(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シュレッダーダストから回収した低比重高分子ダストに、粉粒状アルミを混合し、この混合物を低比重高分子ダストが溶融する温度に加熱して成形し、固化させてなるアルミ系脱酸剤であって、
前記低比重高分子ダストが嵩比重を0.2以下とする多孔性の低比重高分子ダストであるアルミ系脱酸剤。
【請求項２】
前記混合物が、粉粒状アルミを、低比重高分子ダスト100重量部に対して15〜30重量部混合してなる請求項１に記載のアルミ系脱酸剤。
【請求項３】
シュレッダーダストから回収した低比重高分子ダストに、粉粒状アルミ及びカーボン粉を混合し、この混合物を低比重高分子ダストが溶融する温度に加熱して成形し、固化させてなるアルミ系脱酸剤であって、
前記低比重高分子ダストが嵩比重を0.2以下とする多孔性の低比重高分子ダストであるアルミ系脱酸剤。
【請求項４】
前記混合物が、粉粒状アルミを、低比重高分子ダスト100重量部に対して15〜30重量部混合するとともに、カーボン粉を、低比重高分子ダスト100重量部に対して15〜30重量部混合してなる請求項３に記載のアルミ系脱酸剤。
【請求項５】
前記低比重高分子ダストが、自動車シュレッダーダスト由来である請求項１〜４のいずれかに記載のアルミ系脱酸剤。
【請求項６】
前記粉粒状アルミが、アルミ製品の廃物由来とアルミニウム加工時に生じたスクラップ由来の少なくとも１つである請求項１〜４のいずれかに記載のアルミ系脱酸剤。
【請求項７】
前記粉粒状アルミが、アルミ箔ラミネートプラスチックシート由来とアルミ箔ラミネート紙由来の少なくとも１つである請求項１〜４のいずれかに記載のアルミ系脱酸剤。
【請求項８】
前記カーボン粉が、リチウムイオン電池の負極の電極材由来である請求項３又は４に記載のアルミ系脱酸剤。
【請求項９】
請求項１又は２に記載のアルミ系脱酸剤の製造方法であって、
混合機により、嵩比重を0.2以下とする多孔性の低比重高分子ダストに粉粒状アルミを混合する工程と、
圧縮固形機により、上記混合物を低比重高分子ダストが溶融する温度に加熱して成形し、固化する工程とを有してなるアルミ系脱酸剤の製造方法。
【請求項１０】
請求項３又は４に記載のアルミ系脱酸剤の製造方法であって、
混合機により、嵩比重を0.2以下とする多孔性の低比重高分子ダストに粉粒状アルミ及びカーボン粉を混合する工程と、
圧縮固形機により、上記混合物を低比重高分子ダストが溶融する温度に加熱して成形し、固化する工程とを有してなるアルミ系脱酸剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアルミ系脱酸剤及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電気炉や転炉による製鋼工程では、アルミ系脱酸剤が用いられている。アルミ系脱酸剤は、アルミニウムが金属酸化物を還元しながら高温を発生するテルミット反応により、鉄スクラップや溶銑に含まれる不純物を除去したり、溶鋼の温度を上昇させるものである。
【０００３】
特許文献１には、アルミ箔ラミネートプラスチックシート及びアルミ箔ラミネート紙の一方もしくは双方に加えて、プラスチック含有材を含有する製鋼用脱酸剤が記載されている。
【０００４】
特許文献１に記載の製鋼用脱酸剤によれば、産業廃棄物としてのアルミ箔ラミネートプラスチックシートやアルミ箔ラミネート紙を原料として用いることができるので、原料コストは極めて低く、リサイクルの観点から有用で安価な製鋼用脱酸剤を製造することができる。また、プラスチック含有材は、アルミ箔ラミネートプラスチックシートやアルミ箔ラミネート紙を圧縮成形して製鋼用脱酸剤を製造する際に、バインダーとしての役割を果たし、製鋼用脱酸剤として必要な強度を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2001-107129号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の脱酸剤にあっては、アルミ箔ラミネートプラスチックシートやアルミ箔ラミネート紙がプラスチック含有材をバインダーとして圧縮成形されることにより製鋼用脱酸剤として必要な強度を得ることができる。しかしながら、このプラスチック含有剤の存在が脱酸剤の各部に配されるアルミ箔ラミネートプラスチックシートやアルミ箔ラミネート紙中のアルミの均等分散性を損ない、ひいては溶鋼に及ぼす脱酸品質の安定化に困難がある。
【０００７】
