(57)【要約】銅などの金属材料を廃棄材料から回収する。動的センサは、廃棄物材料内の金属材料によって生成される電流の変化率を測定する。廃棄物材料の前処理および後処理を行い、廃棄物から回収される金属材料をさらに濃縮する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物材料流れから金属材料を回収する方法であって、
ａ）動的センサシステムを使用して廃棄物材料流れを処理するステップにおいて、該動的センサシステムは、該動的センサを通過する金属体の結果として発生する電流の変化量を測定し、測定された該電流の変化率に基づき、前記廃棄物材料流れの前記金属体を前記動的センサが感知したという表示を生成するステップと、
ｂ）前記動的センサが前記廃棄物材料流れ内の前記金属体を感知した表示に応答して、前記廃棄物材料流れの金属破片を分離するステップであって、該金属破片は前記動的センサによって識別された前記金属体を含むステップと、
ｃ）前記廃棄物流れの金属破片を第１空気分離器で処理し、重い破片に前記廃棄物流れの前記金属破片の金属含有量を濃縮するステップとを含む、
廃棄物材料流れから金属材料を回収する方法。
【請求項２】
前記第１空気分離器を使って前記廃棄物流れの前記金属破片から軽い破片を生成するステップと、
前記軽い破片のためにステップａ）からｃ）を繰り返すステップとをさらに含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップａ）の前に第２空気分離器内で前記廃棄物材料流れの前処理を行うステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１空気分離器で前記廃棄物流れの前記金属破片を処理する前に前記金属破片のサイズを低減するステップと、
前記第１空気分離器によって生成された前記重い破片を過電流分離器によって処理し、前記廃棄物流れの前記金属破片の前記金属物体をさらに濃縮するステップと、
前記金属物体の色によって、前記濃縮された金属破片内の金属体を光学的に分離することによって、前記過電流分離器で処理した前記廃棄物流れの前記濃縮された金属破片を選別するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１空気分離器で軽い破片を生成するステップと、
前記軽い破片をさらに処理して該軽い破片から銅を抽出するステップとをさらに含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記軽い破片をさらに処理して該軽い破片から銅を抽出するステップは、
前記軽い破片のサイズを低減するステップと、
第３空気分離器で前記軽い破片を処理するステップと、
前記空気分離器によって生じた前記重い破片をデストナで処理するステップと、
前記デストナによって生じた前記重い破片を空気台で処理するステップと、
前記空気台からの前記重い破片を篩で処理して銅を回収するプロセスとを含む、
請求項５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の表示）
本特許出願は、米国特許法（３５ Ｕ．Ｓ．Ｃ．）第１１９条に基づき、２００８年６月１１日出願の「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｒｅｃｏｖｅｒｉｎｇ  Ｍｅｔａｌ  ｆｒｏｍ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ  Ｒｅｃｙｃｌｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」と題された米国仮特許出願第６１／０６０，５１５の優先権を主張する。同仮出願は、全体を参照により本明細書に完全に組み込む。
【０００２】
（発明の分野）
本発明はリサイクル材料から金属を回収するシステムおよび方法に関し、より詳細には、通常動的センサを使って材料を処理した後に、さらに金属を回収するために乾燥プロセスを使うシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
