成果報告書詳細
管理番号20130000000737
タイトル平成22年度-平成24年度成果報告書 省エネルギー革新技術開発事業 実用化開発フェーズ アルミニウム資源循環の次世代プロセス
公開日2013/8/22
報告書年度2010 - 2012
委託先名学校法人早稲田大学 株式会社アーステクニカ 阪和興業株式会社 ポニー工業株式会社 株式会社LIXIL
プロジェクト番号P09015
部署名省エネルギー部
和文要約本事業は、下記5者の共同開発である。株式会社アーステクニカ、早稲田大学理工学術院、阪和興業株式会社、ポニー工業株式会社、株式会社LIXIL。1.選別パイロットプラントの設計・製作・設置。平成23年7月にLIXIL野田工場内にパイロットプラントが完成。機器構成は、投入機器、搬送機器、回転篩、ECソータ、XRTソータ、コンプレッサ、電気設備からなる。XRFソータは、ポニー工業がデモ機(1台)を改良して設置。2.XRTソータの選別技術開発および実用化開発。◆「サッシtoサッシ」のパイロットプラントによる実用化開発結果は、サッシ用アルミ6063合金の回収率96.7%、品位99.8wt%を達成。◆「自動車to自動車」の実用化開発結果は、アルミADC12(Cu>1%)において回収率94.2%、品位95.1wt%となり選別目標をクリアした。3.XRFソータの選別技術開発および実用化開発。◆「サッシtoサッシ」のパイロットプラントによる実用化開発結果は、サッシ用アルミ6063合金の回収率98.1%、品位99.7wt%を達成。◆「自動車to自動車」の実用化開発結果は、アルミADC12(Cu>1%)において回収率98.1%、品位95.2wt%となり選別目標をクリアした。◆アルミと重金属の分離及び重金属類の相互分離選別試験では、重金属類ミックスサンプルからXRFソータ多段選別を行い、Fe,Cu,Znの回収率/品位は、それぞれ、95%/98wt%,95%/92wt%,68%/55wt%が得られた。◆XRFソータ改良としてエアジェット選別試作品を製作。パドル選別方式との比較試験を行い、両者とも採用可能であることが判明した。4.パイロットプラントの試験・選別評価・ランニングコスト算出。「サッシ」において、パイロットプラントの処理能力は1.16t/hを確認。ランニングコストは9,121円/tとなり、最終目標1t/h以上及び10,000円/t以下を達成した。5.高度選別プロセス導入のための社会システム検討。本実用化開発の成果を基に、「サッシtoサッシ」アルミ合金(6063)の商流例を示す。(現状)スクラップの大半が、解体現場より発生する不適金属混入スクラップである。不適物を除去しアルミ押出メーカに販売される量はわずかで、国内2次合金メーカもしくは輸出される流通システムである。アルミサッシは新地金を輸入し生産している。(高度選別プロセスの導入による新社会システム)本高度選別によるサッシスクラップの高品位化により、サッシ押出メーカの原料として使用が可能と判断された。この選別手法によりサッシ原料の最大75.4%がサッシスクラップに置き換えることが可能となる。仮に、国内スクラップの流通社会システムが本プロセスに合致したものになれば、これに伴う最大省エネ効果は、原油換算で2020年に約48万kL、2030年に約110万kLの削減が可能となる。6.XRT&XRFソータ前処理工程/後処理工程の開発試験。◆原料のサイジング試験において、ソータ最適サイズは20-80mmであった。◆原料性状安定化(表面処理化)試験において、ロールプレスで5mm厚にプレスすることで、アルミ合金の回収率は最大11%改善することが判明した。◆原料付着物表面清浄試験(攪拌ミキサによる表面剥離試験)において、XRFソータの検知に大きな影響は見られず、むしろ、この処理によってアルミ回収率が10%程度低下することが判明した。◆サッシスクラップ付着物の除去選別試験において、XRTソータの条件設定変更し選別試験を実施したところ、表面積50%超付着物の除去率を75%とすることができた。
英文要約Title: Final report on the New-generation Process of Aluminum Resource Circulation (2010-2012)

This project is developed by the following 5 members; Eearthtechnica Co.,Ltd., Waseda University, Hanwa Co.,Ltd., Pony Industry Co.,Ltd. and LIXIL Co.,Ltd. 1.Designing, Manufacturing and Installation of the Sorting Pilot Plant by the Earthtechnica. The pilot plant was completed at the Noda factory of the LIXIL in July, 2011. The main equipment consists of a trommel classifier, an eddy-current sorter, a XRT sorter, a XRF sorter and others. 2.Basic separation technology and practical development of XRT sorter. >In "Sash to Sash" concept, 6063 aluminum alloy of 99.8wt% grade was recovered with the recovery of 96.7% in the pilot plant. Our final target (98wt% grade and 90% recovery was achieved. >In "Car to Car" concept, ADC12, (defined by Cu>1wt%), of 95.1wt% grade was recovered with the recovery of 94.2%. Our final target (95% grade and 90% recovery) was achieved. 3.Basic separation technology and practical development of XRF sorter. >In "Sash to Sash" concept, 6063 aluminum alloy of 99.7wt% grade was recovered with the recovery of 98.1% in the pilot plant. Our final target 98wt% grade and 90% recovery was achieved. >In "Car to Car" concept, ADC12, (defined by Cu>1wt%), of 95.2wt% grade was recovered with the recovery of 98.1%. Our final target (95% grade and 90% recovery) was achieved. >For the mutual separation tests among heavy metals, we tried multi-stage XRF sorting and obtained the following results. Recovery/Grade in Fe concentrate 95%/98wt%, in Cu concentrate 95%/92wt%, and in Zn concentrate 68%/55wt%. 4.Sorting test, results evaluation and running cost of the Pilot Plant. In "Sash to Sash" concept, the capacity of the pilot plant was achieved at over 1.16t/h. The running cost was calculated less than 9,121Y/t. Our final target of capacity, more than 1t/h, and running cost, less than 10,000Y/t were all achieved. 5.New social recycling system for introducing our advanced sorting process. One example of new commerce style in the "Sash to Sash" aluminum alloy recycling was shown in the following; Present condition: Most of the sash scraps generated from demolition site are mixed with impurity metals. Most of them are not purified and exported overseas, then, secondary aluminum alloy makers have to import much amount of virgin ingot. New social recycling system by introducing advanced sorting process: High purity 6063 aluminum alloys produced in our advanced sorting process were proved to use as a raw material of sash. A maximum 75.4% of virgin aluminum ingot was found to be replaced by the sash scrap. If new social recycling system of sash scrap becomes a standard in Japan, the maximum energy-saving effects will be as follows; Approx. 480,000kL/y in 2020 and 1,100,000kL/y in 2030 in a crude oil base. 6.Development of four kinds of pre- and post-treatments of XRT & XRF sorting. The best size for the XRT & XRF sorters was found 8-120mm. In shape stabilization test of scrap aluminum by using roll press, the best roll gap was found 5mm for the XRT & XRF sorters. In this condition, the recovery of sash scrap was improved up to 11%. In the tests for removing adhered plastics from aluminum alloy particles using intensive mixer as a pre-treatment, the effect was not remarkable in the XRF sorting. In the tests for removing adhered plastics from aluminum alloy particles using the XRT sorting, over 75% of particles which was covered by plastics more than 50% of the surface could be removed from sash scrap.
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