図
２に示され、その一部の拡大図が図３に示されている。
図２と図３において、３０は円筒状の本体、３０ａは粉
塵吸引口、３１は内部ホッパ、３２はディストリビュー
タ、３３は吸気管である。吸気管３３はダクト状に作ら
れ、本体３０を横切って貫通配置されている。３４は吸
気管３３の立上がり管部内に固定されたベアリングケー
ス、３５は回転軸、３６は回転ドラム、３７は環状棚、
３８はモータである。回転ドラム３６の底面には放射状
のファンブレード３９が設けられ、吸気管３３内に懸張
されたＶベルトで駆動される回転軸３５を介してモータ
３８に連結されている。そして、このような本体３０
が、多段構造に構成されている。

【００２５】また、図１の４０は圧縮成型機である。４
１は圧縮成型機４０のコンベア、４２はホッパ、４３は
排出口、４４はコンベア、４５は擁壁である。また、ａ
はアルミニウム細片、ｂはその圧縮成型した成型体、ｃ
は塗料除去装置２０に用いられ鋳鉄グリッドのような摩
擦媒体である。コンベア４１は塗料除去装置２０からの
アルミニウム細片ａを圧縮成型機４０に搬入し、コンベ
ア４４は成型体ｂを搬出する。

【００２６】上述のような構成の本発明実施例の動作
を、図４〜１１の説明図や表１〜３を併用して第１工程
から順を追って説明する。Ａ．第１の工程第１の工程は、主に後工程の処理を効果的に行うための
処理工程である。第１工程は図１に示されたような、３
台の破砕機１，２，３を用いてアルミニウム空缶のプレ
スブロックが解体され、最終的に例えば１０×１０ｍｍ
以下の細片に裁断され混入した異物が除去される工程で
ある。先ず、二軸型の破砕軸５を有する一次破砕機１
で、第１の原料投入コンベア４より送られてきた例えば
８００×４００×２００ｍｍのプレスブロックが破砕軸
５の回転によって缶１個程度の大きさの単位に解体され
る。解体後、セパレーター６により、鉄缶や鉄屑等が分
離される。

【００２７】次に、第２の原料投入コンベア９より送ら
れてきた解体済みのアルミニウム缶屑は、外周に刃物が
設けられて低速或いは中速に回転する破砕軸１１で５０
ｍｍ角程度の細片ａに裁断される。裁断されたアルミニ
ウム細片ａを、その下部に設けられ目の荒さが例えば５
０ｍｍ径の篩で篩分けされる。２次破砕機２を通過した
アルミニウム細片ａはコンベア９で破砕機３に送られ、
同じような刃付き破砕軸１２で更に細分され、目の荒さ
が例えば１０ｍｍ径の篩機１３に投入される。そして、
セパレータ１４で再度鉄細片などが除去され、最終的に
１０ｍｍ角以下のほぼ均一なアルミニウム細片ａに加工
される。

【００２８】図４は縦軸をアルミニウム成型体ｂの比
重、横軸をアルミニウム細片ａの最終裁断の大きさ（ｍ
ｍ）とし、最終裁断（第３次破砕機３）の篩機１２の篩
径を５，１０，１５，２０ｍｍと変化させ、その都度篩
機１２で得られたアルミニウム細片ａを焙焼し、圧縮力
が６ｔｏｎ／ｃｍ²で直径（φ）１００ｍｍに成型した
場合の比重を示したものである。２０ｍｍの篩径で裁断
した場合はアルミニウム成型体ｂの比重が２．４とな
り、１０ｍｍの篩径で裁断した場合は比重が２．６とな
って、それ以下はほぼ飽和する。このように、アルミニ
ウム細片ａの最終裁断の大きさを１０ｍｍ以下に選定す
ることにより高い比重のアルミニウム成型体ｂが得られ
ることが確かめられた。

【００２９】一方、処理工程でアルミニウム微粉が発生
すると、粉塵爆発の危険性がある。したがって、微粉の
発生を、極力防止する必要が生じる。図５は縦軸をアル
ミニウムの含有量（ｗｔ％）、横軸をアルミニウム細片
の大きさ（ｍｍ）とし、６ｍｍおよび１０ｍｍの篩径で
得られたアルミニウム細片の大きさの分布を示したもの
である。このように、６ｍｍおよび１０ｍｍの篩径では
粒度が０．５ｍｍ以下の微粉の発生は少なく、次の表１
に示すように、粒度が０．５ｍｍ以下の微粉はアルミニ
ウム以外の成分の物質が多いので、アルミニウム微粉に
よる粉塵爆発の危険性は殆どないと言える。また、図５
および表１から明らかなように、粒度が５〜２ｍｍの範
囲でアルミニウムの含有量が高くなっており、２ｍｍ以
下の粒度では含有量は低い値になる。

