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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201380003692.9 (22)申请日 2013.10.10 2013-130943 2013.06.21 JP C22B 7/00(2006.01) C04B 35/66(2006.01) F23G 7/00(2006.01) (71)申请人三菱综合材料株式会社 地址日本东京 (72)发明人小隈信博 田中史人 (74)专利代理机构北京德琦知识产权代理有限 公司 11018 代理人康泉 宋志强 (54) 发明名称 再利用原料的处理方法 (57) 摘要 本发明提供一种含有有价金属的再利用原料 的处理方法,其具备:在内壁使用Al 2 O。
2、 3 -Cr 2 O 3 的含 有率为70以上的耐火物质的旋转窑炉(2)内导 入含有有价金属的再利用原料(W)的工序;在所 述旋转窑炉(2)内导入以SiO 2 为主成分的添加剂 (A),由此提高沿着所述内壁流动的炉渣(S)的粘 性,使所述再利用原料(W)以至少所述再利用原 料(W)的一部分以上暴露于炉内的状态附着于粘 性得到提高的所述炉渣(S)的工序;及使附着于 所述炉渣(S)的所述再利用原料(W)在所述旋转 窑炉(2)内燃烧、熔融的工序。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.04.29 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2013/077577 20。
3、13.10.10 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书11页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104395485 A (43)申请公布日 2015.03.04 CN 104395485 A 1/1页 2 1.一种再利用原料的处理方法,所述再利用原料含有有价金属,所述处理方法具备: 在内壁使用Al 2 O 3 -Cr 2 O 3 的含有率为70以上的耐火物质的旋转窑炉内导入含有有价 金属的再利用原料的工序; 在所述旋转窑炉内导入以SiO 2 为主成分的添加剂,由此提高沿着所述内壁流动的炉渣 的粘性,使所述再利用原料以至少所。
4、述再利用原料的一部分以上暴露于炉内的状态附着于 粘性得到提高的所述炉渣的工序;及 使附着于所述炉渣的所述再利用原料在所述旋转窑炉内燃烧、熔融的工序。 2.根据权利要求1所述的再利用原料的处理方法,其中, 还具备向所述旋转窑炉内导入可燃性粉碎废料的工序, 将所述添加剂相对于导入所述旋转窑炉内的所述再利用原料的重量、所述粉碎废料的 重量及所述添加剂的重量之和的重量比设为0.0035以上。 3.根据权利要求1或2所述的再利用原料的处理方法,其中, 还具备向所述旋转窑炉内导入所述再利用原料及具有可燃性的粉碎废料中的至少任 一个的工序, 通过从预先导入所述旋转窑炉内来燃烧的所述再利用原料、所述粉碎废料及。
5、所述炉渣 中的任一个引火来使所导入的所述再利用原料及所述粉碎废料中的至少任一个燃烧,由此 维持所述旋转窑炉内的燃烧、熔融状态。 权 利 要 求 书CN 104395485 A 1/11页 3 再利用原料的处理方法 技术领域 0001 本发明涉及一种用于利用旋转窑炉燃烧、熔融包含有价金属(Cu、Au、Ag、Pt、Pd 等)的废弃电子组件或废弃电子基板等再利用原料并回收所述有价金属的再利用原料的 处理方法。 0002 本申请主张基于2013年6月21日于日本申请的日本专利申请2013-130943号的 优先权,并将其内容援用于此。 背景技术 0003 电子基板、可挠性基板、IC芯片、移动电话、PC。
6、等电子设备或电冰箱等家用电器、 汽车等废弃物中含有可燃性树脂材料等,并且含有铁(Fe)和铝(Al)及除此以外的有价金 属,例如铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)等。因此,提出将这些废弃物作为再利 用原料来进行再利用。 0004 具体而言,例如,使前述废弃物在旋转窑炉中燃烧、熔融(本说明书中所说的“燃 烧、熔融”是指“燃烧和/或熔融”)来作为炉渣,并轧碎从该旋转窑炉排出的炉渣来作为碎 块。而且,在后工序中将碎块导入铜冶炼炉等来进行冶炼处理,由此进行回收前述有价金 属。 0005 以往,作为将含有有价金属的再利用原料导入旋转窑炉内并使其燃烧、熔融来进 行处理的再利用原料的处。
