게시 및 게시 날짜 : 2012/05/17

폐기물 인쇄 회로 보드의 탄탈 룸 커패시터와 같은 바카라 주소 요소 복구 유형

-도시 광산에서 희귀 금속 재활용을 깨닫는 고정식 분류기-

포인트

  • "Double-Pipe Airflow 분류기"Tantalum 커패시터와 같은 특정 바카라 주소 요소 만 복구 할 수있는 이중 파이프 공기 흐름 분류기
  • 알루미늄 전해 커패시터, 석영 결정 발진기 등을 사전 선택할 수있는 "약한 자기 분리기"
  • 함께 결합 된 Tantalum 커패시터는 80% 이상의 순도로 폐기물 혼합 바카라 주소 장치 그룹에서 회수 될 수 있습니다

요약

바카라 커뮤니티 (Nomaguchi Ari 회장) (이하 "AIST")환경 관리 기술 연구 부서[Research Division Director Tao Hiroaki] 재활용 인프라 기술 연구 그룹 Oki Tatsuya 연구 그룹의 이사들은 폐기물 인쇄 회로 보드에서 바카라 주소 장치를 수집하는 선택 기술을 유형별로 개발했습니다 또한 Nippon Elise Magnetics Co, Ltd (Tanno Hideaki 대표 이사) (이하 "Nippon Elise")와 함께 대량 생산 된 분류 장치를 개발했습니다

이 분류 시스템에는 두 가지 최신 유형이 포함됩니다 : 메인 "이중 파이프 공기 흐름 분류기"와 서브 "약한 그라디언트 자기 자기 분리기"물리 선택장비를 결합한 기술과탄탈 커패시터(희귀 금속)와 같은 바카라 주소 요소는 유형별로 고순도로 복구 될 수 있습니다 이것은 허용합니다Urban Mines에서 희귀 금속 재활용의 가속도를 기대합니다

또한, 이중 파이프 공기 흐름 분류기와 약한 그라디언트 자기 분리기의 프로토 타입은 5 월 22 일부터 5 월 25 일까지 도쿄 빅 시력 (도쿄 코토 쿠)에서 개최됩니다NEW환경 전시회에서 전시 될 예정입니다

메인 "이중 파이프 공기 흐름 분류기"프로토 타입 사진   메인 "듀얼 파이프 공기 흐름 분류 기계"프로토 타입
(왼쪽, w : 2000 mm, H : 5650 mm, d : 1240 mm) 및
Sub의 "약한 등급의 자기 분리기"프로토 타입
(오른쪽, w : 1530 mm, H : 830 mm, d : 900 mm)
  서브의 "약한 등급의 자기 분리기"프로토 타입 사진


개발의 사회적 배경

 인쇄 회로 보드많은 희귀 금속이 포함되어 있지만 구리 및 귀금속이 제련소에서 처리되는 일반적인 재활용 방법을 사용하여 대부분의 희귀 금속을 회수 할 수 없습니다 예를 들어, 중요한 희귀 금속 중 하나Tantalum인쇄 회로 보드에서 커패시터로 사용됩니다 그러나 위의 이유로, 폐기물에서 검색하는 데 거의 진전이 없었습니다재활용은 중요한 금속의 우선 순위를 정해야합니다중 하나로 간주됩니다 희귀 금속의 재활용을 실현하기 위해서는 제련소에서 인쇄 회로 보드를 처리하기 전에 Tantalum 커패시터와 같은 바카라 주소 요소를 물리적으로 선택해야합니다 인쇄 회로 보드에서 바카라 주소 장치를 분리하는 기술은 일반적으로 최근 몇 년 동안 확립되고 있습니다 그러나 분리 된 상태에서는 다양한 바카라 주소 장치가 혼합됩니다 다시 말해, 많은 유형의 희귀 금속의 혼합물이 존재하기 때문에 희귀 금속을 효율적으로 재활용 할 수 없습니다 따라서 바카라 주소 장치의 혼합물에서 탄탈 룸과 같은 중요한 희귀 금속을 포함하는 요소 만 선택하고 수집하는 기술을 개발해야 할 필요가있었습니다

