(57)【要約】【課題】電子・電気機器部品屑から製錬工程で処理するための有価金属を含む処理原料を選別する製錬処理原料の選別処理工程において、選別処理工程に不具合を生じさせる部品屑を予め低減することが可能な電子・電気機器部品屑の処理方法を提供する。【解決手段】電子・電気機器部品屑の中から製錬工程で処理可能な有価金属を含む処理原料を選別するための製錬原料選別処理工程を含む電子・電気機器部品屑の処理方法において、電子・電気機器部品屑に含まれる塊状銅線屑をパラレルリンクロボットを用いて取り除くことを含む電子・電気機器部品屑の処理方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子・電気機器部品屑の中から製錬工程で処理可能な有価金属を含む処理原料を選別するための製錬原料選別処理工程を含む電子・電気機器部品屑の処理方法において、
前記電子・電気機器部品屑に含まれる塊状銅線屑を、パラレルリンクロボットを用いて取り除くことを特徴とする電子・電気機器部品屑の処理方法。
【請求項２】
前記製錬原料選別処理工程の前処理として、前記電子・電気機器部品屑に含まれる塊状銅線屑を、前記パラレルリンクロボットを用いて取り除くことを特徴とする請求項１に記載の電子・電気機器部品屑の処理方法。
【請求項３】
パラレルリンクロボットが、前記塊状銅線屑を掴むための一対の掴み部を先端に備える保持部と、前記保持部を駆動して前記掴み部間の距離を調整する駆動部と、を備える一又は複数のロボットハンドを先端部に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子・電気機器部品屑の処理方法。
【請求項４】
前記掴み部の先端部に被覆部材が配置されていることを含む請求項３に記載の電子・電気機器部品屑の処理方法。
【請求項５】
前記塊状銅線屑を取り除く工程の前に、前記電子・電気機器部品屑中に存在する塊状銅線屑の少なくとも色彩と大きさを認識する画像認識処理工程を含み、
該画像認識処理工程で得られる塊状銅線屑の位置情報に基づいて、前記パラレルリンクロボットが前記塊状銅線屑を取り除くことを含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子・電気機器部品屑の処理方法。
【請求項６】
前記パラレルリンクロボットが、前記電子・電気機器部品屑が搬送される搬送方向に対して横切る方向に前記塊状銅線屑を排出させることを含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子・電気機器部品屑の処理方法。
【請求項７】
前記製錬原料選別処理工程が、風力選別工程、篩別工程、磁力選別工程、渦電流選別工程、及び金属物と非金属物とを光学的に選別する光学式選別工程を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子・電気機器部品屑の処理方法。
【請求項８】
電子・電気機器部品屑を搬送面上で搬送し、
前記搬送面上に搬送された電子・電気機器部品屑に含まれる塊状銅線屑を画像認識処理し、
前記画像認識処理による画像認識結果に基づいて、前記搬送面上の塊状銅線屑を、パラレルリンクロボットを用いて排出させること
を含むことを特徴とする電子・電気機器部品屑の処理方法。
【請求項９】
電子・電気機器部品屑を搬送する搬送面を備える搬送手段と、
前記搬送面上に搬送された電子・電気機器部品屑に含まれる塊状銅線屑を画像認識する画像認識手段と、
前記画像認識手段による画像認識結果に基づいて、前記搬送面上の塊状銅線屑を、パラレルリンクロボットを用いて排出させるピッキング手段と
を備えることを特徴とする電子・電気機器部品屑の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子・電気機器部品屑の処理方法及び処理装置に関し、特に、使用済み電子・電気機器のリサイクル処理工程に利用可能な電子・電気機器部品屑の処理方法及び処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、資源保護の観点から、廃家電製品・ＰＣや携帯電話等の電子・電気機器部品屑から、有価金属を回収することがますます盛んになってきており、その効率的な回収方法が検討され、提案されている。
【０００３】
