JP2021023862A - 焼却灰からの貴金属回収方法 - Google Patents

Abstract

【課題】焼却灰から高品位の貴金属を効率的に回収する方法を提供すること。【解決手段】焼却灰を粒径４０ｍｍ未満に分級する第１の分級工程と、粒径４０ｍｍ未満の焼却灰を破砕する破砕工程と、破砕された焼却灰からダストを風力によって除去する風力選別工程と、ダストを除去した焼却灰を、粒径２０ｍｍ未満に分級する第２の分級工程と、粒径２０ｍｍ未満の焼却灰を、高比重物と低比重物とに分離する比重選別工程と、比重選別によって回収された高比重物を、非磁着性の貴金属を含む粒子と、磁着性の金属を含む粒子とに分離する磁力選別工程と、非磁着性の貴金属を含む粒子を回収する貴金属回収工程を含む、焼却灰からの貴金属回収方法。【選択図】図１

Description

本発明は、焼却灰からの貴金属回収方法に関する。

都市ごみ等の廃棄物は焼却処理されているが、焼却によって生ずる焼却灰には一般的な金属の他、金、銀及び銅等の貴金属も含まれている。従来、焼却灰は、埋立処分場に埋立処分されてきたが、近年埋立処分場が枯渇する虞があることに鑑み、焼却灰を有効利用する試みがなされている。

例えば、焼却灰からの貴金属の効率的な回収や焼却灰から金属を回収した後の灰分の利用が検討され、特許文献１には、低磁力選別で粗大な磁着物を除去した焼却灰をインパクトミルで破砕してから篩で分級し、分級により得られた粒子を比重選別に供して貴金属を回収するとともに、灰分から金属をある程度まで除去した微粒子をセメント原料として有効利用することが提案されている。

特開２０１７−１４０５５６号公報

しかしながら、焼却灰には低磁力選別によって除去できない金属ガラや金属線材等の粗大な異物が含まれているため、搬送部での閉塞、インパクトミルの磨耗や異物噛み込みによる過負荷が懸念される。更に、焼却灰を直接低磁力選別に供すると、磁着物に水分を含んだ灰が付着し、鉄スクラップとしての品位も低下する。また、焼却灰に多量に含まれる貴金属を含まないダスト分がそのまま分級・選別されるため、分級時に篩目の目詰まりが起こりやすいだけでなく、後段の比重選別での負荷も大きい。
本発明の課題は、焼却灰から高品位の貴金属を効率的に回収する方法を提供することにある。

本発明者らは、焼却灰を分級して粗大な異物を除去しつつ、粒径を制御し、次いで所定の粒径に調整した焼却灰を破砕し、破砕後の焼却灰からダストを風力選別によって除去し、次いでダスト除去後の焼却灰を分級して所定の粒径に調整した焼却灰を比重選別によって高比重物と低比重物とに分離し、そして高比重物から磁着物を高磁力選別によって取り除くことで、焼却灰から高品位の貴金属を効率よく回収できることを見出した。

すなわち、本発明は、次の〔１〕〜〔６〕を提供するものである。
〔１〕焼却灰を粒径４０ｍｍ未満に分級する第１の分級工程と、
粒径４０ｍｍ未満の焼却灰を破砕する破砕工程と、
破砕された焼却灰からダストを風力によって除去する風力選別工程と、
ダストを除去した焼却灰を、粒径２０ｍｍ未満に分級する第２の分級工程と、
粒径２０ｍｍ未満の焼却灰を、高比重物と低比重物とに分離する比重選別工程と、
比重選別によって回収された高比重物を、非磁着性の貴金属を含む粒子と、磁着性の金属を含む粒子とに分離する磁力選別工程と、
非磁着性の貴金属を含む粒子を回収する貴金属回収工程
を含む、焼却灰からの貴金属回収方法。
〔２〕第２の分級工程において、ダストを除去した焼却灰を４以上の粒径群に分級する、前記〔１〕記載の貴金属回収方法。
〔３〕比重選別工程において、粒径群ごとに比重選別し、高比重物と低比重物とに分離する、前記〔２〕記載の貴金属回収方法。
〔４〕磁力選別工程において、粒径群ごとに回収された高比重物を磁力選別し、非磁着性の貴金属を含む粒子と、磁着性の金属を含む粒子とに分離する、前記〔３〕記載の貴金属回収方法。
〔５〕貴金属が金、銀、銅、白金及びパラジウムから選択される１以上を含む、前記〔１〕〜〔４〕のいずれか一に記載の貴金属回収方法。
〔６〕焼却灰を粒径４０ｍｍ未満に分級する第１の分級装置と、
粒径４０ｍｍ未満の焼却灰を破砕する破砕装置と、
破砕された焼却灰からダストを風力によって除去する風力選別装置と、
ダストを除去した焼却灰を、粒径２０ｍｍ未満に分級する第２の分級装置と、
粒径２０ｍｍ未満の焼却灰を、高比重物と低比重物とに分離する比重選別装置と、
比重選別によって回収された高比重物を、非磁着性の貴金属を含む粒子と、磁着性の金属を含む粒子とに分離する磁力選別装置と、
非磁着性の貴金属を含む粒子を回収する貴金属回収装置
を備える、焼却灰からの貴金属回収装置。

