(57)【要約】【課題】リフローＳｎ系めっきが表面に施された銅又は銅合金板、或いは、そのスクラップから、専用の剥離液を使用することなく、高効率にて高純度のＳｎ系金属及びＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物を容易に別個に溶融回収する。【解決手段】Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物層の厚みが０．１〜２．０μｍ、Ｓｎ系金属表面層の厚みが０．１〜１０．０μｍである銅又は銅合金条、或いは、そのスクラップのＳｎ系金属表面層の表面全域に渡り、酸素濃度が０．２〜３．０％の雰囲気下にて、噴射ノズルより２３０℃以上４００℃以下の過熱水蒸気を噴射圧力０．３〜２．０ＭＰａ、噴射量１〜２０ｋｇ／ｈにて５〜１８０秒間噴射してＳｎ系金属を溶融回収した後に、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物層の表面全域に渡り、前記酸素濃度の雰囲気下にて、噴射ノズルより４００℃を超え６００℃以下の過熱水蒸気を前記噴射圧力、噴射量にて噴射してＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物を溶融回収する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物層、Ｓｎ系金属表面層がこの順に形成されたＳｎ系めっきが表面に施された銅又は銅合金板、或いは、その銅又は銅合金板のスクラップからＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物及びＳｎ系金属を回収する方法であって、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物層の厚みが０．１〜２．０μｍであり、Ｓｎ系金属表面層の厚みが０．１〜１０．０μｍであり、前記Ｓｎ系金属表面層の表面全域に渡り、酸素濃度が０．２〜３．０％の雰囲気下にて、噴射ノズルより２３０℃以上４００℃以下の過熱水蒸気を噴射圧力０．３〜２．０ＭＰａ及び噴射量１〜２０ｋｇ／ｈにて５〜１８０秒間噴射してＳｎ系金属を溶融させて回収した後に、前記Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物層の表面全域に渡り、酸素濃度が０．２〜３．０％の雰囲気下にて、噴射ノズルより４００℃を超え６００℃以下の過熱水蒸気を噴射圧力０．３〜２．０ＭＰａ及び噴射量１〜２０ｋｇ／ｈにて５〜１８０秒間噴射してＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物を溶融させて回収することを特徴とするＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物層、Ｓｎ系金属表面層がこの順に形成されたＳｎ系めっきが表面に施された銅又は銅合金条、或いは、その銅又は銅合金条のスクラップからのＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物及びＳｎ系金属の回収方法。
【請求項２】
連続的に前記Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物及び前記Ｓｎ系金属を回収することを特徴とする請求項１に記載のＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物層、Ｓｎ系金属表面層がこの順に形成されたＳｎ系めっきが表面に施された銅又は銅合金板、或いは、その銅又は銅合金板のスクラップからのＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物及びＳｎ系金属の回収方法。
【請求項３】
前記回収されたＳｎ系金属の純度が９９．９５％以上であることを特徴とする請求項１或いは請求項２に記載のＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物層、Ｓｎ系金属表面層がこの順に形成されたＳｎ系めっきが表面に施された銅又は銅合金板、或いは、その銅又は銅合金板のスクラップからのＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物及びＳｎ系金属の回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｓｎ系めっき付き銅又は銅合金条、或いは、そのスクラップからの金属の回収方法に関し、特に詳しくは、過熱水蒸気を利用して、Ｓｎ系めっきが表面に施された銅又は銅合金条、或いは、そのスクラップから、高純度のＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物及びＳｎ系金属を容易に高効率にて回収する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コネクタ部品やリードフレーム等の電子・電気部品として、表面にＳｎ系めっきが施された銅或いは銅合金板が利用されている。このＳｎ系めっき付銅或いは銅合金板を通常に製造する場合、銅或いは銅合金基材の表面を洗浄後、表面を活性化する前処理を施し、電解または無電解めっき法にて、厚さ０．２５〜２．０μｍ程度のＳｎ系めっき層をその表面に形成する。このＳｎ系めっき付銅或いは銅合金材を電子・電気部品として直接的に使用する場合もあるが、更に、Ｓｎ系めっき層の表面にリフロー（溶融）処理を施し、その表面を平滑化してから使用される場合が多い。この場合、銅或いは銅合金基材とＳｎ系めっき層の境界部には、Ｃｕ３ＳｎやＣｕ６Ｓｎ５などのＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物が形成される。
これらのＳｎ系めっき付銅或いは銅合金板にプレス加工、打抜き加工、曲げ加工等の金属加工を施すことにより、コネクタ部品やリードフレーム等の電子・電気部品が製造されるが、この金属加工時には、Ｓｎ系めっき付銅或いは銅合金材の屑が多量に発生する。この銅或いは銅合金屑材を回収してＳｎ系めっき層を剥離し、銅又は銅合金屑は、それらの製造用原料として回収再利用し、剥離したＳｎ系めっき（Ｓｎ系金属、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物）は、金属材料として回収再利用することが資源リサイクルの観点から重要な課題となっている。
