JPH09323077A - 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１からの生成ガスｅと伝
熱面を介して間接接触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
の間接接触は、無酸素雰囲気下で行うか、又は含酸素ガ
ス供給下に行い、前記生成ガスは、ガス化炉１からの４
５０〜７００℃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である。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、薄い箔状の金属は、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、伝熱
面を介して間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
スとの間接接触は、無酸素雰囲気下で行われるか、又は
含酸素ガス供給下で行い、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が使用でき、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・金属積層体と間接接触して生成したガスは、プ
ラスチックのガス化分解生成物を含有しているため、ガ
ス化炉からの生成ガスと共に後段の燃焼炉で燃焼させる
のがよい。燃焼炉では、１２００〜１４００℃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伝熱面
を介して間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、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、高温の生成ガスにより伝熱面を介して間接加熱
され、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、加熱分解機から抜き出されたガス化炉由来の生
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、微粒の炭化物から分離され回収され
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・金属積層体と伝熱面を介して間接接触
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り、図２は図１のプラスチック加熱
分解機の拡大図である。図１及び図２において、１はガ
ス化炉、２は流動層、３は断気ダンバ（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
バ、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、１４は加熱チューブで
ある。

【０００８】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。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は図２にその拡大図が示されるように、生成ガ
スｅの流路中に設置されたシェル・アンド・チューブ式
熱交換チューブ１４内に、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、
生成ガスｅにより間接的に加熱されて、プラスチック分
のみが熱分解ガス化されながら、チューブ１４内に設け
られた破砕原料送りコンベア８により移動する。金属と
チャー等が抜き出し用の断気ダンパ４により排出され
る。排出された金属分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、一方チャーを含む微細固体分は、チ
ャー搬送空気ｊにより同伴させて旋回式溶融炉１０の一
次燃焼室１１に導入される。

【００１０】また、プラスチック加熱分解機７の熱交換
チューブから排出されるプラスチック分由来の熱分解ガ
スは、加熱分解機７から排出された生成ガスｅと一緒に
されて、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からの生成ガスは、チャーｆのみ
を分離して加熱分解機７に導入でき、分離したチャーｆ
は直接一次燃焼室に導入するようにしてもよい。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であるチャー空気混合
物ｋ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。

【００１１】上記において、プラスチック加熱分解器７
の熱交換チューブ１４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の熱交換チューブ１４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。

【００１２】

【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間
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示するものである。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。

【図２】図１のプラスチック加熱分解機の拡大図。

【符号の説明】

１：流動床燃焼炉、２：流動層部、３：断気ダンバ−、
４：断気ダンバ−、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
４：熱交換チューブ、１５：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：チャー搬送空気、ｋ：チャーを含む三次空
気、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、伝熱面を
   介して間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】 前記廃棄物のプラスチック分の除去が、
   無酸素雰囲気下で行われるか、又は含酸素ガス供給下で
   行われる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。