本発明の課題は、アルミ系脱酸剤において、リサイクルの観点から有用な原料を用い、アルミ含有量を簡易に調整でき、脱酸品質の向上を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、シュレッダーダストから回収した低比重高分子ダストに、粉粒状アルミを混合し、この混合物を低比重高分子ダストが溶融する温度に加熱して成形し、固化させてなるアルミ系脱酸剤であって、前記低比重高分子ダストが嵩比重を0.2以下とする多孔性の低比重高分子ダストであるようにしたものである。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において更に、前記混合物が、粉粒状アルミを、低比重高分子ダスト100重量部に対して15〜30重量部混合してなるようにしたものである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、シュレッダーダストから回収した低比重高分子ダストに、粉粒状アルミ及びカーボン粉を混合し、この混合物を低比重高分子ダストが溶融する温度に加熱して成形し、固化させてなるアルミ系脱酸剤であって、前記低比重高分子ダストが嵩比重を0.2以下とする多孔性の低比重高分子ダストであるようにしたものである。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において更に、前記混合物が、粉粒状アルミを、低比重高分子ダスト100重量部に対して15〜30重量部混合するとともに、カーボン粉を、低比重高分子ダスト100重量部に対して15〜30重量部混合してなるようにしたものである。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに係る発明において更に、前記低比重高分子ダストが、自動車シュレッダーダスト由来であるものである。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに係る発明において更に、前記粉粒状アルミが、アルミ製品の廃物由来とアルミニウム加工時に生じたスクラップ由来の少なくとも１つであるものである。
【００１４】
請求項７に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに係る発明において更に、前記粉粒状アルミが、アルミ箔ラミネートプラスチックシート由来とアルミ箔ラミネート紙由来の少なくとも１つであるものである。
【００１５】
請求項８に係る発明は、請求項３又は４に係る発明において更に、前記カーボン粉が、リチウムイオン電池の負極の電極材由来であるものである。
【００１６】
請求項９に係る発明は、請求項１又は２に記載のアルミ系脱酸剤の製造方法であって、混合機により、嵩比重を0.2以下とする多孔性の低比重高分子ダストに粉粒状アルミを混合する工程と、圧縮固形機により、上記混合物を低比重高分子ダストが溶融する温度に加熱して成形し、固化する工程とを有してなるようにしたものである。
【００１７】
請求項１０に係る発明は、請求項３又は４に記載のアルミ系脱酸剤の製造方法であって、混合機により、嵩比重を0.2以下とする多孔性の低比重高分子ダストに粉粒状アルミ及びカーボン粉を混合する工程と、圧縮固形機により、上記混合物を低比重高分子ダストが溶融する温度に加熱して成形し、固化する工程とを有してなるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１８】
（請求項１）
(a)シュレッダーダスト（ＳＲ）から回収した低比重高分子ダストに、粉粒状アルミを混合した混合物を脱酸剤とする。従って、粉粒状アルミが金属酸化物を還元しながら高温を発生するテルミット反応により鉄スクラップや溶銑に含まれる不純物を除去したり、溶鋼の温度を上昇させ得る脱酸剤として機能する。同時に、シュレッダーダストも、シュレッダーダスト自体が有している炭素の還元作用に基づいた脱酸剤として機能する。従って、本発明のアルミ系脱酸剤は、粉粒状アルミが有する脱酸剤としての機能と、シュレッダーダストが有する脱酸剤としての機能を併せ具備し、脱酸品質の強化を図ることができる。
【００１９】
(b)アルミ系脱酸剤の原料アルミとして粉粒状アルミを用いるものであり、粉粒状アルミの混合量は微妙に調整容易であり、脱酸剤のアルミ含有量を所望の値に高くし、そのアルミ含有量を一定値に調整することも容易である。
【００２０】
(c)シュレッダーダストから回収した低比重高分子ダストは、例えば自動車内装品の発泡ウレタン等の高分子発泡体、及び不織布等の多孔質材の含有率が高い。これにより、粉粒状アルミは低比重高分子ダストに混合されてその表面にまぶされたとき、多孔質材たる低比重高分子ダストの多数の気孔のそれぞれに平均的に分散して侵入する。従って、脱酸剤の各部に配される粉粒状アルミの均等分散性を自然に向上できる。
【００２１】
(d)上述(a)〜(c)の混合物を低比重高分子ダストが溶融する温度に加熱して成形し、固化させて脱酸剤とする。低比重高分子ダストは例えば180〜200℃の溶融温度に加熱されて軟化し、上述(a)〜(c)の粉粒状アルミを当該低比重高分子ダストの各部に安定的かつ固定的に取込み保持するものになる。
【００２２】
（請求項２）
(e)前記混合物が、粉粒状アルミを、低比重高分子ダスト100重量部に対して15〜30重量部混合してなるものとされる。シュレッダーダストから回収した低比重高分子ダストの100重量部に占める炭素含有量は、経験的に、55重量部（炭素含有率55％）である。これにより、本発明のアルミ系脱酸剤は、前述(a)の粉粒状アルミが有する脱酸剤としての機能と、シュレッダーダストが有する脱酸剤としての機能を安定的に具備するものになる。
【００２３】
（請求項３）
