粗造粒物ロール圧潰装置
【課題】シュレッダーダスト中の銅分を除去してリサイクル率を向上させることができるシュレッダーダストの処理方法及びこの方法に使用する粗造粒物ロール圧潰装置を提供する。
【解決手段】予め金属を粗分離したシュレッダーダストを溶融固化させて樹脂と金属が分離した状態の粗造粒物を圧潰ロールを備えた粗造粒物ロール圧潰装置で粗粉砕した後、振動ミルで微粉砕し、微粉砕物を比重差選別により金属と樹脂とを選別する。さらに選別された中量物および軽量物を破砕した後金属と樹脂とを選別してもよい。
【解決手段】予め金属を粗分離したシュレッダーダストを溶融固化させて樹脂と金属が分離した状態の粗造粒物を圧潰ロールを備えた粗造粒物ロール圧潰装置で粗粉砕した後、振動ミルで微粉砕し、微粉砕物を比重差選別により金属と樹脂とを選別する。さらに選別された中量物および軽量物を破砕した後金属と樹脂とを選別してもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば、予め鉄、ＳＵＳ、アルミなどの金属を粗分離した廃車のシュレッダーダストの処理方法及びこの方法に使用する粗造粒物ロール圧潰装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃車シュレッダーダストを破砕したあと、加熱してシュレッダーダストが含まれる樹脂を２軸押出機で溶融固化させてペレットにする処理方法が公知である（特許文献１参照）。
【０００３】
また、シュレッダーダストに含まれる鉄、アルミ、銅を選別するため、複数の破砕機を配設して、一次破砕、二次破砕、三次破砕、四次破砕の４工程で微細に破砕し、この工程間で鉄、アルミ、ＳＵＳ及び銅を回収する処理方法が公知である（特許文献２参照）。
【０００４】
また、シュレッダーダストを静電分離するための装置及び方法が開示されている。この方法では、予め、銅線と被覆を分離しておくことの重要性に着目している。つまり、ダストを減容機により圧縮し、このとき被覆銅線を含むダストは、圧縮摩擦熱で発熱し、半溶融、固化するが、この過程で被覆銅線は被覆部と銅線部が分離した状態になる。このような固化物を１０ｍｍ以下に破砕し、ステンレス分別、非鉄金属選別、さらには３〜５ｍｍ以下破砕して異物を選別しようとする方法である。（特許文献３、特許文献４参照）。
【０００５】
しかし、この従来技術においては、ダストに混入した異物も同時に減容機で圧縮され、半溶融、固化する。従って、異物も同時に１０ｍｍ以下破砕されことになるので刃物の寿命を損なうことが容易に想定される。また、その後の３〜５ｍｍ以下破砕でもステンレス選別と非鉄選別をすり抜ける畏れがあるため、刃物の寿命を損なうものとも考えられる。
【特許文献１】特開平８−１１７７３０号公報
【特許文献２】特開２０００−５１８３０号公報
【特許文献３】特開２００４−８９０号公報
【特許文献４】特開２００４−１８８３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
転炉などの精錬炉において装入物の昇熱用としてシュレッダーダストの炭化水素化合物をリサイクルする場合、銅は酸素製鋼法では分離が難しく、鉄中に入ると鉄を脆くするなどの有害成分となるため、シュレッダーダスト中から銅を取り除くことが鉄の性状上重要であるが、従来のシュレッダーダスト処理方法では銅を十分に除去できないという問題がある。
【０００７】
また、配線は絶縁体で被覆されており、銅を取り出すため、従来法は、三次・四次の破砕を繰り返す必要があるが、設備コストの面と異物による刃物の欠損が多発するため、ランニングコストが掛かり、シュレッダーダストの処理コストがかさむという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、シュレッダーダスト中の銅分を除去してリサイクル率を向上させることができるシュレッダーダストの処理方法及びこの方法に使用する粗造粒物ロール圧潰装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のシュレッダーダストの処理方法は、予め金属を粗分離したシュレッダーダストを溶融固化させて樹脂と金属が分離した状態の粗造粒物を圧潰ロールを備えた粗造粒物ロール圧潰装置で粗粉砕した後、ミルで微粉砕し、微粉砕物を比重差選別により金属と樹脂とを選別することを特徴とする。この構成において、微粉砕物を比重差選別し、さらに選別された中量物および軽量物を破砕した後、金属と樹脂とを選別してもよい。
【００１０】
