(57)【要約】【課題】廃電子基板を短時間で大量に処理する。【解決手段】廃電子基板４０を収容する有底円筒状の耐熱容器２であって、側面に形成されるスリット２ｇと、内部底面２ｊの中央部から鉛直方向に延設されると共に、側面に複数の開口が穿設される筒状部材２ｈとを有する耐熱容器２と、円筒状の炉壁７を有し、炉壁の内面に沿って水平方向に燃料を噴出するバーナー８（８Ａ〜８Ｄ）と、上面視円形の天井部の中心部に排気管２８とを有する熱処理炉３と、熱処理炉に耐熱容器を投入及び排出可能な容器搬送装置４とを備える廃電子基板の処理装置１。スリットを水平方向に延設し、鉛直方向に複数段にわたって設けてもよく、筒状部材の側面に穿設される開口の総面積を筒状部材の側面全体の面積の２０％以上とすることができる。廃電子基板がスリットを介して耐熱容器の外部へ流出することを防止する流出防止手段（曲折部２ｋ及びスリット２ｍ）を設けてもよい。【選択図】図１
2018054240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃電子基板を収容する有底円筒状の耐熱容器であって、側面に形成されるスリットと、内部底面の中央部から鉛直方向に延設されると共に、側面に複数の開口が穿設される筒状部材とを有する耐熱容器と、
円筒状の炉壁を有し、該炉壁の内面に沿って水平方向に燃料を噴出するバーナーと、上面視円形の天井部の中心部に排気管とを有する熱処理炉と、
該熱処理炉に前記耐熱容器を投入及び排出可能な容器搬送装置とを備えることを特徴とする廃電子基板の処理装置。
【請求項２】
前記スリットは、水平方向に延設され、鉛直方向に複数段にわたって設けられることを特徴とする請求項１に記載の廃電子基板の処理装置。
【請求項３】
前記筒状部材の側面に穿設される開口の総面積は、該筒状部材の側面全体の面積の２０％以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の廃電子基板の処理装置。
【請求項４】
前記廃電子基板が前記スリットを介して前記耐熱容器の外部へ流出することを防止する流出防止手段を備えることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の廃電子基板の処理装置。
【請求項５】
廃電子基板を収容する有底円筒状の耐熱容器であって、側面に形成されるスリットと、内部底面の中央部から鉛直方向に延設されると共に、側面に複数の開口が穿設される筒状部材とを有する耐熱容器と、
円筒状の炉壁を有し、該炉壁の内面に沿って水平方向に燃料を噴出するバーナーと、上面視円形の天井部の中心部に排気管とを有する熱処理炉と、
該熱処理炉に前記耐熱容器を投入及び排出可能な容器搬送装置とを備える処理装置を用い、
前記熱処理炉に投入された前記耐熱容器をその外側から前記バーナーで加熱して前記耐熱容器内部の前記廃電子基板を焙焼して炭化混合物を分離することを特徴とする廃電子基板の処理方法。
【請求項６】
前記耐熱容器に収容する廃電子基板を予め最大寸法１５０ｍｍ以下に破砕することを特徴とする請求項５に記載の廃電子基板の処理方法。
【請求項７】
前記熱処理炉の内部温度を６００℃以上７００℃以下に調節することを特徴とする請求項５又は６に記載の廃電子基板の処理方法。
【請求項８】
前記熱処理炉の排気管を介して排出されたガスをセメント焼成装置のプレヒータの３５０℃以上の領域に導入することを特徴とする請求項５、６又は７に記載の廃電子基板の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器や自動車等に搭載されていた電子基板の廃棄物である廃電子基板の処理装置及び処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やＰＣ等の電子機器には、抵抗器や半導体チップ等の多数の電子部品が装着された電子基板が搭載されている。また、自動車等にも各所に制御用、電源用に種々のプリント基板が用いられている。これらの電子基板は、表面処理等に用いられる金、銅等の貴金属や、電子部品に由来するニッケル等のレアメタルを含む。そのため、廃棄された電子基板からこれらの有価物を回収することは、資源に乏しいわが国にとって極めて有益である。