7、理方法,已知有例如下述专利文献13中记载的方法。 0006 专利文献1中,通过添加包含CaO的炉渣熔融剂来调整在旋转窑炉内熔融的炉渣 (熔体)的碱度(CaO/SiO 2 重量比)(降低炉渣的粘性),从而提高炉渣的流动性。由此,通 过比重差从炉渣中分离熔融金属并排出它们。并且,考虑对如此提高碱度的炉渣的耐腐蚀 性,作为旋转窑炉的内壁使用由以MgO为主成分的碱性镁砂系耐火材料构成的砖块(耐火 物质)。 0007 专利文献2中,对导入旋转窑炉内的包含金属的废弃物(再利用原料)添加含水 污泥。由此缓和废弃物在炉内的燃烧,扩大炉内的燃烧带而抑制局部的温度上升,由此防止 耐火物质层的劣化。 0008 专利。
8、文献3中,将通常例如设为1400左右的旋转窑炉内的温度维持为600 700的低温,从而防止过热引起的旋转窑炉的耐久性的降低。而且,在该旋转窑炉的下游 侧连设层燃炉,由此使可燃物质以二阶段燃烧。 0009 并且,如这些专利文献13所示,通常在旋转窑炉内设置有用于燃烧、熔融再利 用原料等的燃烧炉。 0010 专利文献1:日本特开2001-096252号公报 0011 专利文献2:日本特开2009-063286号公报 0012 专利文献3:日本特开2009-222288号公报 0013 然而,上述以往的再利用原料的处理方法中,存在下述课题。 0014 专利文献1的方法中,由于迅速流动的炉渣,砖块(耐。
9、火物质)易损耗(磨耗)。 说 明 书CN 104395485 A 2/11页 4 并且,由于炉渣的流动性较高,有时导入旋转窑炉内的再利用原料整体被炉渣浸湿或埋没 于炉渣内,再利用原料与燃烧空气的接触受阻,该再利用原料的燃烧变得不稳定。 0015 具体而言,再利用原料及其周围的已凝固的炉渣未充分燃烧、熔融就排出至炉外, 或者在炉内流动期间突然燃烧而使炉内温度急剧变化,有可能影响处理效率。 0016 并且,由以MgO为主成分的碱性镁砂系耐火材料构成的砖块等耐火物质的硬度较 低,因此由于在炉内流动的熔融前的固体状的再利用原料或已凝固的炉渣的摩擦而易磨 损,不适于废弃基板等再利用原料的处理。 0017。
10、 并且,专利文献2的方法中,由于水分,由以MgO为主成分的碱性镁砂系耐火材料 构成的砖块(耐火物质)脆化(熟化),从而有可能易损耗。 0018 并且,专利文献3的方法中,再利用原料的形状在处理前后并没有太大变化,因此 需要在前工序或后工序中以破碎机等进行轧碎等来调整形状,处理费用(轧碎成本)增大。 0019 并且,如专利文献13,在旋转窑炉内设置燃烧炉,在处理再利用原料时使燃烧 炉燃烧,由此加热再利用原料等并使其燃烧、熔融的方法中,有可能由于燃烧炉的燃烧火 焰,砖块(耐火物质)被局部加热而损耗。并且,用于使燃烧炉燃烧的重油或气体等燃料费 用(运转成本)增大。 发明内容 0020 本发明是鉴于这。
11、种情况而完成的,其目的在于提供一种再利用原料的处理方法, 所述处理方法能够通过使导入旋转窑炉内的再利用原料稳定地燃烧、熔融来稳定地维持处 理效率,并且能够抑制用作旋转窑炉的内壁的耐火物质的脆化和损耗来提高耐久性,在炉 内升温时(运转准备时)等以外的通常运行时,能够在旋转窑炉内不使燃烧炉燃烧而燃烧、 熔融处理再利用原料来削减运转费用。 0021 本发明的一方式的再利用原料的处理方法为含有有价金属的再利用原料的处理 方法,其具备:在内壁使用Al 2 O 3 -Cr 2 O 3 的含有率为70以上的耐火物质的旋转窑炉内导入 含有有价金属的再利用原料的工序;在所述旋转窑炉内导入以SiO 2 为主成分的。
12、添加剂,由 此提高沿着所述内壁流动的炉渣的粘性,使所述再利用原料以至少所述再利用原料的一部 分以上暴露于炉内的状态附着于粘性得到提高的所述炉渣的工序;及使附着于所述炉渣的 所述再利用原料在所述旋转窑炉内燃烧、熔融的工序。 0022 根据本发明的再利用原料的处理方法,在旋转窑炉内导入以SiO 2 为主成分的添加 剂(具体而言,以SiO 2 为主成分的例如石英砂、石英石、铸造砂等),提高在该旋转窑炉的内 壁流动的炉渣的粘性,因此导入该旋转窑炉内的再利用原料与高粘度的炉渣接触时,以至 少其一部分以上暴露于炉内的状态附着。由此,再利用原料可靠地与燃烧空气接触而稳定 地燃烧、熔融。 0023 并且,再利。