また、前記処理方法に使用する粗造粒物ロール圧潰装置は、一対の圧潰ロールが多段に設けられかつ各段の圧潰ロールの間隔が下段になるにしたがって狭くなり、最下段の圧潰ロールの下方に回転軸に放射状で且つ櫛歯状にほぐし棒が設けられ、ほぐし棒がほぐしロールの下方に配置されている傾斜したスキッドの間を回転して通過するように設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、多数の破砕機を設置せずに粗造粒物から銅線を分離し選別することが出来るので、設備コスト、ランニングコストがかからず、処理費用が抑えられる。
【００１２】
また、大容量の電動機を必要とする破砕機を使用しないか、あるいは最小とすることができるので省エネとなる。
【００１３】
また、減容固化した粗造粒物を銅の含有量の少ない樹脂に選別できるので、鋼の精錬炉の加炭材や余熱材としてシュレッダーダストを有効に利用できる。
【００１４】
また、本発明の粗造粒物ロール圧潰装置は刃物でなくロールを使用するので、従来の刃物の欠損の問題がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は本発明の第１の実施例を示す工程図である。本発明は、破砕機で破砕され、鉄、ＳＵＳ、アルミなどの金属を粗分離したシュレッダーダストを処理するものである。
【００１７】
粗分離したワイヤハーネスの被覆や樹脂（以下単に「樹脂」という。）と銅などの金属類を含むシュレッダーダストを２軸押出機で自己摩擦発熱により溶融固化させて樹脂と金属とが分離した状態の粗造粒物（直径約３０〜３５ｍｍ、長さ約１５０〜２００ｍｍ）にする。樹脂が溶融固化により金属と分離した状態になるので、次の圧潰工程で樹脂と金属が分離し易くなる。樹脂の溶融固化は他の加熱手段によって行ってもよい。
【００１８】
また、上記溶融固化工程での剪断力により内部摩擦熱が生じ熱が発生することによる脱塩素も可能であるが、必要に応じて溶融固化工程の直前に、３００〜４００℃にて熱処理を行うことにより、塩化ビニルを流動化させるとともに、脱塩素を行う場合もある。
【００１９】
熱処理温度を３００〜４００℃とするのは、３００℃未満では塩素が分解しないので脱塩素ができないからであり、また、４００℃を超えると、塩化ビニル以外の、ポリエチレンやポリプロピレンなどが分解して選別処理が難しくなるからである。なお、熱処理温度を更に好ましくは３５０〜４００℃としてもよい。
【００２０】
脱塩素工程は、外熱式ロータリーキルン方式あるいは二軸スクリュー押し出し方式で対象物を加熱しながら、脱塩素する方法を採用できる。
【００２１】
熱処理した物は冷却されて前記金属類と熱分解で未反応であった樹脂類とを押出し成形により固形化される。
【００２２】
脱塩素工程とその後工程である固形化工程の効率化のためには、脱塩素工程は、二軸スクリュー押し出し方式で対象物を加熱しながら、脱塩素処理し、引き続き、押し出し成形できる装置構成にしておくことが好ましい。
【００２３】
次いで粗造粒物を積層貯蔵する際、積層蓄熱で火災が発生するのを防止するために水で冷却する。
【００２４】
粗造粒物を多段のロールとほぐしロールを備えた粗造粒物ロールクラッシャで長さ２０〜２５ｍｍ程度に圧潰する。
【００２５】
図３は本発明で使用する粗造粒物ロール圧潰装置（ロールクラッシャ）の概略図である。図３（ａ）において、粗造粒物は供給コンベア１で上方に搬送され上端から落下して、一対の圧潰ロール２の間に供給される。圧潰ロール２は多段に設けられ、下段になるにしたがって圧潰ロール２の間隔を狭くすることにより、上段圧潰ロール２で粗粉砕され下段圧潰ロール３に行くにしたがって細かく粉砕されていく。刃物による破砕ではなく、ロールを使用した圧潰であるので、刃物の欠損の問題がなくなる。
【００２６】
具体的な装置仕様としては、下記の仕様にて２０〜２５ｍｍ程度の粗粉砕物が１t/ｈ程度得られる。
【００２７】
・ 粗造粒物寸法 直径約３０〜３５ｍｍ、長さ約１５０〜２００ｍｍ
・ 圧潰ロール段数 ２段
・ 圧潰ロール２及び３の径 φ２００ｍｍ〜φ３００ｍｍ
・ 圧潰ロール２及び３の圧潰力 ３０〜８０ｋｇｆ
下段の圧潰ロール３の下方には、ほぐしロール４が配置されている。ほぐしロール４は図３（ｂ）に示すように、回転軸５に放射状で且つ櫛歯状にほぐし棒６が設けられている。ほぐし棒６はほぐしロール４の下方に配置されている傾斜したスキッド７の間を回転して通過するように設けられている。ほぐし棒６とスキッド７により銅線にからんでいる樹脂を分離することができる。
【００２８】
スキッド７の下方には振動篩い８が配置され、スキッド７から落下した樹脂及び金属が篩い分けされる。約３ｍｍ未満の篩い下は、ほとんど微粉砕された樹脂であるため、最終工程の仕上げ造粒工程に送られる。
【００２９】
