(57)【要約】【課題】処理対象物に含まれる銅線屑や針金などの線状メタルを効率よく分別するための線状メタルの除去方法を提供する。【解決手段】回転可能なローラ１１を所定の隙間を設けて複数配置して形成されたローラスクリーン１０上に処理対象物を供給し、処理対象物に含まれる相互に絡み合った状態の線状メタルや横になった状態の線状メタルを篩上線状メタル５として分別し、ローラ１１の隙間を通過することによって篩い分けされた篩下線状メタル６を含む粉粒状物を篩下物として振動フィーダ２０上に落下させ、さらに、振動フィーダ２０によって搬送しながら篩下線状メタル６をくし型除去装置３０の掛止部３１で絡め捕ることにより篩下線状メタル６を篩下物と分別することを特徴とする。【選択図】図１
2017170388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅線屑や針金などの線状メタルを含む処理対象物から前記線状メタルを分別するための線状メタルの除去方法において、
回転可能なローラを所定の隙間を設けて複数配置して形成されたローラスクリーン上に前記処理対象物を供給し、前記処理対象物に含まれる線状メタルであって前記ローラスクリーンによって搬送される線状メタルを篩上線状メタルとして分別し、系外へ排出することを特徴とする線状メタルの除去方法。
【請求項２】
銅線屑や針金などの線状メタルを含む処理対象物から前記線状メタルを分別するための線状メタルの除去方法において、
回転可能なローラを所定の隙間を設けて複数配置して形成されたローラスクリーンの前記ローラ間の隙間を通過した線状メタル（以下、「篩下線状メタル」という。）を含む篩下物を振動フィーダによって搬送しつつ、前記篩下線状メタルをくし型に形成された掛止部を備えたくし型除去装置の前記掛止部によって絡め捕ることにより前記篩下物から前記篩下線状メタルを分別することを特徴とする線状メタルの除去方法。
【請求項３】
請求項２に記載の線状メタルの除去方法において、
前記くし型除去装置によって前記篩下線状メタルが除かれた篩下物を前記振動フィーダの下流側に配置された搬送コンベア上に移載して回収するステップと、
前記篩下線状メタルが除かれた篩下物を回収した後、前記ローラスクリーンを停止して、前記くし形除去装置の掛止部に絡め捕られた前記篩下線状メタルをしごき落とすことにより当該篩下線状メタルを前記搬送コンベアで回収するステップと、
を備えていることを特徴とする線状メタルの除去方法。
【請求項４】
請求項３に記載の線状メタルの除去方法において、
前記篩下線状メタルは、前記搬送コンベアによって前記篩下物の回収方向とは反対側に搬送することによって回収することを特徴とする線状メタルの除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線状メタルの除去方法に関し、さらに詳しくは、処理対象物に含まれる銅線屑や針金などの金属製の線状物を効率よく取り除くための線状メタルの除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品や廃プリント基板等のリサイクル原料には銅、ニッケル、金、銀等の様々な有価金属が含まれている。近年では、リサイクル原料に含まれる有価金属含有量の多さから「都市鉱山」と呼ばれ、金属の製錬事業においてリサイクル原料の重要性は非常に高まっている。
【０００３】
例えば、リサイクル原料から有価金属の一つである銅を回収するために銅製錬における乾式製錬工程に導入することが行われている。十分に破砕されたリサイクル原料であれば溶錬炉に精鉱と共に投入することが可能であり、また、銅塊として取り扱える大きさであれば錬銅炉に投入することにより高効率で銅を回収することが可能となる。従って、リサイクル原料から有価金属を回収するためにはリサイクル原料を予め選別し、破砕するといった前処理が必要となる（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１０５５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
