CN107790479A - 有价物的回收方法及有害物质的去除方法 - Google Patents

Abstract

本发明的问题在于提供一种能够高效地回收有价物的有价物的回收方法，以及能够高效地去除有害物质的有害物质的去除方法，其解决方案如下：本发明的有价物的回收方法，其特征为，通过将含有有价物的污泥(a)放置于电位梯度下，(b)在0.1MPa～1.0MPa的范围内加压，或(c)在电位梯度下于0.1MPa～1.0MPa的范围内加压，从而将有价物从污泥回收到回收液中，优选地，其特征为，利用膜分离法将含有有价物的回收液进行浓缩，更加优选地，其特征为，膜分离法为离子透析法或反渗透膜法。

Description

有价物的回收方法及有害物质的去除方法

技术领域

本发明涉及有价物的回收方法及有害物质的去除方法，更具体地，涉及能够高效地回收有价物的有价物的回收方法，以及能够高效地去除有害物质的有害物质的去除方法。

背景技术

采矿残渣随着采矿而产生。此外，精炼残渣随着金属精炼而产生。尽管实施适当的处理后这些残渣能够废弃，但处理成本成为负担的情况很多。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-173994号公报

发明内容

发明要解决的问题

如上所述的残渣等中含有有价物，然而将其高效地回收的方法还未充分确立。例如，若能够高效地回收有价物提高收益，也有望减轻处理成本的负担。

此外，若能够高效地除去如上所述的残渣等中含有的有害物质，也有望减轻处理成本的负担。

因此，本发明的问题在于提供一种能够高效地回收有价物的有价物的回收方法，以及能够高效地除去有害物质的有害物质的去除方法。

此外，本发明的其他问题，通过以下内容而变得明确。

用于解决问题的方案

上述课题通过以下各发明进行解决。

1、一种有价物的回收方法，其特征在于，通过将含有有价物的污泥(a)放置于电位梯度下，(b)在0.1MPa～1.0MPa的范围内加压，或(c)在电位梯度下于0.1MPa～1.0MPa的范围内加压，从而将所述有价物从所述污泥中回收到回收液中。

2、根据1所述的有价物的回收方法，其特征在于，利用膜分离法将含有所述有价物的所述回收液进行浓缩。

3、根据2所述的有价物的回收方法，其特征在于，所述膜分离法为离子透析法或反渗透膜法。

4、根据1～3中任一项所述的有价物的回收方法，其特征在于，将从过渡元素的化合物、过渡元素的离子、属于12族至17族中任一族的元素的化合物、以及属于12族至17族中任一族的元素的离子中选择的一种或多种作为所述有价物进行回收。

5、根据1～4中任一项所述的有价物的回收方法，其特征在于，通过向含有有价物的粉末状物和/或块状物加水而得到所述污泥。

6、根据5所述的有价物的回收方法，其特征在于，使所述加水的水中含有酸、碱和/或盐。

7、根据5或6所述的有价物的回收方法，其特征在于，所述粉末状物和/或块状物包括从土壤、废弃物粉碎物、采矿残渣、精炼残渣、以及大气悬浮粒子状物质中选择的一种或多种。

8、根据1～7中任一项所述的有价物的回收方法，其特征在于，将含有所述有价物的污泥导入至利用隔膜分隔开的污泥导入室，并在将所述有价物回收至所述回收液时，

将所述污泥放置在施加于所述污泥导入室的一室的电压为5V以上的电位梯度下。

9、一种有害物质的去除方法，其特征在于，通过将含有有害物质的污泥(a)放置于电位梯度下，(b)在0.1MPa～1.0MPa的范围内加压，或(c)在电位梯度下于0.1MPa～1.0MPa的范围内加压，从而将所述有害物质从所述污泥去除至分离液中。

10、根据9所述的有害物质的去除方法，其特征在于，利用膜分离法将含有所述有害物质的所述分离液进行浓缩。

11、根据10所述的有害物质的去除方法，其特征在于，所述膜分离法为离子透析法或反渗透膜法。

12、根据9～11中任一项所述的有害物质的去除方法，其特征在于，将从过渡元素的化合物、过渡元素的离子、属于12族至17族中任一族的元素的化合物、以及属于12族至17族中任一族的元素的离子中选择的一种或多种作为所述有害物质进行去除。