연구 이력

AIST는 이전에 탄탄한 단계에서 특정 구성 요소를 집중시키는 물리 선택 기술에 대한 연구 개발을 수행했으며, 도시 광업 및 해양 자원 개발과 같은 일본의 새로운 자원 개발에 필요한 장비를 개발했습니다 특히 희귀 금속 재활용을위한 물리적 선택 기술에 관한 것입니다HDD 절단 분리기(AIST : 중고 하드 디스크 드라이브에서 네오디뮴 바카라)형광등 램프 재활용 기술(바카라 사이트 : 유형별로 희토류를 포함하는 인을 바카라 사이트하는)를 개발하는 것을 포함하여 세계적 수준의 기술을 보유하고 있습니다 인쇄 회로 보드에서 희귀 금속의 회수, 공동 연구 프로젝트, "폐기물 소형 바카라 주소 장치 및 전기 장비에서 희귀 금속 등의 복구"(2007-2010) 일본 석유 및 가스 및 금속 및 미네랄 리소스 기관 (2007-2010)이 지원하는 (2007-2010)는 PC, Server, 및 Server 및 Server 및 Server 및 Server 및 Server의 바카라 주소 장치에서 분리 된 바카라 주소 장치의 물리적 특성과 선택 특성을 조사했습니다 특정 바카라 주소 장치의 선택 조건을 선택하기위한 토대 그 후, AIST는 분류 장치의 개발에 대한 독립적으로 기본 데이터를 수집하고 이중 파이프 공기 흐름 분류기와 약한 그라디언트 자기 분리기를위한 연구 프로토 타입을 완료했습니다 또한 일본 Elise와 공동으로 안전, 내구성 및 유지 보수를 개선하여 이러한 장치를위한 대량 생산 플랜트 기계를 개발했습니다

연구 컨텐츠

이중 파이프 공기 흐름 분류기 :

이번에 개발 된 주요 기술 인 이중 파이프 공기 흐름 분류기는 AIST가 수년간 연구하고 개발 한 컬럼 공기 흐름 분류기를 개발함으로써 크게 향상된 장치입니다 컬럼 공기 흐름 분류기는 튜브 (컬럼) 내에서 일정한 풍속에서 공기 흐름 상승을 생성하고 공기 흐름에 의해 떠 다니는 빛의 낮은 비중 입자와 무겁고 비중이 높은 중력 입자를 분류합니다건조 비중 분류기혼합물이 두 성분 인 경우,이를 선택할 수 있지만 바카라 주소 장치 혼합물과 같은 다 성분 혼합물의 경우 중간 비중 중력 입자를 회수하기 위해 최소 2 개의 선택이 필요합니다 이번에 개발 된 이중 파이프 공기 흐름 분류기는 공기 흐름 풍속이 다른 두 개의 열로 구성됩니다 높은 비중 입자가 높은 풍속으로 첫 번째 컬럼에서 떨어지고 수집 한 후, 플로팅하는 중간 및 낮은 비중 입자를 갖는 공기는 소진되지 않으며, 입자와 함께 두 번째 컬럼에 직접 공급됩니다 낮은 풍속을 갖는 두 번째 컬럼에서, 중간 비중 입자가 떨어지고 수집하여 부유하는 낮은 비중 입자로부터 분류된다 (도 1) 이를 통해 한 번의 처리에서 중간 비중 입자를 회수 할 수 있지만 단일 송풍기를 사용하여 컴팩트 한 구조를 사용하여 고정밀 구조를 달성하기 위해 5 개의 새로운 기술이 개발되었습니다 (표 1)

