粉体精製とシミュレーション

[23-03] 粉体シミュレーションによるリサイクルに適した破砕⽅法の検討

^〇所 千晴¹、綱澤 有輝²、大和田 秀二¹ (1. 早稲田大学、2. 早稲田大学大学院)

司会:鈴木 祐麻(山口大学)

固着モデルあるいは粒子ベース剛体モデルを組み込んだ離散要素法(DEM)シミュレーションを用いて、電子廃基板からのレアメタル回収に適した破砕方法である部品剥離の機構について詳細に検討した結果を報告する。特定のレアメタルは電子基板上の特定の部品に集中して使用されていることから、その濃縮には部品を破壊することなく剥離させるような破砕法が有効であることが知られている。そのような部品剥離破砕に有効であると考えられるドラム型衝撃式破砕機を対象として、模擬基板を用いた実験結果と粒子ベース剛体モデルを用いたDEMシミュレーション結果とを比較したところ、基板による部品への衝突が部品剥離に重要な役割を果たしていることがわかった。さらに、部品剥離を直接的に解析することが可能な固着モデルを開発し、DEMシミュレーションに組み込んだところ、基板構成粒子同士の破断限界値と、部品構成粒子の破断限界値との間に、それぞれ引張試験から得られた基板破壊と部品剥離に必要なエネルギー比を採用したところ、実験結果と良好に一致した。