【０００３】
廃電子基板から上記有価物を回収するため、焙焼、破砕又は粉砕、選別、浸出等による分離回収が行われている。焙焼処理は、廃電子基板に含まれるプラスチック類等を炭化混合物として有用金属が含まれる金属から分離することを目的としている。
【０００４】
ところで、廃リチウムイオン電池の焙焼処理に関し、本出願人は、特許文献１に記載のように、電池パックを排気口が設けられた耐熱容器に格納した後、熱処理炉内でアルミニウムの融点よりも低い温度で加熱し、耐熱容器部の電池パックを乾留して炭化混合物を分離して有用金属を回収する方法を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−２２３９５号公報
【０００６】
上記特許文献１に記載の技術は、廃リチウムイオン電池を焙焼処理する際には有効であるが、この技術を廃電子基板の焙焼処理に転用すると、廃電子基板の内部まで酸素が行き渡らないため、還元雰囲気に近い状態となって焙焼に時間が掛かり、十分な処理量が得られないという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、廃電子基板を短時間で大量に処理する装置及び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】
上記目的を達成するため、本発明の廃電子基板の処理装置は、廃電子基板を収容する有底円筒状の耐熱容器であって、側面に形成されるスリットと、内部底面の中央部から鉛直方向に延設されると共に、側面に複数の開口が穿設される筒状部材とを有する耐熱容器と、円筒状の炉壁を有し、該炉壁の内面に沿って水平方向に燃料を噴出するバーナーと、上面視円形の天井部の中心部に排気管とを有する熱処理炉と、該熱処理炉に前記耐熱容器を投入及び排出可能な容器搬送装置とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、廃電子基板のプラスチック類等を炭化混合物として有用金属が含まれる金属から分離する際に、スリット及び筒状部材を介して耐熱容器内の廃電子基板の内部まで通風を行き渡らせることができるため、プラスチック類の分解温度である２００℃〜４００℃の昇温時間を早めることができ、また、１バッチあたりの処理量の増加も可能となるため、廃電子基板の処理量を大幅に増加させることが可能になる。
【００１０】
上記廃電子基板の処理装置において、前記スリットを、水平方向に延設されるものとし、鉛直方向に複数段にわたって設けたり、前記筒状部材の側面に穿設される開口の総面積を該筒状部材の側面全体の面積の２０％以上にすることができる。
【００１１】
前記廃電子基板が前記スリットを介して前記耐熱容器の外部へ流出することを防止する流出防止手段を設けることができ、有用金属の損失を防止することができる。
【００１２】
また、本発明の廃電子基板の処理方法は、廃電子基板を収容する有底円筒状の耐熱容器であって、側面に形成されるスリットと、内部底面の中央部から鉛直方向に延設されると共に、側面に複数の開口が穿設される筒状部材とを有する耐熱容器と、円筒状の炉壁を有し、該炉壁の内面に沿って水平方向に燃料を噴出するバーナーと、上面視円形の天井部の中心部に排気管とを有する熱処理炉と、該熱処理炉に前記耐熱容器を投入及び排出可能な容器搬送装置とを備える処理装置を用い、前記熱処理炉に投入された前記耐熱容器をその外側から前記バーナーで加熱して前記耐熱容器内部の前記廃電子基板を焙焼して炭化混合物を分離することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、上記発明と同様に、廃電子基板のプラスチック類等を炭化混合物として有用金属が含まれる金属から分離する際に、スリット及び筒状部材を介して、耐熱容器内の廃電子基板の内部まで通風を行き渡らせることができるため、プラスチック類の分解温度である２００℃〜４００℃の昇温時間を早めることができ、廃電子基板の処理量を大幅に増加させることが可能になる。