例えば、特開平９−７８１５１号公報（特許文献１）では、有価金属を含有するスクラップ類を銅鉱石溶錬用自溶炉へ装入し、有価金属を炉内に滞留するマットへ回収させる工程を含む有価金属のリサイクル方法が記載されている。このようなリサイクル方法によれば、銅溶錬自溶炉での銅製錬にスクラップ処理を組み合わせることができるため、有価金属含有率が低いスクラップ類からでも低コストで有価金属を回収することができる。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されるような銅溶錬自溶炉を用いた処理においては、電子・電気機器部品屑の処理量が増えると、電子・電気機器部品屑を構成する樹脂等の有機物に含まれる炭素成分が増加し、溶錬炉で過還元によるトラブルが発生する場合がある。一方で、電子・電気機器部品屑の処理量は近年増加する傾向にあるため、銅溶錬自溶炉での効率的な処理が望まれている。
【０００５】
銅溶錬自溶炉の過還元によるトラブルを発生する手法の一つとして、電子・電気機器部品屑を銅溶錬自溶炉で処理する前に電子・電気機器部品屑を粉砕処理し、容量を小さくすることが提案されている。例えば、特開２０１５−１２３４１８号公報（特許文献２）では、銅を含む電気・電子機器部品屑を焼却後、所定のサイズ以下に粉砕し、粉砕した電気・電子機器部品屑を銅の溶錬炉で処理することが記載されている。
【０００６】
しかしながら、電子・電気機器部品屑の処理量が増加することにより、電子・電気機器部品屑に含まれる物質の種類によっては、その後の銅製錬工程での処理に好ましくない物質（製錬阻害物質）が従来よりも多量に投入されることとなる。このような銅製錬工程に装入される製錬阻害物質の量が多くなると、電子・電気機器部品屑の投入量を制限せざるを得なくなる状況が生じる。
【０００７】
従来より、天然の鉱石由来の製錬阻害物質も含め、銅製錬の溶錬工程における熱力学的な手法や電解工程における電解液の精製方法については数々の取り組みがされてきたが、天然の鉱石と比較して、製錬阻害物質の含有割合が著しく大きい電子・電気機器部品屑の処理方法には課題が多い。
【０００８】
例えば、電子・電気機器部品屑から製錬阻害物質を低減しながら効率的に製錬工程へ投入するための原料を作製するためには、種々の選別機を用いて機械的な処理を行うことが効率性の観点から望ましい。しかしながら、電子・電気機器部品屑には、様々な形状及び種類の部品屑が含まれており、部品屑の一部が選別工程で不具合を発生させ、処理効率の低下を起こす場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−７８１５１号公報
【特許文献２】特開２０１５−１２３４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本開示は、電子・電気機器部品屑から製錬工程で処理するための有価金属を含む処理原料を選別する製錬処理原料の選別処理工程において、選別処理工程に不具合を生じさせる部品屑を短時間で効率良く低減することが可能な電子・電気機器部品屑の処理方法及び処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の実施の形態に係る電子・電気機器部品屑の処理方法は一実施態様において、電子・電気機器部品屑の中から製錬工程で処理可能な有価金属を含む処理原料を選別するための製錬原料選別処理工程を含む電子・電気機器部品屑の処理方法において、電子・電気機器部品屑に含まれる塊状銅線屑を、パラレルリンクロボットを用いて取り除くことを含む電子・電気機器部品屑の処理方法である。
【００１２】
本発明の実施の形態に係る電子・電気機器部品屑の処理方法は別の一実施態様において、電子・電気機器部品屑を搬送面上で搬送し、搬送面上に搬送された電子・電気機器部品屑に含まれる塊状銅線屑を画像認識処理し、画像認識処理による画像認識結果に基づいて、搬送面上の塊状銅線屑を、パラレルリンクロボットを用いて排出させることを含む電子・電気機器部品屑の処理方法である。
【００１３】