(f)シュレッダーダストから回収した低比重高分子ダストに、粉粒状アルミ及びカーボン粉を混合した混合物を脱酸剤とする。従って、粉粒状アルミが金属酸化物を還元しながら高温を発生するテルミット反応により鉄スクラップや溶銑に含まれる不純物を除去したり、溶鋼の温度を上昇させ得る脱酸剤として機能する。また、カーボン粉が炭素の還元作用に基づいた脱酸剤として機能する。同時に、シュレッダーダストも、シュレッダーダスト自体が有している炭素の還元作用に基づいた脱酸剤として機能する。従って、本発明のアルミ系脱酸剤は、粉粒状アルミとカーボン粉が有する脱酸剤としての機能と、シュレッダーダストが有する脱酸剤としての機能を併せ具備し、脱酸品質の強化を図ることができる。
【００２４】
(g)脱酸剤の炭素源として、シュレッダーダスト自体が有している炭素を利用しながら、カーボン粉を用いるものであり、カーボン粉の混合量は微妙に調整容易であり、脱酸剤の炭素含有量を所望の値に高くし、その炭素含有量を一定値に調整することも容易である。
【００２５】
(h)シュレッダーダストから回収した低比重高分子ダストは、例えば自動車内装品の発泡ウレタン等の高分子発泡体、及び不織布等の多孔質材の含有率が高い。これにより、粉粒状アルミ及びカーボン粉は低比重高分子ダストに混合されてその表面にまぶされたとき、多孔質材たる低比重高分子ダストの多数の気孔のそれぞれに平均的に分散して侵入する。従って、脱酸剤の各部に配される粉粒状アルミ及びカーボン粉の均等分散性を自然に向上できる。
【００２６】
(i)上述(f)〜(h)の混合物を低比重高分子ダストが溶融する温度に加熱して成形し、固化させて脱酸剤とする。低比重高分子ダストは例えば180〜200℃の溶融温度に加熱されて軟化し、上述(f)〜(h)の粉粒状アルミ及びカーボン粉を当該低比重高分子ダストの各部に安定的かつ固定的に取込み保持するものになる。
【００２７】
（請求項４）
(j)前記混合物が、粉粒状アルミを、低比重高分子ダスト100重量部に対して15〜30重量部混合するとともに、カーボン粉を、低比重高分子ダスト100重量部に対して15〜30重量部混合してなるものとされる。シュレッダーダストから回収した低比重高分子ダストの100重量部に占める炭素含有量は、経験的に、55重量部（炭素含有率55％）である。これにより、本発明のアルミ系脱酸剤は、前述(f)の粉粒状アルミ及びカーボン粉が有する脱酸剤としての機能と、シュレッダーダストが有する脱酸剤としての機能を安定的に具備するものになる。
【００２８】
（請求項５）
(k)前記低比重高分子ダストが、自動車シュレッダーダスト（ＡＳＲ）由来であるものとされる。ＡＳＲは、高分子発泡体や不織布の含有率が高く、本発明の脱酸剤における粉粒状アルミの均等分散性が向上する。
【００２９】
（請求項６）
(l)前記粉粒状アルミが、アルミ製品の廃物由来とアルミニウム加工時に生じたスクラップ由来の１つであるものとされる。これにより、使用済のアルミ製品やアルミ加工時に生じたスクラップから回収された高純度の粉粒状アルミを利用し、ＳＲから回収された低比重高分子ダストの利用と相まって、廃棄物全体のリサイクル化の促進に寄与できる。
【００３０】
（請求項７）
(m)前記粉粒状アルミが、アルミ箔ラミネートプラスチックシート由来とアルミ箔ラミネート紙由来の少なくとも１つであるものとされる。これにより、ＳＲから回収された低比重高分子ダストの利用と相まって、廃棄物全体のリサイクル化の促進に寄与できる。
【００３１】
（請求項８）
(n)前記カーボン粉が、リチウムイオン電池の負極の電極材由来であるものとすることにより、使用済の電極材から回収された高純度のカーボン粉を利用し、ＳＲから回収された低比重高分子ダストの利用と相まって、廃棄物全体のリサイクル化の促進に寄与できる。
【００３２】
（請求項９）
(o)脱酸剤の製造にあたり、混合機により、多孔質材を含み、嵩比重を0.2以下とする低比重高分子ダストに粉粒状アルミを混合する工程と、圧縮固形機により、上記混合物を低比重高分子ダストが溶融する温度に加熱して成形し、固化する工程とを有することにより、シュレッダーダストを用いてなる脱酸剤のアルミ含有量を簡易に調整可能にし、脱酸品質の向上を図ることができる。
【００３３】
（請求項１０）
(p)脱酸剤の製造にあたり、混合機により、多孔質材を含み、嵩比重を0.2以下とする低比重高分子ダストに粉粒状アルミ及びカーボン粉を混合する工程と、圧縮固形機により、上記混合物を低比重高分子ダストが溶融する温度に加熱して成形し、固化する工程とを有することにより、シュレッダーダストを用いてなる脱酸剤のアルミ含有量及び炭素含有量を簡易に調整可能にし、脱酸品質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１はシュレッダーダストから低比重高分子ダストを回収する手順を示す流れ図である。
【図２】図２は低比重高分子ダストと粉粒状アルミを用いて脱酸剤を製造する手順を示す流れ図である。
【図３】図３はリチウムイオン電池からカーボン粉を回収する手順を示す流れ図である。
【図４】図４は低比重高分子ダストと粉粒状アルミ及びカーボン粉を用いて脱酸剤を製造する手順を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