次いで振動篩い８の篩い上の粉砕物を振動ミルで微粉砕する。振動ミルは市販されており、複数のロッドが収納された円筒内を回転させるとともに振動させることにより円筒内に供給された造粒物を１０ｍｍ以下に微粉砕する。
【００３０】
振動ミルで微粉砕したものは選別できる状態となるので、市販されている乾式の第１段の比重差選別機で選別を行う。
【００３１】
図４は本発明で使用する比重差選別機の概略図で、比重差選別機の集塵フード９の下方から空気がブロワー１１により吹き上げられ、振動ミルで微粉砕した微粉砕物は集塵フード９の上部の原料投入口１０から供給される。集塵フード９の内には、振動するパンチ孔を有する波形のデッキ１２が設けられている。軽量物（樹脂）は風力で浮き軽量物排出口１３へ落下していく。中量物（銅）は波形のデッキ１２に落下し、パンチ孔を通過しない重量物は波網の振動によりデッキ１２の山を順次超えて搬送されて重量物排出口１４へ落下し、パンチ孔を通過した中量物は網を通ってデッキ通過物排出口１５へ落下する。粉塵（樹脂粉）は集塵機で集塵される。軽量物と集塵物は樹脂であるから樹脂を造粒する最終工程の仕上げ造粒工程に送られる。
【００３２】
第１の比重差選別により分離された重量物（金属）はさらに後段の第２の比重差選別により、重量物としてミックスメタルが選別・回収され、樹脂である軽量物、集塵物は最終工程の仕上げ造粒工程に送られ、中量物はオフライン処理でミックスメタル、アルミ、鉄、ＳＵＳ、ガラスなどが選別される。
【００３３】
第１の比重差選別により分離された中量物（銅と付着している樹脂）はさらに後段の第３の比重差選別により、銅が重量物として選別・回収される。樹脂である中量物、軽量物、集塵物は最終工程の仕上げ造粒工程に送られる。
【００３４】
本実施例により、回収された樹脂の銅含有量は、０．５〜１．０質量％であり、転炉などの精錬炉において装入物の昇熱用の熱源として使用することが可能となる
【００３５】
以上の工程により資源として再生された樹脂は、ガス化工程に送られ、熱分解・選別されて資源として再利用できる素材として再生される。
【００３６】
また、上記工程により資源として再生された素材は、鉄の製造工程にて、原燃料として再利用される。
【００３７】
鉄の原燃料として使用するためには、原料を溶解する溶解工程にて使用することが好ましい。
【００３８】
廃棄物を鉄の溶解炉に投入することにより、廃棄物の処理用の溶融炉を新たに設置する必要がないため、廃棄物の再資源化処理のための設備費を安価にすることができる。
【００３９】
図５は、本発明における鉄、非鉄、ならびに樹脂主体物を、鉄原料を溶解する溶解工程に用いた場合の実施形態を示す図である。
【００４０】
リサイクル工場２１やガス化工場２２で再生された素材は、その他の原料と共に溶解炉２３に投入することが好ましい。原料を最初に溶解する溶解炉２３に投入することにより、投入された素材の成分がばらついた場合であっても、脱硫、脱炭などのその後の工程により、成分調整が可能だからである。
【００４１】
また、溶解炉２３には、湿式集じん装置が設置されていることが好ましい。鉄原料を溶解する溶解炉は炉内温度が１２００℃以上であり、鉄、非鉄、ならびに樹脂主体物を溶解炉に投入することにより、ダイオキシンの発生原因となる塩化ビニル系のプラスチックは、この１２００℃以上の雰囲気温度で分解される。さらに、溶解炉内で発生する塩素を含有した高温の排ガスを湿式集じん装置により、吸引かつ急冷することにより、ダイオキシンの再合成を防止することができるからである。なお、本発明での溶解炉２３とは、転炉、溶銑予備炉、電気炉、アーク放電炉等の一般の金属溶解炉のことを示す。
【００４２】
溶解炉２３から排出されるガスはＣＯ、Ｈなどの燃料ガスとして使用し、排ガス中に含まれるダストは、ダスト予備還元設備にて、還元鉄と低沸点の金属ダストに分離される。この還元鉄は鉄の原料として使用され、金属ダスト中に含まれるＺｎ等は表面処理などの亜鉛原料として利用される。
【００４３】
原料を溶解した溶銑は、転炉・圧延などの工程を経て、自動車用鋼板や家電機器用の鋼板などの鉄鋼製品となる。
【００４４】
また、溶銑の上部に生成するスラグはスラグ処理工場にて処理された後、道路の路盤材などに使用される。
【００４５】
このように、使用済みの自動車や廃家電機器を含む複合廃棄物がほぼ１００％鉄または非鉄金属の原燃料として再生され利用でき、従来のようにシュレッダーダストとして埋め立てや焼却処理の必要がなく、地球環境の保護への貢献度が極めて高い。
【実施例２】
【００４６】
図２は本発明の第２の実施例の工程図で、本実施例は回収された樹脂の銅含有量を０．４質量％以下にするための工程である。
【００４７】
