JP6298308B2

JP6298308B2 - 貴金属スクラップの処理方法及びその処理装置

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Publication number: JP6298308B2
Application number: JP2014022115A
Authority: JP
Inventors: 有一生田; 森　正; 正森; 賢機中堀
Original assignee: JX Nippon Mining and Metals Corp
Current assignee: JX Nippon Mining and Metals Corp
Priority date: 2014-02-07
Filing date: 2014-02-07
Publication date: 2018-03-20
Anticipated expiration: 2034-02-07
Also published as: JP2015148397A

Description

本発明は、貴金属スクラップの処理方法及びその処理装置に関し、さらに詳しくは、銅、金、白金などの有価金属を含む電子部品、例えば、パソコン、携帯電話機などの電子基板類、または、ＯＡ機器等を破砕、磁選して鉄を除去した後の廃ＯＡスクラップなどから回収される貴金属スクラップを燃焼処理する貴金属スクラップの処理方法及びその処理装置に関する。

近年、パソコン、ＯＡ機器、あるいは携帯電話等を製造する電子部品製造業者や電子基板等の電子部品を利用した製品及び産業から発生するスクラップ類は年々増加を続けている。これらスクラップ類には、電気導体として使われる銅や、接点・メッキ皮膜等に使用された金、銀、白金、パラジウム等の貴金属が含まれており、これら有価金属の回収は資源のリサイクルによる省資源化を図るという観点からも極めて重要である。そのため、これらのスクラップ類（以下、「貴金属スクラップ」という。）は様々な方法によってリサイクルが行われている。

貴金属スクラップをリサイクルする方法としては、例えば、特許文献１（特開２００３−６４４２５号公報）に示されているように、銅製錬における熔錬炉に銅精鉱と共に装入して処理する方法や、貴金属スクラップを薬剤に浸漬して有機物材料を溶解して含有されている貴金属を得る方法、貴金属スクラップを燃焼炉で燃焼して灰化させ、灰化したものを自溶炉又は転炉で処理することで貴金属を得る方法などがある。

特許文献１ではこれまでの貴金属スクラップを燃焼炉で燃焼させて処理する方法は燃焼炉であるロータリーキルンへ投入されて排出されるまでが連続して行われるので貴金属スクラップの焼きむらが起こるおそれがあり、処理設備に大きなスペースを要する等の問題があることから貴金属スクラップを回転・混合機構を有する前処理炉内において４００℃で燃焼して灰化させ、砂状粉化させることで焼却物を均一にするという提案がなされている。

一方、ロータリーキルンとストーカ炉を組み合わせた燃焼処理炉としては、例えば、特許文献２（特開平１０−２６７２３９号公報）や特許文献３（特開平９−１５９１３１号公報）などがある。

また、特許文献４（特開２００９−２２２２８８号公報）では、貴金属スクラップを６００℃〜７００℃の低温度下で熱分解させてガス化し、ガス化した後の残渣であるガス化減容物をさらに第二の燃焼炉で燃焼処理することで貴金属類が含まれる焼却灰を銅製錬所の中間原料に使用することによって貴金属類のリサイクルを行う貴金属スクラップの処理方法及びその装置が提案されている。

特開２００３−６４４２５号公報特開平１０−２６７２３９号公報特開平９−１５９１３１号公報特開２００９−２２２２８８号公報

しかし、引用文献１のように貴金属スクラップを銅精鉱と共に熔錬炉で直接処理する方法によると合成樹脂等の有機物系材料がマットやスラグの性状に影響を与えそのコントロールが難しく、薬液による場合には大量の処理ができないという問題がある。また、特許文献１に示された燃焼炉は、燃焼温度が４００℃と低いため、貴金属スクラップが十分に灰化されないおそれがある。さらに、排気ガスは煙道を通して洗浄水により洗浄される構造となっているがダイオキシン等の有害ガスに対する配慮が必要となる。