また、Ｓｎ系めっき時の不具合により、不良品となったＳｎ系めっき付銅或いは銅合金板についても、上記と同様であり、Ｓｎ系めっき層を剥離し、それらを回収再利用することが、低コスト化及び資源リサイクルの観点から求められている。
【０００３】
特許文献１では、Ｓｎめっきした銅及び銅合金材からＳｎめっき層を短時間で容易かつ確実に除去することができるＳｎめっき剥離方法及びＳｎめっき剥離装置として、銅基材の表面にＳｎめっき層が形成されたワークからＳｎめっき層を剥離するに際して、ワークを酸化性溶液中に浸漬し、回転攪拌することによってワーク同士が重なりあった部分の引き剥がすとともに互いに擦り合わせながら、ワークを陽極電解することによってＳｎめっき層を効率良く除去することが開示されている。
特許文献２では、Ｓｎメッキ銅材に硫酸を含有する酸化性溶液を一方向から連続的に通液し、該酸化性溶液中に溶出したＳｎイオンを連続して反応系外に排出することにより効率よくＳｎメッキ層を除去する方法が提案されている。
特許文献３では、錫または錫合金からなる金属レジストの剥離において、下地の銅回路を痛めることなく安定にかつ安全な剥離を行うための剥離液および剥離方法として、
無機酸または有機酸、酸化剤、安定剤、および複素環上に４個の窒素原子をもつ複素環状化合物またはその誘導体を含有することを特徴とする錫または錫合金の剥離液中に、
錫または錫合金からなる金属レジストを浸漬する、或いは、錫または錫合金からなる金属レジストにその剥離液を散布もしくはスプレーすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１３２９４０号公報
【特許文献２】特開平５−１７１３０６号公報
【特許文献３】特開平９−３０２４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のリフローＳｎ系めっきが表面に施された銅又は銅合金板、或いは、その銅又は銅合金条板のスクラップから、めっき素材であるＳｎ系金属を回収する方法では、湿式にて専用の剥離液を使用して実施されることが多く、次の欠点を有していた。
（１）剥離液中に溶解したＳｎ系金属がスラッジ化し、銅又は銅合金基材との分離回収に手間がかかる。（２）スクラップに油が付着していることが多く、剥離効率が悪くなり剥離液の老化も早くなる。（３）剥離液中にてスラッジ化したＳｎ系金属から高純度のＳｎ系金属を回収するために別工程が必要となる。（３）硫酸系の剥離液を使用した場合、Ｓｎ系金属剥離後の銅或いは銅合金基材に不純物、特にＳ分、が残存し易く、それらを再生原料として使用した際に悪影響が生じる。（４）Ｓｎ系金属剥離後の銅或いは銅合金基材を再利用するには、洗浄及び乾燥の別工程が必要となる。
【０００６】
本発明では、上述の問題点を解決し、専用の剥離液を使用することなく、油が付着したスクラップでも、高効率にて高純度のＳｎ系金属及びＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物を容易に別々に溶融回収することができ、回収された銅或いは銅合金基材にも不純物が残存しない、リフローＳｎ系めっきが表面に施された銅又は銅合金板、或いは、その銅又は銅合金板のスクラップからＳｎ系金属及びＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物を回収する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、鋭意検討の結果、リフローＳｎ系めっきが表面に施された銅又は銅合金板、或いは、その銅又は銅合金板のスクラップの表面全域に、剥離液を使用することなく、適切な条件にて過熱水蒸気を噴射することにより、スクラップに油が付着していても高効率にて高純度のＳｎ系金属とＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物とを容易に別々に溶融回収することができることを見出した。
スクラップの表面全域への適切な条件での過熱水蒸気の噴射により、その脱脂作用により油を除去すると共に、リフローＳｎ系めっき表面のＳｎ系金属を溶融させ回収した後、その下地層であるＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物の表面全域に適切な条件での過熱水蒸気の噴射によりＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物を溶融させ回収することにより、特別な乾燥工程なしに高効率にて低コストで各々の金属の回収が可能となる。また、低酸素濃度下にて過熱水蒸気を使用することにより、各回収金属の酸化スケールの発生を防止することができる。
【０００８】
即ち、本発明のＳｎ系めっきが表面に施された銅又は銅合金板、或いは、その銅又は銅合金板のスクラップからのＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物及びＳｎ系金属の回収方法は、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物層、Ｓｎ系金属表面層がこの順に形成されたＳｎ系めっきが表面に施された銅又は銅合金板、或いは、その銅又は銅合金板のスクラップからＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物及びＳｎ系金属を回収する方法であって、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物層の厚みが０．１〜２．０μｍであり、Ｓｎ系金属表面層の厚みが０．１〜１０．０μｍであり、前記Ｓｎ系金属表面層の表面全域に渡り、酸素濃度が０．２〜３．０％の雰囲気下にて、噴射ノズルより２３０℃以上４００℃以下の過熱水蒸気を噴射圧力０．３〜２．０ＭＰａ及び噴射量１〜２０ｋｇ／ｈにて５〜１８０秒間噴射してＳｎ系金属を溶融させて回収した後に、前記Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物層の表面全域に渡り、酸素濃度が０．２〜３．０％の雰囲気下にて、噴射ノズルより４００℃を超え６００℃以下の過熱水蒸気を噴射圧力０．３〜２．０ＭＰａ及び噴射量１〜２０ｋｇ／ｈにて５〜１８０秒間噴射してＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物を溶融させて回収することを特徴とする。