実施例１と同じく、樹脂と金属とが分離した状態の粗造粒物（直径３０〜３５ｍｍ、長さ１５０〜２００ｍｍ）を粗造粒物ロール圧潰装置で粗粉砕し、振動ミルで微粉砕した後、比重差選別する。第１の比重差選別により分離された主に鉄、ＳＵＳの重量物はさらに三層篩いで三種類の大きさに分け、大きさ別にそれぞれ第４の比重差選別により、鉄とＳＵＳを効率よく選別・回収することができる。
【００４８】
本実施例では、第１の比重差選別により分離された中量物、軽量物並びに第４の比重差選別により分離された中量物、軽量物、集塵物中の銅を精度良く選別するため、これらを破砕機で破砕して粒度を揃えた後、第５の比重差選別により、重量物、軽量物、集塵物に選別する。選別された軽量物、集塵物は最終工程の仕上げ造粒工程に送られる。
【００４９】
第５の比重差選別により選別された重量物を、さらに第６の比重選別によりミックスメタルを重量物として、また銅を中量物として選別し、中量物、軽量物、集塵物を最終工程の仕上げ造粒工程に送る。
【００５０】
また、選別された中間物をさらに第７の比重選別により、銅を重量物として選別し、中量物、軽量物、集塵物は最終工程の仕上げ造粒工程に送る。
【００５１】
本実施例では、前段の比重差選別に引き続き破砕して粒度を揃えて銅の選別を効率よく行うので、樹脂の銅含有量を０．４質量％以下に抑えることができ、高級鋼の精錬炉の予熱材として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施例を示す工程図である。
【図２】本発明の第２の実施例の工程図である。
【図３】本発明で使用する粗造粒物ロール圧潰装置の概略図である。
【図４】本発明で使用する比重差選別機の概略図である。
【図５】本発明における鉄、非鉄、ならびに樹脂を、鉄原料を溶解する溶解工程に用いた場合の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１：供給コンベア
２：上段圧潰ロール
３：下段圧潰ロール
４：ほぐしロール
５：回転軸
６：ほぐし棒
７：スキッド
８：振動篩い
９：集塵フード
１０：原料投入口
１１：網板
１２：デッキ
１３：軽量物排出口
２１：リサイクル工場
２２：ガス化工場
２３：溶解炉
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば、予め鉄、ＳＵＳ、アルミなどの金属を粗分離した廃車のシュレッダーダストの処理方法及びこの方法に使用する粗造粒物ロール圧潰装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃車シュレッダーダストを破砕したあと、加熱してシュレッダーダストが含まれる樹脂を２軸押出機で溶融固化させてペレットにする処理方法が公知である（特許文献１参照）。
【０００３】
また、シュレッダーダストに含まれる鉄、アルミ、銅を選別するため、複数の破砕機を配設して、一次破砕、二次破砕、三次破砕、四次破砕の４工程で微細に破砕し、この工程間で鉄、アルミ、ＳＵＳ及び銅を回収する処理方法が公知である（特許文献２参照）。
【０００４】
また、シュレッダーダストを静電分離するための装置及び方法が開示されている。この方法では、予め、銅線と被覆を分離しておくことの重要性に着目している。つまり、ダストを減容機により圧縮し、このとき被覆銅線を含むダストは、圧縮摩擦熱で発熱し、半溶融、固化するが、この過程で被覆銅線は被覆部と銅線部が分離した状態になる。このような固化物を１０ｍｍ以下に破砕し、ステンレス分別、非鉄金属選別、さらには３〜５ｍｍ以下破砕して異物を選別しようとする方法である。（特許文献３、特許文献４参照）。
【０００５】
しかし、この従来技術においては、ダストに混入した異物も同時に減容機で圧縮され、半溶融、固化する。従って、異物も同時に１０ｍｍ以下破砕されことになるので刃物の寿命を損なうことが容易に想定される。また、その後の３〜５ｍｍ以下破砕でもステンレス選別と非鉄選別をすり抜ける畏れがあるため、刃物の寿命を損なうものとも考えられる。
【特許文献１】特開平８−１１７７３０号公報
【特許文献２】特開２０００−５１８３０号公報
【特許文献３】特開２００４−８９０号公報
【特許文献４】特開２００４−１８８３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
転炉などの精錬炉において装入物の昇熱用としてシュレッダーダストの炭化水素化合物をリサイクルする場合、銅は酸素製鋼法では分離が難しく、鉄中に入ると鉄を脆くするなどの有害成分となるため、シュレッダーダスト中から銅を取り除くことが鉄の性状上重要であるが、従来のシュレッダーダスト処理方法では銅を十分に除去できないという問題がある。
【０００７】