13、根据9～12中任一项所述的有害物质的去除方法，其特征在于，通过向含有有害物质的粉末状物和/或块状物加水而得到所述污泥。

14、根据13所述的有害物质的去除方法，其特征在于，使所述加水的水中含有酸、碱和/或盐。

15、根据13或14所述的有害物质的去除方法，其特征在于，所述粉末状物和/或块状物包括从土壤、废弃物粉碎物、采矿残渣、精炼残渣、大气悬浮粒子状物质中选择的一种或多种。

16、根据9～15中任一项所述的有害物质的去除方法，其特征在于，将含有所述有害物质的污泥导入至利用隔膜分隔开的污泥导入室，并在将所述有害物质去除至所述分离液时，

将所述污泥放置在施加于所述污泥导入室的一室的电压为5V以上的电位梯度下。

发明效果

根据本发明，能够提供一种能够高效地回收有价物的有价物的回收方法，以及能够高效地去除有害物质的有害物质的去除方法。

附图说明

图1是概念性地说明用于实施第一方案所涉及的有价物的回收方法的有价物回收装置的一个示例的图。

图2是概念性地说明用于实施第三方案所涉及的有价物的回收方法的有价物回收装置的一个示例的图。

图3是概念性地说明有价物回收系统的一个示例的图。

图4是说明压滤机型处理装置的一个示例的图。

图5是说明构成压滤机型处理装置具备的单元堆34的单元结构的基本结构的一个示例的图。

图6是说明支撑单元堆的导向部件的一个示例的图。

图7是说明有价物的回收处理或有害物质的去除处理的一个示例的图。

附图标记说明：

1：有价物回收装置

11：阳极

12：阴极

13：隔膜

14：阳极室

15：阴极室

16：污泥供给部

17：隔膜

18：阳极室

19：隔膜

20：阴极室

21：阳极

22：阴极

23：阳极用通电部件

24：阴极用通电部件

25：绝缘体

26：污泥供给装置

27：浓缩装置

具体实施方式

(有价物的回收方法)

首先，对本发明的有价物的回收方法进行说明。

本发明的有价物的回收方法能够适用于从污泥中回收有价物的情况。

作为有价物的回收源，能够使用各种含有有价物的污泥，例如能够优选地使用粒子状物与有价物一同分散于水中的泥浆状物。污泥的含水率优选为30重量％以上，更优选地，为40重量％～90重量％的范围。

此外，也可以通过向含有有价物的粉末状物和/或块状物加水，得到含有有价物的污泥。作为块状物质，能够优选地使用粒子状物聚集固化状态的物质，可以预先将其粉碎成为粒子状物后加水，也可以在加水后使其成为粒子状物。

优选地，所述粉末状物和/或块状物包括从土壤、废弃物粉碎物、采矿残渣、精炼残渣、以及大气悬浮粒子状物质中选择的一种或多种。

作为土壤，例举有含水率30～90％程度的含有金属的土壤等。

作为废弃物粉碎物，能够优选地例示电子基板粉碎物、钕磁铁粉碎物等。

采矿残渣能够使用随采矿而产生的残渣。此外，精炼残渣能够使用随金属精炼而产生的残渣。

作为大气悬浮粒子状物质，能够通过过滤器等采集使用例如悬浮于能够构成PM10或PM2.5等的大气中的粒子状物质。

若这些物质自开始便被润湿，则可以省略加水而作为污泥使用。

成为回收对象的有价物只要是在经济上或产业上具有价值的物质便不作特别限定，但优选地对从过渡元素的化合物、过渡元素的离子、属于12族至17族中任一族的元素的化合物、以及属于12族至17族中任一族的元素的离子中选择的一种或多种进行回收。

通过将含有有价物的污泥(a)放置于电位梯度下，(b)在0.1MPa～1.0MPa的范围内加压，或(c)在电位梯度下于0.1MPa～1.0MPa的范围内加压，能够将所述有价物从所述污泥中回收到回收液中。由此，得到能够高效地回收有价物的效果。

以下对第一方案及第二方案，将含有有价物的污泥(a)放置于电位梯度下的情况；第三方案，将含有有价物的污泥(c)在电位梯度下于0.1MPa～1.0MPa的范围内加压的情况；第四方案，将含有有价物的污泥(b)于0.1MPa～1.0MPa的范围内加压的情况分别进行详细说明。