本発明によれば、焼却灰から高品位の貴金属を効率的に回収可能な貴金属回収方法を提供することができる。また、焼却灰から高品位の貴金属を効率的に回収可能な貴金属回収装置を提供することができる。

本発明に係る貴金属回収方法の一実施形態を示すフローチャートである。 本発明に係る貴金属回収方法の他の実施形態を示すフローチャートである。 本発明に係る貴金属回収装置の一実施形態を示す全体構成図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。

〔貴金属回収装置〕
図３は、本発明に係る貴金属回収装置の一実施形態を示す全体構成図である。貴金属回収装置１０は、図３に示すように、焼却灰Ａ１を、粒径４０ｍｍ未満の焼却灰Ａ２と、粗大な異物Ｄ１とに分離する第１の分級装置１、粒径４０ｍｍ未満の焼却灰Ａ２を破砕する破砕装置２、破砕された焼却灰Ａ３からダストＤ２を風力によって除去する風力選別装置３、ダストＤ２を除去した焼却灰Ａ４を、粒径２０ｍｍ未満の焼却灰Ａ５と、粒径２０ｍｍ以上の焼却灰Ｄ３とに分離する第２の分級装置４、粒径２０ｍｍ未満の焼却灰Ａ５を、高比重物Ａ６と低比重物Ｄ４とに分離する比重選別装置５、比重選別によって回収された高比重物Ａ６を、非磁着性の貴金属を含む粒子Ａ７と、磁着性の金属を含む粒子Ｄ５とに分離する磁力選別装置６、及び非磁着性の貴金属を含む粒子Ａ７を回収する貴金属回収装置７を備えるものである。ここで、本明細書において「粒径４０ｍｍ未満」とは、目開き４０ｍｍの篩を用いたときに篩を通過する粒子の粒径をいい、また「粒径２０ｍｍ未満」とは、目開き２０ｍｍの篩を用いたときに篩を通過した粒子の粒径をいう。なお、他の粒径についても同様に解釈するものとする。

焼却灰Ａ１としては、例えば、都市ごみを、ストーカ式焼却炉又は流動床式焼却炉で焼却した際に発生する灰が挙げられ、より具体的には、焼却炉の底に残留する主灰（ボトムアッシュ）、焼却炉の排ガスに含まれる飛灰（フライアッシュ）、又はこれらの混合灰を挙げることができる。また、溶融炉で溶融して得られる溶融灰を使用してもよい。

第１の分級装置１は、焼却灰Ａ１から粗大な異物Ｄ１を除去しつつ、粒径４０ｍｍ未満の焼却灰Ａ２を得るために備えられる。なお、第１の分級装置１への焼却灰Ａ１の供給は、例えば、産業廃棄物等の廃棄物を焼却設備で焼却して得られた焼却灰を、ベルトフィーダ等の定量供給機（図示せず）に投入し、定量供給機から搬送コンベヤ（図示せず）に定量供給された焼却灰Ａ１を、第１の分級装置１に投入すればよい。

