振動粒子層を用いた金属粒子と非金属粒子の分離に関する研究

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廃家電製品は、破砕され種々の分離技術により鉄・非金属が回収されている。しかし、細粒の破砕産物からの非鉄金属粒子の回収は困難であり、ほとんど埋め立てられている。著者は、細粒の非鉄金属粒子と非金属粒子を分離するため、適当な比重の固体粒子層を振動させ(以下、この固体粒子を振動粒子、また層を振動粒子層と記す)、試料の比重差を利用して比重の大きい金属粒子を振動粒子層に沈降させて回収する研究を行った。実験は、以下の手順で行った。適当な目開きのフルイの上に所定の層厚になるように振動粒子をいれ、振動粒子層をつくる。その層上に試料をのせ、フルイを受皿に重ね、振動装置(電磁式フルイ振盪機)にセットする。大きさの関係は、振動粒子>フルイの目開き>試料粒子である。所定時間振動後、受皿中のそれぞれの試料を秤量し、それぞれの回収率を求めた。振動粒子としてジルコニウムボール(直径5mm、比重6.0)、試料として4×4mmの銅(比重:7.8)とゴム(1.3)をもちいて、フルイ振盪機の振幅、振動時間、層厚等を変化させて分離実験を行った。振幅が0.4mm、振動粒子層厚が1粒子厚、振動時間3分の条件で実験を行った場合、銅とゴムの回収率は100%と11%であり、両者を分離できた。また、振動粒子としてアルミナボール(直径5mm、比重3.6)とガラスビーズ(直径4.7〜5.6mm、比重2.5)を用いて、銅、ゴム、アルミニウム(2.7)、プラスチック(1.1)の分離について検討した。3×3mmと4×4mmの試料では、どちらの振動粒子を用いても、銅とその他の試料を分離できた。しかし、アルミニウム、ゴム、プラスチックの分離は困難であった。これは、それぞれの試料の比重に大きな差がないためと考えられる。