【００１４】
前記耐熱容器に収容する廃電子基板を予め最大寸法１５０ｍｍ以下に破砕したり、前記熱処理炉の内部温度を６００℃以上７００℃以下に調節することで、廃電子基板を効率よく焙焼することができる。
【００１５】
上記処理方法において、前記熱処理炉の排気管を介して排出されたガスをセメント焼成装置のプレヒータの３５０℃以上の領域に導入することができる。これによって、二次燃焼室として新規な施設を設ける必要がなく、燃焼ガス中のフッ化物をセメント調合原料に捕捉させたり、ＶＯＣ（揮発性有機化合物）も燃焼させることができ、未燃焼ガスを無害化することもできる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、廃棄された電子基板を短時間で大量に処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る廃電子基板の処理装置の一実施の形態を示す全体横断面図である。
【図２】本発明に係る廃電子基板の処理装置の一実施の形態を示す全体縦断面図である。
【図３】図１及び図２の処理装置に用いられる耐熱容器を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は底面図である。
【図４】図３の耐熱容器を示す縦断面図である。
【図５】図３の耐熱容器の内筒に形成されたスリットの改変例を示す断面図である。
【図６】図１及び図２の処理装置における熱処理炉に投入される直前の耐熱容器を示す横断面図である。
【図７】図１及び図２の処理装置における熱処理炉に投入される直前の耐熱容器を示す縦断面図である。
【図８】比較例で用いた耐熱容器の容器本体を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は底面図である。
【図９】比較例で用いた耐熱容器の蓋を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図である。
【図１０】図８の容器本体及び図９の蓋を組み合わせて耐熱容器を構成した状態を示す縦断面図である。
【図１１】試験例における昇温グラフであって、縦軸は原料物温度（℃）、横軸は運転時の時刻を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の一実施の形態について図面を参照しながら詳細にする。
【００１９】
図１及び図２に示すように、本発明に係る廃電子基板の処理装置１は、電子機器や自動車等に搭載されていたものが廃棄物として回収され、基板用シュレッダー等で予め破砕された廃電子基板（以下「基板」と略称する）４０に加熱処理を施して有用金属を回収するものであって、基板４０を収容する複数の耐熱容器２と、熱処理炉３と、熱処理炉３に耐熱容器２を投入及び排出する容器搬送装置４等を備える。
【００２０】
耐熱容器２は鋼材等からなり、少なくとも６５０℃の耐熱温度を有する。この耐熱容器２は、図３に示すように、上方に開口して円筒状に形成された内筒２ａと、内筒２ａよりも大径で内筒２ａを囲繞するように配置された外筒２ｂと、内筒２ａ及び外筒２ｂの底面２ｊに配置された複数の車輪２ｃと、外筒２ｂの周面２ｄに固定された２本の取っ手２ｅと、外筒２ｂの周面２ｄから突出するハンガー２ｆとで構成される。
【００２１】