第１の分級装置１としては公知のものを使用できるが、例えば、スタースクリーンを用いることができる。スタースクリーンは、星型形状のブレードがデッキ上にそろばん状に配置されているため、篩上回収物の金属ガラへの灰の付着や、水分を含みかつ団粒化した灰の篩上回収物への移行を抑制できる点で好ましい。また、ブレードにより灰を叩きほぐす効果も期待できる。

第１の分級装置１の分級点は、粒径４０ｍｍ未満の焼却灰Ａ２を得ることができれば特に限定されないが、例えば、１５〜４０ｍｍとすることが作業効率、高品位の貴金属回収の観点から好ましい。
第１の分級装置１の篩下から得られた焼却灰Ａ２は、その粒径を、好ましくは３５ｍｍ未満、より好ましくは３０ｍｍ未満、更に好ましくは２５ｍｍ未満とすることができる。

粒径４０ｍｍ未満の焼却灰Ａ２は、例えば、搬送コンベヤ（図示せず）により破砕装置２に投入される。破砕装置２は、粒径４０ｍｍ未満の焼却灰Ａ２を破砕し、焼却灰Ａ２中の貴金属付着粒子の表面から貴金属部分を含む貴金属濃縮粒子を削り取るために備えられる。ここで、本明細書において「焼却灰中の貴金属付着粒子」とは、焼却灰中に何らかの形態で存在するに至った貴金属付着粒子であれば何でもよいが、特に、廃棄物の焼却過程で溶融した該廃棄物中の貴金属が焼却前には分離状態にあった該廃棄物中の鉄、陶土等の他の物質に溶着して生成されたものをいう。

破砕後の焼却灰Ａ３の粒径は、作業効率、高品位の貴金属回収の観点から、２０ｍｍ未満が好ましく、１５ｍｍ未満がより好ましく、１０ｍｍ未満が更に好ましい。

破砕装置２としては公知のものを使用できるが、インパクトミルが好ましく、ロータリーインパクトミルが更に好ましい。ロータリーインパクトミルは、低速で回転するドラムと、該ドラムと同軸をなして高速で回転するローターとを有する。ドラムの内周には複数の反撥板が着脱可能に設けられており、反撥板の間には送り羽根がスパイラル状に取付けられている。ドラムを回転させると、原料投入部から投入された焼却灰Ａ２がドラム内で落下上昇運動を繰り返しながら原料排出部へ移送される。また、ローターの外周には打撃板が傾斜して等間隔で取付けられている。原料投入部から投入された焼却灰Ａ２が高速回転するローターの打撃板に落下するとともに、飛び跳ねてくる焼却灰Ａ２が低速回転するドラムの反撥板に衝突することで、更に細かく粉砕される。

破砕装置２は、焼却灰Ａ２が破砕される際に発生する粉塵を含む排ガスを集塵するためのバグフィルタ９を備えていてもよい。

破砕装置２により破砕された焼却灰Ａ３は、例えば、搬送コンベヤ（図示せず）により風力選別装置３に投入される。風力選別装置３は、破砕装置２により破砕された焼却灰Ａ３を、風力によって重量物Ａ４と、軽量物（ダスト）Ｄ２に分離するために備えられる。
風力選別装置３としては公知のものを使用できるが、壁面への衝突や渦流による粒子の再分散により分級精度を高めることができる点で、ジグザグ式風力選別装置が好ましい。

風力選別装置３は、焼却灰Ａ３から風力によってダストＤ２を除去する際に発生する粉塵を含む排ガスを集塵するためのサイクロン８と、サイクロン８の排ガスを集塵するためのバグフィルタ９を備えていてもよい。

ダストＤ２が除去された焼却灰Ａ４は、例えば、搬送コンベヤ（図示せず）により第２の分級装置４に投入される。第２の分級装置４は、ダストＤ２が除去された焼却灰Ａ４を、粒径２０ｍｍ未満の焼却灰Ａ５と、粒径２０ｍｍ以上の焼却灰Ｄ３とに分離するために備えられる。

第２の分級装置４としては公知のものを使用できるが、例えば、篩を使用することができる。篩は、焼却灰Ａ４を粒径２０ｍｍ未満に分級することができれば特に限定されないが、連続式の振動式篩や旋回式篩が好ましい。なお、分級後の焼却灰Ａ５の粒径は、作業効率、高品位の貴金属回収の観点から、１５ｍｍ未満が好ましく、１０ｍｍ未満が更に好ましい。