また、配線は絶縁体で被覆されており、銅を取り出すため、従来法は、三次・四次の破砕を繰り返す必要があるが、設備コストの面と異物による刃物の欠損が多発するため、ランニングコストが掛かり、シュレッダーダストの処理コストがかさむという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、シュレッダーダスト中の銅分を除去してリサイクル率を向上させることができるシュレッダーダストの処理方法及びこの方法に使用する粗造粒物ロール圧潰装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のシュレッダーダストの処理方法は、予め金属を粗分離したシュレッダーダストを溶融固化させて樹脂と金属が分離した状態の粗造粒物を圧潰ロールを備えた粗造粒物ロール圧潰装置で粗粉砕した後、ミルで微粉砕し、微粉砕物を比重差選別により金属と樹脂とを選別することを特徴とする。この構成において、微粉砕物を比重差選別し、さらに選別された中量物および軽量物を破砕した後、金属と樹脂とを選別してもよい。
【００１０】
また、前記処理方法に使用する粗造粒物ロール圧潰装置は、一対の圧潰ロールが多段に設けられかつ各段の圧潰ロールの間隔が下段になるにしたがって狭くなり、最下段の圧潰ロールの下方に回転軸に放射状で且つ櫛歯状にほぐし棒が設けられ、ほぐし棒がほぐしロールの下方に配置されている傾斜したスキッドの間を回転して通過するように設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、多数の破砕機を設置せずに粗造粒物から銅線を分離し選別することが出来るので、設備コスト、ランニングコストがかからず、処理費用が抑えられる。
【００１２】
また、大容量の電動機を必要とする破砕機を使用しないか、あるいは最小とすることができるので省エネとなる。
【００１３】
また、減容固化した粗造粒物を銅の含有量の少ない樹脂に選別できるので、鋼の精錬炉の加炭材や余熱材としてシュレッダーダストを有効に利用できる。
【００１４】
また、本発明の粗造粒物ロール圧潰装置は刃物でなくロールを使用するので、従来の刃物の欠損の問題がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は本発明の第１の実施例を示す工程図である。本発明は、破砕機で破砕され、鉄、ＳＵＳ、アルミなどの金属を粗分離したシュレッダーダストを処理するものである。
【００１７】
粗分離したワイヤハーネスの被覆や樹脂（以下単に「樹脂」という。）と銅などの金属類を含むシュレッダーダストを２軸押出機で自己摩擦発熱により溶融固化させて樹脂と金属とが分離した状態の粗造粒物（直径約３０〜３５ｍｍ、長さ約１５０〜２００ｍｍ）にする。樹脂が溶融固化により金属と分離した状態になるので、次の圧潰工程で樹脂と金属が分離し易くなる。樹脂の溶融固化は他の加熱手段によって行ってもよい。
【００１８】
また、上記溶融固化工程での剪断力により内部摩擦熱が生じ熱が発生することによる脱塩素も可能であるが、必要に応じて溶融固化工程の直前に、３００〜４００℃にて熱処理を行うことにより、塩化ビニルを流動化させるとともに、脱塩素を行う場合もある。
【００１９】
熱処理温度を３００〜４００℃とするのは、３００℃未満では塩素が分解しないので脱塩素ができないからであり、また、４００℃を超えると、塩化ビニル以外の、ポリエチレンやポリプロピレンなどが分解して選別処理が難しくなるからである。なお、熱処理温度を更に好ましくは３５０〜４００℃としてもよい。
【００２０】
脱塩素工程は、外熱式ロータリーキルン方式あるいは二軸スクリュー押し出し方式で対象物を加熱しながら、脱塩素する方法を採用できる。
【００２１】
熱処理した物は冷却されて前記金属類と熱分解で未反応であった樹脂類とを押出し成形により固形化される。
【００２２】
脱塩素工程とその後工程である固形化工程の効率化のためには、脱塩素工程は、二軸スクリュー押し出し方式で対象物を加熱しながら、脱塩素処理し、引き続き、押し出し成形できる装置構成にしておくことが好ましい。
【００２３】
次いで粗造粒物を積層貯蔵する際、積層蓄熱で火災が発生するのを防止するために水で冷却する。
【００２４】
粗造粒物を多段のロールとほぐしロールを備えた粗造粒物ロールクラッシャで長さ２０〜２５ｍｍ程度に圧潰する。
【００２５】
図３は本発明で使用する粗造粒物ロール圧潰装置（ロールクラッシャ）の概略図である。図３（ａ）において、粗造粒物は供給コンベア１で上方に搬送され上端から落下して、一対の圧潰ロール２の間に供給される。圧潰ロール２は多段に設けられ、下段になるにしたがって圧潰ロール２の間隔を狭くすることにより、上段圧潰ロール２で粗粉砕され下段圧潰ロール３に行くにしたがって細かく粉砕されていく。刃物による破砕ではなく、ロールを使用した圧潰であるので、刃物の欠損の問題がなくなる。