リサイクル原料に含まれる有価金属は、金属酸化物、粉状メタル、箔メタル、メタル塊、線状メタルなどの様々な形態で含まれている。このようなメタルの分別はこれまでは振動スクリーンを用いて行われていた。しかしながら、振動スクリーンでは、スクリーン上にメタルが過剰に堆積した場合には篩分が出来ずにトラブルとなり、作業が停止する場合がある。この場合、作業員がスクリーン上のメタル分を取り除くことになるが、この間は作業がストップしてしまうのでこのような作業の必要が生じないようにすることが好ましい。
【０００６】
また、振動スクリーンによる篩分作業において最も問題になるのは銅線屑や針金のような線状メタルである。リサイクル原料には線状メタルが多量に含有されている。そして、振動スクリーン上に残る線状メタルは相互に絡み合ってスチールウールのような綿状になっているためスクリーンに引っ掛かってしまい、その除去に手間を要する。
【０００７】
一方、線状メタルが絡み合った状態となっていない場合、すなわち、紐状（リボン状）又は棒状の線状メタルのような場合には振動スクリーンの網目を縦方向に通過してしまうことがある。網目を通過した紐状又は棒状の線状メタルは破砕機での粉砕が困難であり、しかも紐状又は棒状の線状メタルが破砕機の入口や出口に詰まってしまい破砕機が操業不良となるといったトラブルを引き起こす原因ともなる。
【０００８】
かかる問題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、リサイクル原料に含まれる絡み合った状態の線状メタルをローラスクリーンによって取り除き、さらにローラスクリーンを通過した紐状又は棒状の線状メタルを「くし型」の掛止部を備えたくし型除去装置によって自動で除去するようにすることで連続したリサイクル原料の分別処理が可能となることを見出した。そこで、本発明は、処理対象物に含まれる銅線屑や針金などの金属製の線状物を効率よく取り除くための線状メタルの除去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】
【０００９】
上記課題を解決するため請求項１に記載の本発明は、銅線屑や針金などの線状メタルを含む処理対象物から前記線状メタルを分別するための線状メタルの除去方法において、回転可能なローラを所定の隙間を設けて複数配置して形成されたローラスクリーン上に前記処理対象物を供給し、前記処理対象物に含まれる線状メタルであって前記ローラスクリーンによって搬送される線状メタルを篩上線状メタルとして分別し、系外へ排出することを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決するため請求項２に記載の本発明は、銅線屑や針金などの線状メタルを含む処理対象物から前記線状メタルを分別するための線状メタルの除去方法において、回転可能なローラを所定の隙間を設けて複数配置して形成されたローラスクリーンの前記ローラ間の隙間を通過した線状メタル（以下、「篩下線状メタル」という。）を含む篩下物を振動フィーダによって搬送しつつ、前記篩下線状メタルをくし型に形成された掛止部を備えたくし型除去装置の前記掛止部によって絡め捕ることにより前記篩下物から前記篩下線状メタルを分別することを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決するため請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載の線状メタルの除去方法において、前記くし型除去装置によって前記篩下線状メタルが除かれた篩下物を前記振動フィーダの下流側に配置された搬送コンベア上に移載して回収するステップと、前記篩下線状メタルが除かれた篩下物を回収した後、前記ローラスクリーンを停止して、前記くし形除去装置の掛止部に絡め捕られた前記篩下線状メタルをしごき落とすことにより当該篩下線状メタルを前記搬送コンベアで回収するステップとを備えていることを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決するため請求項４に記載の本発明は、請求項３に記載の線状メタルの除去方法において、前記篩下線状メタルは、前記搬送コンベアによって前記篩下物の回収方向とは反対側に搬送することによって回収することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