廃棄物材料のリサイクルは、多くの観点、特に財政上および環境保護上の観点から大変望ましい。適切に選別されたリサイクル可能な材料はしばしば、大きな収益で販売することができる。より貴重でリサイクル可能な材料の多くは短期間の間に生物分解されない。よってそれらをリサイクルすることにより、地域のゴミ埋立地への負担、および究極的には環境への負担が著しく低減される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、廃棄物流れは種々の廃棄物材料から構成される。そのような廃棄物流れの１つは、自動車または他の大型機械家電の回収およびリサイクルから生じる。例えば、自動車はその耐用年数の終わりに破砕される。この破砕された材料は処理され、鉄金属および非鉄金属が回収される。これらの残りの材料は、自動車シュレッダダスト（ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ  ｓｈｒｅｄｄｅｒ  ｒｅｓｉｄｕｅ：ＡＳＲ）と呼ばれ、銅線および他のリサイクル可能な材料を含む鉄および非鉄金属をまだ含有しており、通常はゴミ埋立地に廃棄される。最近では、銅配線およびプラスチックから銅を含有する非鉄金属などの材料をさらに回収するための努力がなされている。破砕された機械または大型家電から鉄材料を回収した後に残る廃棄物材料である、白物家電シュレッダダスト（ｗｈｉｔｅｇｏｏｄ  ｓｈｒｅｄｄｅｒ  ｒｅｓｉｄｕｅ：ＷＳＲ）から材料を回収するために、同様の努力がなされている。回収可能な材料を有する他の廃棄物流れは、電子部品（「ｅ−廃棄物」または「電気・電子機器廃棄物（ｗａｓｔｅ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ（ＷＥＥＥ）」としても知られる）、建築部品、回収されたゴミ埋立地材料またはその他の材料廃棄物の流れを含み得る。これらの回収可能な材料は一般に、同様の種類の材料に選別されたときだけ価値がある。しかし多くの場合、様々な材料を含有する廃棄物材料を効果的に選別するために利用可能な費用効果の高い方法はない。この欠点は、特に非鉄材料に当てはまるものであり、また特に銅配線を含む非鉄金属などの非金属材料に当てはまる。例えば、配線をリサイクルするための１つの手法に、多くの作業員を選別ラインに沿って配置し、各作業員が、破砕された廃棄物を手作業で選別して、この選別ラインから所望のリサイクル可能なものを手作業で選択するものがある。この手法は、労働の要素の比率が高すぎるので、多くの経済学において認められるものではない。
【０００５】
鉄および非鉄のリサイクルのいくつかの態様は、ここしばらく、主に磁石、渦電流分離器、誘導センサ、および密度選別器の使用によって自動化されてきたが、これらの技術は、銅線などの一部の非鉄金属の選別には効果的ではない。この場合にも、配線および他の非鉄金属材料を回収するために、労働集約型の手作業のプロセスが用いられてきた。人件費のために、これらの手作業プロセスの多くは外国で実施され、材料の輸送によって費用がかさむ。
【０００６】
材料を識別して選別するための多くのプロセスが当技術分野では知られている。しかしながら、すべてのプロセスが、非鉄金属を回収するのに効率的であるというわけではなく、またこれらのプロセスの順序付けは、費用効果の高い回収プロセスを開発する際の１つの要因である。また、多くのプロセスは「ウェット」である、つまり、水または他の液体媒体を使用する。ウェットプロセスはいくぶん費用効果が悪くなる傾向にある、というのも、材料の管理および乾燥にさらなる処理を必要とするからである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上に鑑みて、好ましくは乾燥プロセスを用いてゴミ埋立を減らしながら収益回収を容易にするやり方で、リサイクルプロセスで見られる非鉄金属を含む材料などの廃棄物流れから材料を回収するための、費用効果の高い効率的な方法およびシステムが必要とされている。
【０００８】
本発明は、動的センサと共に乾燥プロセスを用いてゴミ埋立を減らしながら収益回収を容易にするやり方で、リサイクルプロセスで見られる非鉄金属を含む材料などの廃棄物流れから材料を回収する、費用効果の高い効率的な方法およびシステムを提供する。
【０００９】