一方、特許文献２及び３に示されているようなロータリーキルンとストーカ炉を組み合わせた燃焼処理炉では、貴金属スクラップをロータリーキルン内で燃焼させるとその高熱によって炉の耐久性を著しく低下させてしまうという問題がある。また、ロータリーキルンの炉内温度が１０００℃を超えると貴金属スクラップに含まれるＳｉＯ_２，ＣａＯ，Ａｌ_２Ｏ_３，Ｃｕ，Ｆｅなどが溶融してクリンカが発生するおそれがあり、クリンカが成長すると大きな塊となってロータリーキルンの出口付近やストーカ炉の火格子に固着し、ガス化減容物のストーカ炉への移動やストーカ炉の火格子の動きを阻害するなどの不都合が生じるおそれがある。

さらに、引用文献４では貴金属スクラップを燃焼させた後の焼却灰を収容するコンテナボックスを取り出すときに焼却灰の温度が高いと焼却灰が空気と触れて燃え出すことがあるためコンテナボックス内で１００℃以下に冷却してから回収するようにしているがコンテナボックスによる焼却灰の回収はバッチ式であり、焼却灰は確実に冷却してから連続的に回収することが好ましい。

そこで、本発明は、貴金属スクラップを第一の燃焼炉において低空気比下で加熱することにより低温度下で熱分解させてガス化し、ガス化した後の残渣であるガス化減容物をさらに第二の燃焼炉で燃焼処理することで貴金属類が含まれる焼却灰を銅製錬所の中間原料に使用することによって貴金属類のリサイクルを容易に行うことが可能であり、ダイオキシンの発生や焼却灰の発火という危険性を確実に防止することが可能な貴金属スクラップの処理方法及びその装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、第一の次燃焼炉の過熱による炉体の耐久性の低下を防止すると共に、クリンカの発生を抑制することが可能な貴金属スクラップの処理方法及びその装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために請求項１に記載の本発明は、銅、金、白金などの有価金属を含む電子部品などから回収された貴金属スクラップをフリーエアの侵入を防止しつつ第一の燃焼炉で加熱することにより熱分解させてガス化し、ガス化した後の残渣である炭素質主体のガス化減容物を前記第一の燃焼炉に連設された第二の燃焼炉で焼却し、前記第一の燃焼炉の出口付近の温度が９８０℃を超えた場合に前記第一の燃焼炉の出口付近に設けられた散水装置を動作させて前記第二の燃焼炉内へ冷却水を散布して炉内温度が少なくとも１０００℃を超えないように制御しつつ、前記焼却灰を有価金属含有滓として水槽内で所定温度に冷却した後コンベアで連続的に回収すると共に、ガス化した可燃性の熱分解ガスを第三の燃焼炉で完全燃焼させることを特徴とする貴金属スクラップの処理方法を提供する。

上記課題を解決するために請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の貴金属スクラップの処理方法において、第一の燃焼炉で発生した可燃性の熱分解ガスを第二の燃焼炉でガス化減容物を焼却した際に発生する燃焼排ガスと共に第三の燃焼炉へ誘導し、エアを吹き込みながら９００〜１０００℃の温度で完全燃焼させ、さらに、燃焼後の排ガスを冷却塔に誘導して８０℃以下に冷却することによりダイオキシン等の有害物を確実に分解し、その再合成を抑止することを特徴とする。

上記課題を解決するために請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の貴金属スクラップの処理方法において、第二の燃焼炉で焼却処理された貴金属スクラップの焼却灰を水槽内で当該焼却灰を１００℃以下に冷却することを特徴とする。

上記課題を解決するために請求項４に記載の本発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の貴金属スクラップの処理方法において、貴金属スクラップを第一の燃焼炉で空気比０．４５以下、加熱温度５５０〜６５０℃で加熱処理することを特徴とする。

上記課題を解決するために請求項５に記載の本発明は、請求項４に記載の貴金属スクラップの処理方法において、第一の燃焼炉が内径の１．５〜２．５倍の長さの回転炉を備えたショートタイプのロータリーキルンであり、第二の燃焼炉がロータリーキルンの下流側に連設されたストーカ炉であり、第三の燃焼炉がストーカ炉の上方に配置された二次燃焼炉であり、ロータリーキルンの回転数を０．１〜０．５ｒｐｍとすることで貴金属スクラップを約４０分保持して熱分解させてガス化することを特徴とする。

