JPH09323076A - プラスチック・金属積層体廃棄物からの金属回収方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリエステル等のプラスチックとアルミニウ
ム等の金属をラミネート状に積層した包装材料、電子基
板、電線類等の廃棄物から、金属のみを酸化されないク
リーンな状態で回収することができる金属回収方法を提
供する。 【解決手段】 プラスチック・金属積層体の廃棄物ｉ
を、金属の融点以下の温度及びプラスチックを熱分解ガ
ス化する以上の温度のガス化炉、好ましくは流動層ガス
化炉１からの生成ガスｅと直接接触７させることによ
り、プラスチック分を除去し金属を回収ｌすることを特
徴とする金属回収方法としたものであり、前記廃棄物ｉ
の生成ガスｅとの接触は、無酸素雰囲気下で行うか、又
は含酸素ガス供給下に行い、前記生成ガスは、ガス化炉
１からの４５０〜７００℃に加熱された固形廃棄物ａの
熱分解ガスを用いる。

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・金
属積層体廃棄物からの金属回収方法に係り、特にポリエ
ステル、エポキシ等のプラスチックとアルミニウム及び
鋼、銅等の金属を積層した包装材料、電線類及び銅箔を
内蔵したプラスチック積層の電子基板の廃棄物を熱処理
して、金属のみを酸化されないクリーンな状態で回収す
る方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種レトルト食品やハミガキ薬チ
ューブ等のラミネート包装材やビール、ジュース等の飲
料缶、食料缶、並びに電子計算機、制御機用電子基板の
普及に伴い、容器製造や基板工程において発生する切断
片等の廃棄物が大量に発生し、また、それら容器や電子
機器の使用後廃棄物の大量発生に伴ない、その処理に困
窮している。この種の包装材料には高品位のアルミニウ
ムが用いられることが多く、また、電子用基板には高品
位の銅箔が用いられており、これらの大半は現在埋め立
て処分に付されており、その有効利用が強く望まれてい
る。従って、プラスチック分のみを熱処理により除去す
る一方、金属を高品位を保ったままの状態で回収してリ
サイクル利用すれば、資源の有効利用もしくは廃棄物量
の低減の上から大いに有効となる。ポリエステル、エポ
キシ等のプラスチックとアルミニウムや鋼、銅をラミネ
ート状に積層した包装材料、缶材、基板材等の廃棄物を
燃焼して、アルミニウム等の金属のみを回収しようとす
る試みがあるが、酸化雰囲気で燃焼させるため金属の一
部が酸化されるという問題があった。また、燃焼のため
に大量の空気を供給すると、薄い箔状の金属であるた
め、燃焼排ガスに同伴して舞い上がり、煙道やガス処理
装置の内部に堆積するといった問題もあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した問
題を解決し、ポリエステル等のプラスチックとアルミニ
ウム等の金属をラミネート状に積層した包装材料、缶
材、電線、基板材等の廃棄物から、金属のみを酸化され
ないクリーンな状態で回収することができる金属回収方
法を提供することを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、プラスチック・金属積層体の廃棄物
を、金属の融点以下の温度及びプラスチックを熱分解ガ
ス化する以上の温度のガス化炉からの生成ガスと直接接
触させることにより、プラスチック分を除去し金属を回
収することを特徴とする金属回収方法としたものであ
る。前記方法において、廃棄物と生成ガスとの直接接触
は、無酸素雰囲気下で行うか、又は含酸素ガス供給下に
行い、前記金属としてはアルミニウム、鋼、銅、他の積
層体を構成する金属を使用でき、また、前記ガス化炉
は、固形廃棄物を原料とし、前記生成ガスは該ガス化炉
からの４５０〜７００℃に加熱されたガスが使用でき、
そして、金属の回収は、排出した金属とプラスチックの
分解生成物である炭化物との混合物を篩分けすることに
より行うことができる。また、プラスチック・金属積層
体と直接接触したガス化炉からの生成ガスは、プラスチ
ックのガス化分解生成物を含有しているため、後段の燃
焼炉で燃焼させるのがよい。燃焼炉では、１２００〜１
４００℃で燃焼し、灰分を溶融スラグ化して燃焼炉の炉
底より排出するのがよく、また燃焼炉は、旋回式溶融炉
を用いるのがよい。