이중 파이프 공기 흐름 분류기 요약
그림 1 더블 파이프 공기 흐름 분류기 개요

 <새로운 기술 ①>첫 번째 및 두 번째 열을 부드럽게 연결하기 위해 특별한 내부 모양의 조인트 메커니즘이 도입되었습니다<새로운 기술 ②>두 번째 열의 자동 풍속 제어를 수행하기 위해 가변 단면 컬럼 메커니즘이 도입되었습니다

12342_12484<새로운 기술 ③>컬럼 내부의 구조를 고안함으로써, 우리는 세계에서 처음으로 평평한 단면 풍속 분포를 달성했으며 매우 정확한 공기 흐름 분류 메커니즘을 개발했습니다

정확도로 선택하려면 풍속이 일정 인 컬럼의 길이 방향에 섹션을 제공해야합니다 그러나이 장치에 사용 된 풍속 영역 (수십 m/s)에서 안정적이고 일정한 풍속 섹션을 달성하기 위해 긴 열이 필요하며, 이중 튜브 유형이 있으면 장치 높이가 10m 이상이고 설치 위치가 제한됩니다<New Technology ④>열의 적절한 위치에서oriific를 제공함으로써 풍속이 짧은 열 길이로 일정하고 여러 단계의 오리피스를 사용한 특수한 컬럼 조리개 구조가 개발 된 섹션을 실현할 수 있음을 발견했습니다 또한 입자 이동은 오리피스에 의해 의도적으로 가속화되어 다단계 분리 영역을 허용하여 장치의 높이를 약 5m로 줄이고 선택 속도를 향상시킬 수 있음을 발견했습니다

또한, 다양한 유형의 바카라 주소 장치를 유형별로 선택하려면 수많은 선택 조건에서 선택을 하나 이상의 조건으로 좁힐 필요가 있습니다 장치를 설치 한 후에도 최적의 조건을 찾을 수없는 경우 재활용은 실현되지 않습니다 그래서<New Technology⑤>사용자가 입력 할 입자의 크기를 선택할 수있는 제어 메커니즘과 제어판의 디스플레이에서 중간 비중 중력 입자로 복구하려는 바카라 주소 장치의 이름을 선택하고 최적의 선택 조건에서 자동으로 작동합니다 이 제어 메커니즘은 AIST가 독립적으로 구축 한 수십만 개의 바카라 주소 장치에 대한 분류 동작 데이터베이스를 사용합니다

표 1 : 이중 파이프 공기 흐름 분류기에 도입 된 5 개의 새로운 기술
 
기술 컨텐츠
효과
새로운 기술 ① 1 초 열을 부드럽게 연결하는 특수 내부 형식 조인 메커니즘 멀티 튜브 실현
새로운 기술 ② 두 번째 열의 자동 풍속 제어를위한 가변 단면 열 메커니즘 멀티 튜브 실현
새로운 기술 ③ 특수 내부 구조로 인한 평면 단면 풍속 개선 된 선택 정확도
새로운 기술 ④ 여러 단계를 가진 특수 열 조리개 구조 소형 장치
선정 속도 향상
새로운 기술 제어판의 디스플레이에서 중간 비중 입자로 복구하려는 입자 크기와 바카라 주소 장치의 이름을 선택하면 제어 메커니즘은 최적의 선택 조건에서 자동으로 작동합니다 최적의 작동 조건 구현

