(57)【要約】【課題】銅線などの非鉄分が混入した低品位鉄スクラップを各種用途に効率よく資源化することができる低品位鉄スクラップの資源化方法を提供する。【解決手段】低品位鉄スクラップから高炉製鉄法の製鉄原料として利用可能な高品位鉄スクラップを製造する高品位鉄スクラップ製造工程と、その高品位鉄スクラップ製造工程での残渣を資源化可能な形態に分離する残渣分離工程とを備えていることを特徴とする低品位鉄スクラップの資源化方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低品位鉄スクラップから高炉製鉄法の製鉄原料として利用可能な高品位鉄スクラップを製造する高品位鉄スクラップ製造工程と、その高品位鉄スクラップ製造工程での残渣を資源化可能な形態に分離する残渣分離工程とを備えていることを特徴とする低品位鉄スクラップの資源化方法。
【請求項２】
高品位鉄スクラップ製造工程では、低品位鉄スクラップを破砕機によって破砕・分離し、その破砕混合物を揺動反発式選別機によって重量物と軽量物と小径物とに選別し、重量物として選別されたものを磁力選別機によって磁性物と非磁性物に選別し、磁性物として選別されたものを高品位鉄スクラップとして回収するとともに、残渣分離工程では、前記破砕機での集塵ダストと前記揺動反発式選別機で選別された小径物とを磁力選別機によって磁性物と非磁性物に選別し、非磁性物として選別されたものを非鉄選別機によって非鉄金属と非金属に選別・回収することを特徴とする請求項１に記載の低品位鉄スクラップの資源化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銅線などの非鉄分が混入した低品位の鉄スクラップ（低品位鉄スクラップ）を各種用途に効率よく資源化することができる低品位鉄スクラップの資源化方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、廃自動車や建築廃材等に由来する鉄スクラップは、電炉製鉄法において、電炉での製鉄原料（鉄源）として利用されている。その際は、スクラップ工場で、廃自動車等を解体・破砕し、磁力選別機で鉄主体のスクラップ（鉄スクラップ）を選別回収した後、貯蔵や搬送に都合の良いように、所定の形状にプレス成形したり、裁断して結束したりして、出荷されている。そして、電炉工場では、入荷した鉄スクラップを解砕して、電炉に投入し、鉄源として利用している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−１９５５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、鉄スクラップの利用拡大の観点から、高炉製鉄法（高炉／転炉製鉄法）においても、高炉溶銑に鉄スクラップを混合し、転炉やトピートなどの精錬設備に投入して、製鉄原料（鉄源）として活用するようになってきた。
【０００４】
しかし、従来に比べて大量に鉄スクラップを高級鋼材用の製鉄原料として用いる場合（例えば、転炉投入溶銑の１０％以上用いる場合、すなわち、転炉投入溶銑が３００トン／鍋の場合、鉄スクラップを３０トン以上用いる場合）には、従来は問題とならなかった鉄スクラップ中の銅線やプラスチック類などの非鉄混入物を十分に分離・除去して、高純度の鉄スクラップ（高品位鉄スクラップ）とする必要がでてきた。
【０００５】
しかも、この低品位スクラップの高品位化（主には銅成分の分離）に伴い、数％〜１０数％の選別残渣が発生する。
【０００６】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされものであり、銅線などの非鉄分が混入した低品位の鉄スクラップ（低品位鉄スクラップ）を各種用途に効率よく資源化することができる低品位鉄スクラップの資源化方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【０００８】