首先，在参照图1说明的第一方案中示出了，通过将含有有价物的污泥(a)放置于电位梯度下，对污泥中带有负电荷的有价物进行回收时的示例。

图1是概念性地说明用于实施第一方案所涉及的有价物的回收方法的有价物回收装置的一个示例的图。

如图1所示，有价物回收装置1能够具有电化学单元结构，所述电化学单元结构具备阳极11和阴极12。虽不对阳极11和阴极12的材质作特别限定，但能够优选地使用例如玻璃碳等。

阳极11与阴极12之间设有隔膜13。隔膜13将单元内的空间隔离为设有阳极11的阳极室14和设有阴极12的阴极室15。作为隔膜13，能够使用例如MF膜等的微多孔膜或离子交换膜等。

与阳极室14和阴极室15分别对应的间隙能够由绝缘体S确保。

有价物回收装置具备回收液流入口14a和回收液流出口14b，回收液流入口14a用于使回收有价物的回收液流入至阳极室14，回收液流出口14b用于使从污泥分离的含有有价物的回收液从阳极室14流出。

能够使用含有电解质的水溶液作为供给至阳极室14的回收液。虽不对电解质作特别限定，但能够优选地使用例如盐酸、硫酸等。

在具备上述结构的有价物回收装置中，在将含有有价物的污泥供给至阴极室15，并将回收液供给至阳极室14的状态下，对阳极11和阴极12通电并施加电压。其结果是，污泥中的带有负电荷的有价物通过阳极11与阴极12之间的电位梯度被吸引至阳极11并经过隔膜13，被回收至阳极室14内的回收液中。

在本方案中，污泥被供给的阴极室15作为层状的间隙形成于相对配置的阴极12和隔膜13之间。所述层状的间隙的宽度(阴极12和隔膜13之间的距离)被设定为5mm以下。污泥填充于构成阴极室15的所述层状的间隙中，成为厚度为5mm以下的层状，以该状态暴露于电位梯度中。这样，通过使污泥为厚度5mm以下的层状，从而得到使有价物的回收效率进一步提高的效果。

优选地，将图1所示的单元结构(单体单元)多个层叠而构成层叠单元。此种情况下，尤其优选地，使用双极隔板(亦称双极板(bipolar plate))作为阳极11和阴极12，将各个单体单元电串联而层叠。

向阴极室15供给污泥的方法不作特别限定，可以是滤压机(filter press)型等的分批式，也可以是带式压力机型(belt press)等的连续式。

向阳极室14供给回收液的方法不作特别限定，可以是分批式也可以是连续式。此外，可以将从阳极室14流出的含有有价物的回收液再次供给至阳极室14。这样，通过使回收液循环的同时进行有价物的回收，能够提高回收至回收液中的有价物的浓度。

在以上所说明的第一方案中，示出了在污泥中回收带有负电荷的有价物的情况的示例，但本发明并不限于此。例如，作为第二方案，在污泥中回收带有正电荷的有价物时，通过使与第一方案中所使用的装置相同的有价物回收装置的阳极和阴极的极性颠倒而使用，能够回收含有有价物的回收液。即，在第二方案中，将含有有价物的污泥供给至阳极室，从而能够在正极室得到含有该有价物的回收液。

在第一方案和第二方案中，将含有有价物的污泥供给至利用隔膜间分隔开的污泥导入室，将有价物回收至回收液。“污泥导入室”是供含有有价物的污泥导入(供给)的被处理室，第一方案中阴极室、第二方案中阳极室是污泥导入室。此时，优选地，将污泥放置在施加于污泥导入室的一室的电压为5V以上的电位梯度下。更加优选地，将污泥放置在施加于污泥导入室的一室的电压为10V以上的电位梯度下。虽不对电压上限作特别限定，但能够设为例如50V以下。

“施加于污泥导入室的一室的电压”为该一室的两端的电位差。该电位差与配置于该一室的两侧的阳极11和阴极12之间的电位差(构成单体单元的阳极和阴极间的电位差)实质上相等。