上記課題を解決するために請求項６に記載の本発明は、銅、金、白金などの有価金属を含む電子部品などから回収された貴金属スクラップを加熱することにより熱分解させてガス化する第一の燃焼炉であって、フリーエアの侵入を防止しつつ加熱可能な第一の燃焼炉と、前記第一の燃焼炉の下流側に連設され、ガス化した後の残渣である炭素質主体のガス化減容物を燃焼処理する第二の燃焼炉と、前記第二の燃焼炉内に配置され、前記第一の燃焼炉の出口付近の温度を測定する温度計と、前記第一の燃焼炉で発生した可燃性の熱分解ガス及び前記第二の燃焼炉で発生した燃焼排ガスを完全燃焼させる第三の燃焼炉と、前記第三の燃焼炉で発生した排ガスを冷却する冷却塔と、前記第二の燃焼炉で燃焼処理された貴金属スクラップの焼却灰を水槽内で所定温度に冷却する冷却装置と、前記冷却装置によって冷却された焼却灰を連続搬送するコンベアと、前記第一の燃焼炉の出口付近に設けられ、前記第二の燃焼炉内部を冷却するための散水装置と、前記温度計の温度が９８０℃を超えた場合に前記散水装置を動作させて前記第二の燃焼炉内へ冷却水を散布して炉内温度が少なくとも１０００℃を超えないように制御する制御装置とを備えて構成されたことを特徴とする貴金属スクラップの処理装置を提供する。

上記課題を解決するために請求項７に記載の本発明は、請求項６に記載の貴金属スクラップの処理装置において、コンベアは、スクレーパを備えた水封式コンベアであることを特徴とする。

本発明に係る貴金属スクラップの処理方法及びその処理装置によれば、貴金属スクラップを第一の燃焼炉でフリーエアの侵入を防止して熱分解させてガス化し、ガス化した後の残渣であるガス化減容物をさらに第二の燃焼炉で燃焼処理することとしたので第一の燃焼炉の過熱による耐久性の低下を防止することができると共に、第一の次燃焼炉の過熱による炉体の耐久性の低下を防止するだけでなく、クリンカの発生を抑制することができるので第一の燃焼炉であるロータリーキルンの出口付近や第二の燃焼炉であるストーカ炉の火格子へのクリンカの固着が防止され、ガス化減容物のストーカ炉への移動やストーカ炉の火格子の動きを阻害することがないという効果がある。

また、本発明に係る貴金属スクラップの処理方法及びその処理装置によれば、焼却灰を連続的に回収することができ、しかもダイオキシンの発生や焼却灰の発火という危険性を確実に防止することができるという効果がある。

さらに、本発明に係る貴金属スクラップの処理方法及びその処理装置によれば、処理物が第一の燃焼炉であるロータリーキルン内で十分に撹拌されるため、定置炉などによる加熱処理に比べて均一に処理することができるので貴金属スクラップに含まれる貴金属のリサイクルを容易に行うことができるという効果がある。

本発明に係る貴金属スクラップの処理装置の一実施形態の構成図である。ロータリーキルン、ストーカ炉及び二次燃焼炉の縦断面図である。炉内冷却の構成を示すブロック図である。本発明に係る貴金属スクラップの処理方法の一実施形態のフローチャートである。ロータリーキルン内の温度制御を示すフローチャートである。二次燃焼炉の温度制御を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る貴金属スクラップの処理方法及びその処理装置について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明に係る貴金属スクラップの処理装置の一実施形態の構成図である。図示された貴金属スクラップの処理装置１（以下「処理装置１」という。）は、概略として、第一の燃焼炉であるロータリーキルン１０と、第二の燃焼炉であるストーカ炉２１ａと、第三の燃焼炉である二次燃焼炉２１ｂを備えて構成されている。

