(57)【要約】【課題】電子・電気機器部品屑に含まれるアルミ含有物と基板屑とを効率良く分離し、有価金属のロスを低減しながらアルミ含有物を回収することが可能な部品屑の処理方法を提供する。【解決手段】偏芯型の渦電流選別機１を用いて、電子・電気機器部品屑１０に含まれるアルミ含有物１０ａを反発物側に、基板屑１０ｂを非反発物側へと選別する工程を含む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】
偏芯型の渦電流選別機を用いて、電子・電気機器部品屑に含まれるアルミ含有物を反発物側に、基板屑を非反発物側へと選別する工程を含むことを特徴とする部品屑の処理方法。
【請求項２】
前記電子・電気機器部品屑中のアルミニウムを３０質量％以上前記反発物側へと分離させることを特徴とする請求項１に記載の部品屑の処理方法。
【請求項３】
前記渦電流選別機が備えるコンベヤヘッドプーリ内に配置される磁石ドラムの軸芯が、前記コンベヤヘッドプーリの軸芯に対して、前記コンベヤヘッドプーリの回転方向に０°〜４５°偏芯して配置される前記渦電流選別機を用いることを含む請求項１又は２に記載の部品屑の処理方法。
【請求項４】
前記渦電流選別機が備える磁石ドラムの回転数を１０００〜３０００ｒｐｍとして選別処理することを含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品屑の処理方法。
【請求項５】
前記渦電流選別機が備える磁石ドラムの磁力を１０００〜５０００Ｇとして選別処理することを含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の部品屑の処理方法。
【請求項６】
前記アルミ含有物を１〜５０質量％、前記基板屑を１〜５０質量％含有する前記電子・電気機器部品屑を選別処理することを含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の部品屑の処理方法。
【請求項７】
前記電子・電気機器部品屑が、風力選別で得られる重量物を磁力選別して得られた非磁性物であることを含む請求項１〜６のいずれか１項に記載の部品屑の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品屑の処理方法に関し、特に、使用済み電子・電気機器部品屑、具体的には電線屑のリサイクル処理に好適な部品屑の処理方法に関する。
【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ことにより、銅溶錬自溶炉でトラブルが発生することが懸念されている。
【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】
一方で、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アルミニウムなどの物質（製錬阻害物質）を含む不要物が従来よりも多量に投入される場合がある。そのため、電子・電気機器部品屑の中から不要物を適切に除去するとともに、銅製錬工程で回収可能な有価物を効率良く回収するためのこれらの分離技術の向上が望まれている。
【０００７】
例えば、鉄等の磁性体とアルミ等の非磁性金属とを選別するための装置として渦電流選別機が知られている。渦電流選別機は、磁性体である鉄に加え、銅、アルミ、亜鉛などの非磁性金属、更には電気的導体ではないプラスチックやゴムなどを連続的かつ効率良く自動選別できる点で有利である。
【０００８】
しかしながら、電子・電気機器部品屑のようにアルミ含有物及び基板屑を含む被処理物を渦電流選別機で選別処理すると、基板屑に含有される銅線などの金属中に渦電流が生じ、アルミ含有物と基板屑とを上手く分離することが困難である。そのため、アルミ含有物の回収に際し、銅等の有価金属を含有する基板屑が多量に混入して有価金属のロスを生じさせる場合があった。
【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】
上記課題を鑑み、本開示は、電子・電気機器部品屑に含まれるアルミ含有物と基板屑とを効率良く分離し、有価金属のロスを低減しながらアルミ含有物を回収することが可能な部品屑の処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明者が鋭意検討した結果、偏芯型の渦電流選別機を用いることが有効であるとの知見を得た。
【００１２】