施加于污泥导入室的一室的电压优选地设为5V以上，更加优选地设为10V以上。通过放置于这样大的电位梯度下，发挥以下说明的特有的作用效果。

首先，实际的污泥中的金属并不像在稀薄的水溶液中那样离子化，成为带电微粒子，或是通过络合被污泥中的有机成分(例如腐殖质等)捕捉。在这种情况下，也通过施加大的电位梯度，不仅能够增大电泳速度，而且能够使被处理(回收)成分从络合剂游离，从而使这些金属的回收变得容易。

在金属的情况下，即使处于因络合而稳定化且难以电泳的状态下，在平衡论上，通过放置于能够将金属离子与络合剂分离的环境，该金属作为离子，或作为带电微粒子，能够从泥浆中排出并被回收。金属与络合剂形成的络合物的稳定度常数为7～8位数，例如，若由能斯特方程式计算的每一位数的平衡电位为一价、一个电子反应为60mV，则通过施加5V以上的电压，能够分离络合物。为了使这一驱动力充分且有效地发挥作用，优选地将施加电压设为10V以上。

如上所述，作为有价物，例举过渡元素的化合物、过渡元素的离子、属于12族至17族中任一族的元素的化合物、以及属于12族至17族中任一族的元素的离子等。过渡元素中，易于离子化的内过渡元素作为金属离子被去除(回收)的情况较多。另一方面，由于所谓的被称为贵金属的铂、银、金等作为单质或氧化物等而带电微粒化，因此优选地，增大施加电压以使去除(透析)效果充分地展现。此外，作为有价物，也可以将过渡元素之外的12族至16族的元素的金属(Cd、Hg、In、Pb、Sb、Bi等)以及一部分非金属元素(P、As等)等的元素的化合物或离子等作为对象。进一步地，也能够将例如F等的17族元素的化合物或离子等作为对象。除此之外，分解CN(氰)类化合物也能够通过增大施加电压，优选地，通过放置于5V以上的电位梯度下得以实现。

接着，在参照图2说明的第三方案中示出了，对污泥中带有负电荷的有价物和带有正电荷的有价物同时进行回收的情况的示例。

图2是概念性地说明用于实施第三方案所涉及的有价物的回收方法的有价物回收装置的一个示例的图。

如图2所示，有价物回收装置1具有电化学单元结构，具备：污泥供给部16，其供含有有价物的污泥供给；阳极室18，其通过隔膜17设置于污泥供给部16一侧；以及阴极室20，其通过隔膜19设置于污泥供给部16的另一侧。作为隔膜17、19，能够使用例如MF膜等的微多孔膜或离子交换膜等。

阳极室18中填充有由导电填料形成的阳极21，阴极室20中填充有由导电填料形成的阴极22。作为这些导电填料，优选地，能够使用例如碳纤维毡或碳粒子等。

在此，阳极用通电部件23与阳极室18邻接而设置。阳极用通电部件23能够由例如玻璃碳等的导电性部件而构成。阳极用通电部件23与阳极室18内的阳极21接触，能够用于给阳极21通电。同样地，阴极用通电部件24与阴极室20邻接而设置。阴极用通电部件24也能够由例如玻璃碳等的导电性部件而构成。阴极用通电部件24与阴极室20内的阴极22接触，能够用于给阴极22通电。

与污泥供给部16、阳极室18和阴极室20对应的各个间隙由配置于阳极用通电部件23与阴极用通电部件24之间的绝缘体25确保。在本方案中，优选地，绝缘体25能够使用橡胶等的弹性材料，尤其能够优选地使用三元乙丙橡胶(EPDM)等。

在具备上述结构的有价物回收装置中，将含有有价物的污泥填充至污泥供给部16，并给阳极21及阴极22通电且施加电压，在阳极21和阴极22之间形成电位梯度。在本方案中，在这种状态下对污泥供给部16内的污泥进行加压。

在此，从单元的两侧按压阳极用通电部件23和阴极用通电部件24，通过对绝缘体25进行压缩并使其变形，对污泥供给部16内的污泥进行加压，该绝缘体25用于形成与污泥供给部16对应的间隙。