内筒２ａの側面には、耐熱容器２の内部への通風を促進させるため、中心角が略々１８０°の円弧状に水平方向に延設されるスリット２ｇが、鉛直方向において３段にわたって形成される。また、図４に示すように、耐熱容器２の内部にも、耐熱容器２の内部への通風を促進させるために、底面２ｊの中央部から鉛直上方にパンチングメタル製の筒状部材２ｈが延設される。
【００２２】
スリット２ｇは、上記のものに限定されず、側面略々全周にわたって形成してもよく、鉛直方向に３段に限らず、２段以下であっても４段以上であってもよい。また、筒状部材２ｈは、パンチングメタル製でなくとも、筒状に形成されて側面に通気用の複数の開口が穿設されているものであればよく、側面に穿設される開口の総面積を筒状部材２ｈの側面全体の面積の２０％以上とすることが好ましい。筒状部材２ｈの直径は、通風を確保するために５ｃｍ以上であることが好ましい。また、筒状部材２ｈの側面に穿設される開口の直径あるいは幅は、廃電子基板４０が開口を通過しないように５〜３０ｍｍであることが好ましい。スリット２ｇの幅は、廃電子基板４０が通過して外部へ流出しないように５〜３０ｍｍであることが好ましい。
【００２３】
また、耐熱容器２の内筒２ａに廃電子基板４０に収容する際に、廃電子基板４０がスリット２ｇを通過して外部へ流出することを防止するため、図５に示すように、内筒２ａに曲折部２ｋを設けてスリット２ｍを形成してもよい。さらに、耐熱容器２に、加熱処理時に外部へ流出した廃電子基板４０を受けて溜め込む凹部（不図示）を形成し、プラスチック等の溶解物が耐熱容器２から外にこぼれ出すことを防止してもよい。
【００２４】
図１及び図２に示すように、熱処理炉３は、耐火材で覆われた鋼板で炉壁７が構成された円筒状の縦型炉であり、４本のガスバーナー８（８Ａ〜８Ｄ）によって加熱される。ガスバーナー８の近傍にはノズル１１（１１Ａ〜１１Ｄ）が設けられ、ファン（不図示）を介して送られる、燃焼用及び冷却用の空気Ａが炉内に供給される。炉内の温度及び圧力を測定するために温度計１３及び圧力計１４が設けられる。尚、ガスバーナー８及びノズル１１の設置本数は、４本に限定されることなく、３本以下であっても５本以上であってもよい。
【００２５】
熱処理炉３の炉床１７は、炉壁７と同様に耐火材で覆われた鋼板からなり、電動モータ（不図示）を備えた炉床回転装置１９によって鉛直軸回りに回転し、位置決めセンサ（不図示）によって所定の位置に位置決めされる。
【００２６】
熱処理炉３の炉壁７の一部には、上下に開閉式の炉体扉７ｂで外部と仕切られた開口部７ａが形成される。開口部７ａに対向する位置に、開口部７ａから熱処理炉３内に耐熱容器２を投入すると共に、熱処理炉３内を一周した後の耐熱容器２を熱処理炉３から排出する容器搬送装置４が設けられる。
【００２７】
容器搬送装置４は、図１、図２、図６及び図７に示すように、熱処理炉３の開口部７ａと熱処理炉３の中心を結ぶ線上の方向（図１では左右方向）に延びると共に、モータ１８の正回転によって耐熱容器２に当接して耐熱容器２を熱処理炉３内に押し入れるプッシャー部４ａと、耐熱容器２の外周に設けられたハンガー２ｆを係止する爪４ｃが先端に設けられ、モータ１８の負回転によって耐熱容器２を熱処理炉３内から引っ張り出すプルアウト部４ｂを備えている。プッシャー部４ａはプルアウト部４ｂの真上に配置される。
【００２８】
また、耐熱容器２は、熱処理炉３内に投入される直前には、すなわち、開閉式の炉体扉７ｂの外側に位置する際には、熱処理炉３の接線方向（図１では上下方向）に移動自在のスライドベース２１上に載置され、スライドベース２１の端部に接続されたベース移動装置２２によってスライドベース２１は、炉体扉７ｂの前位置に設けられた炉前室２３（図１の位置）と、開閉式の炉前室扉２４を隔てて外側に位置するスタンド２５の間を移動可能にされている。炉前室２３は、外部に対しては炉前室扉２４で隔てられると共に、熱処理炉３に対しては炉体扉７ｂで隔てられ、炉体扉７ｂを開放したときの温度変化を抑えるようにしている。また、炉前室２３を設けることで熱処理炉３内の雰囲気が保持されると共に、危険なガスの漏洩や熱風の吹き出しを防止することができる。