【０００９】
銅或いは銅合金板（基材）の表面に形成されたＳｎ系めっき層、或いは、銅或いは銅合金板の表面に形成された下地層としてＣｕめっき層を有するＳｎ系めっき層の表面を平滑化するためのリフロー（溶融）処理を施すと、銅或いは銅合金板とＳｎ系めっき層の境界部には、Ｃｕ３ＳｎやＣｕ６Ｓｎ５などのＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物層が形成され、その上層にＳｎ系金属表面層が形成される。
過熱水蒸気でのＳｎ系金属表面層の溶融回収において、酸素濃度が３．０％を超えると、Ｓｎ系金属の表面に酸化スケールが生じ易く効率が悪くなり、０．２％未満では、酸化スケール防止効果が飽和する。
噴射ノズルよりの過熱水蒸気の温度が２３０℃未満、或いは、噴射圧力が０．３ＭＰａ未満、或いは、噴射量が１ｋｇ／ｈ未満、或いは、噴射時間が５秒未満では、Ｓｎ系金属の溶融が不十分となり、噴射ノズルよりの過熱水蒸気の温度が４００℃を超える、或いは、噴射圧力が２．０ＭＰａを超える、或いは、噴射量が２０ｋｇ／ｈを超える、或いは、噴射時間が１８０秒を超えると、効果が飽和するばかりでなく、下層であるＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物が溶融し始め、回収されるＳｎ系金属の純度が落ちる。
上述の条件の過熱水蒸気を使用することにより、回収後の洗浄や乾燥を行うことなく、高純度で酸化スケールのないＳｎ系金属を回収することができる。
【００１０】
過熱水蒸気でのＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物層の溶融回収において、酸素濃度が３．０％を超えると、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物の表面に酸化スケールが生じ易く効率が悪くなり、０．２％未満では、酸化スケール防止効果が飽和する。
噴射ノズルよりの過熱水蒸気の温度が４００℃以下、或いは、噴射圧力が０．３ＭＰａ未満、或いは、噴射量が１ｋｇ／ｈ未満、或いは、噴射時間が５秒未満では、Ｓｎ系金属の溶融が不十分となり、噴射ノズルよりの過熱水蒸気の温度が６００℃を超える、或いは、噴射圧力が２．０ＭＰａを超える、或いは、噴射量が２０ｋｇ／ｈを超える、或いは、噴射時間が１８０秒を超えると、効果が飽和するばかりでなく、基材である銅或いは銅合金板に悪影響を及ぼす。
上述の条件の過熱水蒸気を使用することにより、回収後の洗浄や乾燥を行うことなく、高純度で酸化スケールのないＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物を回収することができる。
【００１１】
また、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物が完全に銅或いは銅合金部材から剥離されるので、剥離後の銅或いは銅合金板には不純物が見られず、洗浄、乾燥することなく、銅或いは銅合金の製造用原料として容易に再利用することが可能となる。
本発明にて、リフローＳｎ系めっきのＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物層の厚みを０．１〜２．０μｍ、Ｓｎ系金属表面層の厚みを０．１〜１０．０μｍと限定したのは、通常では、リフローＳｎ系めっき付の銅或いは銅合金板のコネクタ部品やリードフレームなどへの適用では、これらのめっき厚みが多用されているからである。
また、本発明の噴射ノズルよりの過熱水蒸気の温度、噴射圧力、噴射量、噴射時間が上述の範囲内である場合、Ｓｎ系金属表面層の厚みが０．１μｍ未満では、Ｓｎ系金属の溶融よりも合金化が進みＳｎ系金属を回収するのが難しくなり、厚みが１０．０μｍを超えると、Ｓｎ系金属の溶融回収自体が難しくなる。Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物でも同様であり、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物表面層の厚みが０．１μｍ未満では、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物の溶融よりも合金化が進みＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物を回収するのが難しくなり、厚みが２．０μｍを超えると、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物の溶融回収自体が難しくなる。
【００１２】
更に、本発明のＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物層、Ｓｎ系金属表面層がこの順に形成されたＳｎ系めっきが表面に施された銅又は銅合金板、或いは、その銅又は銅合金板のスクラップからＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物及びＳｎ系金属を回収する方法は、連続的に前記Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物及び前記Ｓｎ系金属を回収することを特徴とする。
Ｓｎ系めっきが表面に施された銅又は銅合金板、或いは、その銅又は銅合金板のスクラップを連続的に搬送する手段を有する過熱水蒸気を使用した溶融回収装置を用いることにより、バッチ処理ではなくて、連続的に効率良くＳｎ系金属及びＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物を別々に溶融回収することができる。この場合、過熱水蒸気との接触時間を長くし溶融効率を上げるためにも、搬送されている銅又は銅合金板、或いは、その銅又は銅合金板のスクラップの表面全域に対し、搬送方向に対して斜め４５°未満の角度にて噴射ノズルより所定量の過熱水蒸気を噴射することが好ましい。
【００１３】
