JP5690137B2 - 非鉄金属獲得装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提部に従った非鉄金属と酸化物との混合物から非鉄金属を獲得する装置に関する。

この種の装置は欧州特許文献ＥＰ０８２８８５８Ｂ１で紹介されている。この特許文献は加熱炉ハウジングにドラム用の受領マンドレルが提供されている加熱炉を解説する。非鉄金属残留物を含むドラムが加熱炉ハウジング内に送られ、駆動マンドレル上に、例えばフォークリフトによって押し込まれる。その後、覆体または蓋体によって加熱炉ハウジングが閉じられ、処理工程が進行する。この処理で十分な金属分離が達成された後に加熱炉は閉じられ、適正な回転ポジション（位置及び/又は配向性）に存在するドラムの内壁に設けられた開口部と連絡する開口部が加熱炉ハウジングで開かれ、金属が排出される。

ドラムをマンドレルに設置するステップ及び金属を排出させるステップの両方とも細心の注意を必要とするため、非熟練作業員では実行できない。さらに装置の取扱い方法によってはドラムのサイズが制限される。

米国特許文献ＵＳ−Ａ−３４６８５２４は環状加熱炉ハウジングを利用する装置を開示する。この加熱炉ハウジングは２体の半円筒状部分で成る。この円筒状加熱炉ハウジングでは回転するポットまたはドラムが利用される。ポットの片側（投入側）は開いており、ドラムの他方側は閉じている。なんらかの理由によってドラムを加熱炉から取り外さなければならない場合にはこの加熱炉ハウジングは２つに分割される。

欧州特許第０８２８８５８号明細書 米国特許第３４６８５２４号明細書

本発明の目的は以上の欠点を解消して、簡単に利用でき、不都合を引き起こす誤操作を最低限に抑えることができる加熱炉を提供することである。

この加熱炉装置においては、前記目的は請求項１の特徴によって達成される。

本発明によれば、ドラムは覆体の開口部ポジションで覆体上に設置される。この覆体または蓋体は一般的に板状部分を含む。この板状部分は、好適にはドラムの設置/取外ポジションにおいて略水平となる。このポジションであれば、傾斜状に設置されている加熱炉ハウジング内に位置し、設置作業時には非可視状態であるマンドレルにドラムを配置する場合に較べて、例えば覆体の駆動手段の駆動マンドレル上にドラムを設置することは比較的に容易である。

ドラムの回転は加熱炉内または加熱炉に存在するいかなる駆動機構によっても実行できるが、好適にはこの駆動機構は覆体内に組み入れられる。特に覆体の外側に設置されることが好適である。ドラムの直接的な駆動手段は好適にはマンドレルであり、覆体壁を貫通して延びる。この種のマンドレル上にドラムを設置することは容易である。ドラムはフォークリフトを利用して従来式に設置できる。ガントリー軌道等を利用することも可能である。いずれにしろ、本発明の設計においては、ドラムを覆体上に設置するステップの際にドラムへのアクセスは容易である。

本発明の１好適実施形態によれば、加熱炉はフレーム上に設置される。特に、加熱炉ハウジングはフレーム上に傾斜状態で移動され、上述の利用ポジションと移動ポジションとの間で加熱炉ハウジングを傾斜させることが可能である。この移動ポジションにより全体がさらにコンパクトとなり、本発明の１特殊実施形態においては加熱炉を標準的なコンテナで運搬することが可能となった。その結果、特別な対処を必要とせずに１体の加熱炉を様々な場所で使用できるようになった。

本発明の別好適実施形態によれば、ドラムの排出開口部は覆体を通過して延びるように構成されている。すなわち覆体が開閉のために移動するとき、金属と金属滓との分離が実行されるポジションと、ドラムから金属を容易に排出させるポジションとの間でドラムも移動する。ドラム内に形成された開口部は、金属と金属滓を分離させるポジションで通気口として機能することができ、覆体上にドラムを設置した状態で覆体が傾斜するとき注出開口部として機能することができる。この注出開口部は注出ポジションにて覆体の開口部上方に容易に配置できる。獲得した金属を受領する受領容器等をその下側に配置することが可能である。