【００２９】
スライドベース２１がスタンド２５上に移動したときに、クレーン（不図示）で加熱される前の耐熱容器２がスライドベース２１上に載せられ、その後、炉前室２３までベース移動装置２２によって運ばれ、加熱された後の耐熱容器２は炉前室２３からスタンド２５まで同じくベース移動装置２２によって運ばれ、その後、冷却室（不図示）まで自動的に移動するように構成されている。ベース移動装置２２は、モータ２２ａの駆動によってシャフト２２ｂを伸縮させることでシャフト２２ｂの先端に接続されたスライドベース２１を移動させる。
【００３０】
図１及び図２に示すように、熱処理炉３より離れた位置に二次燃焼室２７が設けられ、二次燃焼室２７と熱処理炉３との間は排気管２８によって連結されている。また排気管２８には、排気管２８を介して熱処理炉３内の未燃焼ガスを二次燃焼室２７に送るファン２９が設けられている。
【００３１】
二次燃焼室２７もガスバーナー３４によって加熱され、二次燃焼室２７内で未燃焼ガスの燃焼用空気がファン３０を介して二次燃焼室２７内に供給される。また、二次燃焼室２７内の温度は温度計３２によって測定される。二次燃焼室２７には排気用の煙突３１が設けられる。
【００３２】
排気管２８の熱処理炉３側は、図２に示すように、熱処理炉３の天井部の中央から熱処理炉３内に導かれ、その先端２８ａの位置は、耐熱容器２の内部に収容される基板４０の上端位置より低くなるように設定されている。ここでは、排気管２８の先端（下端）２８ａの位置を耐熱容器２の内部に収容される基板４０の上端位置より低く設定することで、熱処理炉３内で熱風は上方から下方へまた下方から上方へ大きく対流し、上記スリット２ｇによる耐熱容器２の内部への通風促進と相まって、耐熱容器２の内部の基板４０は効率的に焙焼される。これによって、多量の基板４０を短時間で処理することができる。
【００３３】
排気管２８内の熱処理炉３の直上には、熱処理炉３の内部の圧力を調整するためのダンパー３３が設けられ、例えば、熱処理炉３内の圧力が高まるとダンパー３３を開き、熱処理炉３の内部の負圧が維持される。ダンパー３３には、図示のバタフライバルブ等を用いることができる。
【００３４】
次に、上記構成を有する廃電子基板の処理装置１を用いた廃電子基板の処理方法について説明する。
【００３５】
（１）熱処理炉３の内部の残留ガスを炉外に排出するプレパージを行った後、ガスバーナー８に点火して炉温を６００℃〜７００℃まで昇温して温度を一定に保持する。
【００３６】
（２）炉前室扉２４を開放してベース移動装置２２を介してスライドベース２１を炉前室２３の外側に設けられたスタンド２５の位置まで前進させる。そして、クレーン（不図示）を使用して、図６及び図７に示したように基板４０が収容された耐熱容器２をスタンド２５の位置に移動したスライドベース２１上に載置する。
【００３７】
（３）ベース移動装置２２を介してスライドベース２１をスタンド２５の位置から炉前室２３内まで後退させ、炉前室扉２４を閉鎖する。
【００３８】
（４）炉体扉７ｂを開放した後、容器搬送装置４のプッシャー部４ａを前進させて耐熱容器２を熱処理炉３内に投入する。これにより、耐熱容器２は熱処理炉３の炉床１７上、図１では９時の位置に載置される。
【００３９】
（５）容器搬送装置４のプッシャー部４ａを後退させた後、炉体扉７ｂを閉鎖し、炉床回転装置１９を介して炉床１７を４５゜左回転させる。この４５゜の回転は、特に限定されるものではないが、例えば、３７．５分毎に炉床１７を４５゜ずつ回転させることで、５時間で炉床１７が１回転するように設定している。
【００４０】
（６）上記（１）〜（５）の処理をさらに７回繰り返すことで、熱処理炉３の炉床１７上には、図１に示したように、隣接する耐熱容器２が一定の間隔を開けた状態で８個の耐熱容器２が環状に載置される。