【００３０】

【表１】

【００３１】以上のように、第２工程における最終裁断
（第３次破砕機３）の篩径，即ちアルミニウム細片ａの
大きさを工業的には１０ｍｍ角以下とすることが望まし
く、３〜６ｍｍ角の範囲とすることが最も望ましい。

【００３２】Ｂ．第２の工程第２の工程は第１の工程で処理されたアルミニウム細片
ａを融点（約６００℃）以下の加熱温度で加熱して、付
着水と可燃性異物および塗料等を燃焼する工程である。
第１の工程の３台目の破砕機３により１０ｍｍ径以下の
粒度に裁断されて所定の処理をされたアルミニウム細片
ａは、バケットエレベータ１５によってロータリーキル
ン１６に搬入され、融点以下の加熱温度で焙焼されて、
アルミニウム細片ａに付着している塗料や可燃性異物が
燃焼される。

【００３３】この工程を第１工程における破砕後に設定
した目的および効果は、プレス、破砕若しくは裁断によ
るアルミニウムの加工硬化組織を回復させ、この後の成
型で得られる製品の比重を向上させることにある。即
ち、第１の工程の前にこの焙焼工程を実施した場合、剪
断応力による加工硬化組織が回復しないためである。こ
の第２工程の焙焼処理の有無は、次に続く第３の工程と
第４の工程の処理条件と効果に大きく影響する。

【００３４】図６は、上述の焙焼工程の有無に伴う次工
程の影響度の関係を示す特性図である。横軸は次に説明
する第３工程の処理回数Ｎで、縦軸には塗料残存量が目
盛りされている。塗料残存量は５００℃１Ｈｒ保持での
イグニッションロスで示している。第２の工程を省略し
た場合や水や異物のみを除去する場合は、第３の工程の
処理回数が増加し、焙焼装置が安価となるが第３の処理
工程の装置が高価となる。なお、イグニッションロスが
一部マイナスとなっているが、これは空気中の加熱によ
りアルミ表面が酸化しているためである。

【００３５】図７は第２工程の焙焼の有無と、第４工程
の圧縮成型機に因る加工後のアルミニウム成型体ｂの比
重との相関関係を示している。第２の処理工程を省略し
た場合、プレス、破砕、裁断等による加工硬化組織によ
り変形が困難となり、プレス後の比重が低くなる。これ
によりプレス加工品からの欠損解体が発生しやすく、運
搬等に特別な注意が必要となる。同時に、溶湯表面への
浮上が発生し、酸化ロスが増加する。

【００３６】従って、工業的には第２の工程を実施する
ことが望ましい。また、焙焼にかかる燃料は塗料の燃焼
熱を有効に利用することにより殆ど賄うことが可能であ
る。本願発明者らの自焙テストの結果では、自焙が可能
で自焙により４３０℃程度まで昇温される。

【００３７】Ｃ．第３の工程第３の工程は集合体内のアルミニウム細片ａ相互、また
は摩擦媒体ｃを同時に装入してアルミニウム細片ａ相互
およびアルミニウム細片ａと媒体ｃとの間に摩擦を生じ
させ、発生した摩擦力により塗料及び顔料を剥離して除
去する工程である。第３工程は、実施例１では図２と図
３に拡大して示された塗料除去装置２０で処理される。
この塗料除去装置２０は特公昭５７−４２４１１公報に
記載されているように、鋳物砂再生装置にも利用されて
いる。

【００３８】第２の工程で焙焼されたアルミニウム細片
ａは、コンベア２１によりホッパー４２を介して塗料除
去装置２０（以下この装置をロータリーリクレーマと呼
ぶ）に投入される。アルミニウム細片ａは内部ホッパ３
１から落下して、デイストリビュータ３２により円筒カ
ーテン状に均一に回転ドラム３６に向けて供給される。
回転ドラム３６の内壁には遠心力により、既に供給され
たアルミニウム細片ａが張り付いていてセルフライニン
グ層を形成している。したがって、高速回転中のアルミ
ニウム細片ａの堆積層の表層面のアルミニウムの細片ａ
相互に速度差が生じて、アルミニウム細片ａの表面の塗
料が擦り取られる。