本発明の実施の形態に係る電子・電気機器部品屑の処理装置は一実施態様において、電子・電気機器部品屑を搬送する搬送面を備える搬送手段と、搬送面上に搬送された電子・電気機器部品屑に含まれる塊状銅線屑を画像認識する画像認識手段と、画像認識手段による画像認識結果に基づいて、搬送面上の塊状銅線屑を、パラレルリンクロボットを用いて排出させるピッキング手段とを備えることを含む電子・電気機器部品屑の処理装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本開示によれば、電子・電気機器部品屑から製錬工程で処理するための有価金属を含む処理原料を選別する製錬処理原料の選別処理工程において、選別処理工程に不具合を生じさせる部品屑を短時間で効率良く低減することが可能な電子・電気機器部品屑の処理方法及び処理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る電子・電気機器部品屑の処理方法の一例を示すフロー図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電子・電気機器部品屑の処理装置の一例を示す側面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る電子・電気機器部品屑の処理装置の一例を示す上面図である。
【図４】パラレルリンクロボットの先端部に取り付けられたロボットハンドの構成例を示す概略図である。
【図５】ロボットハンドの先端部の構成例を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態に係る電子・電気機器部品屑５の処理方法及び処理装置を図面を用いて説明する。なお、以下に示す実施の形態はこの発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の構造、配置等を下記のものに特定するものではない。
【００１７】
本発明の実施の形態に係る電子・電気機器部品屑５の処理方法及び処理装置は、図１に示すように、電子・電気機器部品屑５の中から製錬工程で処理可能な有価金属を含む処理原料を選別するための製錬原料選別処理工程Ｘと、製錬原料選別処理工程Ｘの前処理工程とを含み、前処理工程において電子・電気機器部品屑５に含まれる塊状銅線屑を取り除くピッキング処理工程Ｙを含む。
【００１８】
本実施形態における「電子・電気機器部品屑５」とは、廃家電製品・ＰＣや携帯電話等の電子・電気機器を破砕した屑であり、回収された後、適当な大きさに破砕されたものを指す。本実施形態では、電子・電気機器部品屑５とするための破砕は、処理者自身が行ってもよいが、市中で破砕されたものを購入等したものでもよい。
【００１９】
破砕方法として、特定の装置には限定されず、せん断方式でも衝撃方式でもよいが、できる限り、部品の形状を損なわない破砕が望ましい。従って、細かく粉砕することを目的とする粉砕機のカテゴリーに属する装置は含まれない。
【００２０】
電子・電気機器部品屑５は、基板、ＩＣやコネクタ等のパーツ、筐体などに使われる合成樹脂類（プラスチック）、線屑、メタル、フィルム状部品屑、破砕や粉砕によって生じる粉状物、その他、からなる部品屑に分類することができ、処理目的に応じて更に細かく分類することができる。以下に限定されるものではないが、本実施形態では、粒度５０ｍｍ以下に破砕されており、且つ部品屑として単体分離されている割合が７０％以上の電子・電気機器部品屑５を好適に処理することができる。
【００２１】
これら種々の種類からなる部品屑を所定の順序で処理することにより、例えば、選別物を銅製錬工程に利用する場合には、銅製錬工程での処理に好ましくない物質、例えば、アンチモン（Ｓｂ）、ニッケル（Ｎｉ）等の元素、樹脂類、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）等の製錬阻害物質を極力低減しながら、金、銀、白金、パラジウム、銅を含む有価金属を濃縮した処理原料を得ることができる。
【００２２】
製錬原料選別処理工程Ｘとしては、風力選別工程、篩別工程、磁力選別工程、渦電流選別工程、比重選別工程、及び金属物と非金属物とを光学的に選別する光学式選別工程の少なくともいずれかを含むことが好ましい。
【００２３】
特に、製錬原料選別処理工程Ｘとして、少なくとも２段階の風力選別工程と、メタルセンサーを用いた選別処理工程とを含むように構成することによって、製錬工程において処理される処理原料中に有価金属をより高濃度で濃縮しながら、処理原料中への製錬阻害物質の混入を抑制することができ、かつ、有価金属のロスを最小化できる点で有利である。製錬原料選別処理工程Ｘの詳細は後述する。
【００２４】
製錬原料選別処理工程Ｘへ導入される電子・電気機器部品屑５（原料）としては、処理業者等の違いによって、種々の形状、大きさ、種類に破砕された部品屑が存在し、部品屑の割合も様々であることが多い。
【００２５】
本発明者らの検討の結果、電子・電気機器部品屑５（原料）の中に含まれる塊状の銅線の屑（本実施形態では「塊状銅線屑」と称する）が、製錬原料選別処理工程Ｘで用いられる種々の選別機に悪影響を及ぼすことが分かってきた。