粒径２０ｍｍ未満の焼却灰Ａ５は、例えば、搬送コンベヤ（図示せず）により比重選別装置５に投入される。比重選別装置５は、粒径２０ｍｍ未満の焼却灰Ａ５を、高比重物Ａ６と低比重物Ｄ４とに分離するために備えられる。

比重選別装置５としては公知のものを使用することが可能であり、乾式及び湿式のいずれでも構わないが、乾式のテーブル式比重選別機が好ましく、エアテーブルが更に好ましい。エアテーブルは、所定の角度で傾斜すると共に空気流を通過させる複数の小通気口を有する振動式テーブルと、回転することで振動式テーブルの下面から上面に空気を供給する吹上送風機等を備える。振動式テーブルの上面に供給された焼却灰Ａ５は、振動式テーブルを通過する空気流によって振動式テーブルの上面から浮上した状態となり、振動式テーブルの傾斜方向に付与された振動により、比重の大きい高比重物Ａ６が下層に、比重の小さい低比重物Ｄ４が上層に移動する。下層の高比重物Ａ６は振動式テーブルの上面から摩擦力と振動力とを受けて斜め上方へ移動し、上層の低比重物Ｄ４は振動式テーブルの上面から摩擦力と振動力とを受けずに斜め下方へ押し流され、高比重物Ａ６と低比重物Ｄ４とは振動式テーブルから別々に排出される。

比重選別装置５には、比重選別の際に発生する粉塵を集塵するためのバグフィルタ９を備えていてもよい。

高比重物Ａ６は、例えば、搬送コンベヤ（図示せず）により磁力選別装置６に投入される。磁力選別装置６は、比重選別工程で選別された貴金属濃縮粒子を含む高比重物Ａ６を高磁力選別装置によって高磁力選別し、この高比重物Ａ６に含まれている非磁着性の貴金属を含む粒子Ａ７と、磁着性の金属を含む粒子Ｄ５とを分離するために備えられる。

磁力選別装置６は、公知のものを使用することができる。例えば、高磁力の磁場が存在するマグネットドラムと、マグネットドラムに巻き回されたベルトコンベヤ（移動式ベルト）と、ベルトコンベヤのベルト面上に試料を供給するフィーダとを有する磁力選別装置を挙げることができる。この磁力選別装置においては、フィーダに供給された高比重物Ａ６をベルトコンベヤにより搬送し、マグネットドラム上を通過させ、非磁着性の貴金属を含む粒子Ａ７と、磁着性の金属を含む粒子Ｄ５とに分離することができる。

即ち、フィーダにより高比重物Ａ６（例えば、金、銀、銅等の非磁着性の貴金属と、ニッケル、クロム等の磁着性の金属が混在）をベルトコンベヤに供給して搬送させると、ニッケル、クロム等の磁着性の金属は、マグネットドラムの強力な磁場（例えば、１０００〜１２０００ガウス）により磁着され、マグネットドラムの磁場の影響がなくなるまでベルトコンベヤ上にはり付いた状態で流れ、その磁場の影響がなくなった位置で自重により落下する。一方、金、銀、銅等の非磁着性の貴金属は、マグネットドラムの磁場に対する反撥力と回転するベルトコンベヤによる慣性力により、早い時期においてベルトコンベヤから落下し、ニッケル、クロム等の磁着性の金属と選別される。

磁力選別装置６によって選別された非磁着性の貴金属を含む粒子Ａ７は、例えば、搬送コンベヤ（図示せず）により貴金属回収装置７に投入される。貴金属回収装置７としては、非磁着性の貴金属を含む粒子Ａ７を収容できれば、特に限定されない。

このようにして、焼却灰から高品位の貴金属を効率的に回収することができる。なお、回収される貴金属は、金、銀、銅、白金及びパラジウムから選択される１以上を含むものである。
本発明の貴金属回収装置は、後述する貴金属回収方法に好適に使用することができる。