【００３９】また、回転ドラム３６の上端より溢れ出る
アルミニウム細片ａは、強力な遠心力作用を受けて高速
度で周囲に飛散する。周囲には環状棚３７が設けられて
あり、環状棚３７には先に飛散したアルミニウム細片ａ
がセルフライニングを形成して止どまっている。このた
め、回転ドラム３６より飛散したアルミニウム細片ａと
堆積層内のアルミニウム細片ａとの相互間に作用する押
付力により、更に表面の塗料残渣が剥離して分離され
る。

【００４０】即ち、第２の工程の破砕機１，２，３で裁
断して処理されたアルミニウムの細片ａの集合体は、ロ
ータリーリクレーマ２０に装入されて回転ドラム３６に
より高速回転して攪拌される。そして、高速回転する回
転ドラム３６と静止する環状棚３７の上にアルミニウム
の細片ａの堆積層を形成しながら、アルミニウムの細片
ａの相互間に生じる内外周の速度差と遠心力によるアル
ミニウムの細片ａ相互の押付力との両者の相互作用によ
ってアルミニウムの細片ａの表面の異物が剥離して効果
的に除去されるようになっている。

【００４１】剥離して分離された塗料を含んで混在する
微粉は回転ドラム３６と一体のファンブレード３９によ
る噴気流により強制的に分離され、舞い上った微粉は粉
塵吸引口３０ａから吸引されて外部集塵機に捕捉され
る。同時に、本体３０内に止められたアルミニウム細片
ａは、下部の排出口から２段目の内部ホッパー３１に投
入される。このようにして、多段構造のロータリーリク
レーマ２０の循環的な同様の剥離動作によって、アルミ
ニウム細片ａの表面に塗布された塗料残渣がほぼ完全に
除去されるようになっている。

【００４２】第３工程の機械的なロータリーリクレーマ
２０には、除去効率を効果的に実施するために摩擦媒体
ｃがアルミニウム細片ａの集合体内に混入される。摩擦
媒体ｃとして鋳鉄グリッドを用いた場合は、マグネット
セパレータ２３でアルミニウム細片ａと摩擦媒体ｃが分
離される。摩擦媒体ｃは戻し口２４からバケットエレベ
ータ２５を通して内部ホッパ３１に戻され、塗料の除去
に再利用される。塗料残渣がほぼ完全に除去されたアル
ミニウム細片ａは、排出口２６を経由して次の第４の工
程に搬送される。

【００４３】図８に、第３工程の処理回数Ｎと残留Ｔｉ
Ｏ₂の関係を示す。第２工程において温度が３５０℃で
焙焼したアルミニウム細片ａの場合は、第３工程を摩擦
媒体ｃを使用しない除去処理でも処理回数Ｎを６回実施
すれば残留ＴｉＯ₂をほぼ完全に除去できることが示さ
れている。従来、溶解中に還元されたＴｉが薄板圧延時
及び缶加工時に悪影響を及ぼし、アルミニウム空缶をア
ルミニウム缶にリサイクルすることが困難であった。し
かしながら、このロータリーリクレーマ２０の処理を実
施することによりリサイクルが可能となった。また、再
生したアルミニウムを脱酸剤として使用する場合にも、
酸化物や顔料が断熱材となって溶解に時間がかかり、空
気と接している脱酸材が酸化されて脱酸歩留が低下して
いたが、この処理により溶解材と同等となった。

【００４４】Ｄ．第４の工程第４の工程は第３工程で処理されたアルミニウム細片ａ
を、その後の使用が容易となるように成型する工程であ
る。第３の工程で処理されたアルミニウム細片ａは、図
１に示されたコンベア４１で圧縮成型機４０のホッパー
４２に投入されて、例えば３ｔｏｎ／ｃｍ²以上の圧縮
力で５φ×３（mm）の円柱形にプレス成型される。プレ
ス成型されたアルミニウム成型体ｂは排出口４３から排
出され、コンベア４４で擁壁４５内に運搬されて山積み
される。

【００４５】図９に、プレス圧力とプレス成型体ｃの比
重の関係を示す。再利用対象に要求される比重を選択す
べきであるが、運搬時の欠損等を考慮すると４ｔｏｎ／
ｃｍ²以上の圧力でプレス成型することが望ましい。ま
た、この実施例で示した塗料除去方法は、加工硬化を最
小限に止めていることが推定出来る。

【００４６】本発明によるアルミニウム成型体ｃの成分
分析値を、表２に示す。従来のプレス品と比較して、本
発明では不純物が著しく減少している。元来アルミニウ
ム空缶が含有しているＡｌ，Ｍｎ，Ｍｇを加えた合計成
分は、９９．６３％になることが示されている。