위의 새로운 기술의 도입으로, 비중의 약간의 차이를 가진 바카라 주소 장치는 정확도가 매우 높은 세 가지 구성 요소로 선택 될 수 있으므로, 이전에 불가능한 바카라 주소 장치 혼합물에서 희귀 금속을 포함한 특정 바카라 주소 장치 만 복구 할 수 있습니다 적절한 필링 방법에 의해 다양한 인쇄 회로 보드로부터 얻어진 바카라 주소 장치 혼합물을 원하는 바카라 주소 장치에 적합한 입자 크기로 체질 한 다음, 약한 구배 자기 분리기와 함께 선택 시험에 적용되며, 나중에 설명 될 것이다 탄탈 룸 커패시터가 복구 된 예에서Tantalum 커패시터 순도1% ~ 3% 바카라 주소 장치 혼합물지역 기술를 사용하여 순도를 선택했을 때 순도는 약 20-30%에 불과했지만이 기술은 순도 80%이상 (최대 95%) 및분리 효율는 80% 이상 (최대 93%)에서 선택할 수 있습니다 무화과 도 2는 실제 인쇄 회로 보드가 이중 파이프 공기 흐름 분류기의 자동 탄탈 커패시터 수집 모드에 정렬 될 때 수집 된 항목의 예를 보여줍니다 또한,이 장치를 사용하면 세라믹 커패시터 및 칩 저항기와 같은 여러 유형의 바카라 주소 요소가 유형별로 수집 할 수 있습니다

이중 파이프 공기 흐름 분류기의 자동 탄탈 커패시터 복구 모드를 사용한 샘플 선택 사진
그림 2 이중 파이프 공기 흐름 분류기의 자동 탄탈 커패시터 복구 모드를 사용한 정렬의 예

실제 작업 상태

약하게 등급이 매겨진 자기 분리기 :

일부 바카라 주소 장치 혼합물은 특정 중력의 약간의 차이로 인해 선택되지 않더라도 모양 및 자기 특성에 따라 비교적 쉽게 선택할 수 있습니다 이런 식으로 미리수집 된 선택17580_17709

바카라 주소 요소 혼합물이 경사 컨베이어 벨트에 공급 될 때, 원통형 바카라 주소 요소는 측면이 낮아지면 컨베이어 측면에서 쉽게 구르고 떨어질 수 있지만 끝면이 낮아지면 떨어지지 않습니다 그러한 원통형 요소에 핀 등을 적용함으로써 요소의 방향을 변경하고 떨어지기위한 트리거가 변경 될 수 있습니다 그러나, 경사 컨베이어의 벨트에 핀이 고정으로 배치 될 때, 핀 사이의 간격을 증가 시키면 요소가 통과 될 확률이 높아집니다 반면에, 간격을 좁히면 요소가 축적되어 차단 될 확률이 높아집니다 따라서, 벨트의 요소가 핀과 접촉하고 특정 레벨 이상의 하중으로 밀면 핀은 선의와 같은 방식으로 스윙하는 다단계 스윙 게이트 메커니즘이 도입되었습니다 원통형 요소에 자세를 바꿀 수있는 기회를 제공하는 동안 핀 간격이 좁아 지더라도 막힘이 발생하지 않습니다 결과적으로, 바카라 주소 요소의 원통형 알루미늄 전해 커패시터만이 경사 컨베이어의 벨트 위로 선택적으로 롤아웃되어 회수된다

다른 한편으로, 다른 직사각형 바카라 주소 장치 중에서도 많은 철을 함유하는 크리스탈 공진기 및 코일은 이후 자화에 의해 수집되며, IC, 기억, 탄탈 룸 커패시터 등은 결국 비자 성 물질로 수집됩니다 정상적인 자기 분리기는 강한 자기 력을 가지며, 이는 더 많은 자기 재료를 모으고, 리드 와이어가 남아 있으면 비자 성 바카라 주소 장치조차 복구됩니다 따라서이 장치를 사용하면 007Tesla| 자석이 컨베이어 표면에 균일 한 자기장을 형성하도록 배열됨에 따라, 다량의 철을 함유하는 석영 결정 발진기와 같은 바카라 주소 요소 만 안정적으로 수집 할 수 있습니다

약한 그라디언트 자기 분리기에 대한 예제 메커니즘 및 선택 테스트 결과 사진
그림 3 약하게 기울어 진 자기 분리기의 메커니즘 및 선택 테스트 결과의 예