【０００５】

【発明の実施の形態】次に、本発明を詳細に説明する。
本発明では、プラスチック・金属積層体廃棄物、例え
ば、包装材料の廃棄物と、所定温度に制御したガス化
炉、好ましくは流動層ガス化炉からの生成ガスとを直接
接触させることにより、プラスチック分のみが熱分解ガ
ス化され、残った金属は酸化されないクリーンな状態で
回収される。具体的には、流動層ガス化炉からの高温の
生成ガスの排出路に設けたプラスチック加熱分解機中
に、予め細かく切断しておいたプラスチック・金属積層
体廃棄物を、空気を断った状態で定量供給することによ
り、プラスチック分は無酸素下で熱分解ガス化され、ガ
ス／タールといった気体成分と固体の炭化物粒子にな
る。プラスチックが熱分解することにより生ずる熱分解
ガスは、ガス化炉からの生成ガスと共に後段の燃焼炉に
送られて燃焼され、固体の炭化物粒子は金属箔とともに
系外に排出後、篩分けにより粗大な金属箔が、微粒の炭
化物粒子からと分離去され回収される。

【０００６】あるいは、上記プラスチック加熱分解機に
空気を供給することにより、細断したプラスチック・金
属積層体廃棄物のプラスチック分は、部分的に燃焼して
熱分解ガス化され、ガス／タールの気体成分となる。こ
の場合、チャーはガス化されてＣＯもしくはＣＯ₂ とな
るため、分離する金属中にはほとんど混らない。従っ
て、金属箔のみが系外に排出され回収される。本発明の
ガス化炉が流動層炉である場合は、流動媒体として硅
砂、オリビン砂等の砂、アルミナ、ドロマイト、石灰石
等を用いることができる。前記流動層ガス化炉では、空
気、酸素富活空気、酸素＋スチームの中から適宜選択し
てガス化炉に供給し、４５０〜７００℃で一次燃焼を行
う。そして、本発明では、前記の一次燃焼で得られた生
成ガスをプラスチック加熱分解機に導入して、細断した
プラスチック・金属積層体に直接接触させる。例えば、
金属としてアルミニウムを回収するためには、生成ガス
の温度をアルミの融点である６６０℃より低くすればよ
い。

【０００７】以下、図面を用いて本発明を具体的に説明
する。図１は、本発明の金属回収方法を適用した燃焼装
置の全体構成図である。図１において、１はガス化炉、
２は流動層、３は断気ダンパー（定量供給、抜き出し装
置）、４は積層体廃棄物の供給、排出用断気ダンパー、
５は振動篩、６は砂搬送エレベータ、７はプラスチック
加熱分解機、８は破砕原料送りコンベア、９は振動篩、
１０は旋回式溶融炉、１１は一次燃焼室、１２は二次燃
焼室、１３はスラグ分離部である。次に図１の各構成を
具体的に説明すると、１は積層体廃棄物以外の可燃物を
大量に処理するための流動層ガス化炉で、炉底の断気ダ
ンパー３からの流動媒体である砂と粗大不燃物が連続排
出され、排出された砂と粗大不燃物は、振動篩５に供給
され、細かな砂と粗大な不燃物とに分別される。分別さ
れた砂は、砂搬送エレベータ６により、ガス化炉１に循
環される。

【０００８】一方、流動層ガス化炉１の下方からは、一
次空気ｂが送入されて砂の流動層２を形成し、流動層２
の上方に投入された可燃物ａを、４５０〜７００℃にて
速やかに熱分解ガス化する。ガス化に伴いガス、ター
ル、炭化物が生成し、炭化物は流動層２の攪乱運動によ
り微粉砕されてチャーとなり、生成ガスに同伴されて、
ガス化炉１から排出される。また、生成ガスの温度を調
節するために、ガス化炉には二次空気ｃの送入口が設置
され、生成ガスの温度が低い場合は二次空気を吹き込ん
で部分燃焼させて温度を上昇させることができる。

【０００９】ガス化炉から排出された生成ガスｅは、プ
ラスチック加熱分解機７に導入される。プラスチック加
熱分解機７には、プラスチック・金属積層物の破砕物ｉ
が供給装置の断気ダンパー４により供給され、導入され
る加熱生成ガスｅにより、プラスチック分のみが熱分解
ガス化されながら、加熱分解機７内に設けられた、破砕
原料送りコンベア８により送られる。一方、金属とチャ
ー等が抜き出し用の断気ダンパー４により排出される。
排出された金属とチャーを含む固体は振動篩９で粗大な
金属ｌが分離され、リサイクル可能なクリーンな性状で
回収され、細かなチャーを含む固体分ｋが旋回式溶融炉
１０に導入される。旋回式溶融炉１０への導入は、三次
空気ｊに同伴させて一次燃焼室に導入することができ
る。また、プラスチック加熱分解機７で加熱分解された
熱分解ガスは、流動層ガス化炉からの生成ガスｅと共に
旋回式溶融炉１０の一次燃焼室１１に導入される。この
際、ガス化炉１からの生成ガスから、チャーｆのみを分
離して直接一次燃焼室１１に導入することも可能であ
る。

