(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水分含有量が１０ｍａｓｓ％〜２０ｍａｓｓ％のシュレッダーダストと６０ｍａｓｓ％〜９０ｍａｓｓ％のプラスチックを含有する廃プラスチック基板とを、重量比７：３〜５：５で混合して燃焼させる燃焼工程と、
前記燃焼工程で得られる貴金属含有屑を回収する回収工程と、を含む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】
前記シュレッダーダストの粒度は２０ｍｍφ〜５０ｍｍφであり、前記廃プラスチック基板の粒度は５０ｍｍφ以下であることを特徴とする請求項１記載のシュレッダーダストの処理方法。
【請求項３】
前記燃焼工程において、キルン炉を用いることを特徴とする請求項１または２記載のシュレッダーダストの処理方法。
【請求項４】
前記燃焼工程において、前記キルン炉における処理温度を８００℃〜１１００℃とすることを特徴とする請求項３記載のシュレッダーダストの処理方法。
【請求項５】
前記燃焼工程において、前記シュレッダーダストおよび前記廃プラスチック基板の混合物１トン／ｈあたりに対して１５０Ｌ／ｈ〜３５０Ｌ／ｈの重油を燃料として供給することを特徴とする請求項３または４記載のシュレッダーダストの処理方法。
【請求項６】
前記燃焼工程において、前記シュレッダーダストおよび前記廃プラスチック基板の混合物１トン／ｈあたりに対して、３,２５０Ｎｍ３／ｈ〜３，７５０Ｎｍ３／ｈの空気を供給することを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載のシュレッダーダストの処理方法。
【請求項７】
前記燃焼工程において、前記キルン炉からの排ガス温度を９００℃〜１０００℃に調整することを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載のシュレッダーダストの処理方法。
【請求項８】
前記回収工程で回収された前記貴金属含有屑を溶融炉で溶融する溶融工程を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のシュレッダーダストの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シュレッダーダストの処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
破砕業者が廃棄する廃自動車シュレッダーダスト（破砕屑）は、車重量の約２０％の割合で発生し、年間１２０万トンにのぼる。上記シュレッダーダストは軽くてかさ張るため、埋立地延命の点から、固化減容を含む発生削減および有効利用手法の技術的確立が急務となっている。
【０００３】
特許文献１では、「鉄鋼におけるシュレッダーダストの処理方法が開示されている。特許文献１では、シュレッダーダストを団鉱処理し、昇温のための熱源として精製炉（転炉）に挿入する」方法が開示されている。特許文献１の技術では、予め団鉱処理が行われているため、シュレッダーダスト中の水分量がかなり少なくなっている。このため、シュレッダーダストが熱源として炉に投入されている。
【０００４】
しかしながら、シュレッダーダストは、鉄分を多く含むため、自然発火する可能性がある。そこで、通常は、発火防止のためシュレッダーダストは水冷されている。したがって、シュレッダーダストは水分を多く含む場合が多い。このため、効率的にシュレッダーダストを大量に処理しようとする場合は、多くの加熱源が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１８９８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の技術は、熱源としてシュレッダーダストを投入する技術である。したがって、特許文献１では、シュレッダーダスト中の水分についての対策は全く開示されていない。