【００２６】
そのため、本実施形態では、製錬原料選別処理工程Ｘの前処理として、初期原料である電子・電気機器部品屑５に含まれる塊状銅線屑を取り除くピッキング処理を行う。製錬原料選別処理工程Ｘの前にピッキング処理を行うことにより、後述する製錬原料選別処理工程Ｘの選別機の故障、誤検知などを抑制することができ、大量の初期原料を機械的に効率良く処理して、有価金属が濃縮された製錬工程で処理可能な処理原料を得ることができる。
【００２７】
ピッキング処理においては長径１０ｍｍ以上の塊状銅線屑を取り除くことが好ましく、より好ましくは長径２０ｍｍ以上、更に好ましくは長径４５ｍｍ以上の塊状銅線屑を取り除く。塊状銅線屑は不定形を有している場合が多いが、その塊状銅線屑の最も長い部分の長さのことを、本実施形態では「長径」という。塊状銅線屑の長径の上限値は特に限定されないが、製錬原料選別処理工程Ｘにおける処理に好適な１００ｍｍ以下とすることができ、より典型的には７０ｍｍ以下とすることができる。
【００２８】
このような塊状銅線屑を製錬原料選別処理工程Ｘの前処理工程として取り除いておくことにより、例えば風力選別機を用いて選別処理を行う場合には、塊状銅線屑が他の部品屑と絡まり粗大化して除去精度の悪化や機器内部での詰まりを起こすことなどを抑制することができる。また、電子・電気機器部品屑５に含まれる塊状銅線屑の構成成分は有価金属である銅を多く含むものが多いため、この塊状銅線屑を回収して製錬工程へ投入するための処理原料の一部として有効利用できる。
【００２９】
ピッキング処理は、ロボットを用いて自動で行うことにより、電子・電気機器部品屑５を短時間で大量に処理することが可能となる。ロボットとしては種々の産業用ロボットが利用可能であるが、その中でも、パラレルリンクロボット１を含むピッキング装置１００が用いられる。
【００３０】
図２は本発明の実施の形態に係るピッキング装置１００の一例を示す側面図である。図２に示すように、ピッキング装置１００は、電子・電気機器部品屑５を搬送する搬送面３を備える搬送手段３０と、搬送面３上に搬送された電子・電気機器部品屑５に含まれる塊状銅線屑５０を画像認識する画像認識手段２０と、画像認識結果から搬送面３上の塊状銅線屑５０をパラレルリンクロボット１を用いて排出させるピッキング手段１０を備える。
【００３１】
電子・電気機器部品屑５は、搬送面３上を搬送方向に沿って供給され、画像認識手段２０において画像認識処理が行われる。画像認識手段２０は、例えば、搬送面３に照明光を照射する照射手段、照射手段により照射された視野内に存在する電子・電気機器部品屑５の画像を撮像するための撮像手段、及び照射手段及び撮像手段を制御する制御手段（不図示）を備えることができる。撮像手段により撮像された画像に基づいて、制御手段が、長径が所定の長さ或いは面積が所定の面積以上となる塊状銅線屑５０を、電子・電気機器部品屑５の中から抽出するための所定のプログラムに基づいて抽出し、抽出結果をピッキング手段１０へ出力するように構成される。
【００３２】
画像認識手段２０は、撮像手段により撮像された画像の中から、塊状銅線屑５０が有する色彩（銅色）と面積又は長径に基づいて、ピッキング手段１０により取り除くべき塊状銅線屑５０の位置情報を判定することが好ましい。電子・電気機器部品屑５は種々の部品屑を含むが、塊状銅線屑５０は種類によらずほぼ類似の色彩（銅色）を有しているため、色彩に基づいて塊状銅線屑５０が認識されることにより、種々の部品屑を含む電子・電気機器部品屑５の中から処理すべき塊状銅線屑５０を容易に判別することができる。また、以上の塊状銅線屑５０が製錬原料選別処理工程Ｘで不具合を生じさせる塊状銅線屑５０を予め除去するために、電子・電気機器部品屑５の面積に基づいて除去すべき塊状銅線屑５０の情報を抽出し、その面積から、後述するピッキング装置１００でピッキングする重心の位置の割り出しを行うことで、パラレルリンクロボット１によるピッキング処理におけるピッキング不良を低減することができるようになる。
【００３３】
電子・電気機器部品屑５は、画像認識手段２０で画像認識された後、ピッキング手段１０によりピッキング処理が行われる。ピッキング手段１０は、搬送面３の上方に配置され、画像認識手段２０による塊状銅線屑５０の位置情報に基づいて、塊状銅線屑５０を取り除くパラレルリンクロボット１を備える。パラレルリンクロボット１は、パラレルリンクメカニズムにより、ターゲットの位置に最短距離で移動するので、産業用ロボットの中でも、抽出対象とする物質の位置に高速・高精度で移動し、物質を把持し、高速で所定の位置へ送り出すことができるため、電子・電気機器部品屑５に含まれる塊状銅線屑５０をパラレルリンクロボット１を用いて取り除くことにより、従来型の多関節ロボット等に比べて、塊状銅線屑５０をより高速且つ高精度に抽出することができる。
