成果報告書詳細
管理番号20110000000739
タイトル平成22年度成果報告書 省資源型・環境調和型資源循環プロジェクト 使用済み小型家電からのレアメタルリサイクルシステムの構築 レアメタル回収事業者(秋田県、名古屋市・津島市、水俣市)
公開日2011/6/29
報告書年度2010 - 2010
委託先名DOWAエコシステム株式会社 株式会社エコリサイクル 財団法人秋田県資源技術開発機構
プロジェクト番号P10015
部署名環境部
和文要約使用済小型家電のリサイクルシステムを構築するため、名古屋市・津島市、水俣市との連携による広域収集、濃縮試験による最適な処理手法の開発、濃縮物からの金属の精製、回収金属量とその価値や回収コストを明らかにすることを目的とした。 ゲーム機、ワープロ等の電子基板、液晶パネルを有する機器(総重量4,145 kg)を対象に、手分解による解体を行い、電子基板492 kg、及び液晶パネル116.4 kgを回収した。また、携帯電話、デジタルカメラ等の電子基板を多く含む小型機器(総重量1,441 kg)を対象に、機械による解砕を行い、電子基板139 kg、及び液晶パネル19.4 kgを回収した。さらに、その他の使用済小型家電(総重量48,493 kg)を対象に機械破砕・物理選別を行い、電子基板310 kgを回収した。このほか、機械解砕後の残渣物の物理選別を行い、金属部品等の濃縮性を検討した。その結果、磁着物中の貴金属品位は高かったが、その回収率は低いため有効な選別プロセスとはならなかったこと、別途粒度選別を行い5 mm程度以下の微細粒子のみを回収する事で貴金属を濃縮させる可能性があること等が明らかになった。一方、レアアースやTa、Wといった銅製錬で回収不可能なレアメタル類を回収するためには、製錬炉に投入する前に適切な選別を行うことが必要不可欠である。 回収した電子基板を非鉄製錬所に搬送し、分析用試料をサンプリング後、残りを製錬炉に投入した。分析値及び金属の回収率を考慮した結果、各金属の精製量は、Au160 g、Ag1.05 kg、Cu181 kgと推定された。また、液晶パネルを破砕・酸浸出後、中和処理することにより、In抽出物を750 g回収した。その後、既存のインジウム精製プロセスにおいて、In抽出物の原料評価を行った。その結果、既存プロセスに投入した場合のInの回収率は89%と見積もられたが、実際は不純物となるNi、Co等の濃度が高く、原料としての投入は困難であることがわかった。Inを回収するためには中和・溶解処理を繰り返し、不純物の濃度を下げる必要がある。 秋田県で実施した手分解、機械解砕、機械破砕の各工程における労務費、電力費、廃棄物処理費を対象に、電子基板、及び液晶パネルの回収にかかったコストを計算した結果、電子基板を1 kg回収するのに要するコストは、手分解では1,128円、機械解砕では805円、機械破砕では3,493円となった。ここで、分析結果並びに金属建値から算出した電子基板の金属価値は、手分解・機械解砕からの回収物で935円/kg、機械破砕からの回収物で582円/kgだった。電子基板の回収コストと金属価値を比較すると、機械解砕以外は収支がマイナスになることがわかった。同様に、液晶パネルについては、1 kg回収するのに要するコストは、手分解で2,467円、機械解砕で3,157円だった。液晶パネル1 kgから回収可能なインジウムの金属価値は約9.6円であることから、回収コストが金属価値を大きく上回る結果となった。ただし、本試験における酸浸出処理はラボ試験であり、実際の操業条件とは異なることに留意する必要がある。なお、試験では電子基板等を手選で回収したが、この選別の機械化や他の効率的な選別手法を導入する余地があること、また、試験では主な残渣物はすべて焼却処理したが、この中にも金属類は含まれており、更なる二次処理によってマテリアルリサイクルできる検討の余地があること等により、コストの改善や金属回収量増の可能性が考えられる。
英文要約Title:Resource Circulation Projects for Resource Saving and Environmental Harmony Development of Minor Metals Recycling System from Small Domestic Appliances Minor Metals Recovery Association (Akita Prefecture, Nagoya city, Tsushima city and Minamata city) (FY2010) Final Report
In order to investigate the appropriate recycling system for electrical waste materials classified as Small Domestic Appliances (SDAs), the SDAs were collected at Nagoya city, Tsushima city and Minamata city as well as in Akita prefecture. The development of the appropriate comminution and separation technology for SDAs, metal refinement from concentrate materials were evaluated in the project. We also estimated the amount of potentially recoverable metals and their values. Printed circuit boards (PCBs) weighing 492 kg and liquid crystal displays (LCDs) weighing 116.4 kg were separated from dismantled SDAs such as game machines, word processors totaling 4,145 kg. The parts abrasion process was examined to high-functional SDAs like cellular phones and the digital cameras and separated PCBs weighing 139 kg and LCDs weighing 19.4 kg. Other appliances including middle sized ones weighing 48,493 kg were shredded and 310 kg PCB fractions were obtained. We also tried to concentrate nonferrous fractions from residual materials by magnetic or eddy current separation, and found that the process was not effective because of low recovery of precious metals in separated materials. Metal recovery from PCBs separated from SDAs has been done at a nonferrous smelter. As the result, 160 g of Au, 1.05 kg of Ag and 181 kg of Cu were estimated to be recovered. Indium recovery from LCDs was also tried at the existing Indium recovery process, but it was difficult because of high concentration of impurity such as Ni, Co in extracted material from LCDs after acid treatment. It will be necessary for the recovery of Indium to reduce the concentration of impurities. The cost separating 1 kg PCBs from SDAs was calculated to be 1,128 yen/kg by dismantled manually, 805 yen/kg by the parts abrasion process, and 3,493 yen/kg by shredding. On the other hand, the metal values of PCBs were estimated to be 935 yen/kg (obtained by manually dismantled and the parts abrasion process) and 582 yen/kg (obtained by shredded). Thus, we could conclude that the parts abrasion process could only cover the treatment cost by the metal value of PCB. In the case of LCDs, the separation cost from SDAs was about 2,400 yen/1kg-LCDs. Meanwhile, the potentially recoverable Indium value including 1kg LCDs was approximately 9.6 yen. The result indicates that the separating process cost much rather than the metal value including LCDs. We have to be careful that the result was based on a laboratory demonstration and have the possibility of the change taking into account the real operation. PCBs which were separated manually in the project have to be separated automatically or by other novel process in the case of real operation.
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