(57)【要約】  特にプリント配線板等を含む廃棄板のように、銅やタングステンを比較的多く含む廃棄物からからタンタルを回収するタンタル回収方法において、磁力選別処理を行い、タンタル含有廃棄物中のタンタル含有物を分離して得たタンタル含有廃棄物を、酸化雰囲気下で酸処理した後、焙焼処理し、アルカリ処理することで、タンタル含有廃棄物中に含まれる銅やタングステンを低減し、高純度のタンタルを回収する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンタル含有廃棄物からタンタルを回収するタンタル回収方法において、
タンタル含有廃棄物を、酸化雰囲気下で酸処理した後、焙焼処理し、アルカリ処理するものであり、
酸処理前に磁力選別処理を行い、タンタル含有廃棄物中のタンタル含有物を分離することを特徴とするタンタル回収方法。
【請求項２】
磁力選別処理は、最大磁束密度を２０００Ｇ〜７０００Ｇで行う請求項１に記載のタンタル回収方法。
【請求項３】
タンタル含有廃棄物は、銅、タングステンの少なくともいずれかを含む請求項１または請求項２に記載のタンタル回収方法。
【請求項４】
酸処理は、塩酸、硝酸、又は硫酸を含む酸により行う請求項１〜３いずれかに記載のタンタル回収方法。
【請求項５】
アルカリ処理は、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムにより行う請求項１〜４のいずれか記載のタンタル回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンタル含有廃棄物からタンタルを回収するための方法に関し、特に、タンタルコンデンサを含むプリント配線板等の廃基板からタンタルを効率的に回収する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンタルコンデンサは、大容量で安定性が高く、例えば、パーソナルコンピューター、携帯電話等の通信機器、サーバ、音響機器などに、多く使用されている。このようなタンタルコンデンサは、プリント配線板等の各種電子・電気基材に実装されて市場に流通するが、その後の使用済みとなったタンタルコンデンサについては、経済的、技術的な理由から積極的な回収やリサイクルが行われず、単なる産業廃棄物として処理されているのが現状である。【０００３】
近年、資源不足の問題から、廃棄される電子・電気機器等からレアメタルを回収して、再利用する取り組みが推進されている。そして、このレアメタルの一つであるタンタルを、プリント配線板等の廃基板や、使用済みタンタルコンデンサから高効率で回収することが期待されている。【０００４】
タンタルコンデンサが実装された廃基板からタンタルを回収する技術としては、例えば、廃基板を、酸化雰囲気下５５０℃以上に加熱処理した後、長軸長さにより選別して、タンタルを回収する方法が知られている（特許文献１）。また、使用済みタンタルコンデンサより、酸浸出、炭素還元−酸浸出、塩素化−蒸留又はアルゴン−水素プラズマ法にて被覆材、二酸化マンガン固体電解質を除去し、その後、塩素化法、アルコキサイド化法、電子ビーム溶解法又はこれらの組み合わせによりタンタルを精製する方法も知られている（特許文献２）。【０００５】
これら先行技術により、廃基板や使用済みタンタルコンデンサから、ある程度の品位の金属タンタルや酸化タンタルを回収することは可能である。しかしながら、これらの先行技術より得られたタンタル回収物は、ケイ素（Ｓｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、リン（Ｐ）、マンガン（Ｍｎ）、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、亜鉛（Ｚｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の不純物を充分に分離できるものではなく、これら不純物を含有した状態では、タンタル原料として再利用が困難であった。特に廃基板よりタンタルを回収する場合は、廃棄物中に銅を含有する端子や配線等が多量に含まれる傾向があるものの、先行技術の方法では、これら廃棄物に含まれる多量の銅（Ｃｕ）を分離除去することが困難であった。また、不純物として、廃棄物中にタングステン（Ｗ）が含まれる場合も、先行技術の方法では、タングステンを十分に低減することが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２２１５１４号公報