13、用原料在附着于在炉内的内壁流动的炉渣的状态下燃烧、熔融,随着旋 转窑炉的旋转,围绕该旋转窑炉的轴线旋转的同时朝向沿着轴线方向的下游侧,例如以描 绘螺旋的方式流动。因此,旋转窑炉内的温度分布易变均匀。 0024 因此,能够将再利用原料的处理效率稳定地维持为较高水平。并且,再利用原料变 得易可靠地熔融,因此能够节省如以往的、例如在后工序中以破碎机等轧碎以包含不熔残 渣(固体状部分)的状态排出至炉外的炉渣的无用的工序或费用。 说 明 书CN 104395485 A 3/11页 5 0025 而且,关于用作上述添加剂的硅酸质成分,在将在该旋转窑炉中处理的排出炉渣 导入后工序中的例如铜精炼炉等来回收有价。
14、金属的冶炼工序中用作副原料。因此,具有这 种后工序时,无需从炉渣去除硅酸质成分的处理工序。 0026 并且,在旋转窑炉内,附着于炉渣的再利用原料稳定地燃烧的同时进行流动,因此 重新导入炉内的再利用原料易燃起。由此,在炉内升温时(运转准备时)等以外的通常运 行时(处理再利用原料时),无需如以往那样在旋转窑炉内使燃烧炉燃烧就能够稳定地维 持炉内的燃烧火焰来连续燃烧、熔融处理再利用原料。即,根据本发明,能够抑制由燃烧炉 的加热引起的砖块等耐火物质的局部损耗,且能够削减燃料费用。 0027 并且,作为旋转窑炉的内壁使用Al 2 O 3 -Cr 2 O 3 系(氧化铝氧化铬系)砖块等耐火 物质,而非碱性。
15、镁砂系耐火材料,因此能够抑制耐火物质由于炉内的水分等的影响而脆化 的现象。并且,将Al 2 O 3 -Cr 2 O 3 的含有率设为70以上,由此能够确保对SiO 2 的耐性。并且, Al 2 O 3 -Cr 2 O 3 系耐火物质的硬度较高,因此即使在炉内流动的未熔解的固体状再利用原料或 炉渣的凝固物摩擦也不易损耗,充分确保耐久性。另外,作为用于旋转窑炉的内壁的耐火物 质,除了上述砖块以外,例如可举出铸件、预铸块等。 0028 通过以上,根据本发明,能够通过简单的设备及方法实现炉渣的性状的控制、炉内 的燃烧状态的调整及耐火物质的损耗防止。 0029 即,能够稳定地燃烧、熔融导入旋转窑炉内的再。
16、利用原料,由此能够稳定地维持处 理效率。并且,能够抑制用作旋转窑炉的内壁的耐火物质的脆化和损耗来提高耐久性,在炉 内升温时(运转准备时)等以外的通常运行时,能够在旋转窑炉内不使燃烧炉燃烧而燃烧、 熔融处理再利用原料来削减运转费用。 0030 另外,优选将添加剂相对于导入旋转窑炉内的再利用原料的重量及添加剂的重量 之和的重量比设为0.0035以上。通过如此,容易更可靠地得到上述的由向炉内导入添加剂 而产生的作用效果。 0031 并且,本发明的其他方式的再利用原料的处理方法还具备向所述旋转窑炉内导入 可燃性粉碎废料的工序,可将所述添加剂相对于导入所述旋转窑炉内的所述再利用原料的 重量、所述粉碎废料。
17、的重量及所述添加剂的重量之和的重量比设为0.0035以上。 0032 此时,由于导入旋转窑炉内的添加剂(以SiO 2 为主成分的硅酸质成分)相对于再 利用原料的重量、粉碎废料的重量及添加剂的重量之和(以下,简称为总导入量)的比为 0.0035以上,因此容易更可靠地得到上述的由向炉内导入添加剂而产生的作用效果。 0033 具体而言,本发明中,即使导入炉内的添加剂的重量与总导入量相比设为如上述 比(例如0.0035)那样非常小的值(导入炉内的添加剂为极少量),但由于由硅酸质成分构 成的添加剂为粘稠质,因此在炉内不会迅速溶于炉渣整体。因此,易得到容易使再利用原料 附着于炉渣表面的作用效果。 0034。
18、 另外,上述比小于0.0035时,有可能难以充分得到上述的使再利用原料附着于炉 渣的作用效果。 0035 并且,处理再利用原料时,为了不使用燃烧炉而稳定地维持炉内的燃烧状态,优选 将上述比设为0.5以下。由此,防止如在再利用原料彼此之间夹杂添加剂等,而抑制它们的 延烧(燃烧转移)的现象。 0036 并且,本发明的其他方式的再利用原料的处理方法还具备向所述旋转窑炉内导入 说 明 书CN 104395485 A 4/11页 6 所述再利用原料及具有可燃性的粉碎废料中的至少任一个的工序,可通过从预先导入所述 旋转窑炉内而燃烧的所述再利用原料、所述粉碎废料及所述炉渣中的任一个引火来使所导 入的所述再利。