発明によれば、処理対象物、例えば、リサイクル原料から絡み合った状態の線状メタル及び紐状若しくは棒状の線状メタルであってローラスクリーン上を搬送されて分別された篩上線状メタルとローラスクリーンのローラの間を落下した紐状又は棒状の線状メタルである篩下線状メタルを効率的に取り除くことができるので線状メタル除去の作業時間を短縮することが可能となるという効果がある。そして、従来のような除去作業から作業員を解放すると共に安全性を確保することができるという効果がある。さらに、線状メタルの混入による破砕機の操業不良を防止してリサイクル原料の処理を連続して行うことができるという効果がある。これにより、有価金属の再利用を効率よく行うことが可能となる。
【００１４】
本発明によれば、有価金属を含むリサイクル原料からの線状メタルの除去において好適に利用可能であるが、これに限らず、種々の処理対象物から線状メタルを除去する場合のすべてに適用可能である。リサイクル原料における線状メタルは、銅線屑が主であるが、他にも例えば、電線屑や針金屑のような金属線状物にも適用可能である。また線状メタルは必ずしも直線状である必要はなく、折れ曲がっていても同様に効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】線状メタルの除去装置の説明図である。
【図２】振動フィーダ上に落下した線状メタルをくし型除去装置で絡め捕る状態を示す説明図である。
【図３】絡め捕られた線状メタルを取り除く状態を示す説明図である。
【図４】本発明に係る線状メタルの除去方法の一実施形態のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る線状メタルの除去方法について図面を参照しつつ以下詳細に説明する。図１は線状メタルの除去装置の説明図である。図示された線状メタルの除去装置（以下、単に「除去装置」という。）１は、ローラスクリーン１０と、ローラスクリーン１０の下方に配置された振動フィーダ２０と、振動フィーダ２０の搬送面近傍に配置されたくし型除去装置３０と、振動フィーダ２０によって搬送される後述する篩下物及び篩下線状メタル６を搬送する搬送コンベア４０を備えて構成されている。
【００１７】
［処理対象物］
初めに、処理対象物としては、銅線屑や針金などの金属線状物（線状メタル）を含む様々な処理物を対象とすることができるが、本実施形態では、電子部品や廃プリント基板等のリサイクル原料を一例として説明する。尚、処理対象物の一つである電子部品や廃プリント基板等のリサイクル原料は、特に前処理を必要としないが、焼却処理することによって基板等を構成する合成樹脂等の有機物を予め除去しておく方が分別の効果は高い。
【００１８】
［ローラスクリーン１０］
ローラスクリーン１０は、処理対象物であるリサイクル原料を形状によって選別する装置であり、所定の間隔で配置された複数のローラ１１，１１が連設されて形成されている。ローラ１１，１１は図示しない動力源からの動力によって正逆方向に回転可能に形成されている。ローラ１１，１１上に投入されたリサイクル原料をローラ１１，１１の回転によって回転方向に搬送しながらローラ１１，１１間に設けられた隙間よりも大きな塊状物の他、絡み合った状態の線状メタル及び横になった状態の紐状又は棒状の線状メタル（篩上線状メタル５）を篩上物としてローラ１１，１１の回転方向に搬送する。一方、ローラ１１，１１の隙間よりも小さなサイズの金属酸化物、粉状メタル、箔メタル、メタル塊や、ローラ１１，１１の間を縦に通過した紐状又は棒状の線状メタル（篩下線状メタル６）を篩下物として落下させることによってそれぞれを分別する。初めにローラスクリーン１０によって予め塊状物や篩上線状メタル５を除いておくことで後工程の振動フィーダ２０による作業の負荷を大幅に減らすことができる。