【００４１】
上記動作の間、耐熱容器２は熱処理炉３内で１周する間に外側から加熱されることで、耐熱容器２に収容された基板４０に含まれるプラスチック類は焙焼により炭化混合物として金、銅、ニッケル等の有用金属から分離された状態となっている。
【００４２】
プラスチック等の可燃性物質が熱分解することによって発生したガスは、耐熱容器２の上部から熱処理炉３内に排出され、熱処理炉３内で熱源として再利用される。また、上記熱処理の際に、熱処理炉３内の温度は、ノズル１１を介して供給される空気の酸素量を調整することにより、耐熱容器２から熱処理炉３内に放出される可燃性ガスの燃焼量を制御し、温度計１３による測定値が所望の値又は範囲となるように制御する。
【００４３】
一方、熱処理炉３の内部が正圧になると、熱処理炉３の開口部７ａから炉外に熱ガスが噴出し、熱処理炉３への耐熱容器２の投入及び排出が困難になるため、熱処理炉３の内部を負圧に維持する必要がある。そこで、圧力計１４の測定値に応じてダンパー３３を開閉して熱処理炉３の内部を所望の値又は範囲に維持する。例えば、基板４０の焙焼時に有機化合物が激しく燃焼して熱処理炉の内部の圧力が急激に上昇したような場合でも、ダンパー３３を開いて迅速に圧力を逃がし、熱処理炉３の内部の負圧を維持する。ダンパー３３が熱処理炉３の天井部の近傍の排気管２８の内部に配置されているため、熱処理炉３の内部の圧力変化に迅速に対応することができる。
【００４４】
尚、熱処理炉３内の未燃焼ガスは二次燃焼室２７に導かれ、熱処理炉３の温度（６００〜７００℃）よりも高い温度（８００℃）で燃焼する。
【００４５】
（７）耐熱容器２が熱処理炉３内で１周すると、炉体扉７ｂを開放して容器搬送装置４のプルアウト部４ｂを耐熱容器２の位置まで前進させ、図７に示すように、プルアウト部４ｂの先端に設けられた爪４ｃを、耐熱容器２に設けられたハンガー２ｆに係止させる。そして、プルアウト部４ｂを後退させて耐熱容器２を熱処理炉３から引き出してスライドベース２１上に載置し、炉体扉７ｂを閉鎖する。
【００４６】
（８）次に、炉前室扉２４を開放した後、ベース移動装置２２を介して加熱処理済みの耐熱容器２が載置されたスライドベース２１をスタンド２５の位置まで前進させる。そして、この状態で炉前室扉２４を半分閉鎖し、スライドベース２１を元の位置に戻すと耐熱容器２は半分閉鎖状態の炉前室扉２４に当接してスタンド２５上に載せられる。そして、炉前室扉２４は全閉される。
【００４７】
（９）その後、スタンド２５の位置まで移動させられたスライドベース２１上の加熱処理済みの耐熱容器２は、移送コンベア（不図示）に載せられて冷却室（不図示）に運ばれる。尚、（８）で耐熱容器２が半分閉鎖状態の炉前室扉２４に当接することによって、移送コンベア上に載せられ自動的に搬送されるようにすることもできる。そして、その加熱処理済みの耐熱容器２の代わりにスライドベース２１上には、（２）で示したものと同様に、クレーン（不図示）を使用し、基板４０が収容された新たな耐熱容器２が設置され、（３）以下の処理が繰り返して行われる。
【００４８】
冷却室に運ばれた加熱処理済みの耐熱容器２は、内部の基板４０を破砕、分級して炭化混合物を取り除いた後、金、銅、ニッケル等の有用金属をさらに分離する処理が行われる。
【００４９】
以上のように構成された廃電子基板の処理装置及び処理方法によれば、基板４０のプラスチック類等を炭化混合物として有用金属が含まれる金属から分離する際に、耐熱容器２のスリット２ｇ及び筒状部材２ｈを介して、耐熱容器２の内部に収容される基板４０の内部の隅々まで通風を行き渡らせることができるため、プラスチック類の分解温度である２００℃〜４００℃の昇温時間を早めることができ、また、１バッチあたりの処理量の増加も可能となるため、基板４０の処理量を大幅に増加させることが可能になる。
【００５０】