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑み、水分を含むシュレッダーダストを効率的にかつ大量に処理することができ、シュレッダーダスト中の有価金属を同時に回収することができる、シュレッダーダストの処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るシュレッダーダストの処理方法は、水分含有量が１０ｍａｓｓ％〜２０ｍａｓｓ％のシュレッダーダストと６０ｍａｓｓ％〜９０ｍａｓｓ％のプラスチックを含有する廃プラスチック基板とを、重量比７：３〜５：５で混合して燃焼させる燃焼工程と、前記燃焼工程で得られる貴金属含有屑を回収する回収工程と、を含むことを特徴とするものである。本発明に係るシュレッダーダストの処理方法においては、水分を含むシュレッダーダストを効率的にかつ大量に処理することができ、シュレッダーダスト中の有価金属を同時に回収することができる。
【０００９】
前記シュレッダーダストの粒度を２０ｍｍφ〜５０ｍｍφとし、前記廃プラスチック基板の粒度を１０ｍｍφ以下としてもよい。
【００１０】
前記燃焼工程において、キルン炉を用いてもよい。前記燃焼工程において、前記キルン炉における処理温度を８００℃〜１１００℃としてもよい。前記燃焼工程において、前記キルン炉に１５０リットル／ｈ〜３５０リットル／ｈの重油を燃料として供給してもよい。前記燃焼工程において、前記シュレッダーダストおよび前記廃プラスチック基板の１トンあたりに対して、３，２５０Ｎｍ３／ｈ〜３,７５０Ｎｍ３／ｈの空気を供給してもよい。前記燃焼工程において、前記キルン炉からの排ガス温度を９００℃〜１０００℃に調整してもよい。
【００１１】
前記回収工程で回収された前記貴金属含有屑を溶融炉で溶融する溶融工程を含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、水分を含むシュレッダーダストを効率的にかつ大量に処理することができ、シュレッダーダスト中の有価金属を同時に回収することができる、シュレッダーダストの処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】シュレッダーダストの処理方法を示すフローである。
【図２】シュレッダーダストおよび廃プラスチック基板を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための実施形態について説明する。
（実施形態）
図１を参照しつつ、実施形態に係るシュレッダーダストの処理方法の内容を説明する。なお、本実施形態において対象とするシュレッダーダストは、自動車シュレッダーダスト（ＡＳＲ：Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ  Ｓｈｒｅｄｄｅｒ  Ｒｅｓｉｄｕｅ）である。上記のシュレッダーダストは、一例として、水分を１０ｍａｓｓ％から２０ｍａｓｓ％、銅を５ｍａｓｓ％から１０ｍａｓｓ％含み、さらにプラスチック、スポンジ、ＳＵＳ、シート等を含む。シートとは、座席等のクッション材である。図２（ａ）に示すように、シュレッダーダストは、粒状に粉砕されている。シュレッダーダストの粒度は、２０ｍｍφから５０ｍｍφである。
【００１５】
シュレッダーダストを処理するためには、燃焼によってシュレッダーダストを焼却する必要がある（燃焼工程）。しかしながら、シュレッダーダストは鉄を含むため発火しやすいことから、水をかけられた状態で保管されている。このような理由から、シュレッダーダストは、上記のように水分を多く含む。このため、シュレッダーダストを焼却するためには、加熱燃料が大量に必要となる。
【００１６】