【表２】

【００４７】また、表３は脱酸材として使用することを
目的とした場合を想定して誘導加熱炉で溶解した溶鋼上
に各種サンプルを装入し、その溶解状況を観察した結果
を示している。本発明の処理方法によれば、溶解材と同
等の溶解特性をもつアルミニウム成型体ｃを実現するこ
とができる。

【表３】

【００４８】因みに、本発明実施例の処理プロセスでの
金属Ａｌ，Ｍｎ，Ｍｇの歩留は、第１工程のアルミニウ
ム細片ａの装入量を１００％とすると、第２工程の燃焼
処理で塗料が約１．８％減少し（水分０．１％、塗料燃
焼１．７％）、第３工程で４．０％減となりトータルの
歩留は９４．２％であった。従来の溶解法の８５％に対
し、歩留を９．２％向上させることができた。

【００４９】実施例２図１０は塗料除去装置の別の実施例の構成説明図、図１
１は図１０の一部の側断面図である。図１０と図１１に
おいて、５０は本体である。本体５０は上下の２段構造
に作られ、攪拌槽５１と分級槽５２で構成されている。
５３は送風室、５４は流動床、５５と５６は投入管と送
出管、５７は駆動軸、５８は揺動板である。揺動板５８
は図１１にも示されているように、駆動軸５７に傾斜し
て固定されている。３枚の揺動板５８の表面には、砥石
等による粗面が形成されている。５９は電動機、６１は
規制板、６２は排気口である。規制板６１は、攪拌槽５
１と分級槽５２の間に設けられて両槽を連通している。

【００５０】この構成の塗料除去装置２０において、第
２工程で細分されたアルミニウム細片ａが投入管５５か
ら攪拌槽５１内に投入される。電動機５９で駆動軸５７
が駆動されると、攪拌槽５１内に投入されたアルミニウ
ム細片ａに埋没した３枚の揺動板５８の揺動運動が開始
する。一方、ブロアからの送風が送風口を通して送風室
５３に供給されて、強い圧力空気が流動床５４を通して
攪拌槽５１内に噴出してアルミニウム細片ａを攪拌しな
がら流動させる。この結果、揺動板５８による直接的な
研磨作用と間接的な攪拌による相互的な接触作用によっ
て、アルミニウム細片ａの表面の塗料の剥離動作が行わ
れることになる。

【００５１】揺動する揺動板５８と流動するアルミニウ
ム細片ａとの協働動作に基づいて、攪拌槽５１内で塗料
の剥離動作が進行する。剥離動作の進行に連れて攪拌槽
５１内で流動するアルミニウム細片ａの間に噴出した空
気流で、アルミニウム細片ａから分離した微粉状の塗料
が規制板６１を通過して分級槽５２内に送られる。分級
槽５２内に送られ塗料を含む微粉は、順次排気口を通し
て図示されていない集塵機に捕集される。そして、塗料
を除去したアルミニウム細片ａは、送出管５６を経て前
述と同様に次の第４工程の処理動作に移行する。

【００５２】本発明の実施例２によれば、投入する動力
を効果的に利用して、実施例１のロータリーリクレーマ
と同等以上にアルミニウム細片ａの破壊を抑制して効果
的に付着塗料を除去することができる。

【００５３】なお、上述の実施例において、アルミニウ
ム細片を加熱して可燃性異物を燃焼する工程は省略する
ことも可能である。また、アルミニウム細片を圧縮して
金属塊にする工程は嵩比重を無視することが可能である
場合、及びこの原料を用いて溶解する時に湯面上或いは
スラグ上に浮いて酸化することを防止できる場合、若し
くは無視できる場合は、省略することができる。

【００５４】また、第１次の破砕機１に２軸型の破砕機
１を設置した場合を例示したが、ハンマークラッシャー
等に代えてもよい。搬入されたアルミニウム空缶がプレ
スブロック状ではなく、初めからバラの空缶の場合は破
砕機１による解体処理を省略される。また、第２次破砕
機２を省略して第３次破砕機３で直接所定の大きさの細
片に裁断することも可能であるが、本実施例では生産能
力を向上させるために中間に第２次破砕機２が設置され
ている。