19、用原料及所述粉碎废料中的至少任一个燃烧,由此维持所述旋转窑炉内的燃 烧、熔融状态。 0037 此时,通过将具有可燃性的再利用原料及粉碎废料中的至少任一个导入炉内,旋 转窑炉内的燃烧、熔融状态得以稳定。 0038 即,重新导入炉内而附着于炉渣的再利用原料或粉碎废料从此前导入炉内而以附 着于炉渣的状态燃烧的再利用原料、粉碎废料及炉渣中的任一个可靠地引火而燃烧。由此, 稳定地维持炉内的燃烧状态。 0039 而且,通过调整导入旋转窑炉内的再利用原料的分量(导入量)及粉碎废料的分 量(导入量)中的至少任一个,能够将炉内温度调整在规定范围。即,无需如以往那样对炉 内的温度调整使用燃烧炉,能够大幅削减燃料费。
20、用。 0040 另外,轧碎废弃家用电器和废弃汽车等废弃物而得到的粉碎废料中,虽然极少但 含有铜配线等有价金属。因此,在后工序中回收导入旋转窑炉的粉碎废料中的有价金属。 0041 根据本发明的再利用原料的处理方法,能够稳定地燃烧、熔融导入旋转窑炉内的 再利用原料,由此能够稳定地维持处理效率。并且,能够抑制用作旋转窑炉的内壁的耐火物 质的脆化和损耗来提高耐久性。在炉内升温时(运转准备时)等以外的通常运行时,能够 在旋转窑炉内不使燃烧炉燃烧而燃烧、熔融处理再利用原料来削减运转费用。 附图说明 0042 图1是表示用于说明本发明的一实施方式所涉及的再利用原料的处理方法的再 利用原料的处理设备的剖视图。。
21、 具体实施方式 0043 以下,参考图1对用于说明本发明的一实施方式所涉及的再利用原料的处理方法 的再利用原料的处理设备10进行说明。 0044 该再利用原料的处理设备10进行用于回收例如电子基板、可挠性基板、IC芯片、 移动电话、PC等电子设备或电冰箱等家用电器、汽车等废弃物(以下简称为再利用原料)中 包含的铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)等有价金属的处理。 0045 图1中,再利用原料的处理设备10中,向旋转窑炉2内导入再利用原料W并使其 燃烧、熔融来进行处理,由此作为炉渣S,轧碎从该旋转窑炉2排出的炉渣S来作为碎块R。 而且,在未图示的后工序中,将所述碎块R导入。
22、铜冶炼炉等来进行冶炼处理,由此回收前述 有价金属。 0046 本实施方式的再利用原料的处理设备10具有搬入机构1、旋转窑炉2、二次燃烧室 3及水淬凹槽4。 0047 搬入机构1具备有通过传送带搬入再利用原料W的搬入部12。另外,可设置具备 能够将再利用原料W导入旋转窑炉2的导入口22的滑槽等的搬入部(未图示)来代替(或 一同)使用具备传送带的搬入部12。 0048 旋转窑炉2具有以沿着水平方向的方式延伸的圆筒状躯体部21。具体而言,躯体 说 明 书CN 104395485 A 5/11页 7 部21设置成随着从沿着其轴线(圆筒的中心轴)方向的炉渣S的上游侧的基部朝向下游 侧的开放端部25,逐渐。
23、朝向下方倾斜。并且,躯体部21设为可通过多个旋转机构24绕该躯 体部21的轴线旋转。 0049 躯体部21的内壁使用Al 2 O 3 -Cr 2 O 3 的含有率为70以上的砖块(氧化铝氧化铬 砖块)作为耐火物质。具体而言,Al 2 O 3 的重量与Cr 2 O 3 的重量之和相对于砖块(耐火物质) 整体重量的比为70以上。另外,作为所述砖块中的Al 2 O 3 -Cr 2 O 3 以外的成分,例如可举出 ZrO 2 、SiO 2 、ZrSiO 4 等。 0050 具体而言,若举出本实施方式的砖块的成分比的一例,则Al 2 O 3 -Cr 2 O 3 的含有率为 70、ZrO 2 的含有率约为。
24、20、SiO 2 的含有率约为10,余量为ZrSiO 4 。但是,砖块中的 Al 2 O 3 -Cr 2 O 3 以外的成分和其成分比并不限定于上述内容。 0051 并且,Al 2 O 3 -Cr 2 O 3 的含有率的上限值为100。 0052 另外,作为形成旋转窑炉2的内壁的耐火物质,可利用例如铸件、预铸块等来代替 (或一同)使用上述砖块。 0053 旋转窑炉2的基部上设置有用于向炉内导入具有可燃性的再利用原料W、以SiO 2 为主成分的石英砂、石英石、铸造砂等添加剂(硅酸质成分)A及具有可燃性的粉碎废料D 的导入口22及第一燃烧炉23。旋转窑炉2的开放端部25向二次燃烧室3的下端部内开 。