【００２６】
具体的な装置仕様としては、下記の仕様にて２０〜２５ｍｍ程度の粗粉砕物が１t/ｈ程度得られる。
【００２７】
・ 粗造粒物寸法 直径約３０〜３５ｍｍ、長さ約１５０〜２００ｍｍ
・ 圧潰ロール段数 ２段
・ 圧潰ロール２及び３の径 φ２００ｍｍ〜φ３００ｍｍ
・ 圧潰ロール２及び３の圧潰力 ３０〜８０ｋｇｆ
下段の圧潰ロール３の下方には、ほぐしロール４が配置されている。ほぐしロール４は図３（ｂ）に示すように、回転軸５に放射状で且つ櫛歯状にほぐし棒６が設けられている。ほぐし棒６はほぐしロール４の下方に配置されている傾斜したスキッド７の間を回転して通過するように設けられている。ほぐし棒６とスキッド７により銅線にからんでいる樹脂を分離することができる。
【００２８】
スキッド７の下方には振動篩い８が配置され、スキッド７から落下した樹脂及び金属が篩い分けされる。約３ｍｍ未満の篩い下は、ほとんど微粉砕された樹脂であるため、最終工程の仕上げ造粒工程に送られる。
【００２９】
次いで振動篩い８の篩い上の粉砕物を振動ミルで微粉砕する。振動ミルは市販されており、複数のロッドが収納された円筒内を回転させるとともに振動させることにより円筒内に供給された造粒物を１０ｍｍ以下に微粉砕する。
【００３０】
振動ミルで微粉砕したものは選別できる状態となるので、市販されている乾式の第１段の比重差選別機で選別を行う。
【００３１】
図４は本発明で使用する比重差選別機の概略図で、比重差選別機の集塵フード９の下方から空気がブロワー１１により吹き上げられ、振動ミルで微粉砕した微粉砕物は集塵フード９の上部の原料投入口１０から供給される。集塵フード９の内には、振動するパンチ孔を有する波形のデッキ１２が設けられている。軽量物（樹脂）は風力で浮き軽量物排出口１３へ落下していく。中量物（銅）は波形のデッキ１２に落下し、パンチ孔を通過しない重量物は波網の振動によりデッキ１２の山を順次超えて搬送されて重量物排出口１４へ落下し、パンチ孔を通過した中量物は網を通ってデッキ通過物排出口１５へ落下する。粉塵（樹脂粉）は集塵機で集塵される。軽量物と集塵物は樹脂であるから樹脂を造粒する最終工程の仕上げ造粒工程に送られる。
【００３２】
第１の比重差選別により分離された重量物（金属）はさらに後段の第２の比重差選別により、重量物としてミックスメタルが選別・回収され、樹脂である軽量物、集塵物は最終工程の仕上げ造粒工程に送られ、中量物はオフライン処理でミックスメタル、アルミ、鉄、ＳＵＳ、ガラスなどが選別される。
【００３３】
第１の比重差選別により分離された中量物（銅と付着している樹脂）はさらに後段の第３の比重差選別により、銅が重量物として選別・回収される。樹脂である中量物、軽量物、集塵物は最終工程の仕上げ造粒工程に送られる。
【００３４】
本実施例により、回収された樹脂の銅含有量は、０．５〜１．０質量％であり、転炉などの精錬炉において装入物の昇熱用の熱源として使用することが可能となる
【００３５】
以上の工程により資源として再生された樹脂は、ガス化工程に送られ、熱分解・選別されて資源として再利用できる素材として再生される。
【００３６】
また、上記工程により資源として再生された素材は、鉄の製造工程にて、原燃料として再利用される。
【００３７】
鉄の原燃料として使用するためには、原料を溶解する溶解工程にて使用することが好ましい。
【００３８】
廃棄物を鉄の溶解炉に投入することにより、廃棄物の処理用の溶融炉を新たに設置する必要がないため、廃棄物の再資源化処理のための設備費を安価にすることができる。
【００３９】
図５は、本発明における鉄、非鉄、ならびに樹脂主体物を、鉄原料を溶解する溶解工程に用いた場合の実施形態を示す図である。
【００４０】
リサイクル工場２１やガス化工場２２で再生された素材は、その他の原料と共に溶解炉２３に投入することが好ましい。原料を最初に溶解する溶解炉２３に投入することにより、投入された素材の成分がばらついた場合であっても、脱硫、脱炭などのその後の工程により、成分調整が可能だからである。
【００４１】
また、溶解炉２３には、湿式集じん装置が設置されていることが好ましい。鉄原料を溶解する溶解炉は炉内温度が１２００℃以上であり、鉄、非鉄、ならびに樹脂主体物を溶解炉に投入することにより、ダイオキシンの発生原因となる塩化ビニル系のプラスチックは、この１２００℃以上の雰囲気温度で分解される。さらに、溶解炉内で発生する塩素を含有した高温の排ガスを湿式集じん装置により、吸引かつ急冷することにより、ダイオキシンの再合成を防止することができるからである。なお、本発明での溶解炉２３とは、転炉、溶銑予備炉、電気炉、アーク放電炉等の一般の金属溶解炉のことを示す。