（実施例１）（図１、図２）
本発明のアルミ系脱酸剤及びその製造方法の実施例１として、(A)シュレッダーダストから低比重高分子ダストを回収する手順、(B)アルミ含有廃棄物から粉粒状アルミを回収する手順、(C)低比重高分子ダストと粉粒状アルミを用いて脱酸剤を製造する手順について説明する。
【００３６】
尚、シュレッダーダスト（ＳＲ）として、自動車シュレッダーダスト（ＡＳＲ）を用いるものとして説明するが、家電製品等のＳＲも利用できる。
【００３７】
(A)ＡＳＲから低比重高分子ダストを回収する手順（図１）
(1)廃車からフロンガス等を除いた車両ボディを破砕し、この破砕物から、金属等を除いた破砕残渣物を原料ダストとする。
【００３８】
(2)上述(1)で得た原料ダストは、まず第１篩分装置１１に供給され、オーバーものと、アンダーものに分別される。尚、本明細書において、各篩分装置の分別基準サイズに対し、大きいものをオーバーものといい、小さいものをアンダーものという。
【００３９】
(3)第１篩分装置１１で分別されたもののうち、オーバーものについては、磁力選別機１２を通して、破砕対象物にそぐわない金属及び金属付着物を取り除いた後、破砕機１３に投入され破砕される。
【００４０】
(4)破砕機１３から排出された破砕物は、磁力選別機１４を通して、鉄屑を取り除かれた後、第２篩分装置１５に供給される。
【００４１】
(5)第２篩分装置１５に供給された原料は、オーバーものと、アンダーものに分別される。
【００４２】
(6)第２篩分装置１５で分別されたもののうち、オーバーものについては、第１風力分別装置１８を通して、１次分別重量ＡＳＲと１次分別軽量ＡＳＲとに分別される。
【００４３】
１次分別重量ＡＳＲは、金属片、ガラス片、ゴム片、硬質プラスチック等である。１次軽量ＡＳＲは、低比重プラスチック（ＰＰ，低密度ＰＥ）、発泡プラスチック（発泡ウレタン）、不織布等である。
【００４４】
(7)第２篩分装置１５で分別されたもののうち、アンダーものについては、第３篩分装置１９に供給され、更にオーバーものと、アンダーものに分別される。
【００４５】
(8)第３篩分装置１９で分別されたもののうち、オーバーものは、第２風力分別装置２０に供給され、２次分別重量ＡＳＲと２次分別軽量ＡＳＲに分別される。
【００４６】
２次分別重量ＡＳＲ（高比重ＡＳＲ）は、硬質プラスチック、ワイヤーハーネス等である。２次分別軽量ＡＳＲ（低比重ＡＳＲ）は発泡プラスチック（発泡ウレタン）、不織布等である。
【００４７】
(9)第２風力分別装置２０で分別された２次分別重量ＡＳＲは、磁力選別装置２１を通して鉄屑とその他の重量ＡＳＲに分別回収される。
【００４８】
(10)第１篩分装置１１で分別されたもののうち、アンダーものについては、磁力選別装置１６を通して鉄屑を回収された後、第２篩分装置１７に供給される。
【００４９】
(11)第２篩分装置１７に供給された原料は、更に、オーバーものと、アンダーものに分別される。
【００５０】
(12)第２篩分装置１７で分別されたもののうち、オーバーものについては、第２風力分別装置２３に供給され、２次分別重量ＡＳＲと２次軽量ＡＳＲに分別される。
【００５１】
(13)第２風力分別装置２３で分別された２次分別重量ＡＳＲは、磁力選別装置２４を通して鉄屑とその他の重量ＡＳＲに分別回収される。
【００５２】
(14)第３篩分装置１９で分別されたもののうちのアンダーもの及び、第２篩分装置１７で分別されたもののうちアンダーものは、ともに、第３風力分別装置２２に供給され、３次分別重量ＡＳＲと３次軽量ＡＳＲに分別される。
【００５３】
３次分別重量ＡＳＲ（高比重ＡＳＲ）は、硬質プラスチック等である。３次分別軽量ＡＳＲ（低比重ＡＳＲ）は発泡プラスチック（発泡ウレタン）、不織布等である。
【００５４】
(15)第３風力分別装置２２で分別された３次分別重量ＡＳＲは、磁力選別装置２６を通して鉄屑とその他の重量ＡＳＲに分別回収される。
【００５５】
(16)３次風力分別装置２２で分別された３次分別軽量ＡＳＲは、第３篩分装置２５に供給され、オーバーものとアンダーものに分別される。アンダーものは、土砂・ガラスとして処分される。
【００５６】
土砂・ガラスとして分別された原料ダストは加炭材製造のためのカーボン粉との混合工程で低比重高分子ダストの気孔を塞ぎ、該気孔へのカーボン粉の侵入を阻害する。
【００５７】
(17)上記(6)により分別された１次分別軽量ＡＳＲ、上記(8)により分別された２次分別軽量ＡＳＲ及び、上記(12)により分別された２次分別軽量ＡＳＲ並びに、上記(16)により第３篩分装置２５で分別されたオーバーもの（３次分別軽量ＡＳＲ）をそれぞれ回収し、磁力選別装置２７を通して鉄屑を取り除いた後、低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）を得ることができる。
【００５８】
ここで、低比重ＡＳＲは、高分子発泡体（発泡ウレタン）、及び不織布等の多孔質材を含み、嵩比重（見かけ比重）で0.2以下、好ましくは0.15以下とされ、多孔比率を大きくする（多数の気孔を有する）。
【００５９】