また、熱処理炉３から未燃焼ガスを二次燃焼室２７に導いて、熱処理炉３の温度（６００〜７００℃）よりも高い温度（８００℃）で燃焼させるようにしたので、臭気の発生を抑えることができる。
【００５１】
本実施の形態では、炉床１７が回転する熱処理炉３を使用することで均一的な加熱処理を行ったが、必ずしも炉床１７が回転するものでなくてもよい。また、熱処理炉３内に複数の耐熱容器２を連続して投入・排出するようにしたがバッチ式のものでも適用可能である。
【００５２】
また、本実施の形態では、熱処理炉３内の炉温を６００℃〜７００℃程度に保持する場合について説明したが、加熱処理の温度は、プラスチックの分解温度（３００℃）以上であれば樹脂製材料は分解され金属から分離されるので特に限定されるものではない。
【００５３】
また、本実施形態では、加熱処理用の熱源としてガスを用いた熱処理炉３を使用したが、熱源として電気や重油を用いた各種炉を使用することもできる。また、既存の製造設備、例えば、セメント焼成装置からの排ガスを熱源として用いることなどにより熱エネルギーの有効利用を図ることができる。
【００５４】
さらに、熱処理炉３の排気管２８を介して排出されたガスを二次燃焼室２７に導入せずに、セメント焼成装置のプレヒータの３５０℃以上の領域に導入することができる。これによって、二次燃焼室２７が不要となると共に、燃焼ガス中のフッ化物をセメント調合原料に捕捉させたり、ＶＯＣ（揮発性有機化合物）も燃焼させることができ、未燃焼ガスを無害化することもできる。電気炉での実験によれば、セメント調合原料によって燃焼ガス中のフッ化物濃度を約０．４％に、フッ化水素濃度を約０．４５％に低減することができ、炭化カルシウムを乾式処理剤として用いた場合の２０倍程度の低減効果がある。
【００５５】
また、本実施の形態では、予め破砕された廃電子基板を処理する場合について説明したが、廃電子基板が元々小さい場合等、必ずしも予め廃電子基板を破砕する必要はない。尚、廃電子基板の破砕には、基板用シュレッダーの他に四軸破砕機等を用いることができる。
【００５６】
次に、本発明に係る廃電子基板の処理装置の試験例について説明する。この試験では、基板用シュレッダーによって破砕された廃電子基板を処理した。
【００５７】
実施例として、上記図１〜図７に示した廃電子基板の処理装置１を用い、比較例として、上記図３〜図７に示した耐熱容器２に代えて図８〜図１０に示す耐熱容器５２を用い、その他の構成は廃電子基板の処理装置１と同じものを用いた。
【００５８】
比較例で用いた耐熱容器５２は、図１０に示すように、容器本体５２Ａと蓋５２Ｂとで構成され、両者は少なくとも６５０℃の耐熱温度を有する。
【００５９】
図８に示すように、容器本体５２Ａ（ＳＳ４００）は、上方に開口して円筒状に形成された内筒５２ａ（直径６４２ｍｍ、高さ８００ｍｍ）と、内筒５２ａよりも大径で内筒５２ａを囲繞するように配置された外筒５２ｂ（直径７００ｍｍ、高さ４６０ｍｍ）と、内筒５２ａ及び外筒５２ｂの底面に配置された複数の車輪５２ｃと、外筒５２ｂの周面５２ｄに固定された２本の取っ手５２ｅと、外筒５２ｂの周面５２ｄから突出するハンガー５２ｆとで構成される。図７に示すように、中心角が略々１４０°の円弧状に水平方向に延設されるスリット２ｇ（幅１０ｍｍ）が、鉛直方向において高さ３００ｍｍ付近に３段にわたって形成される。また、底面２ｊの中央部から鉛直上方にパンチングメタル製の筒状部材２ｈ（直径１００ｍｍ）が延設される。筒状部材２ｈの側面に開口（直径２０ｍｍ）が穿設される。
【００６０】
一方、図９に示すように、蓋５２Ｂは、下方に開口する円筒状に形成された本体５２ｎと、本体５２ｎの周面に開口して斜め上方に突出する排気管５２ｇと、本体５２ｎの天井面５２ｈに設けられた取っ手５２ｍとで構成される。排気管５２ｇと水平面とのなす角は、４５度程度である。また、排気管５２ｇの向きは、排気管５２ｇから噴出する燃焼ガスの速度ベクトルの水平成分が熱処理炉３の渦燃焼の方向と同方向になるように設定される。