本発明の別好適実施形態によれば、加熱炉ハウジングには送風ファンが提供される。金属の種類にもよるが、好適には、残留純粋金属を獲得後、残留物が可能な限り微粉末状態で獲得できるよう、残留酸化物を加熱炉内に残して回転させる。しかし、酸化亜鉛のごとき金属によっては、残留金属の冷却を実施することが重要である。好適には、そのために強制冷却する。この種の冷却は送風ファンで可能である。もし化石燃料が加熱炉の加熱媒体として利用されるなら、使用される送風ファンは一般的にはこの目的に叶う（もちろん、この場合には化石燃料はバーナーに追加供給されない）。

本発明の別実施形態によれば、微粉化と冷却が実行されているこの運用モードにおいて加熱炉の覆体は数度開いている。

本発明は、いくつかのドラムと共に前述の装置を含む構造体にも関する。これらドラムは処理対象廃棄物を回収するために様々な場所で使用でき、望むならば、目的の金属を獲得するために加熱炉と組み合わせた状態で設置することができる。

本発明は非鉄金属とその酸化物とを分離する方法にも関する。この方法は、非鉄金属とその酸化物との混合物をドラム内に投入するステップと、そのドラムを加熱炉内に設置するステップと、その加熱炉の加熱時にドラムを回転させるステップと、分離された非鉄金属を排出させるステップとを含む。このドラムは加熱炉の覆体に回転式に搭載され、覆体と共に加熱炉内外に向けて移動する。

上述の加熱炉はどのような考えられる物質に対しても利用できるが、好適には非鉄金属、特に鉛、亜鉛、錫あるいはアンチモンに対して利用できる。

本発明を添付図面で図示する実施例を利用して以下でさらに詳細に解説する。

図１は開ポジションにある本発明の加熱炉の斜視図である。 図２は閉ポジションにある図１で図示する加熱炉の斜視図である。 図３は図２で図示する加熱炉の断面図である。 図４は冷却ポジションにある加熱炉の概略図である。 図５は運搬ポジションにある加熱炉の概略図である。

図面を通して本発明の加熱炉１を図示する。この加熱炉１はフレーム２上に設置されている。加熱炉１は加熱炉ハウジング３と覆体４とを含んでいる。加熱炉ハウジング３は回転点１４周囲を回動することができる。加熱炉ハウジング３の支柱体１３は柱部１５に対し、連結具１６によって頑丈に連結されている。

覆体４も同様に回転点１４周囲を回動できる。その動きはジャッキ１８により制御される。ジャッキ１８はフレーム２に支持されている。覆体の移動経路は制御手段（図示せず）によって決定される。覆体４は絶縁セラミック材料を含む覆体プレート５または蓋体を備えている。駆動マンドレル８は覆体を通過して延び、伝達装置９を介して覆体プレート５に配置されているモータ１０により回転される。

マンドレル８がドラム７を回転させるときにそれも同様に回転するようにマンドレル８と係合できる内部スリーブ１１が提供されているドラム７が存在する。処理対象物質１７はドラム内に投入される。

加熱炉ハウジングには加熱用赤外線放熱器１２が提供される。開口部１９は覆体４により閉じられる。ドラム７には開口部２１が提供されている。この開口部２１は閉じることができ、注出開口部として機能する。図１で示すように注出ポジションにおいてこの開口部２１は排出口２０の上方に位置する。排出口２０は受領容器２２の上方に位置する。受領容器２２は獲得された金属を回収する。排出口２０は通気開口部としても機能する。