ロータリーキルン１０は、円筒状の横置き回転炉１１を備え、一方側の端面に貴金属スクラップ２ａを投入するための投入口１２が設けられると共に、それとは反対側の端面には排出口１３が設けられている。回転炉１１は排出口１３側に向かって僅かに傾斜するようにして配置されており、図示しないモータによって回転可能とされている。投入口１２の近傍にはバーナ１４が配置されており、重油などの燃料を燃焼させることによって炉内に向かって火炎を吹き出し、それによって金属スクラップ２ａを加熱することができるようになっている。尚、金属スクラップ２ａの熱分解によるガス化は連続して進行するのでバーナ１４を常に用いる必要はないが炉内温度が低下した場合にはバーナ１４を焚いて炉内を高温に保持する。投入口１２の近傍には炉内へ冷却水を散布するための冷却水散布ノズル１５が配置され、回転炉１１の炉壁前には炉内温度を測定するための温度計１５ａが取り付けられている。そして、冷却水散布ノズル１５、温度計１５ａさらにバーナ１４は、図３に示すように、後述する制御装置２０によりその動作が制御されるようになっている。一般の産業廃棄物等を焼却処理するような場合には一般的に炉内温度は８００℃以上の高温に保たれるが、本発明の場合には貴金属スクラップ２ａを燃焼させるのではなく、後述するように、炉内へのフリーエアの侵入を阻止しつつ炉内の温度を５５０〜６５０℃で保持することによって貴金属スクラップ２ａを熱分解し、ガス化させるものである。そして、投入口１２から炉内に投入された貴金属スクラップ２ａは、高温の雰囲気の中で撹拌されながら排出口１３方向へ徐々に移動し、熱分解されて可燃性の熱分解ガスとガス化減容物２ｂとなる。

ここで、ロータリーキルン１０に投入する貴金属スクラップ２ａは図示しない粉砕機によって所定のサイズに粉砕されて貯留されており、粉砕された貴金属スクラップ２ａはトラックでホッパ３内に投入され、パンコンベヤ４により定量切出されており、バケットコンベヤ５及び投入シュート７を介して回転炉１１内に投入されるようになっている。また、回転炉１１への投入方式は、クレーンバケット等を用いた定量切出しでもよい。

回転炉１１の排出口１３側の端面はストーカ炉２１ａと連結されており、排出口１３から排出されるガス化減容物２ｂはストーカ炉２１ａの火格子（ストーカ：以下「火格子」という。）２２，２２上に落下すると共に、熱分解ガスは第三の燃焼炉である二次燃焼炉２１ｂ内に導入されるようになっている。本発明におけるロータリーキルン１０の回転炉１１は一般的なものに比べてその長さが短く、具体的には、回転炉１１の長さはその内径との比較で表すと内径の１．５〜２．５倍のショートタイプの回転炉１１となっている。また、回転炉１１の回転速度は図示しない減速機によって少なくとも０．１〜０．５ｒｐｍの範囲で回転させることが可能に構成されており、そのような回転数で処理することよって貴金属スクラップ２ａのショートパスを防止し、回転炉１１内に約４０程度保持して加熱分解することが可能とされている。

また、ロータリーキルン１０とストーカ炉２１ａとの連結部分はフリーエアが侵入しないようにしっかりとシール部材１６が嵌挿されている。シール部材１６は、リング状のパッキン部材であり、これを図示しないシールリングで押圧することでシール部材１６を付勢し、回転炉１１の回転によってシール部材１６が摩耗した場合でもその隙間を逐次埋めることにより常にシールが完全に行われるようになっている。これによって回転炉１１内の貴金属スクラップ２ａに対する空気比を０．４５以下に保持してその熱分解を促す。