【００３４】
図３に示すように、パラレルリンクロボット１は、搬送手段３０の搬送面３を横切るように、典型的には搬送方向に対して垂直に交わる方向に搬送方向を有する排出手段４０に搬送面３から塊状銅線屑５０を把持して排出させる。このように、排出手段４０が搬送面３及びパラレルリンクロボット１の近傍に配置され、パラレルリンクロボット１が塊状銅線屑５０を、搬送手段３０の搬送方向を横切る方向に排出するように構成されることにより、塊状銅線屑５０を電子・電気機器部品屑５中から短時間で精度よく取り除くことができる。
【００３５】
パラレルリンクロボット１は、図２に示すように、先端部に一又は複数のロボットハンド１１を備える。パラレルリンクロボット１の先端部にロボットハンド１１が１本のみ接続される場合、塊状銅線屑５０が搬送面３上に多量に搬送された場合には、パラレルリンクロボット１が塊状銅線屑５０を取り切れない場合がある。よって、ロボットハンド１１はパラレルリンクロボット１の先端部に複数個接続されることが好ましい。但し、ロボットハンド１１が多く接続され、パラレルリンクロボット１が支えるロボットハンド１１の総重量が増えることにより、パラレルリンクロボット１の処理速度が低下する場合がある。そのため、ロボットハンド１１の数は、搬送面３に搬送される電子・電気機器部品屑５中に含まれる塊状銅線屑５０の存在比、或いは処理速度等に応じて適宜好適な本数に調整されることが望ましい。
【００３６】
図４に示すように、ロボットハンド１１は、塊状銅線屑５０を掴むための一対の掴み部１１２、１１３を先端に備える保持部１１０、１１１と、塊状銅線屑５０を掴むために、掴み部１１２、１１３を保持する保持部１１０、１１０が水平方向に駆動して掴み部１１２、１１３間の距離ｄを調整する（掴み部１１２、１１３を開閉する）ための駆動部１２０とを備えることができる。
【００３７】
駆動部１２０はエアシリンダー等から構成されることができる。掴み部１１２、１１３は開いた状態（先に掴んだ塊状銅線屑を排出する際に掴み部を開いた状態）で待機し、対象とする塊状銅線屑５０が検知されると、位置を確認し、パラレルリンクロボット１が即座に塊状銅線屑５０に移動し、塊状銅線屑５０に掴み部１１２、１１３を差し込んだ状態とし、掴み部１１２、１１３を駆動部１２０によって互いに近づけ、閉じることで掴み部１１２、１１３の間に塊状銅線屑５０を挟持する。
【００３８】
塊状銅線屑５０を把持したパラレルリンクロボット１は、排出口に向かって搬送手段３０の搬送方向を横切るように移動しながら、駆動部１２０により、掴み部１１２、１１３の間が開くように稼働して、把持している塊状銅線屑５０を排出口から排出する。パラレルリンクロボット１は、掴み部１１２、１１３を開いた状態のまま、定位置に戻る。図４の例では、パラレルリンクロボット１の先端部にアーム１５を介して二本のロボットハンド１１が接続される例を示す。
【００３９】
なお、掴み部１１２、１１３の形状は特に、指定はないが、塊状銅線屑が絡まない形状が望ましい。例えば、掴み部や角柱などで、突起部を有さないことが好ましい。また、図５に示すように、ロボットハンド１１の先端部の掴み部１１２、１１３は先端に向けて互いに近づくように屈曲しており、その先端部には被覆部材１１４、１１５が配置されている。被覆部材１１４、１１５はシリコンゴムなどの弾性部材で形成されることができる。先端部に被覆部材１１４、１１５が配置されることにより、塊状銅線屑５０をロボットハンド１１により保持しやすくなり、塊状銅線屑５０による掴み部１１２、１１３の破損も防ぐこともできる。
【００４０】
本発明の実施の形態に係る電子・電気機器部品屑５の処理装置（ピッキング装置１００）及び処理方法によれば、電子・電気機器部品屑５に含まれる塊状銅線屑５０を、パラレルリンクロボット１を用いて取り除くことにより、より高精度且つ短時間に塊状銅線屑５０を取り除くことが可能になる。これにより、製錬原料選別処理工程Ｘに不具合を生じさせる部品屑を予め低減することが可能となる。
【００４１】
−製錬原料選別処理工程Ｘ−
製錬原料選別処理工程Ｘは、図１に例示するように、工程１と、工程２と、工程３とを少なくとも備えることができる。更に、電子・電気機器部品屑５の性状に合わせて、工程１〜３の前後に工程Ｂ〜Ｃを適宜組み合わせることができる。