［１］低品位鉄スクラップから高炉製鉄法の製鉄原料として利用可能な高品位鉄スクラップを製造する高品位鉄スクラップ製造工程と、その高品位鉄スクラップ製造工程での残渣を資源化可能な形態に分離する残渣分離工程とを備えていることを特徴とする低品位鉄スクラップの資源化方法。
【０００９】
［２］高品位鉄スクラップ製造工程では、低品位鉄スクラップを破砕機によって破砕・分離し、その破砕混合物を揺動反発式選別機によって重量物と軽量物と小径物とに選別し、重量物として選別されたものを磁力選別機によって磁性物と非磁性物に選別し、磁性物として選別されたものを高品位鉄スクラップとして回収するとともに、残渣分離工程では、前記破砕機での集塵ダストと前記揺動反発式選別機で選別された小径物とを磁力選別機によって磁性物と非磁性物に選別し、非磁性物として選別されたものを非鉄選別機によって非鉄金属と非金属に選別・回収することを特徴とする前記［１］に記載の低品位鉄スクラップの資源化方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、銅線やプラスチック類などの非鉄分が混入し、従来、自動車外板などの高級鋼材製造の鉄源としては利用できなかった低品位鉄スクラップを大量（例えば、転炉溶銑の１０％以上）利用して高級鋼材を効率よく製造することができるようになるとともに、低品位鉄スクラップから高級鋼材製造の鉄源（高品位スクラップ）を分離・回収した後の選別残渣も資源化でき、低品位スクラップの高度利用、高効率資源化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
本発明の一実施形態においては、図１、図２に工程図（処理フロー）を示すように、まず、廃自動車や建築廃材に由来し、銅線やプラスチック類等の非鉄分が混入した低品位鉄スクラッップを、粉砕・せん断方式破砕機（固定歯と一軸回転歯からなる方式が主；ハンマ型破砕機）１１によって、大よそ１５０ｍｍ程度の大きさの塊（中塊）に破砕する。
【００１３】
その際に、粉砕・せん断方式破砕機１１では、投入された低品位鉄スクラッップが破砕されるとともに、破砕物同士が摩滅して、鉄部分にハンダ付け接合していた銅線が外れる。また、非金属は小塊に粉砕される。これによって、鉄分と銅線とプラスチック類とが一体化していた鉄スクラップが、鉄分と銅線とプラスチック類の非金属とに破砕・分離される。
【００１４】
この後、この破砕混合物（鉄分と銅線とプラスチック類とが混合）から鉄分を磁力選別することで、高純度スクラップ鉄を得ることができればよいが、破砕混合物では銅線が鉄分やプラスチック類に絡み付いており、そのままの状態では適切に磁力選別を行うことが難しい。
【００１５】
そこで、破砕混合物を揺動反発式選別機（揺動回転式選別機）１２によって、重量物と軽量物（紙、軽量プラスチック類）と小径物（小粒物）とに選別することで、鉄分やプラスチック類への銅線の絡み付きを無くしてから、選別された重量物の磁力選別を行う。
【００１６】
ちなみに、揺動反発式選別機は、クランク軸の回転により搭載物を傾斜上方に送るような揺動運動（振幅は３０ｍｍ以上）をする傾斜スクリーン上に被選別物を投入し、被選別物を構成する物体の重量、形状および硬度の差により傾斜スクリーン上で反発する弾道が異なることを利用して、被選別混合物を選別する形態選別装置であり、傾斜スクリーン上での跳ね返りが大きい重量物は傾斜スクリーンの傾斜下方に回収され、傾斜スクリーン上での跳ね返りが小さい軽量物は傾斜スクリーンの傾斜上方に回収され、傾斜スクリーンの篩目より小さい小径物は傾斜スクリーンの篩下に回収されるような構造になっている。
【００１７】
したがって、このような揺動反発式選別機１２に、鉄分と銅線とプラスチック類とが混合した破砕混合物を投入すると、傾斜スクリーンの傾斜上方の軽量物側に、軽量プラスチックと銅線が回収され、傾斜スクリーンの篩下に、脆性プラスチック等の小径物が回収され、傾斜スクリーンの傾斜下方の重量物側に、鉄分と非鉄等の混入物が回収される。
【００１８】