【００４２】
溶解炉２３から排出されるガスはＣＯ、Ｈなどの燃料ガスとして使用し、排ガス中に含まれるダストは、ダスト予備還元設備にて、還元鉄と低沸点の金属ダストに分離される。この還元鉄は鉄の原料として使用され、金属ダスト中に含まれるＺｎ等は表面処理などの亜鉛原料として利用される。
【００４３】
原料を溶解した溶銑は、転炉・圧延などの工程を経て、自動車用鋼板や家電機器用の鋼板などの鉄鋼製品となる。
【００４４】
また、溶銑の上部に生成するスラグはスラグ処理工場にて処理された後、道路の路盤材などに使用される。
【００４５】
このように、使用済みの自動車や廃家電機器を含む複合廃棄物がほぼ１００％鉄または非鉄金属の原燃料として再生され利用でき、従来のようにシュレッダーダストとして埋め立てや焼却処理の必要がなく、地球環境の保護への貢献度が極めて高い。
【実施例２】
【００４６】
図２は本発明の第２の実施例の工程図で、本実施例は回収された樹脂の銅含有量を０．４質量％以下にするための工程である。
【００４７】
実施例１と同じく、樹脂と金属とが分離した状態の粗造粒物（直径３０〜３５ｍｍ、長さ１５０〜２００ｍｍ）を粗造粒物ロール圧潰装置で粗粉砕し、振動ミルで微粉砕した後、比重差選別する。第１の比重差選別により分離された主に鉄、ＳＵＳの重量物はさらに三層篩いで三種類の大きさに分け、大きさ別にそれぞれ第４の比重差選別により、鉄とＳＵＳを効率よく選別・回収することができる。
【００４８】
本実施例では、第１の比重差選別により分離された中量物、軽量物並びに第４の比重差選別により分離された中量物、軽量物、集塵物中の銅を精度良く選別するため、これらを破砕機で破砕して粒度を揃えた後、第５の比重差選別により、重量物、軽量物、集塵物に選別する。選別された軽量物、集塵物は最終工程の仕上げ造粒工程に送られる。
【００４９】
第５の比重差選別により選別された重量物を、さらに第６の比重選別によりミックスメタルを重量物として、また銅を中量物として選別し、中量物、軽量物、集塵物を最終工程の仕上げ造粒工程に送る。
【００５０】
また、選別された中間物をさらに第７の比重選別により、銅を重量物として選別し、中量物、軽量物、集塵物は最終工程の仕上げ造粒工程に送る。
【００５１】
本実施例では、前段の比重差選別に引き続き破砕して粒度を揃えて銅の選別を効率よく行うので、樹脂の銅含有量を０．４質量％以下に抑えることができ、高級鋼の精錬炉の予熱材として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施例を示す工程図である。
【図２】本発明の第２の実施例の工程図である。
【図３】本発明で使用する粗造粒物ロール圧潰装置の概略図である。
【図４】本発明で使用する比重差選別機の概略図である。
【図５】本発明における鉄、非鉄、ならびに樹脂を、鉄原料を溶解する溶解工程に用いた場合の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１：供給コンベア
２：上段圧潰ロール
３：下段圧潰ロール
４：ほぐしロール
５：回転軸
６：ほぐし棒
７：スキッド
８：振動篩い
９：集塵フード
１０：原料投入口
１１：網板
１２：デッキ
１３：軽量物排出口
２１：リサイクル工場
２２：ガス化工場
２３：溶解炉
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め金属を粗分離したシュレッダーダストを溶融固化させて樹脂と金属が分離した状態の粗造粒物を圧潰ロールを備えた粗造粒物ロール圧潰装置で粗粉砕した後、ミルで微粉砕し、微粉砕物を比重差選別して金属と樹脂とを選別することを特徴とするシュレッダーダストの処理方法。
【請求項２】
予め金属を粗分離したシュレッダーダストを溶融固化させて樹脂と金属が分離した状態の粗造粒物を圧潰ロールを備えた粗造粒物ロール圧潰装置で粗粉砕した後、ミルで微粉砕し、微粉砕物を比重差選別し、選別された中量物および軽量物を粉砕した後、金属と樹脂とを選別することを特徴とするシュレッダーダストの処理方法。
【請求項３】
３００〜４００℃で熱処理して脱塩素する工程を、上記粗造粒物を製造する直前に付加することを特徴とする請求項１または２に記載のシュレッダーダストの処理方法。
【請求項４】