ストーカ炉２１ａは、火格子２２，２２上に供給されたガス化減容物２ｂを火格子２２，２２の下部側から空気を吹き込みながら燃焼処理する燃焼炉であり、炉壁や火炎からの輻射熱や燃焼ガスによる接触伝熱によってガス化減容物２ｂの焼却処理を行う。火格子２２，２２の一部は油圧シリンダ２５によって可動し、ガス化減容物２ｂは火格子２２，２２によって順次下流側に移送されつつ燃焼が行われるようになっている。尚、火格子２２，２２は水平に配置されているが傾斜していてもよい。これにより、回転炉１１から排出されたガス化減容物２ｂは、ストーカ炉２１ａの火格子２２，２２上に落下し、順次下流側へ移動しながら燃焼される。その間、火格子２２，２２の下側から空気を送り込んでガス化減容物２ｂに含まれる貴金属以外の物質の完全燃焼を促す。燃焼後の焼却灰２ｃは有価金属含有滓として下部側に配置された水封コンベア３０によって冷却しながら回収される。また、火格子２２，２２の下部側には火格子２２，２２からこぼれ落ちたガス化減容物２ｂも水封式コンベア３０によって回収されるようになっている。

水封式コンベア３０は、燃焼処理された焼却灰２ｃ及び火格子２２，２２からこぼれ落ちたガス化減容物２ｂを冷却して搬送排出するコンベアであり、ハウジング３１内の両端に配置されたスプロケット３３ａ，３３ｂに架け渡されたチェーン３４と、チェーン３４に取り付けられた複数のスクレーパ３２，３２を備えて構成されている。ハウジング３１内には冷却水が貯えられた水密の水封部３１ａが設けられており、燃焼処理された焼却灰２ｃ及び火格子２２，２２からこぼれ落ちたガス化減容物２ｂを確実に冷却する。水封部３１ａの上方側には吸水ノズル３８が配置され、水封部３１ａの下方側には排水ノズル３７が配置されており、冷却水の循環が効果的に行われるようになっている。また、ハウジング３１は排出側が冷却水の水面よりも高く位置するように傾斜が設けられており、水封式コンベア３０によって冷却された焼却灰２ｃ等はさらに移送コンベア３９によって所定の場所まで搬送されるようになっている。焼却灰２ｃ等の冷却は搬送速度等を適宜調整する等によって少なくとも焼却灰２ｃ等の温度が約１００℃以下となるようにして行われる。これにより、焼却灰２ｃは連続的に回収されると共に再度燃え出すことが防止される。そして、回収された焼却灰２ｃは、例えば、銅製錬所の中間原料として使用することによって貴金属スクラップに含まれる貴金属のリサイクルが図られる。

一方、貴金属スクラップ２ａを熱分解することによって発生した可燃性の熱分解ガスは、ストーカ炉２１ａの上部に位置する二次燃焼炉２１ｂ内に導入され、二次燃焼炉２１ｂに備えられたバーナ２４によって完全燃焼処理されるが炉内温度が１０００℃以上の場合はバーナ２４を消火する。操業が安定すると、可燃性の熱分解ガスの反応熱により炉内温度９００〜１０００℃を維持できるためバーナ２４は使用しない。また、ストーカ炉２１ａでガス化減容物２ｂを焼却処理した際に発生する燃焼排ガスも二次燃焼炉２１ｂに送られて熱分解ガスと共に完全燃焼される。ここで、焼却炉におけるダイオキシン類の発生は安定した完全燃焼を行うことによってダイオキシン類及びその前駆体を高温で分解することで抑制できることが知られている。そのため、熱分解ガスの燃焼は９００℃以上の温度で行う。

回転炉１１の出口付近の第２の燃焼炉であるストーカ炉２１a内には温度計１７が配置されていると共に、回転炉１１の排出口１３方向に向けて冷却水を散水する散水装置１８が設けられている。そして、上述した冷却水散布ノズル１５及び温度計１５ａと同様に、温度計１７及び散水装置１８は図３に示すように、制御装置２０によりその動作が制御されるようになっている。例えば、ストーカ炉２１a内に設置している温度計１７の温度が９８０℃を超えたことを検出すると制御装置２０は散水装置１８を動作させて回転炉１１の排出口方向に向かって冷却水を散布し、ストーカ炉２１a内の温度が少なくとも１０００℃を超えないように制御する。これにより、回転炉１１内や後述するストーカ炉２１ａの火格子２２，２２にクリンカが固着することを防止することができる。尚、制御装置２０は記憶媒体に記憶保存したプログラムを中央処理装置によって処理する公知のコンピュータによって構成することができる。そして、熱分解ガスを燃焼させた後の排ガスは、煙道３１によって二次燃焼炉２１ｂと連通された冷却塔４０に送られるようになっている。