そこで、本実施形態においては、加熱燃料として廃プラスチック基板を用いる。具体的には、シュレッダーダストと廃プラスチック基板とを混合し、廃プラスチック基板のプラスチックの燃焼熱を利用する。ここでの混合方法については、特に限定されるものではない。例えば、両者を単純に機械的に混合してもよく、投入装置などを用いて両者が均一に分散するように混合してもよい。図２（ｂ）に示すように両者をできるだけ分散させることによって、効率的な燃焼を実現することができる。それにより、大量処理を可能とする。効率的な燃焼のため、廃プラスチック基板の粒度は、１０ｍｍφ以下であることが好ましい。
【００１７】
廃プラスチック基板は、６０ｍａｓｓ％から９０ｍａｓｓ％のプラスチックを含有している。この場合、廃プラスチック基板を加熱燃料として効率的に利用するためには、シュレッダーダストと廃プラスチック基板とを、重量比で７：３から５：５で混合することが好ましい。この場合、高効率の燃焼工程が実現され、シュレッダーダストの大量処理が可能となる。また、廃プラスチック基板は、銅を１０ｍａｓｓ％から１７ｍａｓｓ％、金を３０ｇ／ｔから６０g／t、銀を２５０ｇ／ｔから３００ｇ/ｔ含有している。したがって、廃プラスチック基板は、好ましい燃料となると同時に、貴金属含有原料となる。
【００１８】
シュレッダーダストおよび廃プラスチック基板を燃焼させる燃焼工程は、処理炉で行われる。処理炉は、特に限定されるものではないが、例えば、キルン炉である。キルン炉は、装入物であるシュレッダーダストと廃プラスチック基板とを回転させつつ効率的に混合させる。それにより、効率よく燃焼工程を実施することができる。なお、燃焼工程においては、再生重油等の安価な燃料を補助燃料として用いてもよい。例えば、シュレッダーダストおよび廃プラスチック基板混合物１ｔに対して、１５０Ｌ／ｈ〜３５０Ｌ／ｈの補助燃料をキルン炉に供給してもよい。例えば、キルン炉内温度が８００℃〜１１００℃程度になるように、補助燃料を用いてもよい。
【００１９】
なお、シュレッダーダストおよび廃プラスチック基板の燃焼工程において、シュレッダーダストおよび廃プラスチック基板の混合物１トンあたりに対して、３,２５０Ｎｍ３／ｈから３，７５０Ｎｍ３／ｈの空気をキルン炉に吹き込むことが好ましい。なお、燃焼効率を上げるために、酸素富化空気を用いてもよい。
【００２０】
なお、キルン炉からの排ガスの温度は、９００℃〜１０００℃であることが好ましい。排ガスの温度を上記範囲に調整することによって、キルン形状の炉における燃焼を完全燃焼とすることができ、排ガス中のＣＯ濃度を安定させることがきる。また、炉内の耐火物の保護が可能である。
【００２１】
シュレッダーダストおよび廃プラスチック基板の燃焼工程後には、貴金属含有屑が得られる。貴金属含有屑には、銅、金、銀などが含まれる。一例として、貴金属含有屑には、１２ｍａｓｓ％から１５ｍａｓｓ％の銅が含まれ、２５ｇ／ｔから４０ｇ／ｔの金が含まれ、２００ｇ／ｔから３００ｇ／ｔの銀が含まれる。この貴金属含有屑を回収することによって、貴金属の有効利用が可能となる。例えば、貴金属含有屑を、金銀屑および銅屑と共に溶融炉（反射炉）に投入することによって、マット中に金、銀、および銅を回収することができる。このマットを銅製錬炉のＰＳ転炉等に装入することによって、粗銅を経て９９．９９ｍａｓｓ％の電気銅を得ることができる。また、金および銀については、銅電解スライムを経て９９．９９ｍａｓｓ％まで高純度化することができる。
【００２２】
あるいは、貴金属含有屑を銅屑などと共に、キューポラ炉に投入してもよい。この場合、ブラックカッパーおよびスラグを経て、金、銀、および銅を９２ｍａｓｓ％から９８ｍａｓｓ％のブラックカッパー中に回収することができる。ブラックカッパーは、精製炉において錫および鉄が除去され、粗銅を経て９９．９９ｍａｓｓ％の電気銅として回収される。
【００２３】
本実施形態によれば、廃プラスチック基板を燃焼熱源として用いることによって、水分を多く含むシュレッダーダストを効率よく焼却することができる。また、廃プラスチック基板を用いることによって、燃料コストを低減可能であるとともに、廃プラスチック基板に必要であった処理コストを削減することができる。また、燃焼工程で得られた貴金属含有屑を回収することによって、貴金属を有効利用することができる。