本発明の一態様は、廃棄物材料から金属材料を回収する方法であって、ａ）動的センサシステムを使って廃棄物材料の流れを処理するステップにおいて、動的センサシステムは、動的センサを通過する金属体によって生成される電流の変化率を測定し、この測定した電流の変化率に基づき、動的センサが廃棄物材料流れ内の金属体を感知した表示を生成するステップ、ｂ）前記動的センサが前記廃棄物材料流れ内の前記金属体を感知した表示に応答して、前記廃棄物材料流れの金属破片を分離するステップであって、該金属破片は前記動的センサによって識別されるステップ、およびｃ）廃棄物流れの金属破片を第１空気分離器で処理し、廃棄物流れの金属破片の金属含有物を重い破片に濃縮するステップとを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の例示的な実施形態による、重い破片プロセスから非鉄金属を回収するプロセス流れ図である。
【図２】本発明の例示的な実施形態による、軽い破片プロセスから非鉄金属を回収するプロセス流れ図である。
【図３】本発明の例示的な実施形態による、非鉄金属を回収するプロセス流れ図である。
【図４】本発明の例示的な実施形態による、動的選別システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の例示的な実施形態は、乾燥プロセスを用いて銅などの非鉄金属を回収するシステムおよび方法を提供する。
【００１２】
図１は本発明の例示的な実施形態による重い破片プロセスから非鉄金属を回収するプロセス流れ図 １００を示す。 図１を参照するに、ステップ１０５で、動的センサ濃縮システム１０２からの濃縮物を計量フィーダに加える。動的センサによって処理された材料は、空気分離器１０１で前処理を行ってもよい。動的センサは誘導センサとは異なる。動的センサは誘導ループ内で生成された電流量の変化率を測定し、この変化率に基づいて金属体の存在を検出する。動的センサと標準的な誘導センサとの主な違いは、検出器が誘導ループ内で発生したアナログ電流レベルをフィルタにかけて解釈するというやり方である。  
【００１３】
標準の誘導センサにおいて、誘導ループからのアナログ電流は２つの基準、すなわち、電流の振幅（または強さ）と電流の時定数を使ってフィルタにかける。すなわち、金属体が存在することを示す誘導センサにとって、誘導ループ内で発生した電流は特定の最低レベル（閾値）に到達し、センサからのデジタル出力がオン状態になる前に、デバウンスと呼ばれる一定の期間、その閾値よりも大きくあり続けなければならない。このデジタル出力は監視される材料内の金属体の存在を示すものである。次いでデジタル出力は誘導ループ電流が再び閾値よりも下がるまで保持される。
【００１４】
対象的に、動的センサは誘導ループ内で発生した同じアナログ電流を使い、電流の強さよりはむしろ、アナログ電流の経時変化率に基づいてそれを処理する。電流の変化率は、単位時間あたりの電流上昇として決定される。動的センサが一定時間（上昇時間）の最小量（差分）のアナログ電流の変化を感知すると、それによって所定の間隔（パルス時間）の間、デジタル出力をオンにする。つまり、動的センサは、電流の強さが閾値に到達してそれより上であり続ける場合よりもむしろ、誘導ループ内の電流の変化率が閾値を超えた場合に測定される材料流れ内の金属体の存在を示す。
【００１５】
この検出方法の結果として、金属体が動的センサの感知領域を速く移動すればするほど、誘導ループ内の電流の上昇時間は速くなり、動的センサが金属体の存在を検出する確率は高くなる。領域を移動する物体の最高速度は、誘導ループ領域の振動数および最小デジタル出力パルス時間によってのみ制限される。
【００１６】
例えば、対象の金属体が動的センサに近づくにつれ、誘導ループ内のアナログ電流は急速に上昇する。動的センサはアナログ電流の変化率を監視し、所定の上昇時間内に最小差動電流の変化が起こるとすぐに、デジタル出力パルスを発する。このように、センサのデジタル出力は、物体の前縁が個々の領域を通過する際の短いパルスの間にオン状態になるだけである。デジタル出力は、十分な質量と速度の別の物体が通過するまでオフ状態のままである。このデジタルパルスは監視される材料内の金属体の存在を表示するものである。
【００１７】