通过在电位梯度下的加压，污泥中的水通过隔膜17与隔膜19被分别分离至阳极室18和阴极室20，同时带有负电荷的有价物被阳极21与阴极22之间的电位梯度吸引至阳极21，并经过隔膜17移动至阳极室18内，带有正电荷的有价物被阳极21与阴极22之间的电位梯度吸引至阴极22，并经过隔膜19移动至阴极室20内。其结果是，在阳极室18内生成含有从污泥脱水出的水和从污泥分离的带有负电荷的有价物的回收液。另一方面，阴极室20内生成含有从污泥脱水出的水和从污泥分离的带有正电荷的有价物的回收液。即，能够生成回收液作为来自污泥的解吸液。阳极室18生成的解吸液能够从解吸液流出口25a进行回收，阴极室20生成的解吸液能够从解吸液流出口25b进行回收。

在本方案中，对污泥加压时的压力优选地，为0.1MPa～1.0MPa的范围，更加优选地，为0.2MPa～0.4MPa的范围。

在本方案中，也如对第一方案和第二方案所作的说明一样，优选地，将单元结构(单体单元)多个层叠而构成层叠单元。在此种情况下，特别优选地，使用双极隔板(亦称双极板(bipolar plate))作为阳极11和阴极12，将各单体单元电串联而层叠。

在本方案中，也与第一方案和第二方案同样，将含有有价物的污泥供给至利用隔膜分隔开的污泥导入室，将有价物回收至回收液。本方案的污泥导入室为污泥供给部16。在本方案中，施加于污泥导入室一室的电压也优选地设为5V以上，更加优选地设为10V以上，通过放置于这种大的电位梯度下，能够发挥对第一方案和第二方案进行说明的特有的作用效果。

如上所述，含有有价物的污泥能够通过向例如含有有价物的粉末状物和/或块状物加水而获得。此时，优选地，使加水的水中含有酸、碱和/或盐。通过向污泥中添加酸、碱和/或盐，改善该污泥的导电率(电导率)。其结果是，尤其能够稳定地形成第一方案～第三方案中的电位梯度，得到能够促进有价物回收的效果。此外，在向水中加入碱的情况下，尤其能够选择性地回收或去除溶解于碱的成分例如两性元素等。作为两性元素，例如钒或铅等。

作为以上所说明的第一方案～第三方案的变形例，也能够使带有负电荷的有价物电解沉积于阳极，和/或使带有正电荷的有价物电解沉积于阴极。在此种情况下，通过使电解沉积于阳极和/或阴极的有价物洗脱于回收液中，能够回收有价物。电解沉积的有价物的洗脱例如能够通过使阳极和/或阴极的极性颠倒而适当地进行。

在以上所说明的第一方案～第三方案中示出了，通过将污泥放置于电位梯度下，回收带有电荷的有价物的情况，但本发明并不限于此。例如第三方案对污泥加压时，不仅带有电荷的有价物，而且不带有电荷的有价物也能够被高效地回收到解吸液中。

回收有价物时，电位梯度的形成不是必须的，也能够仅通过加压回收有价物。作为第四方案，通过对污泥加压而回收有价物时，例如能够省略掉电位梯度的形成(通电)而使用第三方案的有价物回收装置。通过进行加压，尤其能够适当地回收溶解于泥浆中的有价物。

接着，通过参照图3对有价物回收系统的结构示例进行说明，进一步详细地说明本发明的有价物的回收方法。

图3是概念性地说明有价物回收系统的一个示例的图。

在图3的示例中，有价物回收系统由污泥供给装置26、有价物回收装置1、以及浓缩装置27构成。

污泥供给装置26由螺旋给料机28构成。螺旋给料机28由螺杆29、用于使该螺旋29旋转的马达30、以及料斗31构成。

向污泥加水时，能够将污泥和水一同供给至料斗31而进行加水。

供给至料斗31的污泥由螺杆29移送至螺旋给料机28内，进而供给至有价物回收装置1，其中所述螺杆29由马达30驱动而旋转。

如上所述，有价物回收装置1从含有有价物的污泥生成含有有价物的回收液。在此，有价物回收装置1如在第三方案中所说明，通过对污泥在电位梯度下于0.1MPa～1.0MPa的范围内加压，生成回收液。含有有价物的回收液储藏于回收液储藏部32后，由泵33供给至后工序的浓缩装置27。

浓缩装置27将含有有价物的回收液进行浓缩并生成浓缩液。浓缩装置27只要能够浓缩回收液，以使回收液中的有价物的浓度上升即可，但尤其能够优选地使用膜分离装置。

对膜分离法不作特别限定，但优选离子透析法或反渗透(RO)膜法。尤其当回收液中的总盐浓度比较高时，离子透析法等适合，当回收液中的总盐浓度比较低时，反渗透膜法等适合。在反渗透膜法的情况下，也优选地设置为多工序。

