(57)【要約】【課題】銅リサイクル原料に付着する油をその後の銅の回収工程に適した形態で効率良く前処理することが可能な銅リサイクル原料からの油の除去方法及び銅の回収方法を提供する。【解決手段】銅リサイクル原料に付着した油を８５０℃以上で加熱して、銅リサイクル原料中の油を加熱分解させることを特徴とする銅リサイクル原料からの油の除去方法である。【選択図】図１
2019026890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅リサイクル原料に付着した油を８５０℃以上で加熱して、銅リサイクル原料中の油を加熱分解させることを特徴とする銅リサイクル原料からの油の除去方法。
【請求項２】
前記銅リサイクル原料に付着した油を還元性雰囲気で加熱することを含む請求項１に記載の銅リサイクル原料からの油の除去方法。
【請求項３】
前記銅リサイクル原料に付着した油を固定床炉で処理することを含む請求項１又は２に記載の銅リサイクル原料からの油の除去方法。
【請求項４】
前記銅リサイクル原料に付着した油をロータリーキルン炉で処理することを含む請求項１又は２に記載の銅リサイクル原料からの油の除去方法。
【請求項５】
前記銅リサイクル原料に付着した油を８５０℃以上で加熱して、銅リサイクル原料中の油を加熱分解させることが、
銅リサイクル原料に付着した油を８５０℃以上で加熱して前記油を揮発させることと、
揮発した油を８５０℃以上で２秒以上再加熱して、ダイオキシンを発生させないように完全燃焼させ、無害化することを含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の銅リサイクル原料からの油の除去方法。
【請求項６】
銅リサイクル原料に付着した油を８５０℃以上で加熱して、銅リサイクル原料中の油を加熱分解させることと、
加熱後の前記銅リサイクル原料を銅製錬炉へ投入して銅を回収すること
を含む銅の回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銅リサイクル原料からの油の除去方法及び銅の回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
銅は、銅鉱石から製錬をして銅を得るだけでなく、銅配線、銅、銅合金の切屑、切粉などをリサイクルして銅原料とすることが行われている。また、電気電子部品屑中にも銅が多く含まれるため、電気電子部品屑中から銅を回収することも盛んに行われている。
【０００３】
しかしながら、銅配線、銅、銅合金の切屑、切粉などには、潤滑油、切削油などが付着していることがあり、付着した油が、銅リサイクルの工程に支障を来す場合がある。
【０００４】
特許第５９５０８８１号公報では、油分が付着したダライ粉や故銅等のリサイクル原料を３つの処理炉で加熱して前処理する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５９５０８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、銅リサイクル原料に付着した油の種類によっては銅リサイクル原料に付着した油が後工程に影響を及ぼす場合があり、特許文献１に記載された発明に更に改良を加える必要が生じる場合もある。
【０００７】
上記課題を鑑み、本発明は、銅リサイクル原料に付着する油をその後の銅の回収工程に適した形態で効率良く前処理することが可能な銅リサイクル原料からの油の除去方法及び銅の回収方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明者らが検討した結果、銅リサイクル原料を８５０℃以上で加熱して銅リサイクル原料中の油分を加熱分解することが必要であることが分かった。
【０００９】
以上の知見を基礎として完成した本発明は一側面において、銅リサイクル原料に付着した油を８５０℃以上で加熱して、銅リサイクル原料中の油を加熱分解させることを含む銅リサイクル原料からの油の除去方法である。
【００１０】
本発明に係る銅リサイクル原料からの油の除去方法は一実施態様において、銅リサイクル原料に付着した油を還元性雰囲気で加熱することを含む。
【００１１】
本発明に係る銅リサイクル原料からの油の除去方法は更に別の一実施態様において、銅リサイクル原料に付着した油を固定床炉で処理することを含む。
【００１２】
本発明に係る銅リサイクル原料からの油の除去方法は更に別の一実施態様において、銅リサイクル原料に付着した油をロータリーキルン炉で処理することを含む。
【００１３】
本発明に係る銅リサイクル原料からの油の除去方法は更に別の一実施態様において、銅リサイクル原料に付着した油を８５０℃以上で加熱して、銅リサイクル原料中の油を加熱分解させることが、銅リサイクル原料に付着した油を８５０℃以上で加熱して油を揮発させることと、揮発した油を８５０℃以上で２秒以上再加熱して、ダイオキシンを発生させないように完全燃焼させ、無害化することを含む。