動的センサのメリットは、標準誘導センサと比較して、材料がセンサを通過してより速く移動するほど、より効果的に作動することである。誘導センサシステムに必要とされるより遅いベルトの速度は、誘導センサの制限によって必要とされるものである。動的センサのベルト速度が上がると、誘導センサを使ったシステムと比較して、材料が最初にベルトに投入される際のより均一な配分と、動的センサシステムによる単位時間あたり材料の処理量が増える。
【００１８】
他の実施形態においては、供給材料は動的センサを使って生成できないが、他のプロセスを使って銅線などの回収可能な材料に濃縮してもよい。通常、供給材料の最大含水率は１５％である。特定の実施形態において、供給材料の最低銅線濃縮率は３５％であってもよい。
【００１９】
ステップ１１０で、材料をリングミルおよび／またはプレチョッパなどのサイズ低減装置に投入し、好適には約０．７５インチすなわち１８ｍｍに小さくする。ステップ１１５で、材料を搬送コンベヤ上で測定する。これは振動フィーダで供給され、本明細書では吸引システムとも呼ばれる空気分離器に直接運ばれる。例えば、「Ｚボックス」は使用できる可能性のある吸引システムの一例である。Ｚボックスはその形状からそのように名付けられている。Ｚボックスの上端から乾燥した材料を加え、材料は重力によって落下する。この落下する材料を通って空気が押し上げられる。より軽い材料は空気中に混入し、一方で重い材料は脱落する。この「Ｚ」形状により、落下する材料がチャンバの壁に衝突する。こうすることによって、より重い材料とまざりあう可能性のあるより軽い材料を解放する。
【００２０】
ステップ１１５で生成された軽い破片には、図２に関連して下記に述べるように、さらに処理を行う。ステップ１２０で、主にステンレススチール、鉛、並びに銅およびその他の非鉄金属の重い破片の重金属からなる重い破片をさらに過電流システムで処理する。過電流選別装置は、標準のフェライトセラミックスまたはより強力な希土磁石の磁石ブロックより構成される回転子を備え、通常１８００ｒｐｍから４０００ｒｐｍの高速で回転して「過電流」を生成する。この過電流は特定の質量と抵抗率により、様々な金属と反応して、帯電粒子に反発力を生じさせる。ステップ１２０の過電流システムもまた磁気ベルトを備え、これにより、材料を過電流選別装置に投入する前に、鉄の材料を除去する。 
【００２１】
結果として生じる金属流れは、高濃縮の混合非鉄金属生成物である。この生成物はおよそ５０％裸銅線であり、これは絶縁されている可能性があるが、ステップ１１０でそれは剥ぎ取られ、よって、空気分離器内で重い破片と混入する。この銅は主に１／８インチプラスゲージであるが、それより小さいこともある。ステップ１２５では、光学選別機を使って銅を回収する。ステップ１２５は任意であり、このステップを行うかどうかの決定には市況に影響される。 
【００２２】
ステップ１３０で、過電流選別システムで拒否された材料を動的センサ分離器へ送り、ここで、ステップ１２０の過電流選別システムで見過ごされた絶縁線およびその他の材料を検出する。動的センサは残りの金属を１００パーセント近く回収する。ステップ１３５で、この動的センサ濃縮物はアナログ誘導センサを通過する。このセンサはステンレススチールのみを除去するように設定する。ステップ１４０で、白色金属を検出する光学選別機は、これらの材料を除去するために配置することができる。最後の摩擦コンベヤをこの時点で追加し、重金属を除去することができる。この時点で残りの材料は、主に絶縁線と細線の粒子であり、これは、ステップ１１５で生成される「軽い」破片と混ざり合う。
【００２３】
図２は、本発明の例示的な実施形態による軽い破片プロセスから非鉄金属を回収するプロセス流れ図を示す。図１および２を参照するに、ステップ１１５から１４０までの材料は、ステップ２０５で磁気ベルトまたはその他の磁気システムに投入され、廃棄物材料から鉄材料が分離される。ステップ２１０で、廃棄物材料は標準誘導センサによってさらに処理され、銅および可能であればアルミニウム以外の材料がさらに除去される。
【００２４】
ステップ２１５、２２０および２２５で、材料は一定の長さ、通常は１／２インチ、１／４インチ、および１／８インチにそれぞれサイズが低減される。例えば、第２リングミルまたはグラインダは材料を１／２インチに低減するために使用することができ、一方で、グラインダは材料を１／４インチ、１／８インチへとさらに低減するために使用することができる。あるいは、１／４インチへの粉砕後に篩にかけ、１／４インチサイズよりも小さな材料はさらに破砕せずに、ステップ２３０に進むこともできる。