更に、本発明のＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物層、Ｓｎ系金属表面層がこの順に形成されたＳｎ系めっきが表面に施された銅又は銅合金板、或いは、その銅又は銅合金板のスクラップからＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物及びＳｎ系金属を回収する方法は、前記回収されたＳｎ系金属の純度が９９．９５％以上であることを特徴とする。
本発明のＳｎ系金属表面層を純度９９．９５％以上のＳｎとし、その表面全域に、適切な条件の過熱水蒸気を噴射することにより、脱脂作用により油を除去し、Ｓｎを溶融させ、特別な乾燥工程なしに高効率にて、酸化スケールの発生が見られず、めっき用のＳｎ原料として再利用可能な純度９９．９５％以上のＳｎを回収することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の回収方法により、リフローＳｎ系めっきが表面に施された銅又は銅合金板、或いは、その銅又は銅合金板のスクラップから、専用の剥離液を使用することなく、それらに油が付着していても、高効率にて高純度のＳｎ系金属及びＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物を容易に別個に溶融回収することができ、回収された銅或いは銅合金基材にも不純物が残存しない銅或いは銅合金基材を回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態の製造方法を実施するために用いられる溶融回収装置の概略図である。
【図２】本発明の製造方法に適用されるＳｎめっきが施された銅又は銅合金の要部の断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態の製造方法を実施するために用いられる溶融回収装置の概略図である。
【図４】図３の溶融回収装置におけるＳｎ系金属回収装置の過熱水蒸気噴射ノズルと不良条との位置関係を示す横断面図である。
【図５】図３の溶融回収装置におけるＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収装置の過熱水蒸気噴射ノズルと不良条との位置関係を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明を実施するための装置の一例であり、リフローＳｎ系めっきが表面に施された銅又は銅合金板のプレス屑から連続的にＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物及びＳｎ系金属を回収する装置Ｐ１は、Ｓｎ系金属回収装置３とＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収装置２４とから構成される。
本発明でのＳｎ系めっきが施された銅又は銅合金板、或いは、その銅又は銅合金板のスクラップは、図２に示すように、銅又は銅合金からなる基材Ｍの表面にＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物層Ｅ０、Ｓｎ系金属表面層Ｂ０がこの順に形成されており、そのＳｎ系めっきは、後述する温度の過熱水蒸気により溶融するものであれば種類は問わないが、Ｓｎ系金属表面層Ｂ０は、Ｓｎ、Ｓｎ−Ｃｕ合金、Ｓｎ−Ｂｉ合金、Ｓｎ−Ａｇ合金などであることが実用面から好ましい。
【００１７】
材料受入れホッパー１に受入れられたリフローＳｎ系めっきが表面に施された銅又は銅合金板のプレス屑Ａは、搬送装置、例えば、スクリューコンベア２により、ホッパー１の出口から、先ずＳｎ系金属回収装置３に搬送される。Ｓｎ系金属回収装置３は、機密性を有するハウジング４、プレス屑Ａを過熱水蒸気Ｗ１に暴露させながら出口側に搬送する搬送装置５、過熱水蒸気噴射ノズル６、溶融Ｓｎ系金属回収容器７、溶融Ｓｎ系金属冷却槽８、Ｓｎ系金属搬送装置９、例えば、ベルトコンベア、Ｓｎ系金属回収容器１０、過熱水蒸気搬送管１１、酸素分圧調整装置１２からなる。
【００１８】
搬送装置５は、例えば、ケーシングが網目状のスクリューコンベアであり、プレス屑Ａはケーシング内を搬送されながら過熱水蒸気Ｗ１に暴露され、過熱水蒸気Ｗ１にて溶融されたＳｎ系金属Ｂのみがケーシングを通過して溶融Ｓｎ系金属回収容器７に集められる。溶融したＳｎ系金属Ｂがそのスクリューコンベア本体部品やケーシングに付着しないように、それらの材質は、溶融したＳｎ系金属Ｂとの濡れ性が極度に悪いＳＵＳ、アルマイト処理されたアルミニウムなどであることが好ましい。網目状ケーシングの網目径は、プレス屑Ａ（通常では、長さ及び幅が１０〜２０ｍｍで、厚みが０．１〜１．０ｍｍ）が通過せずに、溶融したＳｎ系金属Ｂのみが円滑に通過する網目径（通常では５ｍｍ角以下）であることが好ましい。また、溶融したＳｎ系金属Ｂがケーシングから滴下し易いように、搬送装置５は、入口側から出口側に向けて適度な傾斜を有することが好ましい。
【００１９】
Ｓｎ系金属回収装置３は、酸素分圧調整装置１２により、ハウジング４内の酸素濃度が０．２〜３．０％の雰囲気下に保たれており、搬送装置５でＳｎ系金属回収装置３を搬送中のプレス屑Ａは、その表面に、例えば、上方に位置する過熱水蒸気噴射ノズル６より、温度２３０℃以上４００℃以下、噴射圧力０．３〜２．０ＭＰａ、噴射量１〜２０ｋｇ／ｈの過熱水蒸気Ｗ１が５〜１８０秒間あてられる。過熱水蒸気噴射ノズル６は、過熱水蒸気Ｗ１とプレス屑Ａとの接触時間を長くし効率良くＳｎ系金属Ｂを溶融するためにも、プレス屑Ａの表面に対して、搬送方向に対して斜め４５°未満の角度で過熱水蒸気Ｗ１を噴射することが好ましい。過熱水蒸気Ｗ１は、外部の過熱水蒸気発生装置（図示せず）より過熱水蒸気搬送管１１にて過熱水蒸気噴射ノズル６に供給される。
過熱水蒸気Ｗ１によりプレス屑Ａから溶融されたＳｎ系金属Ｂは、搬送装置５の下方に配置された溶融Ｓｎ系金属回収容器７にて集められ、その排出口１３より、滴下しながら溶融Ｓｎ系金属冷却槽８（水冷が好ましい）に入り、冷却されてＳｎ系金属Ｃとして回収される。回収されたＳｎ系金属Ｃは搬送装置９、例えば、ベルトコンベアにより、ハウジング４外のＳｎ系金属回収容器１０に集められる。溶融Ｓｎ系金属回収容器７は、溶融されたＳｎ系金属Ｂが濡れ難い板材、例えば、アルマイト処理されたアルミニウム板、ＳＵＳ板などで構成されることが好ましい。
【００２０】