【００４２】
（１）  工程１
工程１では、初期原料である電子・電気機器部品屑５に対し、以降の選別工程に悪影響を与える物質としての粉状物とフィルム状部品屑（樹脂、アルミ箔等）を選別除去する。後工程に対する前処理の役割であり、粗選別に位置づけられる。
【００４３】
工程１としては、風力選別が好適に用いられる。この風力選別は本発明の目的において、多く処置できる選別方法であることが特徴である。風力選別は、軽量物と重量物に分かれるが、軽量物である粉状物とフィルム状部品屑（樹脂、アルミ箔等）は焼却前処理工程を経由して銅製錬工程に送られ、重量物は、工程２に送られる。
【００４４】
以下の条件に制限されるものではないが、工程１の風量を５〜２０ｍ／ｓ、より好ましくは５〜１２ｍ／ｓ、更には５〜１０ｍ／ｓ程度、更には６〜８ｍ／ｓで設定することができる。
【００４５】
（２）  工程２
工程２では、粉状物とフィルム状部品屑が除去された電子・電気機器部品屑５から合成樹脂類、基板及びパーツを濃縮する。
【００４６】
工程２としては、風力選別が好適に用いられる。工程２では、塊状のメタルやその他の部品単体を重量物として分離し、軽量物側に基板、合成樹脂類、パーツを濃縮させる。軽量物側に濃縮された基板、合成樹脂類等を含む濃縮物は、次工程である工程３に送られる。重量物は必要に応じて更に磁力選別、渦電流選別、カラーソータ、手選別、ロボット等を組み合わせた選別を行い、重量物中に存在するＦｅ、Ａｌ、ＳＵＳ等のメタル類を回収する。
【００４７】
以下の条件に制限されるものではないが、例えば、工程２の風量を５〜２０ｍ／ｓ、より好ましくは１０〜１８ｍ／ｓ、更には１５〜１８ｍ／ｓ、更には１６〜１７ｍ／ｓ程度で設定することができる。
【００４８】
（３）  工程３
工程３では、工程２で得られた基板、合成樹脂類等を含む軽量物から、銅、金、銀などの有価金属を含む基板を濃縮する。有価金属を含む基板を濃縮処理して、後述する銅製錬工程で処理することにより、銅製錬工程における有価金属の回収効率を向上させることができる。
【００４９】
工程３では、メタルセンサー、カラーカメラ、エアーバルブ及びコンベアを備えるソータで処理することが好ましい。工程３では、まず、メタルセンサーで金属を検知し、コンベアで搬送・放出し、後に控えているカラーカメラで物質の位置を確認する。そして、メタルセンサーの情報とカラーカメラによる位置情報に基づき、メタルでないと認識され落下軌跡上にある部品をエアーバルブで選択的に撃ち落とす処理を実施することが好ましい。
【００５０】
エアーバルブによって打ち落とされなかった選別物側には、銅、貴金属等の有価金属を含む基板が濃縮されるため、これを上述の製錬工程における処理対象物とすることにより、より少ない部品屑の投入量で有価金属の回収効率を上げることができる。
【００５１】
一方、エアーバルブによって打ち落とされた金属を実質的に含まない基板及び合成樹脂類には、以下に説明する製錬工程において製錬阻害物質となるＳｂ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｎｉからなる群の中から選択される１種以上の金属が含まれている場合がある。このような製錬阻害物質を含む部品屑を製錬工程に送ることにより、製錬工程を安定的に行うことが困難になり、有価金属の高効率回収が困難になる場合がある。
【００５２】
本実施形態に係る処理方法によれば、工程３によって、製錬阻害物質であるＳｂ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｎｉからなる群の中から選択される１種以上の金属を少なくとも含む部品屑等を予め除去することができるため、電子・電気機器部品屑５に含まれる製錬阻害物質を極力持ち込まないようにすることができる。
【００５３】
なお、工程３における処理において、メタルソータは、処理対象物中に粉状物やフィルム状部品屑が混入していると、選別時に粉状物などが舞い上げられてカラーカメラの視界が悪くなり、カラーカメラを用いた除去対象物の特定が困難になったり、カラーカメラが除去対象物と誤検知し、エアーバルブが誤動作して非対象物が巻き込まれたりする場合がある。
【００５４】
本発明の実施の形態に係る方法によれば、前処理工程及び工程Ｂにおいて、工程３における選別処理の選別効率低下の原因となる電子・電気機器部品屑５中に含まれる粉状物、フィルム状部品屑などが予め除去されるため、粉状物が処理中に舞い上がることによる選別装置の動作不良及び選別効率の低下を抑えることができる。