本発明の実施の形態に係る部品屑の処理方法は一側面において、偏芯型の渦電流選別機を用いて、電子・電気機器部品屑に含まれるアルミ含有物を反発物側に、基板屑を非反発物側へと選別する工程を含む部品屑の処理方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本開示によれば、電子・電気機器部品屑に含まれるアルミ含有物と基板屑とを効率良く分離し、有価金属のロスを低減しながらアルミ含有物を回収することが可能な部品屑の処理方法が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る部品屑の処理方法に利用可能な渦電流選別機の概要を示す概略図である。
【図２】実施例１に係る部品屑の処理方法で得られた反発物の選別結果の例を表す写真である。
【図３】実施例２に係る部品屑の処理方法で得られた反発物の選別結果の例を表す写真である。
【図４】実施例３に係る部品屑の処理方法で得られた反発物の選別結果の例を表す写真である。
【図５】比較例１に係る部品屑の処理方法で得られた反発物の選別結果の例を表す写真である。
【図６】比較例２に係る部品屑の処理方法で得られた反発物の選別結果の例を表す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態に係る部品屑の処理方法について説明する。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、各構成部品の構造、配置及び手順等を下記のものに特定するものではない。
【００１６】
本発明の実施の形態に係る部品屑の処理方法は、図１に示すように、偏芯型の渦電流選別機１を用いて、電子・電気機器部品屑１０に含まれるアルミ含有物１０ａを反発物側に、基板屑１０ｂを非反発物側に選別処理し、電子・電気機器部品屑１０のアルミニウムを反発物側へと分離させる工程を含む。
【００１７】
なお、本実施形態に係る「電子・電気機器部品屑」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。この電子・電気機器部品屑は、基板屑、コンデンサ等のパーツ、筐体などに使われる合成樹脂類（プラスチック）、ＳＵＳ、鉄、アルミ等のメタル類、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を含んでいる。
【００１８】
以下に限定されるものではないが、本実施形態では、粒度１００ｍｍ以下、より具体的には粒度８０ｍｍ以下に破砕され、且つ部品屑として単体分離されている割合が重量比で７０％以上の電子・電気機器部品屑を好適に処理することができる。
【００１９】
本発明の実施の形態に係る部品屑の処理方法に特に適した原料としては、種々の部品屑を含む電子・電気機器部品屑１０の中でも、アルミ含有物１０ａを１〜５０質量％、基板屑１０ｂを１〜５０質量％、より具体的にはアルミ含有物１０ａを１〜２０質量％、基板屑１０ｂを１〜３０質量％、更にはアルミ含有物１０ａを１〜１０質量％、基板屑１０ｂを１〜１５質量％含有する電子・電気機器部品屑１０を使用することができる。アルミ含有物１０ａとしては、板状又はシート状のアルミ片、コンデンサなどが含まれる。
【００２０】
このような処理対象物を得るためには、廃家電製品・ＰＣや携帯電話等の電子・電気機器を破砕した後の原料を、風力選別した後の重量物を用いることが好ましく、更にはこの風力選別による重量物に対してスリット状のスリット状の篩を有する篩別機で選別し、篩別機で選別された篩上物を更に風力選別し、風力選別による重量物を磁力選別機で磁力選別した後の非磁性物が好適に利用できる。
【００２１】
このような手順で処理された原料を利用することにより、本実施形態に係る渦電流選別機１によって反発物側への基板屑１０ｂの混入を抑制しながらアルミ含有物１０ａを反発物側に濃縮させることができるため、アルミ含有物１０ａを銅製錬処理工程の処理系外へと出すことができる。
【００２２】
更には、電子・電気機器部品屑１０を風力選別する前に、電子・電気機器部品屑１０に含まれるネジ及び針金を含むステンレス片を選別する工程を行うことが好ましい。選別は機械を用いた選別でも手選別でも構わない。電子・電気機器部品屑１０に含まれるネジ及び針金を含むステンレス片を選別することにより、渦電流選別機１の故障を防いで長期間処理を行うことができる。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態に渦電流選別機１を用いて電子・電気機器部品屑１０に含まれるアルミ含有物１０ａ、基板屑１０ｂ及びその他の合成樹脂類、磁性金属などを含むその他部品屑１０ｃを選別する工程を示している。
【００２４】