〔貴金属回収方法〕
本発明の貴金属回収方法は、図１に示されるように、焼却灰Ａ１を、第１の分級工程、風力選別工程、第２の分級工程、比重選別工程、磁力選別工程、及び貴金属回収工程に供するものである。なお、本発明の貴金属回収方法は、必要に応じてその他の工程を有していてもよく、前述した各工程を繰り返し行っても、間欠的に行ってもよい。以下、各工程について説明する。

（第１の分級工程）
第１の分級工程は、焼却灰Ａ１を、粒径４０ｍｍ未満の焼却灰Ａ２と、粗大な異物Ｄ１とに分離する工程である。これにより、金属ガラ等の粗大な異物Ｄ１を事前に除去できるため、次工程での破砕機の磨耗や異物の噛み込み等が防止され、作業効率を向上できる。

焼却灰Ａ１としては、前述と同様のものを挙げることができる。
本工程では、分級装置を使用することができる。分級装置として公知のものを使用できるが、篩上回収物の金属ガラへの灰の付着や、水分を含みかつ団粒化した灰の篩上回収物への移行を抑制できる点で、スタースクリーンが好ましい。なお、スタースクリーンの具体的構成は、前述したとおりである。なお、分級装置の分級点は、通常１５〜４０ｍｍである。
本工程により得られる焼却灰Ａ２の粒径は４０ｍｍ未満であるが、作業効率、高品位の貴金属回収の観点から、３５ｍｍ未満が好ましく、３０ｍｍ未満がより好ましく、２５ｍｍ未満が更に好ましい。

（破砕工程）
破砕工程は、第１の分級工程によって得られた粒径４０ｍｍ未満の焼却灰Ａ２を破砕する工程である。これにより、焼却灰Ａ２中の貴金属付着粒子の表面から貴金属部分を含む貴金属濃縮粒子を削り取ることができるため、高品位の貴金属を効率的に回収することができる。

本工程では、破砕装置を使用することができる。破砕装置としては公知のものを使用できるが、焼却灰を細かく粉砕できる点で、インパクトミルが好ましく、ロータリーインパクトミルが更に好ましい。なお、ロータリーインパクトミルの具体的構成は、前述したとおりである。

本工程は、高品位の貴金属回収の観点から、破砕後の焼却灰Ａ３の粒径が、好ましくは２０ｍｍ未満、より好ましくは１５ｍｍ未満、更に好ましくは１０ｍｍ未満となるまで行うことができる。

（風力選別工程）
風力選別工程は、破砕工程により得られた焼却灰Ａ３からダストＤ２を風力によって除去する工程である。これにより、焼却灰Ａ３から軽量の異物を除去できるため、高品位の貴金属を効率的に回収することができる。

本工程では、風力選別装置を使用することができる。風力選別装置としては公知のものを使用できるが、壁面への衝突や渦流による粒子の再分散により分級精度を高めることができる点で、ジグザグ式風力選別装置が好ましい。

本工程は、ダストがなくなるまで行っても構わないが、生産効率の観点から、ダストの除去率が、好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上、更に好ましくは７０％以上、更に好ましくは８０％以上になるまで行えばよい。

（第２の分級工程）
第２の分級工程は、ダストを除去した焼却灰Ａ４を、粒径２０ｍｍ未満の焼却灰Ａ５と、粒径２０ｍｍ以上の焼却灰Ｄ３とに分離する工程である。
本工程は、篩を使用することができる、篩としては所望の粒径の焼却灰Ａ５を得ることができれば特に限定されないが、連続式の振動式篩や旋回式篩が好ましく、篩目の異なる篩を２以上組み合わせて使用することもできる。