(B)アルミ含有廃棄物から粉粒状アルミを回収する手順
(1)アルミ製品の廃物（例えばアルミ缶）やアルミニウム加工時に生じたスクラップ（例えばアルミサッシの切り屑）を原料とする。
【００６０】
アルミ缶等の廃物は例えばカッター式破砕機により一定サイズ以下の粉粒状に破砕され、粉粒状アルミとされる。アルミサッシ等の切り屑はそのまま粉粒状アルミとして用いられる。
【００６１】
(2)錠剤の包装、スナック菓子の包装、即席麺の容器の蓋等のアルミ箔ラミネートプラスチックシートや、ガム、キャラメルの包装等のアルミ箔ラミネート紙を原料とする。
【００６２】
アルミ箔ラミネートプラスチックシートは、プラスチックシートの間にアルミ箔を挟んでいる。アルミ箔ラミネート紙は、紙の間にアルミ箔を挟み、或いは紙の表面にアルミ箔を貼っている。これらのアルミ箔は、純度が高く、不純物が少ない高品位のアルミニウムを用いている。
【００６３】
アルミ箔ラミネートプラスチックシートやアルミ箔ラミネート紙は例えばカッター式破砕機により一定サイズ以下の粉粒状に破砕され、粉粒状アルミとされる。
【００６４】
(C)低比重高分子ダストと粉粒状アルミを混合成形して脱酸剤を形成する手順（図２）
(1)前述(A)で回収した低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）に、前述(B)で回収した粉粒状アルミを、混合機４０で混合する。第１定量供給機４１が計量した所定量の低比重ＡＳＲと、第２定量供給機４２が計量した所定量の粉粒状アルミとが混合機４０に投入されて混合され、排出される。混合機４０は、２本の横回転軸を並列配置し、それらの横回転軸の外周の所定リードの螺旋上に所定間隔を介する多数の矩形状のパドルを設け、低比重ＡＳＲと粉粒状アルミを２軸間のパドルにより浮かしながら掻き上げ混合する。これにより、粉粒状アルミが低比重ＡＳＲに良く混合し、低比重ＡＳＲの多孔質表面に付着、侵入するものになる。
【００６５】
このとき、混合機４０において混合される低比重ＡＳＲと粉粒状アルミの混合比率は、例えば低比重ＡＳＲ100重量部に対して、15〜30重量部の粉粒状アルミ、より好適には20重量部の粉粒状アルミとする。
【００６６】
(2)混合機４０から排出された混合物を、圧縮固形機５０に供給する。圧縮固形機５０は、低比重ＡＳＲが溶融する温度（例えば180〜200℃）に混合物を加熱して押出成形する。
【００６７】
圧縮固形機５０から押出される適宜直径の棒状成形物を適宜長さに裁断して水冷シャワー等で水冷し、更には水槽中に落下させ、表面に水を付着させた状態で強制空冷して固化させ、所望形状の脱酸剤とする。脱酸剤は、例えば直径30〜100mφ、長さ50〜200mmとする。
【００６８】
従って、本実施例によれば、以下の作用効果を奏する。
(a)シュレッダーダスト（ＳＲ）から回収した低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）に、粉粒状アルミを混合した混合物を脱酸剤とする。従って、粉粒状アルミが金属酸化物を還元しながら高温を発生するテルミット反応により鉄スクラップや溶銑に含まれる不純物を除去したり、溶鋼の温度を上昇させ得る脱酸剤として機能する。同時に、シュレッダーダスト（ＳＲ）も、シュレッダーダスト（ＳＲ）自体が有している炭素の還元作用に基づいた脱酸剤として機能する。従って、本発明のアルミ系脱酸剤は、粉粒状アルミが有する脱酸剤としての機能と、シュレッダーダスト（ＳＲ）が有する脱酸剤としての機能を併せ具備し、脱酸品質の強化を図ることができる。
【００６９】
(b)アルミ系脱酸剤の原料アルミとして粉粒状アルミを用いるものであり、粉粒状アルミの混合量は微妙に調整容易であり、脱酸剤のアルミ含有量を所望の値に高くし、そのアルミ含有量を一定値に調整することも容易である。
【００７０】
(c)シュレッダーダスト（ＳＲ）から回収した低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）は、例えば自動車内装品の発泡ウレタン等の高分子発泡体、及び不織布等の多孔質材の含有率が高い。これにより、粉粒状アルミは低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）に混合されてその表面にまぶされたとき、多孔質材たる低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）の多数の気孔のそれぞれに平均的に分散して侵入する。従って、脱酸剤の各部に配される粉粒状アルミの均等分散性を自然に向上できる。
【００７１】
(d)上述(a)〜(c)の混合物を低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）が溶融する温度に加熱して成形し、固化させて脱酸剤とする。低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）は例えば180〜200℃の溶融温度に加熱されて軟化し、上述(a)〜(c)の粉粒状アルミを当該低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）の各部に安定的かつ固定的に取込み保持するものになる。