실제 작업 상태

미래 계획

이번에 개발 된 "이중 파이프 공기 흐름 분류기"및 "약해진 자기 자기 분리기"는 이미 실제 단계에 있으며,이 회계 연도에 두 차례를 포함한 탄탈 룸 커패시터 회수 플랜트가 시작될 예정입니다 또한 다른 바카라 주소 장치를 수집하여 다양한 폐기물에서 희귀 금속을 수집하는 식물에 도입 할 것입니다 또한, 선택 정확도를 활용함으로써, 재활용 이외의 제조 공정에서 원료의 순도를 증가시키는 것과 같은 다양한 산업 응용 분야로 확장 될 것으로 예상된다

현재 이중 파이프 공기 흐름 분류기는 미리 조사 된 데이터베이스를 기반으로 자동 제어되지만 향후 데이터베이스에 있지 않더라도 감지 기술과 함께 자율적으로 제어 할 수있는 분류 장치를 개발할 계획입니다



터미널 설명

◆ 물리적 선택

크기, 밀도, 자기 및 전도도와 같은 고체 입자의 물리적 특성의 차이를 사용하여 대상 구성 요소를 집중시키는 기술에 대한 일반적인 용어 입자 분류 기술이라고도하며 단순히 분류 기술입니다 농도는 높지 않지만 저비용, 에너지 절약 및 낮은 환경 영향으로 수행 할 수 있으며 종종 화학 공정의 전처리로 사용됩니다 재활용에서, 그것은 일반적으로 제련 과정 전에 중간 치료 기술로 간주된다 또한이 "정렬"을 "정렬"이라고하는 경우가 많지만 오용입니다 "정렬"은 시민과 다른 사람들의 행위가 폐기물을 미리 배출하는 행위입니다 "분류"는 물리적 특성의 차이를 사용하여 다형 고체가 분리되는 기술이며, 관심있는 구성 요소 만 집중되어 수집됩니다[참조로 돌아 가기]