【００１０】旋回式溶融炉１０の一次燃焼室１１に供給
された生成ガスｅとチャーｆは、予熱された三次空気ｊ
と旋回流中で混合しながら、１２００〜１４００℃で高
速燃焼する。燃焼は次の二次燃焼室１２で完結し、燃焼
排ガスｇはスラグ分離部１３から排出される。チャーに
含まれる灰分は高温のためにスラグミストとなり、旋回
流の遠心力により一次燃焼室１１の炉壁上の溶融スラグ
相に捕捉され、炉壁を流れ下って二次燃焼室１２に入
り、スラグ分離部１３の底部より排出される。なお、旋
回式溶融炉１０を出た燃焼排ガスｇは、廃熱ボイラ、節
炭器、空気予熱器といった一連の熱回収装置を経て大気
放出される。上記において、プラスチックの加熱分解機
７に、制御された空気１５を送入することも可能であ
る。これにより、該プラスチック、アルミニウム等積層
体廃棄物のプラスチックは部分燃焼することにより、炭
化物の熱分解ガス化が促進される。空気１５の供給によ
り、プラスチック熱分解ガス化プロセスの円滑簡素化を
図ることが可能となる。プラスチック加熱分解機７内で
は、送り込まれた空気１５中の酸素により、プラスチッ
クの部分酸化反応が起きるが、層内は還元雰囲気に保た
れているので、金属は酸化されない状態で取り出すこと
ができる。

【００１１】

【発明の効果】本発明は、ポリエステル等のプラスチッ
クとアルミニウム等の金属をラミネート状に積層した包
装材料の廃棄物の外、電子基板廃棄物、廃電線等のプラ
スチックの金属積層体を、金属の融点より低い媒体と直
接的に接触することにより熱分解ガス化し、金属のみを
酸化されないクリーンなすなわちリサイクル可能な状態
で回収する方法を提供するものである。本発明の適用に
より、プラスチック・金属積層体廃棄物より金属を高品
位に保ったままの状態で回収出来ることは、資源の有効
利用もしくは廃棄物投棄量の低減の上から大いに有効で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金属回収方法を適用した燃焼装置の全
体構成図。

【符号の説明】

１：流動床燃焼炉、２：流動層部、３：断気ダンパー、
４：断気ダンパー、５：振動篩、６：砂搬送エレベー
タ、７：プラスチック加熱分解機、８：破砕原料送りコ
ンベア、９：振動篩、１０：旋回式溶融炉、１１：一次
燃焼室、１２：二次燃焼室、１３：スラグ分離部、１
５：空気、ａ：廃棄物、ｂ：一次空気、ｃ：二次空気、
ｄ：不燃物、ｅ：生成ガス、ｆ：チャー、ｇ：燃焼排ガ
ス、ｈ：スラグ、ｉ：積層体廃棄物、ｊ：三次空気、
ｋ：チャーを含む固体、ｌ：回収金属、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村松 多喜夫 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラスチック・金属積層体の廃棄物を、
   金属の融点以下の温度及びプラスチックを熱分解ガス化
   する以上の温度のガス化炉からの生成ガスと直接接触さ
   せることにより、プラスチック分を除去し金属を回収す
   ることを特徴とする金属回収方法。
2. 【請求項２】 前記廃棄物と生成ガスとの直接接触は、
   無酸素雰囲気下で行うか、又は含酸素ガス供給下で行う
   ことを特徴とする請求項１記載の金属回収方法。
3. 【請求項３】 前記金属が、アルミニウム、鋼、銅、他
   の積層体を構成する金属である請求項１又は２記載の金
   属回収方法。
4. 【請求項４】 前記ガス化炉は、固形廃棄物を原料とす
   ることを特徴とする請求項１、２又は３記載の金属回収
   方法。
5. 【請求項５】 前記生成ガスは、前記ガス化炉からの４
   ５０〜７００℃に加熱されたガスであることを特徴とす
   る請求項１〜４のいずれか１項記載の金属回収方法。
6. 【請求項６】 前記金属の回収は、排出した金属とプラ
   スチックの分解生成物との混合物を篩分けすることによ
   り行うことを特徴とする請求項１記載の金属回収方法。