【００１４】
本発明は別の一側面において、銅リサイクル原料に付着した油を８５０℃以上で加熱して、銅リサイクル原料中の油を加熱分解させることと、加熱後の銅リサイクル原料を銅製錬炉へ投入して銅を回収することを含む銅の回収方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、銅リサイクル原料に付着する油をその後の銅の回収工程に適した形態で効率良く前処理することが可能な銅リサイクル原料からの油の除去方法及び銅の回収方法が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る銅リサイクル原料からの油の除去方法に好適な処理設備の一例を示す概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施の形態に係る銅リサイクル原料からの油の除去方法に好適な処理設備の一例を図１に示す。図１に示すように、処理設備は、ロータリーキルン１と、固定床炉２と、二次燃焼炉３と、冷却塔４と、バグフィルタ５と、洗浄塔６と、ミストコットレル７と、煙突８とを備える。
【００１８】
ロータリーキルン１は、円筒状の横置き回転炉１１を備え、ホッパ１２と二次燃焼炉３とに接続されている。ホッパ１２には、固形廃棄物や固形燃料、液状廃棄物等がホッパ１２を介して回転炉１１内に投入されるが、この構成に制限されるものではない。液状廃棄物は二次燃焼炉３へ吹き込み、再生油やＡ重油などの燃料は別ラインでロータリーキルン１や二次燃焼炉３内へ供給されることが可能である。回転炉１１では回転炉１１内に投入された銅リサイクル原料に付着した油が所定の回転数で回転しながら加熱分解処理される。
【００１９】
図１の固定床炉２は銅製錬用前処理炉であり、炉内の雰囲気及び温度が制御できるようになっている。固定床炉２の上方には、炉内のガスを排出するためのガス排出口２１を備える。ガス排出口２１は、ロータリーキルン１のガス排出口１３と連結されている。固定床炉２には、銅リサイクル原料として例えば、少なくとも銅系部材と鉄系部材とを選別することにより得られた銅系部材が装入される。
【００２０】
本実施形態においては、例えば銅リサイクル原料として、銅配線、銅、銅合金の切屑、切粉、油分が付着したダライ粉や故銅等のリサイクル原料の他、銅系部材と鉄系部材とを含む原料から銅系部材を選別した後の材料が用いられる。銅系部材としては、例えば、ＰＣＢ含有物を解体し、選別することにより得られた銅系部材を用いてもよい。銅リサイクル原料を固定床炉２へ装入し、ダイオキシン類等の有害物質の発生を極力抑制しながら高温で焼却処理することにより、銅リサイクル原料に付着する油を、その後の銅の回収工程に適した形態で、効率良く前処理することができる。
【００２１】
銅リサイクル原料として銅系部材を用いた場合には、焼却処理後に種々の金属を有する原料の中から銅を選別する必要がないため、そのまま銅製錬炉で処理することができる。これにより、銅リサイクル原料から効率良く銅を回収することが可能となる。例えば、トランスなどのＰＣＢ含有物をそのまま焼却する場合に比べ、焼却の対象となる銅系部材の外形も小さいため、焼却処理も短時間で済み、よりエネルギー消費の少ない処理となる。
【００２２】
製錬工程において銅リサイクル原料から銅を回収する場合、銅リサイクル原料に油が付着している場合には、転炉に投入した際に油が燃焼して発煙するなどの安全面、操業面で不具合が生じる。本実施形態によれば、前処理によって予め油を適切に除去することができるため、銅製錬工程において、転炉に銅リサイクル原料を投入した場合であっても安定的に処理を行うことができる。
【００２３】
固定床炉２へ装入される銅リサイクル原料は、本処理設備が設置された場所とは別の場所で予め解体選別処理してもよいし、固定床炉２へ装入する直前に解体選別処理してもよい。銅リサイクル原料の解体に際して発生する油分を、二次燃焼炉３へ供給して、排ガスの加熱処理の燃料として利用することで、二次燃焼炉３の加熱に必要な燃料を節約することができる。或いは、ロータリーキルン１のホッパ１２から銅リサイクル原料の解体に際して発生する油分を投入することができる。
【００２４】
銅リサイクル原料は、固定床炉２へ装入される前に予め破砕処理することが好ましい。処理対象物のサイズを破砕処理により小さくしておくことで、銅リサイクル原料の焼却処理に要する時間をより短縮化できる。焼却処理後の銅回収工程においても搬送が容易である。銅リサイクル原料中に不純物が混入している場合には、不純物を除去するための選別を更に行うことも好ましい。
【００２５】