【００５５】
なお、金属を濃縮させるための一般的な物理選別手法においては、まず磁力選別等を行うことによって金属を回収することが行われる。しかしながら、磁力選別装置は磁性物中に有価金属を含む部品屑が混入し、有価金属の回収量が低下する恐れがある。
【００５６】
本発明の実施の形態に係る処理方法によれば、物理選別の初期段階において、まず風力選別を２段階に分けて行う（工程１及び工程２）ことにより、磁力選別の処理を行う場合に比べて有価金属のロスを抑えることができ、より多くの有価金属を濃縮しながら、多量の電子・電気機器部品屑５（原料）を一気に選別処理することができる。そして、２段階の風力選別の後、処理に時間を要するメタルソータを用いた選別処理（工程３）を組み合わせることによって、電子・電気機器部品屑５の処理量を増大しながら、製錬阻害物質を除去して、有価金属を効率的に回収することができる。
【００５７】
図１に示すように、工程１〜３の前後に工程Ｂ〜Ｃを組み合わせることが選別効率を向上できる点においてより好ましい。例えば、工程１と工程２の間には、電子・電気機器部品屑５に含まれる線屑を除去する工程Ｂを有することが好ましい。工程Ｂとしては、スリット状の篩を有する篩別機を用いて処理することが好ましい。工程Ｂにおいては篩別により、線屑の他に粉状物も除去することができる。篩別後の粉状物及び銅線屑は、焼却前処理工程を経由して製錬工程に送ることで、部品屑中の有価金属をより効率的に回収できる。
【００５８】
工程２と工程３との間には、工程Ｃが実施されてもよい。工程Ｃは、カラーソータによる選別及び篩別による選別及び磁力による選別の少なくとも１つの処理を含み、工程３の選別処理の前処理として位置づけることができ、これら選別処理を組み合わせることで、工程３に送られる処理対象物の金属含有比率を下げることができる。
【００５９】
処理対象物中の金属含有比率が高いということは、金属を含む部品屑が多く存在することを意味する。工程３のメタルソータによる処理において、金属と検知される部品屑との間に合成樹脂類などの非金属が存在する場合、その間隔がメタルソータの検知範囲以内の時には、一つの金属と誤検知され、金属物と金属物との間にある非金属物であるプラスチックなどの合成樹脂類がエアーバルブではじかれず、金属を含有する基板やパーツとして取り扱われる場合がある。このため、工程３においてメタルソータによる分離を行う前に、磁力、篩別、カラーソータ等による選別を含む工程Ｃを実施することによって、工程３に送られる処理対象物の金属含有比率を下げてメタルソータの誤検知を抑制することができる。
【００６０】
工程２で得られた重量物の中には、銅製錬工程で処理すべき基板が一部混入する場合がある。よって、工程２で得られた重量物を、磁力選別、渦電流選別、カラーソータ、手選別、ロボット等の処理により更に分類することで、銅製錬工程で処理すべき基板を分離して製錬工程に送ることができるため、有価金属の回収効率が高まる。
【００６１】
なお、本発明の実施の形態において「除去」或いは「分離」とは、１００％除去又は分離する態様を示すものだけでなく対象物中重量比３０％以上、より好ましくは５０質量％以上除去するような態様を含むものである。
【００６２】
−製錬工程−
本発明の実施の形態に係る電子・電気機器部品屑５の処理方法は、前処理工程で得られた塊状銅線屑５０、工程１〜３、工程Ｂ〜Ｃでそれぞれ選別された有価金属を含む処理原料を製錬工程で処理する製錬工程を更に有する。
【００６３】
有価金属として銅を回収する場合は、溶錬炉を用いた製錬工程が行われる。製錬工程には、電子・電気機器部品屑５を焼却する工程と、焼却物を破砕及び篩別する工程と、破砕及び篩別処理した処理物を銅製錬する工程とを備える。電子・電気機器部品屑５を処理する工程は、焼却工程の前に行われることが好ましい。
【００６４】
以下に制限されるものではないが、本実施形態に係る製錬工程としては、自溶炉法を用いた銅製錬工程が好適に利用できる。自溶炉法を用いた銅製錬工程としては、例えば、自溶炉のシャフトの天井部から銅精鉱と溶剤と電子・電気機器部品屑５を装入する。装入された精鉱及び電子・電気機器部品屑５が、自溶炉のシャフトにおいて溶融し、自溶炉のセットラーにおいて例えば５０〜６８％の銅を含むマットとそのマットの上方に浮遊するスラグとに分離される。電子・電気機器部品中の銅、金、銀などの有価金属は、自溶炉内を滞留するマットへ吸収されることで、電子・電気機器部品屑５中から有価金属を回収できる。