【００７２】
(e)前記混合物が、粉粒状アルミを、低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）100重量部に対して15〜30重量部混合してなるものとされる。シュレッダーダスト（ＳＲ）から回収した低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）の100重量部に占める炭素含有量は、経験的に、55重量部（炭素含有率55％）である。これにより、本発明のアルミ系脱酸剤は、前述(a)の粉粒状アルミが有する脱酸剤としての機能と、シュレッダーダスト（ＳＲ）が有する脱酸剤としての機能を安定的に具備するものになる。
【００７３】
(f)前記低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）が、自動車シュレッダーダスト（ＡＳＲ）由来であるものとされる。ＡＳＲは、高分子発泡体や不織布の含有率が高く、本発明の脱酸剤における粉粒状アルミの均等分散性が向上する。
【００７４】
(g)前記粉粒状アルミが、アルミ製品の廃物由来とアルミニウム加工時に生じたスクラップ由来の１つであるものとされる。これにより、使用済のアルミ製品やアルミ加工時に生じたスクラップから回収された高純度の粉粒状アルミを利用し、ＳＲから回収された低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）の利用と相まって、廃棄物全体のリサイクル化の促進に寄与できる。
【００７５】
(h)前記粉粒状アルミが、アルミ箔ラミネートプラスチックシート由来とアルミ箔ラミネート紙由来の少なくとも１つであるものとされる。これにより、ＳＲから回収された低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）の利用と相まって、廃棄物全体のリサイクル化の促進に寄与できる。
【００７６】
(i)脱酸剤の製造にあたり、混合機４０により、多孔質材を含み、嵩比重を0.2以下とする低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）に粉粒状アルミを混合する工程と、圧縮固形機５０により、上記混合物を低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）が溶融する温度に加熱して成形し、固化する工程とを有することにより、シュレッダーダスト（ＳＲ）を用いてなる脱酸剤のアルミ含有量を簡易に調整可能にし、脱酸品質の向上を図ることができる。
【００７７】
（実施例２）（図３、図４）
実施例２に係るアルミ系脱酸剤及びその製造方法が、実施例１におけると異なる点は、低比重高分子ダストに粉粒状アルミのみを混合するものでなく、低比重高分子ダストに粉粒状アルミ及びカーボン粉を併せ混合するものとしたことにある。以下、実施例２においてなされる(A)シュレッダーダストから低比重高分子ダストを回収する手順、(B-1)アルミ含有廃棄物から粉粒状アルミを回収する手順、(B-2)リチウムイオン電池からカーボン粉を回収する手順、(C)低比重高分子ダストと粉粒状アルミとカーボン粉を用いて脱酸剤を製造する手順について説明する。
【００７８】
尚、カーボン粉（カーボンの粉、黒鉛の粉）として、リチウムイオン電池の負極の電極材由来のものを用いるものとして説明するが、乾電池の電極材、ブレーキ材、オイルシール、モーターブラシ等由来のものも利用できる。
【００７９】
(A)ＡＳＲから低比重高分子ダストを回収する手順（図１）
実施例１の(A)ＡＳＲから低比重高分子ダストを回収する手順と同様であり、説明を省略する。
【００８０】
(B-1)アルミ含有廃棄物から粉粒状アルミを回収する手順
実施例１の(B)アルミ系含有廃棄物から粉粒状アルミを回収する手順と同様であり、説明を省略する。
【００８１】
(B-2)リチウムイオン電池からカーボン粉を回収する手順（図３）
(1)リチウムイオン電池の負極の電極材を原料とする。負極の電極材は、Ｃｕ箔集電体（基材）の両側にカーボンＣ（活物質）を塗布して構成されている。このとき、原料となる負極の電極材は、リチウムイオン電池の製造過程で発生する電極材（負極シート）の短冊状等の端材や、使用済電池の電極材（負極）等のリサイクル材由来のものを採用できる。
【００８２】
(2)上述(1)の原料を、例えばチェーン、ワイヤ等の可撓線状体が旋回するタイプの破砕機３１に投入し、破砕する。
【００８３】
破砕機３１は、旋回する可撓線状体が電極材に衝突し、或いは可撓線状体と衝突して動き回る電極材が他の電極材とも衝突することの繰り返しで、電極材の破砕処理を進行し、電極材のＣｕ箔からカーボンＣを剥離し、更にそれらのＣｕ箔とカーボンＣを個別に粉粒化する。
【００８４】
(3)破砕機３１により破砕されて排出された電極材の破砕片（Ｃｕ箔片とカーボンＣ片）を篩分装置３２により分級し、Ｃｕ箔片とカーボン粉を分別する。
【００８５】