Ｓｎ系金属回収装置３のハウジング４内の酸素濃度が３．０％を超えると、Ｓｎ系金属Ｃの表面に酸化スケールが生じ易くなり、０．２％未満では、酸化スケール防止効果が飽和して無駄である。
噴射ノズル６よりの過熱水蒸気Ｗ１の温度が２３０℃未満、或いは、噴射圧力が０．３ＭＰａ未満、或いは、噴射量が１ｋｇ／ｈ未満、或いは、噴射時間が５秒未満では、Ｓｎ系金属Ｂ０の溶融が不十分となり、噴射ノズル６よりの過熱水蒸気Ｗ１の温度が４００℃を超える、或いは、噴射圧力が２．０ＭＰａを超える、或いは、噴射量が２０ｋｇ／ｈを超える、或いは、噴射時間が１８０秒を超えると、効果が飽和するばかりでなく、下層であるＣｕ−Ｓｎ金属間化合物Ｅ０が溶融し始め、回収されるＳｎ系金属Ｃの純度が落ちる。
噴射ノズル６とプレス屑Ａとの距離は、例えば、１０〜１００ｍｍとすることが好ましく、Ｓｎ系金属めっき厚により、適宜変更することが好ましい。
噴射ノズル６よりの過熱水蒸気Ｗ１の温度、噴射圧力、噴射量、噴射時間が上述の範囲内である場合、Ｓｎ系金属表面層の厚みが０．１μｍ未満では、Ｓｎ系金属Ｂ０の溶融よりも合金化が進みＳｎ系金属Ｃを回収するのが難しくなり、厚みが１０．０μｍを超えると、Ｓｎ系金属Ｂ０の溶融自体が難しくなる。
Ｓｎ系金属Ｂ０が剥離され、表面がＣｕ−Ｓｎ金属間化合物Ｅ０となったプレス屑Ｄは、搬送装置５により、ハウジング４外に搬送された後、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収装置２４に搬送される。
【００２１】
Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収装置２４は、機密性を有するハウジング１４、プレス屑Ｄを過熱水蒸気Ｗ２に暴露させながら出口側に搬送する搬送装置１５（図示例ではＳｎ系金属回収装置３の搬送装置５に連続して形成されている）、過熱水蒸気噴射ノズル１６、溶融Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収容器１７、溶融Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物冷却槽１８、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物搬送装置１９、例えば、ベルトコンベア、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収容器２０、過熱水蒸気搬送管２１、酸素分圧調整装置２２からなる。
【００２２】
搬送装置１５は、例えば、ケーシングが網目状のスクリューコンベアであり、プレス屑Ｄはケーシング内を搬送されながら過熱水蒸気Ｗ２に暴露され、表面のＣｕ−Ｓｎ金属間化合物が過熱水蒸気Ｗ２にて溶融されて形成された溶融Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物Ｅのみが、ケーシングを通過して溶融Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収容器１７に集められる。溶融した溶融Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物Ｅが、そのスクリューコンベア本体部品やケーシングに付着しないように、それらの材質は、溶融したＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物Ｅとの濡れ性が極度に悪いＳＵＳ、アルマイト処理されたアルミニウムなどであることが好ましい。網目状ケーシングの網目径は、プレス屑Ｄ（通常では、長さ及び幅が１０〜２０ｍｍで、厚みが０．１〜１．０ｍｍ）が通過せずに、溶融した溶融Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物Ｅのみが円滑に通過する網目径（通常では５ｍｍ角以下）であることが好ましい。また、溶融されたＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物Ｅがケーシングから滴下し易いように、搬送装置１５は、入口側から出口側に向けて適度な傾斜を有することが好ましい。
【００２３】
Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収装置２４は、酸素分圧調整装置２２により、ハウジング１４内の酸素濃度が０．２〜３．０％の雰囲気下に保たれており、搬送装置１５でＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収装置２４を搬送中のプレス屑Ｄは、その表面に、例えば、上方に位置する過熱水蒸気噴射ノズル１６より、温度４００℃を超え６００℃以下、噴射圧力０．３〜２．０ＭＰａ、噴射量１〜２０ｋｇ／ｈの過熱水蒸気Ｗ２が５〜１８０秒間あてられる。過熱水蒸気噴射ノズル１６は、過熱水蒸気Ｗ２とプレス屑Ｄとの接触時間を長くし効率良くＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物を溶融するためにも、プレス屑Ｄの表面に対して、搬送方向に対して斜め４５°未満の角度で過熱水蒸気Ｗ２を噴射することが好ましい。過熱水蒸気Ｗ２は、外部の過熱水蒸気発生装置（図示せず）より過熱水蒸気搬送管２１にて過熱水蒸気噴射ノズル１６に供給される。
過熱水蒸気Ｗ２によりプレス屑Ｄから溶融されたＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物Ｅは、搬送装置１５の下方に配置された溶融Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収容器１７にて集められ、その排出口２３より、滴下しながら溶融Ｃｕ−Ｓｎ金属間化合物冷却槽（水冷が好ましい）１８に入り冷却され、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物Ｆとして回収される。回収されたＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物Ｆは、搬送装置１９、例えば、ベルトコンベアより、ケーシング１４外のＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収容器２０に集められる。溶融Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収容器１７は、溶融Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物Ｅが濡れない板材、例えば、アルマイト処理されたアルミニウム板、ＳＵＳ板などで作製されることが好ましい。