【特許文献２】特開昭６４−７５６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記背景の下、本発明は、タンタルを含有する廃棄物から効率的にタンタルを回収する技術を提供するものであり、特に、タンタルコンデンサを含むプリント配線板等の廃基板から、再利用の際に不都合となる銅やタングステン等の不純物を低減し、高い回収率でタンタルを回収できる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明は、タンタル含有廃棄物からタンタルを回収するタンタル回収方法において、タンタル含有廃棄物を、酸化雰囲気下で酸処理した後、焙焼処理し、アルカリ処理するものであり、酸処理前に磁力選別処理を行い、タンタル含有廃棄物中のタンタル含有物を分離することを特徴とする方法に関する。本発明により、タンタル以外の不純物、例えば銅含有物とタンタル含有物とを分離することができ、不純物が低減されたタンタル酸化物又は金属タンタルとして回収できる。【０００９】
本発明では、プリント配線板等の廃基板のように、銅やタングステンの含有量が比較的多い廃棄物からも、効率的にタンタルを回収することができる。本発明は、酸処理を酸化雰囲気とした溶液中で行うことにより、銅を効率的に除去できるとともに、アルカリ処理前に焙焼処理を行うことにより、タングステンも除去可能となる。以下、本発明のタンタル回収方法について詳細に説明する。【００１０】
回収対象であるタンタル含有廃棄物は、タンタルを含む廃棄物であればよく、例えば、タンタルコンデンサを実装したプリント配線板等の廃基板、これら廃基板を粉砕して得られるチップ状廃棄物、コンデンサ製造における工程不良品、タンタルコンデンサから取り出されるタンタル焼結体等を挙げることができる。このうち、本発明に適用するタンタル含有廃棄物としては、プリント配線板等の廃基板を出発原料としたものが好ましい。廃基板は、銅を多く含む傾向があるため、従来のタンタル回収方法では、回収したタンタルをそのまま再利用することが困難な傾向があったが、本発明の回収方法によれば、特に銅やタングステンも低減できる。【００１１】
本発明における酸処理は、酸処理液を酸化雰囲気として行う点に特徴を有する。酸化雰囲気とした場合、銅を効率的に低減できる。酸化雰囲気とするためには、酸処理液中に過酸化水素等の酸化剤を添加するか、又は溶液中に空気（主に酸素供給源として）を供給すればよい。酸処理液には、塩酸や硝酸、硫酸等の酸を用いることができる。多量の銅を含む廃棄物よりタンタルを回収する場合は、塩酸又は硝酸を用いることが好ましく、特に、塩酸を含む酸を用いることが好ましい。上記酸処理によれば、アンチモン、マンガン、錫、鉛、亜鉛、鉄、ニッケル、アルミニウム、チタン、シリコン、クロム、タングステン等の不純物を除去できるとともに、酸処理を酸化雰囲気中で行うことにより、廃棄物としてプリント配線板等の廃基板を出発原料としたものを用いた場合、比較的多く含まれる銅を含有する化合物や銅合金等の銅を効率的に除去できる。以上の酸処理は、以下で詳細に説明する磁力選別処理等の前処理を行った後に行うことが好ましい。【００１２】
本発明の酸処理では、酸処理液として塩酸を用いることで、廃棄物に銀（Ａｇ）が含まれている場合にも銀を除去することができる。廃棄物中の銀は、酸処理後にろ過処理を行うことで、ろ液から塩化銀として回収できる。酸処理に塩酸を用いた場合、タンタル含有廃棄物中の二酸化マンガン（ＭｎＯ２）が塩酸に溶解して塩素ガスが発生する。そして、発生した塩素ガスと銀との反応により塩化銀（ＡｇＣｌ）が生じて、回収可能となる。また、生成した塩化銀の一部は、塩酸に溶解した状態となるが、酸処理後にろ過処理を行い、ろ液を希釈することによって、塩化銀として沈殿させることができる。その後、再度、ろ過処理を行えば、沈殿物より塩化銀を回収できる。【００１３】
本発明の回収方法は、以上説明した酸処理後、アルカリ処理前に焙焼処理を行うものである。この焙焼処理を行うと、酸処理のみでは除去しにくいタングステン等の不純物も除去しやすいものとなる。焙焼処理により、酸処理後も残存している不純物金属が酸化されて、その後のアルカリ処理において溶解除去可能となる。焙焼処理の条件は、タンタル含有廃棄物の種類に応じて任意に選択することができる。焙焼温度は３００℃以上が好ましく、より好ましくは３００〜１０００℃であり、最も好ましくは７００〜１０００℃である。また、大気下にて０．５〜８時間焙焼することが好ましい。【００１４】