◆ Tantalum 커패시터
Tantalum 커패시터 사진
전기 에너지를 저장하고 방출하는 기능이있는 인쇄 회로 보드에 사용되는 커패시터라고하는 요소 유형 다른 커패시터와 비교할 때, 그것은 작고 주파수 특성이 더 우수하여 휴대폰에서 상업용 바카라 주소 장치에 이르기까지 널리 사용됩니다 사진은 인쇄 회로 보드에 사용되는 수지 금형 유형을 보여 주며 제조업체에 따라 검은 색과 노란색이 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 도시 광산
1980 년대에, Tohoku University, Nanjo Michio 교수는 1980 년대에 가정용 가전 제품 및 기타 제품과 같은 폐기물 제품에 포함 된 유용한 자원을 재활용한다는 아이디어 로이 아이디어를 제안했습니다 최근 몇 년 동안, 국내 자원 인 도시 광산은 희귀 금속과 희토류의 가격 상승과 수출 제한으로 인해 재평가되었습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 희귀 금속
1980 년대 후반 국제 무역 산업과 관련된 조직이 설정 한 특정 조건 하에서 금속 요소 그룹의 이름 비철 금속 중에서, 생산 및 순환이 거의없는 금속을 말하며 47 개의 요소로 지정됩니다 (때로는 31 개의 미네랄, 17 개의 희토류 요소는 1 개의 미네랄 종으로 계산됩니다) 일본 고유의 용어에 대한 국제적 정의는 없습니다 소량 만 사용하지만 종종 첨단 장비 제조에 필수적이며 때로는 산업 비타민이라고합니다 전 세계적으로 생산량이 적기 때문에 수출국은 제한적이며 가격과 공급은 불안정합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 인쇄 회로 보드
인쇄 회로 보드 사진
바카라 주소 요소와 같은 부품을 고정 및 배선하기위한 수지, 유리, 구리 등으로 만든 보드 컴퓨터 및 휴대폰을 포함한 대부분의 전기 및 바카라 주소 장치에서 사용됩니다 구리, 금,은 및 희귀 금속이 사용되어 중요한 재활용 목표 중 하나가됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ tantalum
그것은 희귀 금속 중 하나이며 귀금속을 제외한 가장 비싼 금속 중 하나입니다 호주, 브라질 및 기타 국가에서 생산되며 가장 일반적으로 사용되는 탄탈륨 커패시터입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 재활용 우선 순위를 정해야하는 중요한 요소
정부가 설정 한 바와 같이 재활용 우선 순위를 정해야하는 요소 산업에 중요한 희귀 금속 중에서 이러한 요소는 교체하기가 어렵고 거의 재활용되지 않았으며 텅스텐, 탄탈, 리튬, 코발트, 네오디뮴 및 dysprosium을 포함합니다[참조로 돌아 가기]
◆ HDD 절단 분리기
AIST (Oki Tatsuya)와 Kinki Kogyo Co, Ltd가 공동으로 개발 한 장치는 폐기물 하드 디스크 드라이브에서 자동으로 펀치를 펀칭하고 수집합니다 (2011 년 5 월 23 일 AIST 프레스에 의해 발표) 이 장치는 또한 올해 5 월 22 일부터 5 월 25 일까지 도쿄 빅 광경에서도 개최됩니다NEW환경 전시회에서 전시 될 예정입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 형광등 재활용 기술
AIST (Akai Tomoko, Oki Tatsuya, et al) (2011 년 5 월 11 일 AIST Press에 의해 발표)는 강력한 자기력을 사용하여 희토류를 포함하는 인을 분리하는 기술입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 건조 비중 분류기
공기 흐름을 사용하고 벽면 표면과의 마찰을 사용하여 입자의 무게로 인해 공기 중 입자 운동의 차이에 따라 선택하는 장치 크기가 동일하고 모양이 동일하다면, 입자의 비중 (= 밀도)의 차이에 따라 분리가 수행되므로 재활용 및 광업 기술 분야에서이를 불립니다 그러나, 원료가 정제 될 때와 같은 동일한 비중과 모양이 추가되면 크기별로 분리되어 분류 (크기 디비전) 장치로 분류 될 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ oriific
우울증 (추력)과 함께 통과하는 공기 흐름의 속도를 일시적으로 증가시키는 메커니즘[참조로 돌아 가기]
◆ Tantalum 커패시터 순도
총 중량의 탄탈 커패시터의 중량 품질과 콘텐츠도 같은 의미를 갖습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 지역 기술
바카라 주소 장치 혼합물로부터 탄탈 커패시터가 집중되는 드문 경우가 있지만, 공기 테이블과 같은 종래의 건조 비중 중력 차터가 사용되면 탄탈 룸 커패시터 함량은 약 20-30%로 남아 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 분리 효율
공식적으로Newton분리 효율 2 성분 분리의 정확도에 대한 가장 일반적인 지표 이는 관심있는 구성 요소의 복구 속도로부터 비 흡입 구성 요소의 나머지 비율을 빼서 계산할 수 있습니다 물리적 선택에서는 50%를 초과하면 일반적으로 좋은 선택이며 80%를 초과하는 경우는 드 rare니다[참조로 돌아 가기]
◆ 거친 선택
이것은 정렬의 첫 단계에서 비교적 쉽게 제거 할 수있는 성분을 제거하는 비교적 저렴하고 편리한 분류입니다 이후 단계에서 공급 된 금액을 매우 정확한 선택 (선택)으로 줄임으로써 비용 절감 및 총 처리량을 늘리는 효과를 제공합니다[참조로 돌아 가기]
◆ Tesla
t (Tesla)는 국제 단위 (SI)에서 자기장의 강도 (자기 플럭스 밀도)를 나타내는 단위입니다 하나의 테슬라는 10,000 가우스입니다[참조로 돌아 가기]

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