冷却塔４０には冷却水を散布するためのノズル４１が複数設けられており、ノズル４１から冷却水を噴出して煙道３１を通って運ばれてきた排ガスに向かって散布することで排ガスの温度が８０℃以下になるように一気に冷却する。ダイオキシンの発生要因の一つであるデノボ合成は３００℃付近で最も発生しやすいといわれており、その温度帯に長く留まらせることなく一気に通過させることでダイオキシン類の発生を抑制する。８０℃以下に冷却された排ガスは洗浄塔４５においてアルカリ洗浄液で洗浄され、さらにダクト３２を通ってミストコットレル５０に運ばれるようになっている。そして、排ガスは、ミストコットレル５０によって煤塵やミストが除去された後、排気ダクト３３を通って完全に無害化された状態で排気される。尚、好ましい実施形態としてロータリーキルンとストーカ炉を組み合わせた処理装置１について説明したがこれに限定されるものではなく、例えば、第一の燃焼炉を上記のキルン式ガス化溶融炉とする他、流動床式ガス化溶融炉やシャフト炉ガス化溶融炉などとすることも可能であり、二次燃焼炉を上記のストーカ炉とする他、流動床炉などとすることも可能である。

次に、本発明に係る貴金属スクラップの処理方法について上述した処理装置１の動作と共に説明する。図４は本発明に係る貴金属スクラップの処理方法の一実施形態のフローチャートである。

初めに、貴金属スクラップ２ａは、予め図示しない粉砕機によって所定の大きさに粉砕されて貯留されており、この粉砕された貴金属スクラップ２ａをパンコンベヤ４により定量切出し、バケットコンベヤ５及び投入シュート７を介して第一の処理炉であるロータリーキルン１０の回転炉１１内に投入する（ステップＳ１）。

回転炉１１内は、バーナ１４によって炉内の温度が５５０〜６５０℃とされており、投入口１２から投入された貴金属スクラップ２ａをそのような高温の雰囲気の中でフリーエアの侵入を阻止しつつ、約４０分保持することで熱分解されて可燃性の熱分解ガスとガス化減容物２ｂとなる（ステップＳ２）。回転炉１１内ではバーナ１４を消火しても貴金属スクラップ２ａの熱分解が連続して進行するので炉内は５５０〜６５０℃の温度が維持される。炉内の温度は回転炉１１に設けられた温度計１５ａにより常に監視されるが、炉内温度は以下のように制御される。すなわち、図５に示すように、貴金属スクラップ２ａがロータリーキルン１０へ投入されると貴金属スクラップ２ａの熱分解が連続して進行する（ステップＳ１０）。そして、炉内温度が５５０〜６５０℃から外れた場合（ステップＳ１１）であって炉内温度が６５０℃以上であった場合（ステップＳ１２）には制御装置２０によって回転炉１１内に冷却水散布ノズル１５から冷却水が散布されて炉内が冷却される（ステップＳ１３）。冷却水の散布により炉内温度が５５０〜６５０℃となれば冷却水の散布を終了して処理を維持する（ステップＳ１５）。一方、炉内温度が５５０℃以下であった場合には制御装置２０によってバーナ１４が点火され（ステップＳ１４）炉内温度を上げる。バーナ１４の点火により炉内温度が５５０〜６５０℃となればバーナ１４を止めて処理を維持する（ステップＳ１５）。

回転炉１１はその長さが内径の１．５〜２．５倍と通常のものより短いショートタイプのキルンであり、また、貴金属スクラップ２ａの加熱分解の際には０．１〜０．５ｒｐｍの範囲で回転させることで十分に撹拌し、貴金属スクラップ２ａを回転炉１１内に約４０分保持して十分な加熱分解を行う。ガス化減容物２ｂは、回転炉１１の回転及びその僅かの傾斜により排出口１３方向へ徐々に移動して第二の燃焼炉であるストーカ炉２１ａ内の火格子２２，２２上に排出される。一方、可燃性の熱分解ガスはストーカ炉２１ａの上部に位置する二次燃焼炉２１ｂ内に導入される。