篩分装置３２は、直列に配列された複数段、本実施例では、第１〜第４の４段をなす振動篩３２Ａ〜３２Ｄにより構成される。篩３２Ａは破砕機３１から排出された破砕片を選別する。篩３２Ｂは篩３２Ａにより選別された破砕片を選別する。篩３２Ｃは篩３２Ｂにより選別された破砕片を選別する。篩３２Ｄは篩３２Ｃにより選別された破砕片を選別する。本実施例では、篩３２Ａ〜３２Ｃにより選別された粒度の粗い破砕片をＣｕ箔片として分別し、篩３２Ｄにより選別された粒度の小さい破砕片を加炭材の原料となるカーボン粉として分別する。
【００８６】
尚、カーボン粉としては、リサイクル材由来のものに限らず、高純度のカーボンパウダー、黒鉛パウダー等を用いることもできる。
【００８７】
(C)低比重高分子ダストと粉粒状アルミとカーボン粉を混合成形して脱酸剤を形成する手順（図４）
(1)前述(A)で回収した低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）に、前述(B-1)で回収した粉粒状アルミと、前述(B-2)で回収したカーボン粉を、混合機４０で混合する。第１定量供給機４１が計量した所定量の低比重ＡＳＲと、第２定量供給機４２が計量した所定量の粉粒状アルミと、第３定量供給機４３が計量した所定量のカーボン粉とが混合機４０に投入されて混合され、排出される。混合機４０は、２本の横回転軸を並列配置し、それらの横回転軸の外周の所定リードの螺旋上に所定間隔を介する多数の矩形状のパドルを設け、低比重ＡＳＲと粉粒状アルミとカーボン粉を２軸間のパドルにより浮かしながら掻き上げ混合する。これにより、粉粒状アルミ及びカーボン粉が低比重ＡＳＲに良く混合し、低比重ＡＳＲの多孔質表面に付着、侵入するものになる。
【００８８】
このとき、混合機４０において混合される低比重ＡＳＲと粉粒状アルミの混合比率は、例えば低比重ＡＳＲ100重量部に対して、15〜30重量部の粉粒状アルミ、より好適には20重量部の粉粒状アルミとする。混合機４０において混合される低比重ＡＳＲとカーボン粉の混合比率は、例えば低比重ＡＳＲ100重量部に対して、15〜30重量部のカーボン粉、より好適には20重量部のカーボン粉とする。
【００８９】
(2)混合機４０から排出された混合物を、圧縮固形機５０に供給する。圧縮固形機５０は、低比重ＡＳＲが溶融する温度（例えば180〜200℃）に混合物を加熱して押出成形する。
【００９０】
圧縮固形機５０から押出される適宜直径の棒状成形物を適宜長さに裁断して水冷シャワー等で水冷し、更には水槽中に落下させ、表面に水を付着させた状態で強制空冷して固化させ、所望形状の脱酸剤とする。脱酸剤は、例えば直径30〜100mφ、長さ50〜200mmとする。
【００９１】
従って、本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)シュレッダーダスト（ＳＲ）から回収した低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）に、粉粒状アルミ及びカーボン粉を混合した混合物を脱酸剤とする。従って、粉粒状アルミが金属酸化物を還元しながら高温を発生するテルミット反応により鉄スクラップや溶銑に含まれる不純物を除去したり、溶鋼の温度を上昇させ得る脱酸剤として機能する。また、カーボン粉が炭素の還元作用に基づいた脱酸剤として機能する。同時に、シュレッダーダスト（ＳＲ）も、シュレッダーダスト（ＳＲ）自体が有している炭素の還元作用に基づいた脱酸剤として機能する。従って、本発明のアルミ系脱酸剤は、粉粒状アルミとカーボン粉が有する脱酸剤としての機能と、シュレッダーダスト（ＳＲ）が有する脱酸剤としての機能を併せ具備し、脱酸品質の強化を図ることができる。
【００９２】
(b)脱酸剤の炭素源として、シュレッダーダスト（ＳＲ）自体が有している炭素を利用しながら、カーボン粉を用いるものであり、カーボン粉の混合量は微妙に調整容易であり、脱酸剤の炭素含有量を所望の値に高くし、その炭素含有量を一定値に調整することも容易である。
【００９３】
(c)シュレッダーダスト（ＳＲ）から回収した低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）は、例えば自動車内装品の発泡ウレタン等の高分子発泡体、及び不織布等の多孔質材の含有率が高い。これにより、粉粒状アルミ及びカーボン粉は低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）に混合されてその表面にまぶされたとき、多孔質材たる低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）の多数の気孔のそれぞれに平均的に分散して侵入する。従って、脱酸剤の各部に配される粉粒状アルミ及びカーボン粉の均等分散性を自然に向上できる。
【００９４】
(d)上述(a)〜(c)の混合物を低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）が溶融する温度に加熱して成形し、固化させて脱酸剤とする。低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）は例えば180〜200℃の溶融温度に加熱されて軟化し、上述(a)〜(c)の粉粒状アルミ及びカーボン粉を当該低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）の各部に安定的かつ固定的に取込み保持するものになる。