尤其如第一方案～第三方案所说明，通过在电位梯度下对污泥进行加压而回收有价物时，能够将回收液中的总盐浓度抑制得非常小。因此，通过将反渗透膜法应用于浓缩装置27，从而得到能够增大浓缩度的效果。

以上是针对有价物回收系统具备第三方案中所说明的有价物回收装置的情况的说明，但本发明并不限于此，也能够酌情使用其他方案中所说明的有价物回收装置。

通过上述方法得到的回收液，优选浓缩的回收液，也能够例如将液体直接作为含有有价物的液体而成为产品，也可以例如通过添加盐类使有价物析出，将处于与回收液分离的状态的该有价物作为产品。

对分离出有价物后的污泥实施適当处理后，可以废弃，但优选地，作为例如混凝土混和材料等的工业产品加以利用。

(有害物质的去除方法)

接着，对本发明的有害物质的去除方法进行说明。

本发明的有害物质的去除方法通过将含有有害物质的污泥(a)放置于电位梯度下，(b)在0.1MPa～1.0MPa的范围内加压，或(C)在电位梯度下于0.1MPa～1.0MPa的范围加压，将所述有害物质从所述污泥去除到分离液中。

即，本发明的有害物质的去除方法具有与上述有价物的回收方法共同的结构，但取代有价物，目的是去除有害物质。有害物质的回收不是必须的，只要从污泥中分离即可。因此，上述有价物的回收方法中的回收液在本发明中称为分离液。上述对有价物回收方法所说明的结构均能够应用于本发明的有害物质的去除方法的结构。

作为本发明去除对象的有害物质能够采用有关上述有价物的回收方法中作为有价物例示的物质，因为有价物根据目的、用途等也可能成为不受欢迎的成分。

根据本发明的有害物质的去除方法，能够高效地去除有害物质，所以能够例如减轻处理成本的负担。

(压滤机型处理装置)

接着，对适用于上述有价物的回收方法及有害物质的去除方法的压滤机型处理装置进行说明。

由于在分批式(压滤机型)处理装置中容易调整滞留时间，因此在任何情况下(例如，在用于有价物的回收或有害物质的去除的处理需要花费时间的情况)，都能够利用一个工序处理的装置来应对。

图4是说明压滤机型处理装置的一个示例的图。压滤机型处理装置具备单元堆34和压力装置35，该压力装置35向单元的层叠方向按压该单元堆34。单元堆34将与第三方案中所说明的相同的单体单元多个层叠而构成。

含有有价物的污泥储藏于污泥槽36中。污泥槽36通过污泥供给管线37与单元堆34的污泥导入室(在图4中省略图示)连接。污泥供给管线37中设置有泵38，该泵38用于将来自污泥槽36的污泥(被处理污泥)送至污泥导入室。

单元堆34的污泥导入室连接有处理污泥排出管线39，该处理污泥排出管线39用于排出实施了有价物的回收处理或有害物质的去除处理的处理污泥。此外，单元堆34的阴极室(在图4中省略图示)通过管道40与阴极侧浓缩液槽41连接。而且，单元堆34的阳极室(在图4中省略图示)通过管道42与阳极侧浓缩液槽43连接。

单元堆34的阴极室和阳极室连接有压缩机44。压缩机44构成为，通过压缩空气供给管线45将压缩空气供给至单元堆34的阴极室和阳极室，从而将分别生成于阴极室和阳极室的阴极侧浓缩液和阳极侧浓缩液排出，并送至阴极侧浓缩液槽41和阳极侧浓缩液槽43。

对污泥槽36、阴极侧浓缩液槽41、以及阳极侧浓缩液槽43的材质不作特别限定，能够使用例如PVC(聚氯乙烯)、PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)等的树脂等。

压力装置35、泵38、以及压缩机44构成为，分别由电源45供给的电力所驱动。

如图5所示，构成压滤机型处理装置所具备的单元堆34的单元结构例如能够具有如下基本构成：

阴极侧集电板46、阴极室(框架)47、隔膜48、污泥导入室(框架)49、隔膜50、阳极室(框架)51、阳极侧集电板52。

下面对各构成部分的概要进行说明。

作为阴极侧集电板46，除了尾端单元(尾板)之外，其他单元使用双极隔板，在任一种情况下，都能够使用例如水电解用的电极板。作为所述电极板，能够使用例如在不锈钢或钛板上镀有铂金类贵金属等的电极。