次いで、ロータリーキルン１０によって熱分解された金属スクラップ２ａはガス化減容物２ｂとなってストーカ炉２１ａへ送られ、火格子２２，２２上でさらに燃焼されながら下流側へ移動する。その間、火格子２２，２２の下から空気を送り込んでガス化減容物２ｂに含まれる貴金属以外の可燃物質の完全燃焼を促す（ステップＳ３）。このとき、図６に示すように、炉内に投入されたガス化減容物２ｂ（ステップＳ２０）を燃焼処理するストーカ炉２１ａ内の温度を測定するために回転炉１１の出口付近に配置した温度計１７によって測定された炉内温度が９８０℃を超える場合には（ステップＳ２１）、制御装置２０が散水装置１８を動作させて回転炉１１の出口方向へ向けて冷却水を散布（ステップＳ２２）して、ストーカ炉２１a内の温度が少なくとも１０００℃を超えないように維持する（ステップＳ２３）。そして、燃焼後の焼却灰２ｃは有価金属含有滓として下部側に配置された内部に冷却水を貯えた水封式コンベア３０上に落下させられ、複数のスクレーパ３２，３２によって連続搬送されて回収される（ステップＳ４）。水封式コンベア３０により焼却灰２ｃは１００℃以下に冷却されるので焼却灰２ｃが空気と接触することで再燃することが確実に防止される。そして、回収された焼却灰２ｃを、例えば、銅製錬所の中間原料として使用することによって貴金属スクラップに含まれる貴金属が回収されリサイクルが行われる。

一方、可燃性の熱分解ガスは二次燃焼炉２１ｂのバーナ２４によって９００℃以上の温度で燃焼処理される（ステップＳ５）。貴金属スクラップ２ａをロータリーキルン１０の回転炉１１内で燃焼させず二次燃焼炉２１ｂ内で可燃性の熱分解ガスとして燃焼させることとしたので回転炉１１の過熱による劣化の進行が防止されると共に、ダイオキシン類及びその前駆体の生成の抑制が図られる。そして、熱分解ガスを燃焼させた後の排ガスは煙道３１によって二次燃焼炉２１ｂと連通された冷却塔４０に送られ、複数のノズル４１から冷却水が散布されてその温度が８０℃以下になるように一気に冷却される（ステップＳ６）。これにより、ダイオキシンの発生要因の一つであるデノボ合成が最も発生しやすいといわれている３００℃付近の温度帯を一気に通過させることでダイオキシン類の発生の抑制を図っている。

そして、８０℃以下に冷却された排ガスは、洗浄塔４５によってアルカリ洗浄されてミストコットレル５０に運ばれ、煤塵やミストが除去された後、完全に無害化された状態で排気される（ステップＳ７）。

以上のように、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は詳述した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能であることはいうまでもない。

１貴金属スクラップの処理装置
２ａ貴金属スクラップ
２ｂガス化減容物
２ｃ焼却灰
３ホッパ
４パンコンベヤ
５バケットコンベヤ
１０ロータリーキルン
１１回転炉
１２投入口
１３排出口
１４バーナ
１５冷却水散布ノズル
１５ａ温度計
１６シール部材
１７温度計
１８散水ノズル
２０制御装置
２１ａストーカ炉
２１ｂ二次燃焼炉
２２火格子（ストーカ）
２４バーナ
２５油圧シリンダ
３０水封式コンベア
３１ハウジング
３１ａ水封部
３２スクレーパ
３４チェーン
３７給水ノズル
３８排水ノズル
３９移送コンベヤ
４０冷却塔
４１ノズル
４５洗浄塔
５０ミストコットレル