上述の装置は以下のように運用される。図１のポジションから作動開始する。ここではマンドレル８上にはドラム７は存在しない。次に、分離対象物質の混合物で充たされたドラム７はフォークリフト、クレーンまたは他の装置によってマンドレル８上に設置される。この設置作業は比較的に容易である。なぜなら図１で示すようにマンドレル８上に設置されているポジションでは、ドラム７はどの方向からでもアクセスできるからである。続いて、ドラム７がマンドレル８上に位置する状態にて覆体４はジャッキ１８によって加熱炉ハウジング３に対して完全に閉じられ、図２と図３で図示するポジションとなる。このポジションでドラム７の回転軸２４は水平に対して角度αで延びる。好適にはこの角度αは５°から４５°であり、さらに好適には１０°から２０°である。回転時に加熱炉は加熱され、加熱炉内のドラム７の内容物が加熱される。加熱条件は望む金属の性質に応じて変化する。対象金属と酸化物との混合物の組成によって変動するが、金属と酸化物との十分な分離は数時間のごとき一定時間後に達成される。本発明によれば、図１のポジションに戻るように覆体を動かすことで、純粋金属が加熱炉から取り出される。続いて、開口部２１が開かれる。その後に金属は排出口２０から受領容器２２に注入される。その後、酸化物（金属滓）は加熱溶炉内に残る。この酸化物を微粉化することが望ましい。この場合には、純粋金属が取り出された後に覆体は閉ポジションに戻される。しかし金属の種類によっては完全閉鎖は実行されず、図４の位置に移動される。ここでは隙間２３が覆体４と加熱炉ハウジング３との間に残される。このポジションでドラム７の急冷がドラムの回転中に実施される。これは送風ファン（図示せず）により促進される。

もちろん、モータ１０のための制御手段は存在する。事故を防止するために必要な安全措置も施されている。

本発明では、ドラムがいかなる所望サイズであろうとも構わないような加熱炉の提供が可能である。なぜならこのドラムは従来技術で知られているものよりも取扱いが容易だからである。

ここで解説する装置を移動可能装置とすることもできる。このような場合には、加熱炉の図体が搬送を困難にするため、図５のように加熱炉ハウジングを傾斜ポジションにすることが可能である。連結具１６での固定を解除すると加熱炉ハウジングは傾斜してコンパクトな構造体となる。この構造によって本発明の装置を標準コンテナで搬送できるように設計したり、高さ制限を越えないよう気を付けながら大型トラックで搬送できるように設計することもできる。

以上の解説から、専門家であれば本発明の範囲内でそれら実施形態を改変することができよう。それらの改変は自明であり、本願の「請求の範囲」内のものである。

Claims (9)

1. 非鉄金属を非鉄金属と酸化物との混合物から獲得する装置であって、
   前記混合物を投入するためのドラム（７）が内部で回転式に搭載されている加熱炉ハウジング（３）を備えており、
   該ドラム（７）の回転軸（２４）は水平に対して５°から４５°の角度であり、
   前記加熱炉ハウジング（３）の開口部（１９）を開閉可能であって、前記ドラム（７）が設置されている覆体（４）によって、該ドラム（７）は、前記加熱炉ハウジング（３）内に移動可能であるとともに、前記加熱炉ハウジング（３）外へと移動可能であり、
   前記ドラム（７）を回転させる回転駆動装置（８、９、１０）は該覆体（４）内に収納されており、
   前記加熱炉ハウジング（３）の内壁は、該覆体（４）が閉じられると前記ドラム（７）とは接触しないことを特徴とする装置。
2. 加熱炉ハウジング（３）は傾斜状態に設置されていることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記ドラム（７）には、該ドラム（７）内部の前記非鉄金属を抽出する開口部（２１）が設けられ、
   さらに、覆体には、前記開口部（２１）から取り出された前記非鉄金属を、当該非鉄金属を受ける容器（２２）へと注入するための金属排出口（２０）が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の装置。
4. 金属排出口は通気口でもあることを特徴とする請求項３記載の装置。
5. 加熱炉ハウジングには送風ファンが提供されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の装置。
6. 加熱炉ハウジングには送風ファンが提供されて化石燃料バーナが提供されていることを特徴とする請求項５記載の装置。
7. ドラムの回転時に覆体は加熱炉ハウジングに対して多少開いているポジションに配置できることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の装置。
8. 回転駆動装置はドラム用の回転受領マンドレル（８）を有していることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の装置。
9. 請求項１から８のいずれかに記載の装置と、種々な交換用ドラム（７）とを含んでいることを特徴とする構造体。

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