【００６１】
上記容器本体５２Ａと蓋５２Ｂとで耐熱容器５２を構成するには、図１０に示すように、容器本体５２Ａの内筒５２ａと外筒５２ｂの間の溝部５２ｊに蓋５２Ｂの本体５２ｎの下端５２ｋが嵌め込まれると共に、溝部５２ｊに砂が充填されてサンドシールが構成され、蓋５２Ｂは容器本体５２Ａに対して一定の距離Ｌ分だけ浮き上がり可能な状態で取り付けられる。比較例１では、上記蓋５２Ｂを用い。比較例２では、蓋５２Ｂを用いなかった。
【００６２】
表１に試験条件及び試験結果を示す。また、図１２に炉内の昇温グラフを示す。昇温グラフの温度は、実施例では耐熱容器２内のスリット２ｇの近傍、比較例では耐熱容器５２内の容器本体５２Ａの壁面近くの高さ方向で中央部に熱電対を取り付けて原料の温度（物温）を測定した。
【００６３】
【表１】
2018054240.tif 000003
【００６４】
比較例１として、熱処理炉３内の温度を６００℃に設定し、耐熱容器（蓋有り）５２の一つ当たり基板４０を６４ｋｇ投入して焙焼した。その結果、図１１（ｃ）に示すように、投入後約１時間で炉温が２００℃に達し、投入後約１時間３０分で４００℃に達した。また、基板４０の減量率は１６．７％であった。
【００６５】
比較例２として、熱処理炉３内の温度を６００℃に設定し、耐熱容器（蓋無し）５２の
一つ当たり基板４０を６４ｋｇ投入して焙焼した。その結果、図１１（ｄ）に示すように、投入後約４０分で炉温が２００℃に達し、投入後約１時間で４００℃に達した。また、基板４０の減量率は１９．７％であった。
【００６６】
実施例１として、熱処理炉３内の温度を６００℃に設定し、耐熱容器２の一つ当たり基板４０を９２ｋｇ投入して焙焼した。その結果、図１１（ａ）に示すように、投入後約４０分で炉温が２００℃に達し、投入後約１時間で４００℃に達した。また、基板４０の減量率は２４．０％であった。
【００６７】
実施例２として、熱処理炉３内の温度を７００℃に設定し、耐熱容器２の一つ当たり基板４０を９２ｋｇ投入して焙焼した。その結果、図１１（ｂ）に示すように、投入後３０分が経過する前に炉温が２００℃に達し、投入後約４０分で４００℃に達した。また、基板４０の減量率は２１．９％であった。
【００６８】
上記実験により、実施例１、２の方が比較例１、２よりも基板４０の投入量が４０％以上も多いにもかかわらず、プラスチック類の分解温度である２００℃〜４００℃に達するまでの時間が同等かそれよりも短く、すなわち温度上昇速度が高く、基板４０の減量率も高く、不要なカーボンが燃焼したことが判る。従って、本発明によれば、従来に比較して廃電子基板を短時間に大量処理することができ、有用金属の回収効率を高めることが可能となる。
【符号の説明】
【００６９】
１  廃電子基板の処理装置
２  耐熱容器
２ａ  内筒
２ｂ  外筒
２ｃ  車輪
２ｄ  周面
２ｅ  取っ手
２ｆ  ハンガー
２ｇ  スリット
２ｈ  筒状部材
２ｊ  底面
２ｋ  曲折部
２ｍ  スリット
３  熱処理炉
４  容器搬送装置
４ａ  プッシャー部
４ｂ  プルアウト部
４ｃ  爪
７  炉壁
７ａ  開口部
７ｂ  炉体扉
８（８Ａ〜８Ｄ）  ガスバーナー
１１（１１Ａ〜１１Ｄ）  ノズル
１３  温度計
１４  圧力計
１７  炉床
１８  モータ
１９  炉床回転装置
２１  スライドベース
２２  ベース移動装置
２２ａ  モータ
２２ｂ  シャフト
２３  炉前室
２４  炉前室扉
２５  スタンド
２７  二次燃焼室
２８  排気管
２８ａ  先端
２９  ファン
３０  ファン
３１  煙突
３２  温度計
３３  ダンパー
３４  ガスバーナー
４０  廃電子基板
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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