【００５５】

【発明の効果】この発明は、アルミニウムの空缶を細片
に裁断して、これら細片の集合体内に混入している異物
を除去する第１の工程と、上記第１の工程で処理された
アルミニウムの細片の集合体を高速回転して攪拌し、ア
ルミニウムの細片相互に生じる内外周の速度差と遠心力
によるアルミニウムの細片相互の押付力との両者の相互
作用によってアルミニウムの細片表面の異物を剥離して
除去する第２の工程とを備えたアルミニウム空缶の再生
方法を採用した。

【００５６】また、この発明は、アルミニウムの空缶を
細片に裁断して、これら細片の集合体内に混入している
異物を除去する第１の工程と、第１の工程で処理された
アルミニウムの細片の集合体を融点以下の加熱温度で加
熱して可燃性異物を燃焼する第２の工程と、上記第２の
工程で処理されたアルミニウムの細片の集合体を高速回
転して攪拌し、アルミニウムの細片相互に生じる内外周
の速度差と遠心力によるアルミニウムの細片相互の押付
力との両者の相互作用によってアルミニウムの細片表面
の異物を剥離して除去する第３の工程とを備えたアルミ
ニウム空缶の再生方法を採用した。また、第１の工程
でアルミニウムの細片を１０mm角以下望ましくは３〜６
mm角に裁断するアルミニウム空缶の再生方法を採用し
た。また、アルミニウムの細片の集合体内に摩擦媒体を
混入するアルミニウム空缶の再生方法を採用した。ま
た、アルミニウムの細片の集合体を圧縮して金属塊に成
型する第３または第４の工程とを備えたアルミニウム空
缶の再生方法を採用した。また、上記第４の工程でアル
ミニウムの細片の集合体を少なくも４ｔｏｎ／ｃｍ²以
上の圧力で圧縮して金属塊に成型するアルミニウム空缶
の再生方法を採用した。

【００５７】また、この発明は、アルミニウムの空缶を
細片に裁断して、これら細片の集合体内に混入している
異物を除去する機能を有する破砕手段と、破砕手段で処
理されたアルミニウムの細片の集合体を高速回転して攪
拌し、アルミニウムの細片相互に生じる内外周の速度差
と遠心力によるアルミニウムの細片相互の押付力との両
者の相互作用によってアルミニウム細片の表面の異物を
剥離して除去する剥離手段とを備えたアルミニウム空缶
の再生装置を構成した。

【００５８】また、この発明は、アルミニウムの空缶を
細片に裁断して、これら細片の集合体内に混入している
異物を除去する機能を有する破砕手段と、破砕手段で処
理されたアルミニウムの細片の集合体を攪拌槽内に投入
し、攪拌槽内に配置されて回転面に対して傾斜する粗面
が形成された回転体によりアルミニウムの細片の表面の
異物を剥離して除去する剥離手段とを備えたアルミニウ
ム空缶の再生装置を構成した。また、破砕手段で処理さ
れたアルミニウムの細片の集合体を融点以下の加熱温度
で加熱して可燃性異物を燃焼する加熱手段を備えたアル
ミニウム空缶の再生装置を構成した。さらに、剥離手段
で処理されたアルミニウムの細片の集合体を圧縮して金
属塊に成型する圧縮手段を備えたアルミニウム空缶の再
生装置を構成した。

【００５９】この結果、再溶解時の不純物（特にチタン）の混入を防止し、溶
湯にアルミニウム缶にリサイクルすることが可能であ
る。溶解時に酸化物等がないことから、溶解歩留を大幅に
改善することが可能である。脱酸剤等として使用する場合には溶解することなく、
溶解法を用いることなく溶解した溶解剤と同等の品質が
得られることが可能となった。このように本発明によれば、エネルギーコストをかけた
アルミニウム資源の有効活用と廃棄物処理の効率化に大
きく寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例を適用する設備の概要図である。