【００２４】
Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収装置２４のハウジング１４内の酸素濃度が３．０％を超えると、Ｃｕ−Ｓｎ金属間化合物Ｆの表面に酸化スケールが生じ易くなり、０．２％未満では、酸化スケール防止効果が飽和して無駄である。
噴射ノズル１６よりの過熱水蒸気Ｗ２の温度が４００℃以下、或いは、噴射圧力が０．３ＭＰａ未満、或いは、噴射量が１ｋｇ／ｈ未満、或いは、噴射時間が５秒未満では、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物Ｅ０の溶融が不十分となり、噴射ノズル１６よりの過熱水蒸気Ｗ２の温度が６００℃を超える、或いは、噴射圧力が２．０ＭＰａを超える、或いは、噴射量が２０ｋｇ／ｈを超える、或いは、噴射時間が１８０秒を超えると、効果が飽和するばかりでなく、基材である銅或いは銅合金条に悪影響を及ぼす。噴射ノズル１６とプレス屑Ｄとの距離は、例えば、１０〜１００ｍｍであることが好ましく、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物Ｅ０の厚みにより、適宜変更することが好ましい。
噴射ノズル１６よりの過熱水蒸気Ｗ２の温度、噴射圧力、噴射量、噴射時間が上述の範囲内である場合、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物層の厚みが０．１μｍ未満では、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物Ｅ０の溶融よりも合金化が進みＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物Ｆを回収するのが難しくなり、厚みが２．０μｍを超えると、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物Ｅ０の溶融自体が難しくなる。
Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物Ｅ０が剥離され、銅或いは銅合金基材Ｍとなったプレス屑Ｇは、ハウジング１４外に搬送され、銅基材回収容器２５内に集められ、洗浄及び乾燥することなく、銅或いは銅合金製造用の原料として直接再使用することができる。
【００２５】
図３及び図４は、本発明を実施するための装置の他の一例であり、リフローＳｎ系めっきが表面に施された銅又は銅合金板を細幅スリットした際に生じた不良条（端側の寸法が不揃いな条をリールに巻取ったもの）から連続的にＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物及びＳｎ系金属を回収する装置Ｐ２であり、Ｓｎ系金属回収装置４４とＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収装置５４とから構成される。
本発明でのＳｎ系めっきが施された銅又は銅合金板、或いは、その銅又は銅合金板は、図２に示すように、銅又は銅合金からなる基材Ｍの表面にＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物層Ｅ０、Ｓｎ系金属表面層Ｂ０がこの順に形成されており、そのＳｎ系めっきは、後述する温度の過熱水蒸気により溶融するものであれば種類は問わないが、Ｓｎ系金属表面層Ｂ０は、Ｓｎ、Ｓｎ−Ｃｕ合金、Ｓｎ−Ｂｉ合金、Ｓｎ−Ａｇ合金などであることが実用面から好ましい。
【００２６】
先ず、アンコイラー３１に巻き取られたリフローＳｎ系めっきが表面に施された銅又は銅合金板の不良条Ｈは、リコイラー３３に横方向に巻き取られながらＳｎ系金属回収装置４４に搬送される。
Ｓｎ系金属回収装置４４は、機密性を有するハウジング３４、過熱水蒸気噴射ノズル３６、溶融Ｓｎ系金属回収容器３７、溶融Ｓｎ系金属冷却槽３８、Ｓｎ系金属搬送装置３９、例えば、ベルトコンベア、Ｓｎ系金属回収容器４０、過熱蒸気搬送管４１、酸素分圧調整装置４２からなる。
Ｓｎ系金属回収装置４４のハウジング３４内は、酸素分圧調整装置４２により、酸素濃度が０．２〜３．０％の雰囲気下に保たれており、リコイラー３３にて横方向に巻き取られながら搬送中の不良条Ｈは、その表面に、例えば、表面の前方（両面にＳｎ系めっきが施されている場合は各々の前方）に位置する過熱水蒸気噴射ノズル３６より、２３０℃以上４００℃以下、噴射圧力０．３〜２．０ＭＰａ、噴射量１〜２０ｋｇ／ｈの過熱水蒸気Ｗ３が５〜１８０秒間あてられる。過熱水蒸気噴射ノズル３６は、過熱水蒸気Ｗ３と不良条Ｈとの接触時間を長くし効率良くＳｎ系金属Ｉを溶融するためにも、図４に示すように不良条Ｈの表面に対して、搬送方向に対して斜め４５°未満の角度で過熱水蒸気Ｗ３を噴射することが好ましい。過熱水蒸気Ｗ３は、外部の過熱水蒸気発生装置（図示せず）より過熱水蒸気搬送管４１にて過熱水蒸気噴射ノズル３６に供給される。
過熱水蒸気Ｗ３により不良条Ｈから溶融されたＳｎ系金属Ｂは、溶融Ｓｎ系金属回収容器３７にて集められ、その排出口４３より、滴下しながら溶融Ｓｎ系金属冷却槽３８に入り、冷却（水冷が好ましい）されてＳｎ系金属Ｃとして回収される。回収されたＳｎ系金属Ｃは搬送装置３９、例えば、ベルトコンベアより、ハウジング３４外のＳｎ系金属回収容器４０に集められる。溶融Ｓｎ系金属回収容器３７は、溶融Ｓｎ系金属Ｂが濡れ難い板材、例えば、アルマイト処理されたアルミニウム板、ＳＵＳ板などで作製されることが好ましい。
Ｓｎ系金属回収装置４４のハウジング３４内の酸素濃度が３．０％を超えると、Ｓｎ系金属Ｃの表面に酸化スケールが生じ易くなり、０．２％未満では、酸化スケール防止効果が飽和し無駄である。