25、放。 0054 另外,作为上述添加剂A,优选使用以相对于该添加剂A整体的重量比至少含有 50以上的SiO 2 的添加剂。并且,作为上述粉碎废料D,例如使用轧碎废弃家用电器的框体、 门部分或废弃汽车的垫子等废弃物而得到的包含塑胶或海绵等可燃性材料的粉碎废料。 0055 第一燃烧炉23以升温旋转窑炉2的炉内为目的(启动炉内时,即运转准备时)或 以向在处理初期导入炉内的再利用原料W或粉碎废料D的点火为目的而使用。第一燃烧炉 23基本上不会在通常的再利用原料W的处理时(通常运行时,即连续运行时)使用。即,本 实施方式的第一燃烧炉23的目的与如以往的炉内加热用燃烧炉那样用作通常运行时直接 加热再利用原料。
26、的目的不同。 0056 另外,旋转窑炉2的通常运行时,可利用连设于第一燃烧炉23的鼓风扇等空气导 入部26,向炉内送入用于使再利用原料W燃烧的燃烧空气。 0057 二次燃烧室3为以沿着铅直方向的方式延伸的管体,在其下端部设置有通往水淬 凹槽4的炉渣S的排出口31。排出口31的上方的管壁上形成有连通旋转窑炉2的开放端 部25与二次燃烧室3内的开口部32。并且,二次燃烧室3的上端部设置有燃烧气体G的排 出口33,通过导管等与未图示的排气后处理装置连结。 0058 在沿着二次燃烧室3的铅直方向的中间部设置有用于以高温燃烧从旋转窑炉2送 至该二次燃烧室3内的气体的第二燃烧炉34及空气供给管35。 00。
27、59 所述排气后处理装置包括热交换器、用于防止二恶英再合成的骤冷装置、煤尘及 有害气体除害装置等,经由这些装置的排气最终放出至大气中。 0060 水淬凹槽4具有冷却并轧碎从旋转窑炉2的开放端部25向炉外排出的炉渣S的 水槽41及搬出轧碎该炉渣S而得到的碎块R的传送带42。 0061 接着,对使用上述的再利用原料的处理设备10的再利用原料的处理方法进行说 明。 说 明 书CN 104395485 A 6/11页 8 0062 为了燃烧、熔融处理再利用原料W,首选使旋转窑炉2的躯体部21旋转,点火第一 燃烧炉23,使该躯体部21内升温,以使例如成为12001400的规定温度范围。 0063 若躯体。
28、部21内的温度成为适于燃烧、熔融处理再利用原料W的规定温度范围,则 通过搬入部12将再利用原料W搬送至旋转窑炉2的基部,从导入口22导入躯体部21内。 0064 另外,旋转窑方式中,再利用原料W的形状并未特别限定。再利用原料W的形状可 以是粉体状也可以是整体物,只要是能够导入炉内的形状,就能够进行熔融处理。 0065 另外,旋转窑方式以外的其他熔融炉方式(例如气化熔融炉)中,关于再利用原料 的形状,需要预处理或优选为颗粒状化,整体物或压制品为不适当。 0066 并且,与将再利用原料W导入旋转窑炉2内对应地将添加剂A及粉碎废料D导入 炉内。图示的例子中,与再利用原料W一同或分开地从搬入部12通过。
29、导入口22向旋转窑 炉2内导入添加剂A及粉碎废料D。 0067 但是,并不限定于此,可从与再利用原料W的搬入部12不同的其他搬入部向旋转 窑炉2内导入添加剂A及粉碎废料D。 0068 而且,可从旋转窑炉2的导入口22以外设置的其他导入口向炉内导入再利用原料 W、添加剂A及粉碎废料D的至少任一个。对于向炉内导入添加剂A及粉碎废料D的位置, 优选与向炉内导入再利用原料W的位置对应。 0069 在此,本实施方式中,将添加剂A相对于导入旋转窑炉2内的再利用原料W的重 量、粉碎废料D的重量及添加剂A的重量之和的重量比(在此所说的比为,若用各要素的符 号表示各重量,则为“A/(W+D+A)”)设为0.00。
30、35以上。并且,对所述比“A/(W+D+A)”的上 限,并未特别限定,但优选例如为0.5以下。 0070 如此,向旋转窑炉2内导入再利用原料W、粉碎废料D及添加剂A之后,通过第一燃 烧炉23对它们进行点火。确认到点火时,对第一燃烧炉23进行灭火。 0071 另外,优选在对该第一燃烧炉23进行灭火之后,仍持续从第一燃烧炉23的空气导 入部26向旋转窑炉2内送入燃烧空气。但是,并不限定于此,作为向炉内送入燃烧空气的 机构可利用空气导入部26以外的结构(送气机构)。并且,可沿旋转窑炉2的躯体部21的 轴线方向间隔设置多个这种送气机构。 0072 通过再利用原料W、粉碎废料D及添加剂A燃烧、熔融,可燃。