隔膜48、50设置于污泥导入室49的两个表面，在主体地处理离子化的重金属的情况下和主体地处理悬浊质状的重金属的情况下，能够选择使用离子渗透性隔膜或使用微多孔性隔膜。

污泥导入室49由具有伸缩性的框架部件(绝缘体)所包围，在此，利用隔膜48、50将两个表面分隔开。例如也可以将一个表面利用电极板，另一个表面利用隔膜分隔开以取而代之。污泥导入室49的一侧连接有污泥供给管线37。污泥导入室49的另一侧连接有处理污泥排出管线39。

阴极室47和阳极室51由框架部材(绝缘体)所包围，利用隔膜48、50与污泥导入室49对峙而设置，将渗透过隔膜48、50的金属作为浓缩液等进行回收。作为框架部件，可以使用与污泥导入室49相同的具有伸缩性的框架部件，也可以使用没有伸缩性的框架部件。

阴极室47的一侧连接有压缩空气供给管线45。阴极室47的另一侧连接有管道40，该管道40将生成的浓缩液输送至阴极侧浓缩液槽41。

阳极室51的一侧连接有压缩空气供给管线45。阳极室51的另一侧连接有管道42，该管道42将生成的浓缩液输送至阳极侧浓缩液槽43。

阳极侧集电板52与阴极侧集电板46相同，除了尾端单元(尾板)之外，其他单元能够为双极隔板的结构。对于材质等，也能够使用针对阴极侧集电板46所说明的材质。

压滤机型处理装置构成为，将具有如上所述的基本结构的单元结构(单体单元)多个层叠而构成单元堆34，并利用压板53、53从两侧对两端的集电板进行按压。

如图6所示，构成单元堆34的框架部件或隔膜由导向部件54沿着单元堆的层叠方向可滑动地支撑。由此，能够防止单元堆34在按压时的错位。此外，通过设置这种导向部件54，从而无需将构成单元堆的各单元间粘接，能够容易地进行维护等。

进行有价物的回收处理或有害物质的去除处理时，例如图7所示，在对阴极和阳极间施加预定电压的状态下，将含有有价物的污泥(被处理污泥)导入至单元堆34的污泥导入室49，并利用压力装置对单元堆34进行按压。由此，污泥中的有价物渗透过渗透膜(隔膜)，在阴极室47生成含有有价物(金属)的阴极室液，并且在阳极室51生成含有有价物(金属)的阳极室液。这些液体例如能够通过来自上述压缩机的压缩空气从单元堆34内排出并回收。此外，在压滤机型的装置中，对单元堆34整体进行压缩，减少水分，同时也能回收金属。

在以上说明中，针对一个方案所说明的结构也能够酌情应用于其他方案中。

(实施例)

以下对本发明的实施例进行说明，但本发明不限于所述实施例。

(实施例1)

向钕磁铁碎屑粉末中加入10％盐酸水溶液，调制出含水率约为80wt％的盐酸酸性泥浆(以下称为污泥)。

之后，使用与图2所示装置相同的有价物回收装置，将上述污泥填充至污泥供给部16，对阳极21和阴极22施加电压，在形成350V/m的电位梯度的状态下，从两侧按压单元，以0.5MPa的压力对污泥加压。处理时间设为30分钟。

之后，将在阳极室18和阴极室20两方所生成的解吸液(回收液)进行回收，按照图3所示的工序，通过采用NF膜(纳米过滤膜)的反渗透膜法(RO)对该回收液进行浓缩。

进一步地，将浓缩后的回收液(浓缩液)中和至pH5附近之后，加入草酸钠，使钕等的f区过渡元素析出为草酸盐并进行回收。

浓缩前的回收液中的钕含有率约为850mg/L。此外，浓缩、析出后的沉淀物中钕元素的含有率以干基(dry basis)表示约为30wt％程度。

(实施例2)

在实施例2中，除了省略掉电压的施加以外，其他采用与实施例1相同的方式得到回收液。

浓缩前的回收液中的钕的含有率为200mg/L。

(实施例3)