渦電流選別機１は、例えば、電子・電気機器部品屑１０を搬送する回転ベルト２と、回転ベルト２を回転させるコンベヤヘッドプーリ３と、コンベヤヘッドプーリ３内に配置され、回転ベルト２上の搬送面に磁界を発生させる磁石ドラム４と、回転ベルト２の下方に設けられ、磁石ドラム４が発生させる磁界と反発作用を示すアルミ含有物１０ａを主として含む反発物を収容するための容器５と、反発物側に収容されない基板屑１０ｂ、その他部品屑１０ｃを主として含む非反発物を収容するための容器６と、反発物と非反発物との分離効率向上のために容器５と容器６との間に配置され、傾斜角度及び長さ（高さ）が調整可能な仕切板７とを備える。
【００２５】
本実施形態では、磁石ドラム４の直径はコンベヤヘッドプーリ３の直径より小さく、磁石ドラム４の軸芯４ａとコンベヤヘッドプーリ３の軸芯３ａの位置が異なる偏芯型の渦電流選別機１を用いるのが好ましい。
【００２６】
渦電流選別機１としては、コンベヤヘッドプーリ３内に配置される磁石ドラム４の軸芯４ａが、コンベヤヘッドプーリ３の軸芯３ａに対して、コンベヤヘッドプーリ３の回転方向に偏芯角θが０°〜４５°で偏芯して配置された偏芯型の渦電流選別機１を用いるのが好ましい。
【００２７】
偏芯型の渦電流選別機１を用いることにより、同心型の渦電流選別機に比べて、回転ベルト２上の飛び出しに最適な位置において、強い磁界を集中的に電子・電気機器部品屑１０に与えることができる。これにより、アルミ含有物１０ａにより強い反発力を生じさせてアルミ含有物１０ａの飛距離を向上させることができる。
【００２８】
よって、偏芯型の渦電流選別機１を用いることにより、アルミ含有物１０ａをより選択的に回収することができ、アルミ含有物１０ａ側に混入し得る銅線等を含む基板屑１０ｂとの分離効率を向上させることができる。
【００２９】
なお、ドラム４の軸芯４ａは、図１に示すように、コンベヤヘッドプーリ３の軸芯３ａに比べて距離ｄだけ偏芯しており、コンベヤヘッドプーリ３の軸芯３ａを通る垂線方向を０°とし、コンベヤヘッドプーリ３の回転方向に正の偏芯角θを有するように偏芯している。偏芯角θは０°〜３０°がより好ましく、更に好ましくは０°〜２０°である。
【００３０】
回転ベルト２の速度（ベルト速度）は、遅すぎると処理効率が低下し、速くしすぎると部品の転がりが発生して分離精度が悪化するという場合がある。回転ベルト２の速度は５０〜１２０ｍ／ｍｉｎとすることが好ましく、より好ましくは８０〜１２０ｍ／ｍｉｎ、更に好ましくは１００〜１２０ｍ／ｍｉｎである。  
【００３１】
磁石ドラム４の回転数は、速くするとアルミニウム含有物の回収効率が向上する一方で、金、銅等の有価金属を含む基板屑１０ｂやこれら有価金属を含むメタル類が非反発物側に混入して有価金属ロスを生じさせる場合がある。磁石ドラム４の回転数は１０００〜３０００ｒｐｍとして処理することが好ましい。回転数はより好ましくは１０００〜２５００ｒｐｍであり、より好ましくは１０００〜２０００ｒｐｍである。  
【００３２】
磁石ドラム４の磁力は１０００〜５０００Ｇ、より好ましくは１５００〜３５００Ｇ、更に好ましくは１５００〜３０００Ｇとして処理することが好ましい。これにより、基板屑の随伴をより低減した状態でアルミニウム含有物をより多く非反発物側の容器５へと搬送することができる。
【００３３】
本発明の実施の形態に係る部品屑の処理方法によれば、偏芯型の渦電流選別機１を用いて選別処理を行うことにより、電子・電気機器部品屑に含まれる銅等を含む基板屑１０ｂを反発物側に随伴させることを抑制しながら、アルミ含有物１０ａを反発物側に濃縮させ、基板屑１０ｂとアルミ含有物１０ａとを効率良く分離することができる。以下に限定されるものではないが、本発明の実施の形態に係る部品屑の処理方法によれば、被処理物（電子・電気機器部品屑）中のアルミニウムを化学分析値で３０質量％以上、より好ましい態様では５０質量％、更に好ましい態様では８０質量％以上分離することができる。その結果、基板屑１０ｂ等に含まれる有価金属のロスを低減しつつ、その後の製錬工程において製錬処理の阻害物質となり得るアルミニウムを選択的に処理系外へと排出することができる。
【００３４】
本発明は上記の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、上記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、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してもよい。更に、異なる実施形態の構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【実施例】
【００３５】
以下に本発明の実施例を比較例と共に示すが、これらの実施例は本発明及びその利点をよりよく理解するために提供するものであり、発明が限定されることを意図するものではない。
【００３６】
（実施例１）