【００１９】
ローラ１１，１１は、搬送方向に対して登り勾配が設けられており、登り終点が排出部とされている。ローラ１１，１１の傾斜角度は適宜の角度とすることができるが、例えば搬送方向に５°〜１５°の登り角度としたり、それよりも大きな角度或いは小さな角度としてもよい。もちろん、ローラ１１，１１は水平に配置することもできる。
【００２０】
ローラ１１，１１の相互の間隔は、処理対象物に応じて適宜に設定することができるが、電子部品や廃プリント基板等のリサイクル原料から銅線屑のような線状メタルを除去する場合にはローラ１１，１１の間隔は目幅１９ｍｍ×３５ｍｍより小さいものとすることが好ましい。また、ローラ１１，１１の形状は断面が略円形状の円柱状のローラでもよいが、断面が略三角形状の三角柱ローラとすることが好ましい。ローラ１１，１１が円柱状の場合にはリサイクル原料を滑らかに搬送するが、三角柱の場合には搬送中にリサイクル原料を跳ね上げることよってより振動を与えることになるからである。尚、ローラ１１，１１は、三角柱のみならず、四角柱やその他の多角柱など、断面を非円形状とすることで同様の効果が期待できる。
【００２１】
このように、ローラスクリーン１０はローラ１１，１１の間隔や傾斜角度を適宜に調整することにより分離する篩下物の大きさや形状を調整することができる。ここで、ローラ１１，１１の隙間よりも長い紐状又は棒状の線状メタルは横になった状態であればローラ１１，１１の隙間から落下することはないが、縦になった状態の場合にはローラ１１，１１の隙間から振動フィーダ２０上に落下することがある。そのため、ローラスクリーン１０によって搬送される線状メタルを篩上線状メタル５、ローラ１１，１１の間を落下した線状メタルを篩下線状メタル６として回収を行う。尚、篩下線状メタル６は、粉状物及び粒状物と同様に、篩下物としてローラ１１，１１の下に落下するが、最終的には粉状物及び粒状物と分別されて回収される。
【００２２】
［振動フィーダ２０］
振動フィーダ２０は、図示しない駆動手段によってトラフを振動させ、この振動によってトラフ上に投入された被搬送物を搬送する搬送装置である。除去装置１の振動フィーダ２０は公知の構造のものであり、構造等に関する詳しい説明は省略する。振動フィーダ２０は、ローラスクリーン１０の下部側に配置されており、ローラスクリーン１０のローラ１１，１１の間の隙間を通過することによって篩い分けされた篩下線状メタル６を含む篩下物が振動フィーダ２０上に落下するようになっている。尚、本実施形態では振動フィーダ２０の搬送方向前方の排出側が低くなるような傾斜が設けられている。
【００２３】
［くし型除去装置３０］
くし型除去装置３０は、図１〜３に示すように、振動フィーダ２０の搬送方向に対して直交する方向、すなわち、振動フィーダ２０の幅方向に配置されたくし型のくし歯を備えた掛止部３１によって振動フィーダ２０上を搬送されてくる篩下線状メタル６を絡め捕る装置である。くし型除去装置３０は、所定間隔で取り付けられた複数のくし歯によってくし型に形成された掛止部３１を有し、掛止部３１は図示しない駆動手段によって前後に前進後退可能とされている。そして、振動フィーダ２０によって搬送される篩下物内に掛止部３１を差し込むようにして位置させることで篩下線状メタル６をくし型に形成された掛止部３１で絡め捕る。篩下線状メタル６は、くし型除去装置３０によって絡め捕られているので篩下線状メタル６以外の篩下物である粉状物及び粒状物を回収することができる。そして、ローラスクリーン１０を停止させ、くし型除去装置３０の掛止部３１を後方に後退させることにより絡め捕られた篩下線状メタル６を掛止部３１からしごき落とすことにより振動フィーダ２０上に落下させて篩下線状メタル６を回収することができる。
【００２４】
［搬送コンベア４０］