Claims

銅、金、白金などの有価金属を含む電子部品などから回収された貴金属スクラップをフリーエアの侵入を防止しつつ第一の燃焼炉で加熱することにより熱分解させてガス化し、ガス化した後の残渣である炭素質主体のガス化減容物を前記第一の燃焼炉に連設された第二の燃焼炉で焼却し、前記第一の燃焼炉の出口付近の温度が９８０℃を超えた場合に前記第一の燃焼炉の出口付近に設けられた散水装置を動作させて前記第二の燃焼炉内へ冷却水を散布して炉内温度が少なくとも１０００℃を超えないように制御しつつ、前記焼却灰を有価金属含有滓として水槽内で所定温度に冷却した後コンベアで連続的に回収すると共に、ガス化した可燃性の熱分解ガスを第三の燃焼炉で完全燃焼させることを特徴とする貴金属スクラップの処理方法。
請求項１に記載の貴金属スクラップの処理方法において、
前記第一の燃焼炉で発生した可燃性の熱分解ガスを前記第二の燃焼炉で前記ガス化減容物を焼却した際に発生する燃焼排ガスと共に前記第三の燃焼炉へ誘導し、エアを吹き込みながら９００〜１０００℃の温度で完全燃焼させ、さらに、燃焼後の排ガスを冷却塔に誘導して８０℃以下に冷却することによりダイオキシン等の有害物を確実に分解し、その再合成を抑止することを特徴とする貴金属スクラップの処理方法。
請求項１又は２に記載の貴金属スクラップの処理方法において、
前記第二の燃焼炉で焼却処理された貴金属スクラップの焼却灰を前記水槽内で当該焼却灰を１００℃以下に冷却することを特徴とする貴金属スクラップの処理方法。
請求項１から３のいずれか１項に記載の貴金属スクラップの処理方法において、
貴金属スクラップを前記第一の燃焼炉で空気比０．４５以下、加熱温度５５０〜６５０℃で加熱処理することを特徴とする貴金属スクラップの処理方法。
請求項４に記載の貴金属スクラップの処理方法において、
前記第一の燃焼炉が内径の１．５〜２．５倍の長さの回転炉を備えたショートタイプのロータリーキルンであり、前記第二の燃焼炉が前記ロータリーキルンの下流側に連設されたストーカ炉であり、第三の燃焼炉が前記ストーカ炉の上方に配置された二次燃焼炉であり、
前記ロータリーキルンの回転数を０．１〜０．５ｒｐｍとすることで貴金属スクラップを約４０分保持して熱分解させてガス化することを特徴とする貴金属スクラップの処理方法。
銅、金、白金などの有価金属を含む電子部品などから回収された貴金属スクラップを加熱することにより熱分解させてガス化する第一の燃焼炉であって、フリーエアの侵入を防止しつつ加熱可能な第一の燃焼炉と、
前記第一の燃焼炉の下流側に連設され、ガス化した後の残渣である炭素質主体のガス化減容物を燃焼処理する第二の燃焼炉と、
前記第二の燃焼炉内に配置され、前記第一の燃焼炉の出口付近の温度を測定する温度計と、
前記第一の燃焼炉で発生した可燃性の熱分解ガス及び前記第二の燃焼炉で発生した燃焼排ガスを完全燃焼させる第三の燃焼炉と、
前記第三の燃焼炉で発生した排ガスを冷却する冷却塔と、
前記第二の燃焼炉で燃焼処理された貴金属スクラップの焼却灰を水槽内で所定温度に冷却する冷却装置と、
前記冷却装置によって冷却された焼却灰を連続搬送するコンベアと、
前記第一の燃焼炉の出口付近に設けられ、前記第二の燃焼炉内部を冷却するための散水装置と、
前記温度計の温度が９８０℃を超えた場合に前記散水装置を動作させて前記第二の燃焼炉内へ冷却水を散布して炉内温度が少なくとも１０００℃を超えないように制御する制御装置と、
を備えて構成されたことを特徴とする貴金属スクラップの処理装置。
請求項６に記載の貴金属スクラップの処理装置において、
前記コンベアは、スクレーパを備えた水封式コンベアであることを特徴とする貴金属スクラップの処理装置。