【００２５】
ステップ２３０で、材料を空気吸引器または空気分離器に投入する。あるいは、吸引はグラインダでの粉砕時または粉砕プロセスの合間、あるいは全ての材料のサイズが１／８インチに低減された後に行ってもよい。この吸引ステップでは、綿毛、紙および軽粒子を除去し、ほんの微量の金属のみが含有される。
【００２６】
ステップ２３５で、残りの材料を圧力または真空デストナなどのデストナ（土石類除去機）に供給する。デストナは空気、振動および重力を利用して重粒子から軽粒子を分離する。デストナは傾斜床に材料を投入する。床を通って空気は吹き上げられ、床は振動する。これらの３つの力によって、材料は軽い破片と重い破片とに分けられる。この一定した空気の流れにより、傾斜した振動する床を流れ落ちる際に、より軽い材料は層状の浮揚に保持される。
【００２７】
デストナによって生成される軽い破片は主に、微量の金属のみを含む非金属材料から成る。これらの尾鉱は、それに見合う十分な金属があれば、デストナに再度かけることができる。 
【００２８】
ステップ２４０で、重い破片を乾燥空気台に投入する。この乾燥空気台は、リフル（台の供給側に垂直に走る隆起棒）で覆われたデッキを備える振動性の篩であり、支持枠の平らな位置の近くに取り付けられ、台はその長い軸に沿って滑動することができる。乾燥空気台は水分離台の動作と似ているが、水の代わりに媒体として空気を使い、空気はその台の多孔質床を通って絶えず注入される。機構を台に取り付け、通常１分あたり２００から３００回の間で、それは台を長い軸に沿って、０．５インチと１インチとの間の調節可能な距離を移動し、そして開始位置に戻る。この往復の動きは、好適には前進ストロークよりも後退ストロークの方が速い。この振動の動きによって、濃縮物または重い材料が台の濃縮端まで搬送される。通常、台の供給側はより低く、濃縮端の方が高い。これによって、上向きの勾配ができ、ここで重い材料は上がり、一方で軽密度の材料は上がらず、そして結果的にリフル上を流れる。
【００２９】
例示的な乾燥空気台は３つの材料流れ (より多くの流れが生成されることもあるが)を生成する。およそ１．８未満の比重の軽い流れは金属を含まない。この材料はステップ２４５で廃棄物として処分される。あるいは、この材料は燃料として販売するか、またはさらに分離して材料を回収することもできるだろう。
【００３０】
中間の流れはアルミ、岩、ガラス、重いプラスチック、塩化ビニル絶縁体およびおそらく微量の細線を含有する。ステップ２５０で、この材料は高周波過電流選別機に投入され、主にアルミ生成物などの金属材料が回収される。
【００３１】
重い流れは銅線と微量の貴金属を含有する。特定の廃棄物流れに他の篩のサイズの指示があっても、ステップ２５５で、この破片は通常２ｍｍの長方形の穴を有する篩にかける。銅線は穴を通り、純粋な銅質が生成される。この銅は、銅またはブラスの精錬所に直接販売することができるだろう。２ｍｍ以上の大きさの、篩の上に残った材料は主にステンレススチール、ブラス、微量の貴金属の付着した電気コネクタおよびほんの少量の銅線である。この生成物はそれ自身材料として売ることができるだろうし、貴金属の量とその時々の市況によっては非常に高い価値を持つだろう。
【００３２】
図３は、本発明の例示的な実施形態による、リサイクル材料から非鉄金属を回収するプロセス流れ３００を示す。図３を参照するに、ステップ３１０で、ＡＳＲまたはＷＳＲなどのリサイクル材料は、動的センサによって処理される前に前処理され、動的センサの効率を上げ、少なくとも８５％銅線の混合材料が回収される。
【００３３】
例えば、材料には空気分離プロセスを用いて前処理を行ってもよい。このプロセスにおいて、材料は空気分離システムへ、通常は上から投入され、重力によってシステムを落下する。空気分離システムの中を空気は押し上げられる。たいてい“綿毛”と呼ばれる軽い材料は、泥、砂、繊維、カーペット、紙および膜を含み、これは空気に混入され、システムの一部分から除去される。空気に混入されない材料は、システムの別の部分から除去される。空気分離システムは、複数の段階を含むか、または段階的に行うことができ、この場合には、１つの段階で実現できなかった材料は第２段階、そして次へと投入される。より重い材料はステップ３２０（下記に示す）でさらに処理される材料である。