噴射ノズル３６よりの過熱水蒸気Ｗ３の温度が２３０℃未満、或いは、噴射圧力が０．３ＭＰａ未満、或いは、噴射量が１ｋｇ／ｈ未満、或いは、噴射時間が５秒未満では、Ｓｎ系金属Ｂ０の溶融が不十分となり、噴射ノズル３６よりの過熱水蒸気Ｗ３の温度が４００℃を超える、或いは、噴射圧力が２．０ＭＰａを超える、或いは、噴射量が２０ｋｇ／ｈを超える、或いは、噴射時間が１８０秒を超えると、効果が飽和するばかりでなく、下層であるＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物Ｅ０が溶融し始め、回収されるＳｎ系金属Ｃの純度が落ちる。
噴射ノズル３６と不良条Ｈとの距離は、例えば、１０〜１００ｍｍとすることが好ましく、Ｓｎ系金属めっき厚により、適宜変更することが好ましい。
噴射ノズル３６よりの過熱水蒸気Ｗ３の温度、噴射圧力、噴射量、噴射時間が上述の範囲内である場合、Ｓｎ系金属表面層の厚みが０．１μｍ未満では、Ｓｎ系金属Ｂ０の溶融よりも合金化が進みＳｎ系金属Ｃを回収するのが難しくなり、厚みが１０．０μｍを超えると、Ｓｎ系金属Ｂ０の溶融自体が難しくなる。
Ｓｎ系金属Ｂ０が剥離され、表面がＣｕ−Ｓｎ金属間化合物Ｅ０となった不良条Ｋは、リコイラー３３にてＳｎ系金属回収装置４４外に搬送された後、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収装置５４に搬送される。
【００２７】
Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収装置５４は、機密性を有するハウジング６４、過熱水蒸気噴射ノズル４６、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収容器４７、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物冷却槽４８、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物搬送装置４９、例えば、ベルトコンベア、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収容器５０、過熱蒸気搬送管５１、酸素分圧調整装置５２からなる。
Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収装置５４のハウジング６４内は、酸素分圧調整装置５２により、酸素濃度が０．２〜３．０％の雰囲気下に保たれており、リコイラー３３にて横方向に巻き取られながら搬送中の不良条Ｋは、その表面に、例えば、表面の前方（両面にＳｎ系めっきが施されている場合は各々の前方）に位置する過熱水蒸気噴射ノズル４６より、４００℃を超え６００℃以下、噴射圧力０．３〜２．０ＭＰａ、噴射量１〜２０ｋｇ／ｈの過熱水蒸気Ｗ４が５〜１８０秒間あてられる。過熱水蒸気噴射ノズル４６は、過熱水蒸気Ｗ４と不良条Ｋとの接触時間を長くし効率良くＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物Ｅ０を溶融するためにも、不良条Ｋの表面に対して、搬送方向に対して斜め４５°未満の角度で過熱水蒸気Ｗ４を噴射することが好ましい。過熱水蒸気Ｗ４は、外部の過熱水蒸気発生装置（図示せず）より過熱水蒸気搬送管５１にて過熱蒸気噴射ノズル４６に供給される。
過熱水蒸気Ｗ４により不良条Ｋの表面のＣｕ−Ｓｎ金属間化合物Ｅ０から溶融されたＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物Ｅは、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収容器４７にて集められ、その排出口５３より、滴下しながら溶融Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物属冷却槽４８に入り、冷却（水冷が好ましい）されてＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物Ｆとして回収される。回収されたＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物Ｆは搬送装置４９、例えば、ベルトコンベアより、ケーシング４４外のＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収容器５０に集められる。溶融Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収容器５０は、溶融Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物Ｅが濡れない板材、例えば、アルマイト処理されたアルミニウム板、ＳＵＳ板などで作製されることが好ましい。
Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収装置５４のハウジング６４内の酸素濃度が３．０％を超えると、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物Ｆの表面に酸化スケールが生じ易くなり、０．２％未満では、酸化スケール防止効果が飽和し無駄である。
噴射ノズル４６よりの過熱水蒸気Ｗ４の温度が４００℃以下、或いは、噴射圧力が０．３ＭＰａ未満、或いは、噴射量が１ｋｇ／ｈ未満、或いは、噴射時間が５秒未満では、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物Ｅ０の溶融が不十分となり、噴射ノズル４６よりの過熱水蒸気Ｗ４の温度が６００℃を超える、或いは、噴射圧力が２．０ＭＰａを超える、或いは、噴射量が２０ｋｇ／ｈを超える、或いは、噴射時間が１８０秒を超えると、効果が飽和するばかりでなく、基材である銅或いは銅合金条に悪影響を及ぼす。噴射ノズル４６と不良条Ｋとの距離は、例えば、１０〜１００ｍｍであることが好ましく、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物めっき厚により、適宜変更することが好ましい。
噴射ノズル４６よりの過熱水蒸気Ｗ４の温度、噴射圧力、噴射量、噴射時間が上述の範囲内である場合、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物めっきの厚みが０．１μｍ未満では、Ｃｕ−Ｓｎ金属間化合物の溶融よりも合金化が進みＣｕ−Ｓｎ系金属間化合物Ｆを回収するのが難しくなり、厚みが２．０μｍを超えると、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物Ｅ０の溶融自体が難しくなる。
Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物Ｅ０が剥離され、銅或いは銅合金基材Ｍとなった不良条Ｎは、リコイラー３３に横方向に巻き取られ、洗浄及び乾燥することなく、銅或いは銅合金製造用の原料として直接再使用することができる。
【実施例１】
【００２８】
図１に示す装置を使用し、表1に示すＣｕ−Ｓｎ金属間化合物層厚み、Ｓｎ表面層厚みのリフローＳｎめっきが施された、三菱伸銅（株）製の品名「ＭＳＰ１」条のプレス屑片（長さ及び幅が１０〜２０ｍｍで、厚みが０．１〜１．０ｍｍ）１０００ｋｇから、過熱水蒸気の条件を表１にように変更し、Ｃｕ−Ｓｎ金属間化合物４．４〜５．５ｋｇ及び金属Ｓｎ５．８〜７．１ｋｇを回収した。
回収された金属Ｓｎ及びＣｕ−Ｓｎ金属間化合物の純度を表１に示す。各々の純度はＩＣＰ発光分析装置により求めた。
【００２９】
【表１】
2013155403.tif 000003
【００３０】
リフローＳｎめっきが剥離された「ＭＳＰ１」屑片の表面を顕微鏡にて観察したところ、酸化スケールは見られず、残存の金属Ｓｎ及びＣｕ−Ｓｎ金属間化合物も見られなかった。また、この「ＭＳＰ１」屑片を原料の一部として使用して溶解鋳造された「ＭＳＰ１」に不純物などによる特段の不都合は検出されなかった。
【実施例２】
【００３１】
図３に示す装置を使用し、リールに巻かれた銅合金条（表１に示すＣｕ−Ｓｎ金属間化合物層厚み、Ｓｎ表面層厚みのリフローＳｎめっきが施された三菱伸銅（株）製の品名「ＭＳＰ１」板のスリット不良品）１０００ｋｇから、過熱水蒸気の条件を表２のように変更し、Ｃｕ−Ｓｎ金属間化合物４．４〜５．５ｋｇ及び金属Ｓｎ５．８〜７．１ｋｇを回収した。
回収された金属Ｓｎ及びＣｕ−Ｓｎ金属間化合物の純度を表２に示す。各々の純度はＩＣＰ発光分析装置により求めた。
【００３２】
【表２】
2013155403.tif 000004
【００３３】
リフローＳｎめっきが剥離された「ＭＳＰ１」条の表面を顕微鏡にて観察したところ、残存の金属Ｓｎ及びＣｕ−Ｓｎ金属間化合物は見られなかった。また、この「ＭＳＰ１」条を原料の一部として使用して溶解鋳造された「ＭＳＰ１」に不純物などによる特段の不都合は検出されなかった。
【００３４】
本発明の方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、本発明の方法は、Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物層がなく、Ｓｎ系金属表面層のみのＳｎ系めっきが施された銅又は銅合金条、或いは、その銅又は銅合金条のスクラップからのＳｎ系金属の回収にも適用できる。また、Ｃｕ−Ｚｎ金属間化合物層、Ｚｎ系金属表面層がこの順に形成されたＺｎ系めっきが表面に施された銅又は銅合金板、或いは、その銅又は銅合金板のスクラップからＣｕ−Ｚｎ金属間化合物及びＺｎ系金属を回収する方法にも、過熱水蒸気の最適条件を変更することにより適用可能である。
【符号の説明】
【００３５】
Ｐ１  Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物及びＳｎ系金属回収装置
１  材料受入れホッパー 
Ａ  銅又は銅合金板のプレス屑
２  搬送装置
３  Ｓｎ系金属回収装置 
４、１４  機密性を有するハウジング 
Ｗ１、Ｗ２  過熱水蒸気
５、１５  搬送装置
６、１６  過熱水蒸気噴射ノズル 
７  溶融Ｓｎ系金属回収容器 
８  溶融Ｓｎ系金属冷却槽 
９  Ｓｎ系金属搬送装置 
１０  Ｓｎ系金属回収容器 
１１、２１  過熱水蒸気搬送管 
１２、２２  酸素分圧調整装置
１３、２３  排出口 
Ｂ  溶融Ｓｎ系金属 
Ｃ  回収Ｓｎ系金属 
Ｂ０  Ｓｎ系金属
Ｅ０  Ｃｕ−Ｓｎ金属間化合物
Ｍ  銅又は銅合金基材
Ｅ  溶融Ｃｕ−Ｓｎ金属間化合物
Ｄ  プレス屑
２４  Ｃｕ−Ｓｎ金属間化合物回収装置 
１７  溶融Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収容器 
１８  溶融Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物冷却槽 
１９  Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物搬送装置 
２０  Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収容器 
Ｆ  回収Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物 
Ｇ  プレス屑 
Ｐ２  Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物及びＳｎ系金属回収装置
４４  Ｓｎ系金属回収装置
５４  Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収装置
３１  アンコイラー
Ｈ  銅又は銅合金板の不良条
３３  リコイラー
３４、４４  機密性を有するハウジング
３６、４６  過熱水蒸気噴射ノズル
３７  溶融Ｓｎ系金属回収容器
３８  溶融Ｓｎ系金属冷却槽
３９  Ｓｎ系金属搬送装置
４０  Ｓｎ系金属回収容器
４１、５１  過熱蒸気搬送管
４２、５２  酸素分圧調整装置
４３、５３  排出口
Ｗ３、Ｗ４  過熱水蒸気
４７  Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収容器
４８  Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物冷却槽
４９  Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物搬送装置
５０  Ｃｕ−Ｓｎ系金属間化合物回収容器
Ｋ  不良条
Ｎ  不良条
【図１】
2013155403.tif 000005
【図２】
2013155403.tif 000006
【図３】
2013155403.tif 000007
【図４】
2013155403.tif 000008
【図５】
2013155403.tif 000009