31、物分解而气化,包含金 属的不燃性物质成为熔融状态或半熔融状态而成为在旋转窑炉2内流动的炉渣S。 0073 通过如此,开始旋转窑炉2的连续运行(通常运行),之后,向旋转窑炉2内连续 导入再利用原料W及粉碎废料D中的至少任一个,从预先导入该旋转窑炉2内而燃烧的再 利用原料W、粉碎废料D及炉渣S中的任一个引火来使其燃烧。由此,不使用第一燃烧炉23 而维持旋转窑炉2内的燃烧、熔融状态。 0074 具体而言,优选通过调整导入旋转窑炉2内的整体导入量(例如,以单体导入再利 用原料W或粉碎废料D时为单体的导入量,导入再利用原料W及粉碎废料D双方时为总计 导入量),将旋转窑炉2的温度维持在规定范围。并且,优选。
32、还向旋转窑炉2内按少量连续 导入添加剂A。 0075 另外,本说明书中所说的上述“连续导入”还包括隔开较短间隔而间断地导入的意 思。具体而言,包括如下意思,即对再利用原料W及粉碎废料D中的至少任一个,隔开能够 通过炉内的燃烧火焰可靠地引火及持续燃烧的程度的时间间隔,且以每单位时间至少连续 说 明 书CN 104395485 A 7/11页 9 导入(每单位时间不间断地连续导入)一次以上。 0076 在此,在旋转窑炉2的躯体部21的内壁流动的炉渣S中包括已熔融的添加剂A,其 粘性得到提高。由此,能够使导入旋转窑炉2内的再利用原料W及粉碎废料D以至少其一 部分以上暴露于炉内的状态附着于炉渣S,并使。
33、其燃烧、熔融。 0077 即,抑制导入炉内的再利用原料W及粉碎废料D如以往那样被流动性较高的炉渣 S全部浸湿或沉淀于炉渣S内的现象。再利用原料W及粉碎废料D以暴露于炉内的状态附 着于炉渣S,因此可靠地被引火,并且充分地燃烧、熔融。 0078 形成于旋转窑炉2内的炉渣S沿着躯体部21的倾斜而流动,从该旋转窑炉2的开 放端部25流落到水淬凹槽4的水槽41内,被冷却并轧碎而成为碎块R。水槽41内的碎块 R通过传送带42搬出。如此得到的碎块R通过再利用原料的处理设备10在后工序的铜冶 炼炉等中被冶炼处理,回收有价金属。 0079 并且,在旋转窑炉2内从再利用原料W等产生的气体成分在该旋转窑炉2内燃烧,。
34、 从该旋转窑炉2的开放端部25送至二次燃烧室3。而且,气体成分在该二次燃烧室3中在 800以上的高温下滞留2秒以上,由此例如二恶英等分解,从排出口33作为燃烧气体G向 后处理工序排出。 0080 根据利用以上说明的本实施方式的再利用原料的处理设备10的再利用原料的处 理方法,向旋转窑炉2内导入以SiO 2 为主成分的添加剂A,提高在该旋转窑炉2的内壁流动 的炉渣S的粘性。因此,向该旋转窑炉2内导入的再利用原料W与高粘度的炉渣S接触时, 以至少其一部分以上暴露于炉内的状态附着。由此,再利用原料W可靠地与燃烧空气接触, 因此稳定地燃烧、熔融。 0081 并且,再利用原料W以附着于在炉内的内壁流动的。
35、炉渣S的状态下燃烧、熔融,并 根据旋转窑炉2的旋转,绕该旋转窑炉2的轴线旋转并朝向沿着轴线方向的下游侧,例如以 描绘螺旋的方式流动。因此,旋转窑炉2内的温度分布易变得均匀。 0082 因此,能够将再利用原料W的处理效率稳定地维持在较高水平。并且,再利用原料 W变得易可靠地熔融,因此能够节省如以往那样例如在后工序以破碎机等轧碎以包含不熔 残渣(固体状部分)的状态排出至炉外的炉渣S的无用的工序或费用。 0083 而且,关于用作添加剂的硅酸质成分,将在该旋转窑炉2中处理的碎块R导入在后 工序中的例如铜精炼炉等来回收有价金属的冶炼工序中用作副原料。因此,具有这种后工 序时,无需从碎块R去除硅酸质成分的。
36、处理工序。 0084 并且,在旋转窑炉2内,附着于炉渣S的再利用原料W稳定地燃烧的同时进行流 动,因此重新导入炉内的再利用原料W易燃起。由此,在炉内升温时(运转准备时)等以外 的通常运行时(处理再利用原料W时),无需如以往那样在旋转窑炉内使燃烧炉燃烧就能够 稳定地维持炉内的燃烧火焰来连续燃烧、熔融处理再利用原料W。 0085 即,根据本实施方式,能够抑制由燃烧炉的加热引起的砖块等耐火物质的局部损 耗,且能够削减燃料费用。 0086 并且,作为旋转窑炉2的内壁使用Al 2 O 3 -Cr 2 O 3 系(氧化铝氧化铬系)砖块等耐 火物质,而非碱性镁砂系耐火材料。因此能够抑制耐火物质由于炉内的水分。