【図２】本発明実施例の塗料除去装置の内部構造を示す
断面図である。

【図３】図２の一部の拡大図である。

【図４】アルミニウム成型体の大きさと比重の関係を示
す特性図である。

【図５】アルミニウム細片の大きさ（粒度）の分布を示
す説明図である。

【図６】第２工程の次工程への影響度の関係を示す特性
図である。

【図７】第２工程の処理と第４工程におけるアルミニウ
ム成型体の比重との相関関係を示す説明図である。。

【図８】第３工程の処理回数と残留ＴｉＯ₂の関係を示
す特性図である。

【図９】第４工程のプレス圧力とプレス成型体の比重の
関係を示す説明図である。

【図１０】塗料除去装置の別の実施例の構成説明図であ
る。

【図１１】図１０の一部の側断面図である。

【図１２】従来の処理方法の一例を示す説明図である。

【図１３】従来のブラスショット装置の概要を示す説明
図である。

【符号の説明】

１，２，３破砕機４，８，９，２１，４１，４４コンベア５，１１，１２破砕軸６，１４，２３セパレータ７，１３篩機１５，２５バケットエレベータ１６ロータリーキルン１７出口２０塗料除去装置（ロータリーリクレーマ）２２，３１ホッパ２４戻し口２６排出口３０本体３２ディストリビュータ３３吸気管３４ベアリングケース３５回転軸３６回転ドラム３７環状棚３８モータ３９ファンブレード４０圧縮成型機４３排出口４５擁壁ａアルミニウム細片ｂアルミニウム成型体ｃ摩擦媒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者近藤俊夫神奈川県川崎市川崎区白石町２番１号日本鋳造株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミニウムの空缶を細片に裁断して、
これら細片の集合体内に混入している異物を除去する第
１の工程と、該第１の工程で処理されたアルミニウムの細片の集合体
を高速回転して攪拌し、アルミニウムの細片相互に生じ
る内外周の速度差と遠心力によるアルミニウムの細片相
互の押付力との両者の相互作用によって前記アルミニウ
ムの細片表面の異物を剥離して除去する第２の工程とを
備えたことを特徴とするアルミニウム空缶の再生方法。
【請求項２】アルミニウムの空缶を細片に裁断して、
これら細片の集合体内に混入している異物を除去する第
１の工程と、該第１の工程で処理されたアルミニウムの細片の集合体
を融点以下の加熱温度で加熱して可燃性異物を燃焼する
第２の工程と、該第２の工程で処理されたアルミニウムの細片の集合体
を高速回転して攪拌し、アルミニウムの細片相互に生じ
る内外周の速度差と遠心力によるアルミニウムの細片相
互の押付力との両者の相互作用によって前記アルミニウ
ムの細片表面の異物を剥離して除去する第３の工程とを
備えたことを特徴とするアルミニウム空缶の再生方法。
【請求項３】前記第１の工程でアルミニウムの細片を
１０mm角以下望ましくは３〜６mm角に裁断することを特
徴とする請求項１または請求項２記載のアルミニウム空
缶の再生方法。
【請求項４】前記請求項１の第２の工程または請求項
２の第３の工程でアルミニウムの細片の集合体内に摩擦
媒体を混入することを特徴とする請求項１または請求項
２記載のアルミニウム空缶の再生方法。
【請求項５】前記請求項１の第２の工程または請求項
２の第３の工程で処理されたアルミニウムの細片の集合
体を圧縮して金属塊に成型する第３または第４の工程と
を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載
のアルミニウム空缶の再生方法。
【請求項６】前記第４の工程でアルミニウムの細片の
集合体を少なくも４ｔｏｎ／ｃｍ²以上の圧力で圧縮し
て金属塊に成型することを特徴とする請求項５記載のア
ルミニウム空缶の再生方法。
【請求項７】アルミニウムの空缶を細片に裁断して、
これら細片の集合体内に混入している異物を除去する機
能を有する破砕手段と、該破砕手段で処理されたアルミニウムの細片の集合体を
高速回転して攪拌し、アルミニウムの細片相互に生じる
内外周の速度差と遠心力によるアルミニウムの細片相互
の押付力との両者の相互作用によって前記アルミニウム
細片の表面の異物を剥離して除去する剥離手段とを備え
たことを特徴とするアルミニウム空缶の再生装置。
【請求項８】アルミニウムの空缶を細片に裁断して、
これら細片の集合体内に混入している異物を除去する機
能を有する破砕手段と、該破砕手段で処理されたアルミニウムの細片の集合体を
攪拌槽内に投入し、該攪拌槽内に配置されて回転面に対
して傾斜する粗面が形成された回転体により前記アルミ
ニウムの細片の表面の異物を剥離して除去する剥離手段
とを備えたことを特徴とするアルミニウム空缶の再生装
置。
【請求項９】前記破砕手段で処理されたアルミニウム
の細片の集合体を融点以下の加熱温度で加熱して可燃性
異物を燃焼する加熱手段を備えたことを特徴とする請求
項７または請求項８記載のアルミニウム空缶の再生装
置。
【請求項１０】前記剥離手段で処理されたアルミニウ
ムの細片の集合体を圧縮して金属塊に成型する圧縮手段
を備えたことを特徴とする請求項７，８または９記載の
アルミニウム空缶の再生装置。