【００３４】
別の前処理ステップでは、残留物を機械的篩分けまたはその他の種類のサイズ篩分けで選別し、大きな物体を取り除くことができる。篩を通る物体には、このプロセス全体の主要目標である銅配線またはその他の回収可能な金属が含まれる。
【００３５】
別の前処理ステップでは、材料を「ロールバック」または摩擦ベルト分離器にかけることができる。このプロセスでは、材料はベルトに沿って動く。このベルトは僅かに上向きに傾斜している。発砲体などの軽くて通常丸い材料はベルトに沿って移動することはあまりなく、それらはベルトをロールバックして落下し、そして捕捉される。通常この材料は処分される。
【００３６】
別の前処理ステップは、残留物を鉄分離プロセスにかける。一般の鉄分離プロセスには、ベルトまたは板磁石分離器、プーリ−磁石、またはドラム磁石が含まれる。鉄分離プロセスでは、破砕材料の最初の処理で捕捉されなかった鉄材料が除去される。このプロセスではまた、繊維およびカーペット材料もいくらか捕捉される。これらの材料は金属糸を含むか、または自動車および／または大型装置あるいは消耗品などの廃棄物が破砕されて鉄金属が回収される、廃棄物流れの最初の処理の間に発生した金属微粒子を捕捉する。これらの捕捉された鉄金属微粒子によって、鉄分離プロセスでこれらの材料を除去することができる。
【００３７】
もちろん、ステップ３１０の材料のどの処理も、これらのプロセスを１つ、２つ、３つあるいは４つ全て含んでもよい。
【００３８】
ステップ３２０で、材料を動的センサによって処理する。上述の様に、動的センサは標準誘導センサとは、センサが誘導ループ内で生成された電流量の変化率を測定し、この変化率を基に金属体の存在を検出する点で異なる。また、望ましくない材料を除去する他の処理ステップを動的センサと連動して用いることもあり、このステップには、コンピュータフィルタを使って動的センサの周波数検出を隔離するステップ、または動的センサと一緒に高速カメラを使って、形状、周波数検出ならびにその他のプロセスに基づいてクロスソートするステップが含まれる。
【００３９】
動的センサによって識別される材料は、空気選別機またはその他の材料分流装置を使って、廃棄物流れから分離することができる。
【００４０】
この分離された廃棄物流れは次にステップ３３０において、空気分離器でさらに処理される。この処理では、材料は通常上から空気分離システムに投入され、そして、システム内を重力によって落下する。 空気は空気分離システム内を上方に押し上げられる。通常非金属材料を含む軽い材料は空気に混入され、システムの一部分から除去される。空気に混入されない材料は、システムの別の部分から除去される。空気分離システムは複数の段階を含むか、または段階的に行うことができ、この場合には、１つの段階で実現できなかった材料は第２段階、そして次の段階へと投入される。
【００４１】
例示的な一実施形態では、空気分離器システムを閉システムで使用し、ステップ３２０で識別した材料を処理する。空気を空気取り入れ口に投入する。分離する材料を、回転弁を備える取入れフィーダのシステムに投入する。空気取り入れ口から入った空気はプレナム内に移動し、それを持ちあげ、重力でプレナム内を落下する時に材料と相互に作用する。空気は例えば５０馬力ファンなどのファンによって分離器を通って押し出される。
【００４２】
材料を通る空気の動きによって、より軽い材料は空気のフローに混入され、一方で、より重い材料はプレナムを通って落下する。材料のプレナムの中に滞留する時間はいくつもの方法で最適化される。この最適化により、材料の効率的な分離が可能となる。滞留時間は、重力下でプレナムを通って落下する材料が移動する空気と混合されて、空気が上昇するにつれてそれに混入される軽い材料の量が最大になるように最適化される。このプロセスではまた、プレナムから落下する所望の銅線を含む重い材料の量が最大化される。つまり、この増えた滞留時間によって、材料の軽い破片と重い破片のより完璧な分離が可能となる。
【００４３】