そして、揺動反発式選別機１２で重量物側に回収された破砕物（鉄塊と非鉄と硬質プラスチックが混在した組成）を、図２に示すように、磁力選別機１６によって磁性物と非磁性物に選別する。
【００１９】
これにより、磁力選別機１６で磁性物として選別された破砕物は、高純度な鉄スクラップ（高品位鉄スクラップ）となっており、高級鋼材用の製鉄原料として再利用することができる。
【００２０】
一方、揺動反発式選別機１２の篩下にて回収された小径物（小粒物）は、破砕機投入物の数％になるが、鉄、非鉄、銅線、プラスチック、可燃物などで構成される。この篩下小粒物を、図３に示すような、既存技術である渦電流式の非鉄選別機（鉄／非鉄／非金属選別機）１４を用いて、鉄、非鉄金属、非金属（可燃物）に分離する。そして、鉄は鉄源に、非鉄金属は非鉄原料に、非金属（可燃物）は成型機１５で成型してシャフト炉などの燃料として資源化できる。
【００２１】
また、揺動反発式選別機１２で軽量物として回収された紙、軽量プラスチック類は、成型機１３で成型して燃料化し、熱源として利用できる。
【００２２】
なお、粉砕・せん断方式破砕機１１での粉砕に伴って、集塵機にて回収された軽量集塵物（集塵ダスト）についても、磁力選別機１９によって磁性物と非磁性物に選別し、非磁性物に選別されたものは、前述の篩下小粒物と同様に、鉄／非鉄／非金属選別機１４を用いて、鉄、非鉄金属、非金属（可燃物）に分離し、鉄は鉄源に、非鉄金属は非鉄原料に、非金属（可燃物）は成型機１５で成型してシャフト炉などの燃料として資源化する。また、磁力選別機１９によって磁性物に選別されたもの（鉄ダスト）は、成型機２０で成型してシャフト炉や転炉で利用する。
【００２３】
さらに、図２に示すように、前記の磁力選別機１６で非磁性物として選別された破砕物は、鉄／非鉄／非金属選別機（渦電流式の非鉄選別機）１７を用いて、鉄、非鉄金属、非金属（可燃物）に分離し、鉄はシャフト炉や転炉での鉄源に利用し、非鉄金属は非鉄資源化し、非金属（可燃物）は成型機１８で成型して熱源に利用する。
【００２４】
なお、上記においては、ハンマ型破砕機１１によって低品位鉄スクラッップを鉄分と銅線とプラスチック類とに破砕・分離しているが、低品位鉄スクラッップを鉄分と銅線とプラスチック類とに破砕・分離できるものであれば、他の破砕機（例えば、ギロチン式破砕機）を用いてもよい。
【００２５】
また、上記において、揺動反発式選別機１２で重量物側に回収された破砕物の鉄純度が良好であれば、その後の磁力選別機での選別を行わずに、そのまま高品位鉄スクラップとして使用することもできる。
【００２６】
このようにして、この実施形態においては、銅線やプラスチック類などの非鉄分が混入し、従来、自動車外板などの高級鋼材製造の鉄源としては利用できなかった低品位鉄スクラップを大量に利用して高級鋼材を効率よく製造することができるようになるとともに、低品位鉄スクラップから高級鋼材製造の鉄源（高品位スクラップ）を分離・回収した後の選別残渣（非鉄金属、ダストなど）も資源化でき、低品位スクラップの高度利用、高効率資源化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態における工程図である。
【図２】本発明の一実施形態における工程図である。
【図３】本発明の一実施形態において用いる鉄／非鉄／非金属選別機（渦電流式非鉄選別機）を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１１  粉砕・せん断方式粉砕機
１２  揺動反発式選別機
１３  成型機
１４  鉄／非鉄／非金属選別機
１５  成型機
１６  磁力選別機
１７  鉄／非鉄／非金属選別機
１８  成型機
１９  磁力選別機
２０  成型機
【図１】
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【図２】
2010144222.tif 000004
【図３】
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