本工程により得られる焼却灰Ａ５の粒径は２０ｍｍ未満であるが、作業効率、高品位の貴金属回収の観点から、１５ｍｍ未満が好ましく、１０ｍｍ未満が更に好ましい。

本工程においては、焼却灰Ａ４を所定の粒径を有する複数の粒径群に細分化してもよく、例えば、焼却灰Ａ４を、好ましくは４以上の粒径群、より好ましくは５以上の粒径群、更に好ましくは６以上の粒径群に細分化することができる。具体的には、図２に示すように、先ず、焼却灰Ａ４を目開きＥｍｍの篩を用いて分級し、粒径Ｅｍｍ以上の焼却灰と、粒径Ｅｍｍ未満の焼却灰に分離する。次に、粒径Ｅｍｍ未満の焼却灰を、目開きＤｍｍの篩を用いて分級し、粒径Ｄｍｍ以上Ｅｍｍ未満の焼却灰と、粒径Ｄｍｍ未満の焼却灰に分離する。次に、粒径Ｄｍｍ未満の焼却灰を、目開きＣｍｍの篩を用いて分級し、粒径Ｃｍｍ以上Ｄｍｍ未満の焼却灰と、粒径Ｃｍｍ未満の焼却灰に分離する。次に、粒径Ｃｍｍ未満の焼却灰を、目開きＢｍｍの篩を用いて分級し、粒径Ｂｍｍ以上Ｃｍｍ未満の焼却灰と、粒径Ｂｍｍ未満の焼却灰に分離する。次に、粒径Ｂｍｍ未満の焼却灰を、目開きＡｍｍの篩を用いて分級し、粒径Ａｍｍ以上Ｂｍｍ未満の焼却灰と、粒径Ａｍｍ未満の焼却灰に分離する。このようにして、焼却灰Ａ４を、６つの粒径群に細分化することができるが、所望により、粒径Ａｍｍ未満の焼却灰を更に篩を用いて分級しても、粒径Ｅｍｍ以上の焼却灰を更に篩を用いて分級してもよく、これらの操作を繰り返し行っても構わない。
使用する篩の目開きは所望の粒径の焼却灰が得られるように適宜選択可能であるが、例えば、目開きＡは０．２〜１ｍｍが好ましく、目開きＢは１〜２ｍｍが好ましく、目開きＣは２〜３ｍｍが好ましく、目開きＤは３〜６ｍｍが好ましく、目開きＥは６〜１０ｍｍが好ましい。なお、焼却灰Ａ４を複数の粒径群に細分化する場合、篩目の大きい方から順に篩分けしても、篩目の小さい方から順に篩分けしてもよく、適宜選択することが可能である。

焼却灰Ａ４を複数の粒径群に細分化する場合、高品位の貴金属を回収する観点から、次の組み合わせの粒径群とすることが好ましい。
（１）粒径０．５ｍｍ以上２ｍｍ未満の焼却灰と、粒径２ｍｍ以上３ｍｍ未満の焼却灰と、粒径３ｍｍ以上６ｍｍ未満の焼却灰と、粒径６ｍｍ以上１０ｍｍ以下の焼却灰、粒径１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下の焼却灰との組み合わせ
（２）粒径０．５ｍｍ以上１．２ｍｍ未満の焼却灰と、粒径１．２ｍｍ以上２ｍｍ未満の焼却灰と、粒径２ｍｍ以上４ｍｍ未満の焼却灰と、粒径４ｍｍ以上８ｍｍ以下の焼却灰との組み合わせ

〔比重選別工程〕
比重選別工程は、粒径２０ｍｍ未満の焼却灰Ａ５を、高比重物Ａ６と低比重物Ｄ４とに分離する工程である。即ち、比重選別工程では、比重選別された焼却灰のうち、比重の大きい重量灰Ａ６が貴金属濃縮粒子を多く含み、比重の小さい軽量灰Ｄ４はその他の粒子を多く含むため、比重の大きい重量灰Ａ６を回収する。これにより、焼却灰Ａ５中の貴金属濃縮粒子と、その他の粒子とを選別することができるため、より高品位の貴金属を回収することができる。

なお、第２の分級工程において焼却灰Ａ５を複数の粒径群に細分化した場合には、図２に示すように、粒径群の焼却灰を個々に比重選別することができる。

本工程では、比重選別装置を使用することができる。比重選別装置としては公知のものを使用できるが、乾式のテーブル式比重選別機が好ましく、エアテーブルが更に好ましい。なお、エアテーブルの具体的構成は、前述したとおりである。

（磁力選別工程）
磁力選別工程は、高比重物Ａ６を、非磁着性の貴金属を含む粒子Ａ７と、磁着性の金属を含む粒子Ｄ５とに分離する工程である。これにより、高比重物Ａ６中の貴金属を含む粒子と、その他の粒子とを選別することができるため、より高品位の貴金属を回収することができる。