振動フィーダ２０の下流側には搬送コンベア４０が配置されている。搬送コンベア４０は、各種のコンベアが利用可能であるが、例えばベルトコンベアが好適に利用することができ、さらに好ましくは搬送方向が正逆方向へ転換できるものであるとよい。本実施形態では搬送コンベア４０として正逆方向への搬送可能なベルトコンベアとされている。尚、ベルトコンベアは公知であるため構造についての詳しい説明は省略する。振動フィーダ２０の排出側と搬送コンベア４０の間には排出シュート８が設けられており、振動フィーダ２０によって搬送される篩下物や篩下線状メタルを搬送コンベア４０上に案内するようになっている。また、ローラスクリーン２０の排出部側には排出シュート９が設けられており、篩上線状メタル５を系外へ排出できるようになっている。
【００２５】
ローラスクリーン１０と振動フィーダ２０を同時に動作させた状態でリサイクル原料の篩分を行うと、ローラ１１，１１上の篩上線状メタル５は篩上物としてローラスクリーン１０の排出部側へ搬送され、排出シュート９によって系外へ排出される。一方、ローラスクリーン１０のローラ１１，１１の隙間を落下した篩下線状メタル６を含む篩下物は振動フィーダ２０によってさらに搬送される。このとき、振動フィーダ２０によって搬送される篩下物内にくし型除去装置３０の掛止部３１を差し込むように位置させることで篩下線状メタル６を掛止部３１で絡め捕る。篩下線状メタル６はくし型除去装置３０によって絡め捕られているので篩下線状メタル６以外の篩下物である粉状物及び粒状物を振動フィーダ２０によって回収することができる。そして、ローラスクリーン１０を停止させ、排出シュート８を介して振動フィーダ２０上の粉状物及び粒状物を回収した後、くし型除去装置３０の掛止部３１を後方に移動させることにより絡め捕られた篩下線状メタル６がしごき落とされて振動フィーダ２０上に落下する。そして、篩下線状メタル６は排出シュート８によって搬送コンベア４０上に移載される。このとき、搬送コンベア４０を逆転させることで粉状物及び粒状物とは反対側から紐状の線状メタル６を回収することができる。
【００２６】
次に、本発明に係る線状メタルの除去方法について、上述した除去装置１の動作と共に説明する。図４は本発明に係る線状メタルの除去方法の一実施形態のフローチャートである。
【００２７】
初めに、処理対象物である有価金属を含む電子部品や廃プリント基板等を焼却処理したリサイクル原料を図示しないホッパを介してローラスクリーン１０上に投入する（ステップＳ１）。ローラスクリーン１０のローラ１１，１１は略三角柱形状とされているのでリサイクル原料はローラ１１，１１によって跳ね上げられながら搬送され、絡み合った線状メタルや横になった状態の紐状又は棒状の線状メタルは篩上線状メタル５としてローラ１１，１１上を搬送され、ローラ１１，１１の隙間から落下した紐状又は棒状の線状メタルは篩下線状メタル６として粉状物や粒状物と共に篩下物として分別される。そして、篩上線状メタル５はローラスクリーン１０の前方の排出部へ向かって搬送され、排出シュート９を介して系外へ排出される（ステップＳ２）。一方、ローラ１１，１１の隙間から振動フィーダ２０上に落下した篩下線状メタル６を含む篩下物は振動フィーダ２０によってさらに搬送される。
【００２８】
振動フィーダ２０上の篩下線状メタル６を含む篩下物に対して型除去装置３０の掛止部３１を挿入し、搬送面近傍に位置させたくし型除去装置３０の掛止部３１によって篩下線状メタル６を絡め捕る（ステップＳ３）。篩下線状メタル６は掛止部３１によって搬送が阻止されているので篩下線状メタル６以外の篩下物は排出シュート８を介して搬送コンベア４０へ案内され、搬送コンベア４０によって回収される（ステップＳ４）。
【００２９】