【実施例】
【００２４】
以下、上記実施形態にしたがって、シュレッダーダストに対して燃焼工程を実施した。
【００２５】
（実施例）
ＡＳＲシュレッダーダスト（１.８ｔ／ｈから２．５ｔ／ｈ）を廃プラスチック基板（１．６ｔ／ｈから２．０ｔ／ｈ）と混合し、キルン炉に装入した。ＡＳＲシュレッダーダストは、水分を１０ｍａｓｓ％から１７ｍａｓｓ％含み、銅を６ｍａｓｓ％から７ｍａｓｓ％含み、その他にプラスチック、スポンジ、ＳＵＳ、シートなどを含有するものであった。ＡＳＲシュレッダーダストの粒度は、２０ｍｍφから５０ｍｍφであった。
【００２６】
廃プラスチック基板として、粒度が５０ｍｍφ以下のものを使用した。廃プラスチック基板は、８０ｍａｓｓ％から９０ｍａｓｓ％のプラスチックを含有しており、さらに、１３ｍａｓｓ％から１７ｍａｓｓ％の銅を含有し、３０ｇ／ｔから５０g／tの金を含有し、２５０ｇ／ｔから３００ｇ／ｔの銀を含有していた。
【００２７】
ＡＳＲシュレッダーダストと廃プラスチック基板とをキルン炉へ装入した。この際に、両者が均一に分散するように機械的に混合した。キルン炉では、回転しながら、装入物であるＡＳＲシュレッダーダストと廃プラスチック基板とを効率よく混合させ、加熱燃焼させた。キルン炉での処理のスタート時には、再生重油などの安価な燃料を用い、キルン炉内温度を８００℃から１１００℃とした。再生重油は、ＡＳＲシュレッダーダストおよび廃プラスチック基板の１トンあたりに対して１５０Ｌ／ｈ〜３５０Ｌ／ｈ供給した。空気は、ＡＳＲシュレッダーダストおよび廃プラスチック基板の１トンあたりに対して、３，２５０Ｎｍ３／ｈから３，７５０Ｎｍ３／ｈ吹き込んだ。
【００２８】
キルン炉での処理後に回収された貴金属含有犀は、金銀犀および銅犀と共に、溶融炉（反射炉）において処理し、マットに金、銀、および銅を回収し、銅製錬炉のＰＳ転炉に装入して粗銅を得て、電解により９９．９９ｍａｓｓ％の電気銅を得た。金および銀については、銅電解スライムから９９．９９ｍａｓｓ％のものを得た。
【００２９】
実施例では、廃プラスチック基板を用いることによって、効率的な燃焼が実現され、大量処理が可能となった。具体的には、ＡＳＲシュレッダーダストおよび廃プラスチック基板の合計で、２７００ｔ／月〜３０００ｔ／月の処理（例えば、ＡＳＲ：１５００ｔ／月、廃プラスチック基板：１５００ｔ／月）が可能であった。また、廃プラスチック基板が好ましい燃料となるとともに、ＡＳＲシュレッダーダスト中の銅分等も貴金属含有犀中に効率的に回収できた。
【００３０】
（比較例）
比較例においては、廃プラスチック基板を用いなかった。その他の条件は、実施例と同様とした。比較例では、最大２．１ｔ／ｈ（１５００ｔ／月）と少量しか処理できなかった。また、キルン炉での処理後に回収された屑の銅品位が低かったため、廃棄せざるを得なかった。したがって、貴金属などは回収できなかった。また、再生重油の使用量も実施例と比較して３倍必要であり、燃料効率も好ましくなかった。なお、廃プラスチック基板単独で燃焼処理した場合には、激しい燃焼が起きるため、５００〜６００ｔ／月の処理が限度であった。本シュレッダーダストの処理方法により、補助燃料の処理量ｔ当りの燃料使用量が、６００Ｌ／ｈ〜７５０Ｌ／ｈであったものが、１５０Ｌ／ｈ〜３５０Ｌ／ｈに低減できた。
【００３１】
以上の結果から、シュレッダーダストに廃プラスチック基板を混合して燃焼工程を実施することによって、水分を含むシュレッダーダストを効率的にかつ大量に処理することができ、さらに、シュレッダーダスト中の有価金属を回収することができることがわかった。
【図１】
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【図２】
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