上記回収した金属ならびに樹脂を、鉄原料を溶解する溶解工程に用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシュレッダーダストの処理方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のシュレッダーダストの処理方法に使用する粗造粒物ロール圧潰装置が、一対の圧潰ロールが多段に設けられかつ各段の圧潰ロールの間隔が下段になるにしたがって狭くなり、最下段の圧潰ロールの下方に回転軸に放射状で且つ櫛歯状にほぐし棒が設けられ、ほぐし棒がほぐしロールの下方に配置されている傾斜したスキッドの間を回転して通過するように設けられていることを特徴とする粗造粒物ロール圧潰装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め金属を粗分離したシュレッダーダストを溶融固化させて樹脂と金属が分離した状態の粗造粒物を粗粉砕する粗造粒物ロール圧潰装置において、
一対の圧潰ロールが多段に設けられかつ各段の圧潰ロールの間隔が下段になるにしたがって狭くなり、最下段の圧潰ロールの下方に回転軸に放射状で且つ櫛歯状にほぐし棒が設けられ、ほぐし棒がほぐしロールの下方に配置されている傾斜したスキッドの間を回転して通過するように設けられていることを特徴とする粗造粒物ロール圧潰装置。
【請求項１】
予め金属を粗分離したシュレッダーダストを溶融固化させて樹脂と金属が分離した状態の粗造粒物を圧潰ロールを備えた粗造粒物ロール圧潰装置で粗粉砕した後、ミルで微粉砕し、微粉砕物を比重差選別して金属と樹脂とを選別することを特徴とするシュレッダーダストの処理方法。
【請求項２】
予め金属を粗分離したシュレッダーダストを溶融固化させて樹脂と金属が分離した状態の粗造粒物を圧潰ロールを備えた粗造粒物ロール圧潰装置で粗粉砕した後、ミルで微粉砕し、微粉砕物を比重差選別し、選別された中量物および軽量物を粉砕した後、金属と樹脂とを選別することを特徴とするシュレッダーダストの処理方法。
【請求項３】
３００〜４００℃で熱処理して脱塩素する工程を、上記粗造粒物を製造する直前に付加することを特徴とする請求項１または２に記載のシュレッダーダストの処理方法。
【請求項４】
上記回収した金属ならびに樹脂を、鉄原料を溶解する溶解工程に用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシュレッダーダストの処理方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のシュレッダーダストの処理方法に使用する粗造粒物ロール圧潰装置が、一対の圧潰ロールが多段に設けられかつ各段の圧潰ロールの間隔が下段になるにしたがって狭くなり、最下段の圧潰ロールの下方に回転軸に放射状で且つ櫛歯状にほぐし棒が設けられ、ほぐし棒がほぐしロールの下方に配置されている傾斜したスキッドの間を回転して通過するように設けられていることを特徴とする粗造粒物ロール圧潰装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め金属を粗分離したシュレッダーダストを溶融固化させて樹脂と金属が分離した状態の粗造粒物を粗粉砕する粗造粒物ロール圧潰装置において、
一対の圧潰ロールが多段に設けられかつ各段の圧潰ロールの間隔が下段になるにしたがって狭くなり、最下段の圧潰ロールの下方に回転軸に放射状で且つ櫛歯状にほぐし棒が設けられ、ほぐし棒がほぐしロールの下方に配置されている傾斜したスキッドの間を回転して通過するように設けられていることを特徴とする粗造粒物ロール圧潰装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−５１４２６（Ｐ２００６−５１４２６Ａ）
【公開日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２３３８２２（Ｐ２００４−２３３８２２）
【出願日】平成１６年８月１０日（２００４．８．１０）
【特許番号】特許第３７３４２２４号（Ｐ３７３４２２４）
【特許公報発行日】平成１８年１月１１日（２００６．１．１１）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【出願人】（０００２０３９７７）太平工業株式会社 (41)
【出願人】（３９００２２８７３）日鐵プラント設計株式会社 (275)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月１０日（２００４．８．１０）
【特許番号】特許第３７３４２２４号（Ｐ３７３４２２４）
【特許公報発行日】平成１８年１月１１日（２００６．１．１１）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【出願人】（０００２０３９７７）太平工業株式会社 (41)
【出願人】（３９００２２８７３）日鐵プラント設計株式会社 (275)
【Ｆターム（参考）】
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