そして、くし型除去装置３０の掛止部３１に絡め捕られた篩下線状メタル６がある程度溜まったら、ローラスクリーン１０を一旦停止させ（ステップＳ５）、排出シュート８を介して振動フィーダ２０上の粉状物及び粒状物を回収した後、くし型除去装置３０の掛止部３１から篩下線状メタル６をしごき落とし（ステップＳ６）、振動フィーダ２０上に落下させる。振動フィーダ２０上に落下した篩下線状メタル６は排出シュート８を介して搬送コンベア４０上に案内される。このとき、搬送コンベア４０を篩下物の排出方向とは逆方向に搬送することで篩下物とは反対側から篩下線状メタル６を回収することができる（ステップＳ７）。篩下線状メタル６の回収が終了したら、ローラスクリーン１０を再び動作させ、リサイクル原料を投入する。このようなステップを繰り返すことにより処理対象物である炉サイクル原料から線状メタル５，６の分別を行うことができる。尚、篩下線状メタル６が除かれて回収された篩下物はローラーミル等の破砕機によって細かく粉砕され、例えば、溶錬炉や錬銅炉に装入されて有価金属である銅の回収が行われる。
【実施例１】
【００３０】
次に、本発明の実施例を示すが、以下の実施例に本発明が限定されることを意図するものではない。
処理対象物：リサイクル原料（元原料  電子部品屑、廃プリント基板、粒度範囲０〜２０ｍｍ）１８２．９ｔ（線状メタル原単位１．２０ｋｇ／ｔ、線状メタル量２１９．５ｋｇ）をローラスクリーン（大原鉄工株式会社製、型式ＯＭＲ２−４０１６）に供した。ローラ目幅は１９ｍｍ×３５ｍｍに調整し、三角柱ローラを使用した。また、ローラスクリーンの傾斜角は５°とした。ローラスクリーンへのリサイクル原料の供給は３回に分けて行った。すなわち、１回目が６１．１ｔ、２回目が５８．５ｔ、３回目が６３．３ｔで合計１８２．９ｔである。そして、ローラスクリーンによって回収された篩上線状メタルは１回目が５２．３ｋｇ、２回目が３０．２ｋｇ、３回目が４１．０ｋｇで合計１２３．５ｋｇであり、ローラスクリーンによる篩上線状メタルの除去率は５６％であった。
【実施例２】
【００３１】
実施例１における元原料であるリサイクル原料（元原料  電子部品屑、廃プリント基板、粒度範囲０〜２０ｍｍ、線状メタル原単位１．２０ｋｇ／ｔ、）を、くし型除去装置を備えた振動フィーダによってさらに処理を行った。くし型除去装置の概略は上述のとおりであり、くし型除去装置を振動フィーダの搬送路の中央部に設置した。くし型除去装置は、掛止部３１のくし歯として１０ｍｍ×１０ｍｍ、長さ４００ｍｍの角型鋼を用いたものであり、その先端は振動フィーダ搬送面上に配置した。尚、角型鋼はピッチ７５ｍｍ、５０ｍｍ、３０ｍｍ、２５ｍｍで試験を実施した。くし型除去装置によって絡め捕った線状メタルを回収し、重量測定した。７５ｍｍピッチの時、回収した線状メタルの重量は２６ｋｇであり、くし型除去装置による選別後の粉砕機へ供給するリサイクル原料の線状メタル原単位は０．９１ｋｇ／ｔまで低減し、くし型除去装置による線状メタル除去率は２５％であった。また、５０ｍｍ、３０ｍｍ、２５ｍｍピッチでの除去率はそれぞれ１８％、７９％、６６％であった。
【００３２】
［比較例１］
線状メタル原単位１．２０ｋｇ／ｔのリサイクル原料をローラスクリーンによる選別を行わずに、振動スクリーンのみにより分離したところ、篩上に銅線屑と思われる線状メタルが滞留したため振動スクリーンの運転を停止した。作業員の手によりこれを除いたが１０分／回を要した。その際の作業員の手による線状メタル回収量は１００ｋｇ／日、除去作業のための原料供給停止は線状メタル７．２ｋｇ処理ごと（１回／ｈ×２０ｈ／日）に生じた。
【００３３】
以上の結果から本発明により、リサイクル原料から線状メタルを効率よく分離することができ、線状メタル回収のための原料供給停止時間の短縮及び破砕工程で発生する停止トラブルの頻度が激減することが実証された。
【符号の説明】
【００３４】
１      線状メタルの除去装置
５      篩上線状メタル
６      篩下線状メタル
８      排出シュート
９      排出シュート
１０      ローラスクリーン
１１      ローラ
２０      振動フィーダ
３０      くし型除去装置
３１      掛止部
４０      搬送コンベア
【図１】
2017170388.tif 000003
【図２】
2017170388.tif 000004
【図３】
2017170388.tif 000005
【図４】
2017170388.tif 000006