【００９５】
(e)前記混合物が、粉粒状アルミを、低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）100重量部に対して15〜30重量部混合するとともに、カーボン粉を、低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）100重量部に対して15〜30重量部混合してなるものとされる。シュレッダーダスト（ＳＲ）から回収した低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）の100重量部に占める炭素含有量は、経験的に、55重量部（炭素含有率55％）である。これにより、本発明のアルミ系脱酸剤は、前述(a)の粉粒状アルミ及びカーボン粉が有する脱酸剤としての機能と、シュレッダーダスト（ＳＲ）が有する脱酸剤としての機能を安定的に具備するものになる。
【００９６】
(f)前記低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）が、自動車シュレッダーダスト（ＡＳＲ）由来であるものとされる。ＡＳＲは、高分子発泡体や不織布の含有率が高く、本発明の脱酸剤における粉粒状アルミの均等分散性が向上する。
【００９７】
(g)前記粉粒状アルミが、アルミ製品の廃物由来とアルミニウム加工時に生じたスクラップ由来の１つであるものとされる。これにより、使用済のアルミ製品やアルミ加工時に生じたスクラップから回収された高純度の粉粒状アルミを利用し、ＳＲから回収された低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）の利用と相まって、廃棄物全体のリサイクル化の促進に寄与できる。
【００９８】
(h)前記粉粒状アルミが、アルミ箔ラミネートプラスチックシート由来とアルミ箔ラミネート紙由来の少なくとも１つであるものとされる。これにより、ＳＲから回収された低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）の利用と相まって、廃棄物全体のリサイクル化の促進に寄与できる。
【００９９】
(i)前記カーボン粉が、リチウムイオン電池の負極の電極材由来であるものとすることにより、使用済の電極材から回収された高純度のカーボン粉を利用し、ＳＲから回収された低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）の利用と相まって、廃棄物全体のリサイクル化の促進に寄与できる。
【０１００】
(j)脱酸剤の製造にあたり、混合機４０により、多孔質材を含み、嵩比重を0.2以下とする低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）に粉粒状アルミ及びカーボン粉を混合する工程と、圧縮固形機５０により、上記混合物を低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）が溶融する温度に加熱して成形し、固化する工程とを有することにより、シュレッダーダスト（ＳＲ）を用いてなる脱酸剤のアルミ含有量及び炭素含有量を簡易に調整可能にし、脱酸品質の向上を図ることができる。
【０１０１】
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明の脱酸剤は、低比重高分子ダストに、粉粒状アルミのみを混合し、又は粉粒状アルミ及びカーボン粉のみを混合成形してなるものに限らず、更に他の成分を添加して当該他の成分に基づく他の効用を付加するものであっても良い。例えば低比重高分子ダストと粉粒状アルミからなる混合物、又は低比重高分子ダストと粉粒状アルミ及びカーボン粉からなる混合物に、更に鉄粉等を混合成形してなるものを脱酸剤とし、鋳鉄や鋼の溶湯に供給される脱酸剤の比重調整によってその浮沈度合を制御したり、脱酸剤に磁力運搬性を付与する等しても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明によれば、アルミ系脱酸剤において、リサイクルの観点から有用な原料を用い、アルミ含有量を簡易に調整でき、脱酸品質の向上を図ることができる。
【０１０３】
尚、本発明のアルミ系脱酸剤は、例えば前述した如くの棒状成形体とされ、鉄スクラップとともに電気炉に装入され、或いは転炉の溶銑中に投入されて使用される。
【符号の説明】
【０１０４】
１１  第１篩分装置
１５  第２篩分装置
１７  第２篩分装置
１８  第１風力分別装置
１９  第３篩分装置
２０  第２風力分別装置
２２  第３風力分別装置
２５  第３篩分装置
３１  破砕機
３２  篩分装置
４０  混合機
５０  圧縮固形機
【図１】
0006047121.tif 000002
【図２】
0006047121.tif 000003
【図３】
0006047121.tif 000004
【図４】
0006047121.tif 000005