制作了具有与图4～7所示装置相同的结构的压滤机型小型重金属回收试验装置。

装置的规格如表1所示。

【表1】

有效电极(隔膜)面积	75×75mm(56cm2)
		额定处理量	0.3L/小时，1.7mL/(分、单元)
层叠单元数	3
		压力范围	0～1MPa
施加电压	0～30V DC(可变)(最大电流3A)

主要设备如表2所示。

【表2】

使用上述试验装置，进行了过剩污泥(污泥)中含有的铅的分离试验，以及电镀废液污泥(污泥)中含有的氰的分离试验。试验时，每一个单体单元的施加电压(阴极和阳极间的电位差)为10V/cell。该值与施加于污泥导入室的一室的电压实质上相等。此外，按压单元堆时的控制压力为0.5MPa。

处理前后的污泥中的处理对象物(铅或氰)的浓度的测量结果如表3所示。

【表3】

Claims (16)

1.一种有价物的回收方法，其特征在于，

通过将含有有价物的污泥(a)放置于电位梯度下，(b)在0.1MPa～1.0MPa的范围内加压，或(c)在电位梯度下于0.1MPa～1.0MPa的范围内加压，从而将所述有价物从所述污泥中回收到回收液中。

2.根据权利要求1所述的有价物的回收方法，其特征在于，

利用膜分离法将含有所述有价物的所述回收液进行浓缩。

3.根据权利要求2所述的有价物的回收方法，其特征在于，

所述膜分离法为离子透析法或反渗透膜法。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的有价物的回收方法，其特征在于，

将从过渡元素的化合物、过渡元素的离子、属于12族至17族中任一族的元素的化合物、以及属于12族至17族中任一族的元素的离子中选择的一种或多种作为所述有价物进行回收。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的有价物的回收方法，其特征在于，

通过向含有有价物的粉末状物和/或块状物加水而得到所述污泥。

6.根据权利要求5所述的有价物的回收方法，其特征在于，

使所述加水的水中含有酸、碱和/或盐。

7.根据权利要求5或6所述的有价物的回收方法，其特征在于，

所述粉末状物和/或块状物包括从土壤、废弃物粉碎物、采矿残渣、精炼残渣、以及大气悬浮粒子状物质中选择的一种或多种。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的有价物的回收方法，其特征在于，

将含有所述有价物的污泥导入至利用隔膜分隔开的污泥导入室，并在将所述有价物回收至所述回收液时，

将所述污泥放置在施加于所述污泥导入室的一室的电压为5V以上的电位梯度下。

9.一种有害物质的去除方法，其特征在于，

通过将含有有害物质的污泥(a)放置于电位梯度下，(b)在0.1MPa～1.0MPa的范围内加压，或(c)在电位梯度下于0.1MPa～1.0MPa的范围内加压，从而将所述有害物质从所述污泥中去除至分离液中。

10.根据权利要求9所述的有害物质的去除方法，其特征在于，

利用膜分离法将含有所述有害物质的所述分离液进行浓缩。

11.根据权利要求10所述的有害物质的去除方法，其特征在于，

所述膜分离法为离子透析法或反渗透膜法。

12.根据权利要求9～11中任一项所述的有害物质的去除方法，其特征在于，

将从过渡元素的化合物、过渡元素的离子、属于12族至17族中任一族的元素的化合物、以及属于12族至17族中任一族的元素的离子中选择的一种或多种作为所述有害物质进行去除。

13.根据权利要求9～12中任一项所述的有害物质的去除方法，其特征在于，

通过向含有有害物质的粉末状物和/或块状物加水而得到所述污泥。

14.根据权利要求13所述的有害物质的去除方法，其特征在于，

使所述加水的水中含有酸、碱和/或盐。

15.根据权利要求13或14所述的有害物质的去除方法，其特征在于，

所述粉末状物和/或块状物包括从土壤、废弃物粉碎物、采矿残渣、精炼残渣、以及大气悬浮粒子状物质中选择的一种或多种。

16.根据权利要求9～15中任一项所述的有害物质的去除方法，其特征在于，

将含有所述有害物质的污泥导入至利用隔膜分隔开的污泥导入室，并在将所述有害物质去除至所述分离液时，

将所述污泥放置在施加于所述污泥导入室的一室的电压为5V以上的电位梯度下。