本処理設備が設置された場所とは別の場所で解体選別処理された銅リサイクル原料は、搬送され、固定床炉２へ装入される際に、銅リサイクル原料から油分が出る場合がある。この銅リサイクル原料から出た油分を、例えばウエスなどで拭き取り、使用済みのウエスを二次燃焼炉３やロータリーキルン１或いは固定床炉２の燃料として使用することで、エネルギー消費が少なく、より効率の良い処理を行うことができる。
【００２６】
固定床炉２では、適度な負圧を維持することで炉内温度を８５０℃以上、より典型的には８５０〜９５０℃とすることが好ましい。これにより、固定床炉２内に装入された銅系部材に付着した油分を揮発させることができる。炉内温度が８５０℃より低いと、揮発した油分が分解せず、次工程で問題となる恐れがある。固定床炉２の炉内温度を高くしすぎると、炉内耐火物の損耗が進行する恐れがある。
【００２７】
固定床炉２では、銅系部材の処理時間を２．５時間以内とすることが好ましく、より好ましくは２時間以内である。銅系部材に含まれる油分をより確実に、かつ効率的に処理するための時間を考慮すると、処理時間は、例えば０．５時間以上、より好ましくは１時間以上とすることが好ましい。処理時間は、銅系部材のサイズによって調整することができる。
【００２８】
固定床炉２内の雰囲気は、酸素濃度１〜１５％程度、より好ましくは１〜１０％程度の還元性雰囲気とすることが好ましい。固定床炉２内は圧力空気、またはやや酸素冨化した空気等が装入される。固定床炉２の雰囲気を酸素濃度１〜１５％程度の還元性雰囲気とすることで、銅表面を極度に酸化させることを防止でき、後段の二次燃焼炉３においてより確実に油分を無害化することができるとともに、二次燃焼炉３における処理の加熱負担を軽くすることができる。
【００２９】
銅リサイクル原料中の油を加熱分解させて得られた加熱物は、灰分が多量に付着しているため、その後の選別が行い難い場合がある。本実施形態によれば、選別により予め銅系部材を濃縮させた材料を銅リサイクル原料として用いることにより、その後に必要に応じて選別作業を行う場合に灰が舞い上がる等の作業環境の悪化を抑制することができる。
【００３０】
固定炉２では炉内温度を８５０℃とすることを原則とするが、銅リサイクル原料の中の油の種類によっては、例えば５００〜６００℃程度で油を熱分解させてガス化するような場合もある。この場合は、５００〜６００℃程度で銅リサイクル原料中の油を熱分解させ、後述する二次燃焼炉３で８５０℃以上で２秒以上再加熱することが望ましい。
【００３１】
二次燃焼炉３は、ロータリーキルン１及び固定床炉２で発生した排ガスを加熱して、排ガス中に含まれるダイオキシン等の有害物質を無害化させるための装置である。二次燃焼炉３は、排ガスを８５０℃以上、より好ましくは９００℃以上、更に好ましくは１０００℃以上に加熱して２秒以上対流させることにより、ダイオキシン等の有害物質を加熱分解することが好ましい。二次燃焼炉３で加熱処理された排ガスは冷却塔４へ供給されて、典型的には１００℃以下に冷却される。そして、冷却された排ガスが、バグフィルタ５を通過して、塵芥物や粒状物等がろ過除去される。バグフィルタ５を通過した排ガスは洗浄塔６へ送られ、ミストコットレル７を介して煙突８から外気へと放出される。バグフィルタ５で回収されたバグダストは、中和設備９１によって中和処理され、フィルタープレスなどの固液分離装置９２で固液分離されて、分離液が排水処理設備９３で処理される。洗浄塔６、ミストコットレル７及び煙突８で発生する排水も排水処理設備９３で処理される。排水処理設備で処理された排水はフィルタープレスなどの固液分離装置９４で固液分離処理される。次に、加熱処理後の銅系部材を必要に応じて粉砕し、転炉へ装入して、銅系部材に含まれる銅を回収する。
【００３２】
本発明の実施の形態に係る銅リサイクル原料からの油の除去方法によれば、銅リサイクル原料に付着する油を、その後の銅の回収工程に適した形態で、効率良く前処理することが可能となる。
【００３３】
更に本発明の実施の形態によれば、銅リサイクル原料として、トランスなどのＰＣＢ含有物を解体し、銅成分の多い部材（銅系部材）を利用することにより、銅の回収効率を向上させることができる。また、銅回収に際し、トランスなどのＰＣＢ含有物を単体でそのまま焼却した後、選別する場合に比べ、リサイクルのためのより高濃度の銅原料を得ることができる。
【００３４】
なお、上述においては、油が付着した銅リサイクル原料を固定床炉２で処理する例を示したが、ロータリーキルン１内に油が付着した銅リサイクル原料を投入して処理することもできる。その場合は、ロータリーキルン１の炉内温度を８５０℃以上とすべきであることは勿論である。
【符号の説明】
【００３５】
１…ロータリーキルン
２…固定床炉
３…二次燃焼炉
４…冷却塔
５…バグフィルタ
７…ミストコットレル
８…煙突
１１…回転炉
１２…ホッパ
１３…ガス排出口
２１…ガス排出口
９１…中和設備
９２…固液分離装置
９３…排水処理設備
９４…固液分離装置
【図１】
2019026890.tif 000003