【００６５】
銅製錬においては、銅を製造するとともに、金、銀などの貴金属をより多く回収するために、処理する原料として銅、金、銀など有価金属の含有量の多い電子・電気機器部品屑５をできるだけ多く投入して処理することが重要である。一方、電子・電気機器部品屑５には、銅製錬における製品、副製品の品質に影響を与える物質および／または銅製錬のプロセスに影響を与える製錬阻害物質が含有される。例えば、上述のようなＳｂ、Ｎｉ等の元素を含有する物質の溶錬炉への投入量が多くなると、銅製錬で得られる電気銅の品質が低下する場合がある。
【００６６】
また、銅製錬などの非鉄金属製錬工程では、精鉱の酸化によって発生する二酸化硫黄から硫酸を製造するが、二酸化硫黄に炭化水素が混入すると、産出される硫酸が着色する場合がある。炭化水素の混入源としては、例えばプラスチックなどの合成樹脂類などが挙げられるが、銅製錬へ持ち込まれる電子・電気機器部品屑５の構成によっては、このような合成樹脂類が多く含まれる場合がある。合成樹脂類は、溶錬炉内での急激な燃焼、漏煙のほか局所加熱による設備劣化を生じさせる恐れもある。
【００６７】
更に、Ａｌ、Ｆｅなどが溶錬炉内に一定以上の濃度で存在すると、例えば、銅製錬のプロセスでスラグ組成に変化を与え、有価金属のスラグへの損失、いわゆるスラグロスに影響する場合もある。また、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｆ等のハロゲン元素が溶錬炉へ投入される電子・電気機器部品屑５中に多く含まれていると、銅製錬の排ガス処理設備の腐食や硫酸触媒の劣化を引き起こす場合がある。このような製錬阻害物質の混入の問題は、電子・電気機器部品屑５の処理量が多くなるにつれて顕在化し、製錬工程に負担がかかるという問題が生じてきている。
【００６８】
本発明の実施の形態に係る電子・電気機器部品屑５の処理方法によれば、製錬工程の前に、図１に示すような、前処理工程及び製錬原料選別処理工程Ｘを含む電子・電気機器部品屑５の物理選別工程を備える。これにより、製錬工程に持ち込まれる製錬阻害物質の割合を極力抑えるとともに、電子・電気機器部品屑５の処理量を増やし、銅及び有価金属を含む電子・電気機器部品屑５の割合を多くして銅及び有価金属を効率的に回収することが可能となる。
【００６９】
電子・電気機器部品屑５中に含まれる製錬阻害物質の除去量は多ければ多い程望ましいが、部品屑によっては製錬阻害物質と有価金属とを同時に有する部品屑も存在する。以下に制限されるものではないが、電子・電気機器部品屑５の原料全体の製錬阻害物質のうちの１／２、より好ましくは２／３以上を重量比で除去することにより、電子・電気機器部品屑５を銅製錬工程において安定的に処理することができる。さらに、製錬工程において、製錬阻害物質の処理できる限界量が現状と同等であれば、電子・電気機器部品屑５の原料全体の製錬阻害物質を少なくすることで、製錬工程において、製錬阻害物質の少ない電子・電気機器部品屑５をより多く処理できることとなる。
【００７０】
本発明の実施の形態に係る電子・電気機器部品屑５の処理方法によれば、製錬工程で電子・電気機器部品屑５を粉状に粉砕する前に部品屑の状態で製錬阻害物質を含む部品屑を部品単位で選別して除去する物理選別工程を具備することにより、製錬工程で処理する電子・電気機器部品屑５の処理量を増大でき、有価金属を効率的に回収することが可能となる。
【００７１】
本発明は本実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、本実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、本実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除する、或いは各構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１…パラレルリンクロボット
３…搬送面
５…電子・電気機器部品屑
１０…ピッキング手段
１１…ロボットハンド
１５…アーム
２０…画像認識手段
３０…搬送手段
４０…排出手段
５０…塊状銅線屑
１００…ピッキング装置
１１０、１１…保持部
１１２、１１３…掴み部
１１４、１５…被覆部材
１２０…駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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