37、等的影响而脆 化的现象。 0087 并且,将Al 2 O 3 -Cr 2 O 3 的含有率设为70以上,由此能够确保对SiO 2 的耐性。 说 明 书CN 104395485 A 8/11页 10 0088 并且,Al 2 O 3 -Cr 2 O 3 系耐火物质的硬度较高,因此即使在炉内流动的未熔解的固体 状再利用原料W或炉渣S的凝固物摩擦也不易损耗,能够充分确保耐久性。 0089 通过以上,根据本实施方式,能够通过简单的设备及方法实现炉渣S的性状的控 制、炉内的燃烧状态的调整及耐火物质的损耗防止。 0090 即,能够稳定地燃烧、熔融导入旋转窑炉2内的再利用原料W,能够稳定地维持处 理效率。并。
38、且,能够抑制用作旋转窑炉2的内壁的耐火物质的脆化和损耗来提高耐久性,在 炉内升温时(运转准备时)等以外的通常运行时,能够在旋转窑炉2内不使燃烧炉燃烧而 燃烧、熔融处理再利用原料W来削减运转费用。 0091 并且,本实施方式中,将添加剂A相对于导入旋转窑炉2内的再利用原料W的 重量、粉碎废料D的重量及添加剂A的重量之和(以下,简称为总导入量)的重量比“A/ (W+D+A)”设为0.0035以上,因此更可靠地得到上述的由向炉内导入添加剂A而产生的作用 效果。 0092 具体而言,本实施方式中,即使导入炉内的添加剂A的重量与总导入量相比设为 如上述比(例如0.0035)那样非常小的值(添加剂A为极少。
39、量),但由于由硅酸质成分构成 的添加剂A为粘稠质,因此不会在炉内迅速溶于炉渣S整体。因此,可得到使再利用原料W 易附着于炉渣S表面的作用效果。 0093 另外,当上述比“A/(W+D+A)”小于0.0035时,有可能难以充分得到上述的使再利 用原料W附着于炉渣S的作用效果。 0094 并且,处理再利用原料W时,为了不使用第一燃烧炉23而稳定地维持炉内的燃烧 状态,优选如前述,将上述比“A/(W+D+A)”设为0.5以下。由此,防止在再利用原料W彼此 之间夹杂添加剂A等,而抑制它们的延烧(燃烧转移)的现象。 0095 并且,本实施方式中,通过将具有可燃性的再利用原料W及粉碎废料D中的至少任 一个。
40、导入炉内,旋转窑炉2内的燃烧、熔融状态得以稳定。 0096 即,重新导入炉内而附着于炉渣S的再利用原料W或粉碎废料D从此前导入炉内 而以附着于炉渣S的状态燃烧的再利用原料W、粉碎废料D及炉渣S中的任一个可靠的引火 而燃烧。因此,稳定地维持炉内的燃烧状态。 0097 而且,通过调整导入旋转窑炉2内的再利用原料W的分量(导入量)及粉碎废料 D的分量(导入量)中的至少任一个,能够将炉内温度调整在规定范围。即,无需如以往那 样对炉内的温度调整使用燃烧炉,能够大幅削减燃料费用。 0098 并且,轧碎废弃家用电器和废弃汽车等废弃物而得到的粉碎废料D中,虽然极少 但含有铜配线等有价金属。因此,能够在后工序中。
41、回收导入旋转窑炉2的粉碎废料D中的 有价金属。 0099 并且,本实施方式的旋转窑炉2中,向该旋转窑炉2内导入添加剂A及粉碎废料D 的导入口22成为导入再利用原料W的导入口22。即,1个导入口22成为向炉内导入多个 材料的共用的导入口。 0100 因此,例如能够使用已有的旋转窑炉2实施上述再利用原料的处理方法。即,能够 从向旋转窑炉2内导入再利用原料W的导入口22导入以SiO 2 为主成分的添加剂A及粉碎 废料D,因此无需为了导入这些添加剂A和粉碎废料D而设置新的导入口。因此,能够使旋 转窑炉2的结构变得简单来削减设备费用。 说 明 书CN 104395485 A 10 9/11页 11 01。
42、01 另外,本发明不限于前述的实施方式,在不脱离本发明宗旨的范围内,能够加以各 种变更。 0102 例如,前述实施方式中,在旋转窑炉2的连续运行时,对第一燃烧炉23进行灭火, 但是也可以以炉内的温度调整等为目的来使第一燃烧炉23间断地地燃烧。 0103 并且,前述实施方式中,示出作为旋转窑炉2的搬入机构1设置有一个搬入部12 的例子,但向炉内的搬入部可以是二个以上(多个)。此时,也可以利用设为与各搬入部对 应的形状和大小的各种再利用原料W。 0104 并且,不使用第一燃烧炉23而确保有旋转窑炉2内的升温机构(加热机构)或向 炉内的点火机构时,可不设置第一燃烧炉23。 0105 另外,在不脱离本。
43、发明宗旨的范围内,可对前述的实施方式、变形例及附文等中说 明的各结构(构成要件)进行组合,并且能够进行结构的附加、省略、置换及其他变更。并 且,本发明并不限定于前述的实施方式,仅限定于权利要求。 0106 实施例 0107 以下,通过实施例对本发明进行具体说明。但是,本发明并不限定于该实施例。 0108 使用在前述实施方式中说明的旋转窑炉2,以以下条件进行处理测试AC。 0109 具体而言,作为旋转窑炉2使用内径5m、长度(沿着轴线方向的长度)14m的炉。另 外,处理测试A、B中,在旋转窑炉2的内壁,作为耐火物质使用Al 2 O 3 -Cr 2 O 3 的含有率为70 以上的氧化铝氧化铬砖块。。