廃家電製品・ＰＣや携帯電話等の電子・電気機器を破砕した後の原料を２０ｍ／分で風力選別した後のアルミニウム含有物を質量比で５％、基板屑を質量比で２．５％含有する重量物を、日本磁力選鉱製偏芯型渦電流選別機を用いて、ベルト速度を１００ｍ／分、磁石ドラムの回転数を１４００ｒｐｍ、磁石ドラムの磁力を３０００Ｇ、偏芯角θを０°として選別処理した。反発物の外観と化学分析結果を図２に示す。
【００３７】
図２及び以下に示す図２〜６において、表中の「分配」とは、各物質（反発物、基板屑、アルミ片、コンデンサ）に関し、投入した重量（ｇ）に対する反発した重量物（ｇ）の割合（＝反発物重量／投入物重量）を示す。
【００３８】
図２に示すように、実施例１では、反発物側には外観上は基板の分配がなく、アルミ片の約２割、コンデンサの約４割を反発物側に分離することができた。化学分析の結果、被処理物に対し、約５５質量％ものアルミニウムを反発物側に分離できていた。化学分析の結果、金のロス２質量%、銅のロス３質量％と良好な結果が得られた。
【００３９】
（実施例２）
実施例１と同様の重量物に対し、実施例１と同様の偏芯型渦電流選別機を用いて磁石ドラムの回転数を２７００ｒｐｍとし、その他の条件は実施例１と同様にして選別処理を行った。反発物の外観を図３に示す。
【００４０】
実施例２では、アルミ片の約３割、コンデンサの約７割を反発物側に分離でき、化学分析の結果、被処理物に対し、約８８質量％ものアルミニウムを反発物側に分離できていた。また、実施例２では基板屑を非反発物側に約８割移行させることができたが、反発物側にも基板屑が約２割分配された。金のロス８質量％、銅のロス７質量％という有価金属のロスも発生した。
【００４１】
実施例２では重量物中のアルミニウムを高効率で回収でき、基板の随伴を抑制してアルミニウム含有物と基板との分離選別も十分行えているが、実施例１と比較すると基板屑の選別効果及び有価金属ロス低減の面ではやや劣っていた。偏芯型の渦電流選別機を用いた場合においても、基板屑に反発力を生じさせない程度の条件にして基板屑の選別効果を更に向上させるためには、回転数をより小さくする方がより好ましいことが分かる。
【００４２】
（実施例３）
実施例１と同様の重量物に対し、カネテック製偏芯型渦電流選別機を用いて、ベルト速度を６０ｍ／分、磁石ドラムの回転数を２５００ｒｐｍ、磁石ドラムの磁力を２８００Ｇ、偏芯角θを１２°として選別処理した。反発物の外観を図４に示す。
【００４３】
実施例３では、アルミ片の約４割、コンデンサの約１割を反発物側に分離でき、化学分析の結果、被処理物に対し、約３８質量％のアルミニウムを反発物側に分離できていた。また、実施例３では、基板屑を非反発物側に約８割移行させることができたが、反発物側にも基板屑が約２割分配された。金のロス３質量％銅の５質量％という有価金属のロスも発生した。  
【００４４】
（比較例１）
アルミニウム含有物を５０質量％、基板屑を５０質量％含有する重量物を、同心型の渦電流選別機を用いてベルト速度９０ｍ／分、磁石ドラムの回転数１５００ｒｐｍ、磁石ドラムの磁力３０００Ｇで選別処理し、実施例２と同様にアルミニウム分離ができるように仕切板の長さ及び角度を調整した場合の反発物の外観を図５に示す。比較例１では、実施例１と同程度の条件で処理した結果、アルミ片を９０質量％除去できたものの、反発物側にも基板屑が５０質量％と多量に随伴し、アルミ含有物と基板屑とを効率良く分離できなかった。
【００４５】
（比較例２）
実施例１と同様の重量物に対し、同心型の渦電流選別機を用いてベルト速度９０ｍ／分、磁石ドラムの回転数１５００ｒｐｍ、磁石ドラムの磁力３０００Ｇで選別処理し、仕切板を調整した場合の反発物の外観と化学分析結果を図６に示す。比較例２では、実施例１と同程度の条件で処理したものの、反発物側に収容された物質の量自体が非常に少なく被処理物が殆ど非反発物側に収容されてしまい、実施例１同程度の処理条件で同心型の渦電流選別を用いた基板屑とアルミニウム含有物との選別は困難であった。また、比較例２では、仕切板を調整して基板屑の混入を防ぐことはできたものの、アルミ片は４質量％、コンデンサも２％質量程度しか回収できず、反発物側に分離されたアルミニウム含有物はかなり少なくなった。
【符号の説明】
【００４６】
１…渦電流選別機
２…回転ベルト
３…コンベヤヘッドプーリ
３ａ…軸芯
４…磁石ドラム
４ａ…軸芯
５…容器
６…容器
７…仕切板
１０…電気機器部品屑
１０ａ…アルミ含有物
１０ｂ…基板屑
１０ｃ…その他他部品屑
【図１】
2019177361.tif 000003
【図２】
2019177361.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2019177361.tif 000008