比重選別工程において、粒径群ごとに比重選別した場合には、図２に示すように、粒径群の高比重物を個々に磁力選別することができる。

本工程においては、磁力選別装置を使用することができる。磁力選別装置としては、前述したものを挙げることができる。なお、マグネットドラムの磁場強度は、高品位の貴金属回収の観点から、１０００〜１２０００ガウスが好ましい。

（貴金属回収工程）
貴金属回収工程は、非磁着性の貴金属を含む粒子を回収する工程である。これにより、焼却灰Ａ１から高品位の貴金属を効率的に回収することができる。なお、本工程により回収される貴金属は、金、銀、銅、白金及びパラジウムから選択される１以上を含むものである。

磁力選別工程において、粒径群ごとに磁力選別した場合には、図２に示すように、粒径群の非磁着性の貴金属を含む粒子を個々に回収することができる。

また、風力選別工程により除去されたダストＤ２、及び比重選別工程で選別された低比重物Ｄ４は、セメント原料として使用することができる。また、第１の分級工程により分級された粗大な異物Ｄ１、及び第２の分級工程で分級された粒径２０ｍｍ以上の焼却灰Ｄ３は、鉄やアルミニウム等の金属を含むため、製錬原料として再利用することができる。

以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態を更に具体的に説明する。但し、本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。

実施例１
図１に示したフローへ水分１６％の都市ごみ焼却主灰を処理能力６ｔ/ｈに合わせ、運転を４回（運転Ｎｏ．１〜４）行い、計３６ｔ処理した。焼却灰をスタースクリーンに供給して金属ガラ等の粗大な異物を除去し、スタースクリーンを通過した粒径２５ｍｍ未満の焼却灰を回収した。得られた焼却灰を破砕機で処理した後、ジグザグ式風力選別機に供給してダストを除去した。ダストを除去した焼却灰を図２に示す第２の分級工程に供した。すなわち、篩目が８ｍｍ、４ｍｍ、２ｍｍ、１．２ｍｍ、０．５ｍｍの５つの篩い目を有す旋回式篩に、篩目が大きい方から順に供給し、６つの粒径群の焼却灰を回収した。そして、粒径８ｍｍ以上の粒径群、及び粒径０．５ｍｍ未満の粒径群以外の焼却灰を、エアテーブルで比重選別して重産物（高比重物）と軽産物（低比重物）とに分離した。各粒径群の重産物（高比重物）を磁力選別機（２８００ガウス）に通過させて磁着物（磁着性の金属を含む粒子）を除去し、粒径群ごとに非磁着重産物（非磁着性の貴金属を含む粒子）を回収した。そして、得られた各粒径群の回収物の回収率（重量割合）、各粒径群の非磁着重産物の貴金属含有成分を分析した。各粒径群の回収物の回収率の分析結果を表２に示し、各粒径群の貴金属の品位の評価結果を表３に示す。なお、粒径０．５ｍｍ未満の粒径群の焼却灰は、集塵ダストとして回収した。

貴金属の分析
貴金属の分析はマット融解による前処理を行った分析対象物を１００μｍ以下に粉砕したものに対し、表１に示す方法で分析を行った。

比較例１
図１に示したフローにおいて、スタースクリーンを用いた第１の分級工程に代えて、低磁力選別機を用いた低磁力選別工程を行ったこと以外は、水分１６％の都市ごみ焼却主灰を６ｔ/ｈずつ計３６ｔ投入した運転を試みた。しかし、低磁力選別機で回収された磁着物は、目視で鉄くずと共に団粒化した灰の混入が見られた。また、破砕工程において、破砕機の投入部に低磁力選別で回収できなかった金属線材による搬送系での噛み込みによる過負荷停止、シュート閉塞が発生したため、運転を停止し、貴金属の回収を断念した。

比較例２
図１に示したフローにおいて、風力選別工程を行わなかったこと以外は、水分１６％の都市ごみ焼却主灰を６ｔ/ｈずつ計３６ｔ投入した運転を試みた。しかし、第２の分級工程で水分を含んだダストによる篩目の目詰まりが発生し、所定の粒群に分級できなかったため、貴金属の回収を断念した。