44、详细而言,所述砖块(耐火物)中的Al 2 O 3 -Cr 2 O 3 的含有率为 70,作为该Al 2 O 3 -Cr 2 O 3 以外的成分,ZrO 2 的含有率约为20,SiO 2 的含有率约为10,余 量为ZrSiO 4 。 0110 处理测试A 0111 将包含有价金属的基板类(再利用原料W)的导入量设为每日100t(100t/天), 将粉碎废料D及其他再利用原料W的导入量设为每日100t(100t/天),就这些再利用原料 W及粉碎废料D而言,针对不利用添加剂A而导入旋转窑炉2的情况(比较例1)及利用添 加剂A而导入旋转窑炉2的情况(实施例1、2),确认了炉内的燃烧状态及炉内的砖块(耐。
45、 火物质)的损耗率(每1t总导入量的砖块损耗量)。 0112 作为添加剂A,使用以重量比包含90的硅酸质成分(SiO 2 )的石英砂。 0113 作为试验条件,将炉内温度设为12001400,试验期间设为24小时连续运 转约36个月期间,关于炉转速,设为在试验期间恒定。并且,为了将旋转窑炉2内的温 度设为恒定,作为目标,将向二次燃烧室3的出口温度(开放端部25附近的温度)维持在 850900的范围。并且,对于砖块(耐火物质)的损耗状态的确认,停止旋转窑炉2的 运转,冷却炉内之后由工作人员进入炉内进行确认。具体而言,目测观察砖块表面,进一步 用钻头在砖块钻出贯穿孔直至壳体,通过测定该贯穿孔的深度。
46、来确认砖块的厚度(损耗后 的剩余尺寸)。 0114 而且,根据所测定的砖块的厚度及试验期间内处理的处理物的总导入量,计算砖 块的损耗率。将结果示于表1。 0115 表1 0116 处理测试A 0117 说 明 书CN 104395485 A 11 10/11页 12 石英砂导入量相对于总导入量的比炉内的燃烧、熔融状态砖块的损耗率 比较例1 0kg/t不稳定0.004mm/t 实施例1 5kg/t(相当于4.5kg的硅酸质成分)稳定0.001mm/t 实施例2 50kg/t(相当于45kg的硅酸质成分)稳定0.001mm/t 0118 处理测试B 0119 以与上述处理测试A同样的条件,将以重量。
47、比包含70的硅酸质成分(SiO 2 )的铸 造砂用作添加剂A,针对将再利用原料W及粉碎废料D导入旋转窑炉2内的情况(实施例 3、4),确认炉内的燃烧、熔融状态及炉内的砖块的损耗率。将结果示于表2。 0120 表2 0121 处理测试B 0122 铸造砂导入量相对于总导入量的比炉内的燃烧、熔融状态砖块的损耗率 实施例3 5kg/t(相当于3.5kg的硅酸质成分)稳定0.001mm/t 实施例4 50kg/t(相当于35kg的硅酸质成分)稳定0.001mm/t 0123 评价 0124 处理测试A、B的结果,在向炉内导入硅酸质成分的实施例14中,均稳定地维持 炉内的燃烧、熔融状态,排出至炉外的炉渣。
48、S中未发现不熔残渣。 0125 即,确认到,由于硅酸质成分为粘稠质,因此不会在炉内迅速溶于炉渣S整体,即 使是少量也具有使废弃基板等附着于炉渣S表面来稳定燃烧状态的效果。具体而言,实施 例3中确认到,只要相对于向炉内的总导入量的硅酸质成分的比至少为0.0035以上,就可 得到上述效果。另一方面,未向炉内导入硅酸质成分的比较例1中,炉内的燃烧、熔融状态 变得不稳定,排出的炉渣S中发现了不熔残渣等。 0126 并且,实施例14与比较例1相比,大幅抑制了砖块(耐火物)的损耗率。 0127 处理测试C 0128 将包含有价金属的基板类(再利用原料W)的导入量设为每日100t(100t/天),将 粉碎废料D及其他再利用原料W的导入量设为每日100t(100t/天),将这些再利用原料W 及粉碎废料D导入炉内,确认了砖块(耐火物质)的损耗率。 0129 另外,作为旋转窑炉2的内壁(作为耐火物质的砖块的种类),比较例2中使用了 如下砖块(镁砂氧化铬砖块),所述砖块中,作为主成分的MgO-Cr 2 O 3 的含有率为80, 除此以外的成分中,Al 2 O 3 的含有率约为10,SiO 2 的含有率约为5,Fe 2 O 3 的含有率约为 5。 0130 并且,比较例3中使用了如下砖块(氧化铝氧化铬砖块),所述砖块中,作为主成 分的Al 2。