ステップ３４０で、ステップ３３０からの重い破片は空気分離器から回収される。この材料には、濃縮銅線およびその他の金属が含まれる。ステップ３３０からの軽い破片はステップ３１０に戻し、再処理を行う、というのも、金属材料の中には軽い破片に混入されたものもあるからである。ステップ３５０でプロセスは終了する。
【００４４】
図４は本発明の例示的な実施形態による動的選別システム４００を示す。図４を参照するに、コンベヤベルト４２０上の材料は、動的センサアレイ４１０の下に移動する。動的センサアレイ４１０は複数の動的センサを備える。
【００４５】
コンベヤベルト４２０に投入される材料には金属材料と非金属材料の両方が含まれる。図４では、物体４３２などの黒い物体は金属体を表し、物体４３１のような平行線模様の物体は非金属体を表す。非金属体４３１、４３３および金属体４３２などの物体は、図４のコンベヤベルト４２０上を左から右に移動する。物体がベルト上を移動する際、それらは動的センサアレイ４１０の下を通過する。センサアレイ４１０のセンサは金属体の動きを検出し、検出信号がコンピュータ４５０に送られる。
【００４６】
検出器アレイ４１０は複数のセンサを備える。アレイは、２つ以上の検出器がベルトの１つの領域をカバーするように構成される。この範囲の重複により、金属体は少なくとも１つのセンサによって確実に検出される。例示的な検出器アレイ４１０は、材料がコンベヤベルト４２０上を移動する際に、材料上に位置するように示される。別の構成において、検出器アレイ４１０をコンベヤベルト４２０の上部ベルトの下に含めることもできる。
【００４７】
金属体の存在を示す検出器アレイ４１０から信号を受信するようにプログラムされたコンピュータ４５０もまた、材料分流装置４６０を制御する。この例示的な材料分流装置４６０は空気選別器であるが、その他の材料分流装置を使用してもよい。例えば、吸引機構、吸引機構、付着機構、把持機構または掃引機構の特性を持つ真空システムまたは機械的アームを使用してもよい。
【００４８】
材料分流装置４６０は空気弁に接続される複数の空気ノズルを備える。コンピュータは材料分流装置４６０に信号を送り、１つ以上の空気ノズルが検出した物体を分流するようにする。弁が作動されると、コンプレッサ４７０は空気を１つ以上のノズルに供給する。コンピュータ４５０からの信号は、検出された物体がコンベヤベルト４２０から落下する際に空気噴射が送り出されるように調節する。空気噴射はコンテナ４４０内に物体４３４、４３５として示される検出した物体に向けられる。このタイミングには、分流を始動してからノズルから全空気圧力を出すに至るまでにかかる時間が含まれ、これは、この例示的システムでは３ミリ秒である。
【００４９】
材料分流装置４６０は、コンベヤベルト４２０の幅方向に空気ノズルを備え、ベルト上の個々の物体に作用できるようになっている。 
【００５０】
例示的システム４００において、材料分流装置４６０に作用しない物体、つまり、検出器アレイ４１０が金属体として検出しない物体は、第２コンベヤベルト４２５上に落下する。この第２コンベヤベルト４２５は、物体４３６や４３７などの非金属体をコンテナ４４５に運ぶ。このように、コンテナ４４０には金属体に濃縮された材料、コンテナ４３７には金属体の奪われた金属が入っている。コンテナ４３７内の材料をさらに処理して、プラスチックを濃縮および回収し、一方でコンテナ４４０内の材料をさらに処理し、回収した銅またはその他の金属を濃縮する。
【００５１】
本明細書ではコンベヤベルトを説明するが、他のコンベヤシステムも使用することができる。また、第２コンベヤベルト４２５を省略して、コンテナ４４５を設置し、分流されなかった材料を受け入れることもできる。 
【００５２】
当業者は本発明が廃棄物材料から銅などの金属材料を処理するシステムおよび方法を提供すると理解するであろう。これらのシステムおよび方法では、さらに不純物を取り除き、廃棄物材料を動的センサを使って処理した後に金属材料を濃縮するプロセスを用いる。
【図１】
2011525144.tif 000003
【図２】
2011525144.tif 000004
【図３】
2011525144.tif 000005
【図４】
2011525144.tif 000006
【国際調査報告】
2011525144.tif 000007