本実施例では、第１の分級工程により回収された粗大な異物（粒径２５ｍｍ以上のガラ）には団粒化した灰やダストの付着が少なく、また破砕工程により得られた焼却灰から風力選別によって平均８４．２％のダストを除去できた。そのため、第２の分級工程において篩目の目詰りは確認されなかった。更に、比重選別工程、高磁力選別工程を経ることで、非磁着性の貴金属を含む粒子を平均０．９％の回収率で回収でき、しかも回収された貴金属は、表３に示されるように、平均して銅３３％、銀１８５２ｇ／ｔ、金７２ｇ／ｔ、白金１５ｇ／ｔ、パラジウム２０ｇ／ｔの品位を有していた。
これに対し、比較例１では、破砕工程において破砕機の過負荷停止やシュート閉塞が発生し、また比較例２では、第２の分級工程で篩目の目詰まりが発生したため、貴金属の回収に至らなかった。
以上から、本発明の貴金属回収方法によれば、製錬用原料として資源化することが可能な高品位の貴金属を効率的に回収できることがわかる。

１ 第１の分級装置
２ 破砕装置
３ 風力選別装置
４ 第２の分級装置
５ 比重選別装置
６ 磁力選別装置
７ 貴金属回収装置
８ サイクロン
９ バグフィルタ
１０ 貴金属回収装置
Ａ１ 焼却灰
Ａ２ 粒径４０ｍｍ未満の焼却灰
Ａ３ 破砕された焼却灰
Ａ４ ダストを除去した焼却灰
Ａ５ 粒径２０ｍｍ未満の焼却灰
Ａ６ 高比重物
Ａ７ 非磁着性の貴金属を含む粒子
Ｄ１ 粗大な異物
Ｄ２ ダスト（軽量物）
Ｄ３ 粒径２０ｍｍ以上の焼却灰
Ｄ４ 低比重物
Ｄ５ 磁着性の金属を含む粒子

Claims (6)

1. 焼却灰を粒径４０ｍｍ未満に分級する第１の分級工程と、
   粒径４０ｍｍ未満の焼却灰を破砕する破砕工程と、
   破砕された焼却灰からダストを風力によって除去する風力選別工程と、
   ダストを除去した焼却灰を、粒径２０ｍｍ未満に分級する第２の分級工程と、
   粒径２０ｍｍ未満の焼却灰を、高比重物と低比重物とに分離する比重選別工程と、
   比重選別によって回収された高比重物を、非磁着性の貴金属を含む粒子と、磁着性の金属を含む粒子とに分離する磁力選別工程と、
   非磁着性の貴金属を含む粒子を回収する貴金属回収工程
   を含む、焼却灰からの貴金属回収方法。
2. 第２の分級工程において、ダストを除去した焼却灰を４以上の粒径群に分級する、請求項１記載の貴金属回収方法。
3. 比重選別工程において、粒径群ごとに比重選別し、高比重物と低比重物とに分離する、請求項２記載の貴金属回収方法。
4. 磁力選別工程において、粒径群ごとに回収された高比重物を磁力選別し、非磁着性の貴金属を含む粒子と、磁着性の金属を含む粒子とに分離する、請求項３記載の貴金属回収方法。
5. 貴金属が金、銀、銅、白金及びパラジウムから選択される１以上を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の貴金属回収方法。
6. 焼却灰を粒径４０ｍｍ未満に分級する第１の分級装置と、
   粒径４０ｍｍ未満の焼却灰を破砕する破砕装置と、
   破砕された焼却灰からダストを風力によって除去する風力選別装置と、
   ダストを除去した焼却灰を、粒径２０ｍｍ未満に分級する第２の分級装置と、
   粒径２０ｍｍ未満の焼却灰を、高比重物と低比重物とに分離する比重選別装置と、
   比重選別によって回収された高比重物を、非磁着性の貴金属を含む粒子と、磁着性の金属を含む粒子とに分離する磁力選別装置と、
   非磁着性の貴金属を含む粒子を回収する貴金属回収装置
   を備える、焼却灰からの貴金属回収装置。

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