焙焼処理後、アルカリ処理を行う。このアルカリ処理では、酸処理で除去されずタンタル回収物に残存している錫、鉛、鉄、銅、ニッケル、リン等の不純物を低減できる。特に、本発明では、上記した焙焼後にアルカリ処理を行うため、不純物としてタングステンを多く含む場合にも、タングステンを低減できる点に特徴を有する。焙焼処理を行わずにアルカリ処理した場合は、錫、鉛、鉄、銅、ニッケル、リン等の不純物は低減できるものの、タングステンについては低減しにくい。上記したアルカリ処理は、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムにより行うことができる。【００１５】
本発明は、以上説明した、酸処理、焙焼処理、アルカリ処理の順で行うものであるが、この酸処理前に磁力選別処理を行うことにより、より高品位なタンタルの回収を実現するものである。例えば、廃基板のように、銅を比較的多く含む回収対象物を用いる場合は、酸処理前に磁力選別処理を行い、ある程度の銅を分離しておくと、高品位なタンタルの回収が実現できる。銅は、酸処理工程においても分離可能であるが、前処理工程で銅含有量を低減しておくと、その後の酸処理、焙焼処理、アルカリ処理が効果的に行えるためである。そして、磁力選別処理を行うと、酸処理工程の負荷が低減でき、処理コストも低減できる。ここで、本発明において「酸処理前に磁力選別処理を行い、タンタル含有廃棄物中のタンタル含有物と銅含有物とを分離する」とは、磁力選別処理を行うことで、銅と付着又は結合等により一体化しているニッケル、鉄等を磁着させて、磁性体と一体となっている銅含有物を、タンタル含有物と分離することを意味する。タンタル含有物には、タンタル酸化物や金属タンタル等が含まれ、銅含有物には、銅を含有する化合物や銅合金等が含まれる。【００１６】
酸処理前の磁力選別処理は、複数回行ってもよい。複数回行う場合、最初の磁力選別処理では鉄、ニッケル等の強磁性体の除去を目的とし、２度目以降の磁力選別処理では、強磁性体以外の銅、亜鉛、クロム、アルミニウム、シリコン、銀、タングステン等の除去を目的とする等、磁力選別回数ごとに、異なる磁選条件（磁束密度、処理時間、装置種類等）に調整できる。特に、銅含有量が比較的多い廃棄物からタンタルを回収する場合、２度目以降の磁力選別処理により、銅含有量を大幅に低減できる。２度目以降の磁力選別処理では、銅等の元素のうち、鉄やニッケル等の強磁性体と付着、結合又は合金化等により一体化しているものを磁着除去できるためである。また、本発明の回収目的物であるタンタルは、廃棄物中において、鉄、ニッケル等の強磁性体を含む端子又はリード線や、二酸化マンガン（ＭｎＯ２）等の弱磁性体と付着、結合又は合金化等により一体化し、磁着しやすくなる場合がある。このため、タンタルを磁着させることなく、銅を磁着させるには、磁力等を調整できることが好ましい。以上のような要因から、本発明の回収方法では、磁力選別処理を１度に行う場合に比べ、複数回に分けて行った場合に、タンタル純度を高めることが可能となる。磁選処理を複数回に分けて行う場合は、１度目の磁力選別処理の後、篩処理や比重選別処理等、磁力選別処理以外の処理を行っても良い。尚、磁力選別処理には、一般的な磁選機を用いることができ、廃棄物及び除去目的とする不純物の種類に応じて、適宜の処理条件を採用できる。【００１７】
本発明において磁力選別処理を行う場合、最大磁束密度を２０００Ｇ〜７０００Ｇで行うことが好ましい。より好ましくは２５００Ｇ〜６５００Ｇである。２０００Ｇ未満であると、磁着物の除去が十分に行えず、磁力選別処理時間が長くなる傾向がある。７０００Ｇを超えると、タンタルが磁着される傾向が強くなり、タンタルの回収量が減少してしまう。【００１８】
タンタル含有物をより効率的に回収するためには、磁力選別処理前に、破砕処理等を行い、プリント配線板等の廃基板に含まれる樹脂を分離しておくことが好ましい。また、破砕処理により生じた微粉を除去すべく、破砕処理後には篩処理等を行うことが好ましい。微粉中には、タンタルを含む微粉が発生することがある。このため、微粉からもタンタルを回収することが好ましい。【００１９】
本発明における酸処理後の焙焼処理では、上記した不純物の酸化により、アルカリ処理におけるタングステン等の低減を可能にする。そして、焙焼処理によって、酸処理による酸の影響を低減できるため、アルカリ処理を効率的に行うことができる。一方、仮に、焙焼処理を酸処理前に行った場合は、酸処理においてマンガン、錫、鉛等の不純物を低減することが困難となる。酸処理前の焙焼処理により、不純物を含む高次の酸化物やＭｎＴａ２Ｏ６等の複合酸化物が生成し、その後の酸処理で不純物が浸出されにくくなるためと考えられる。【００２０】
以上説明した本発明のタンタル回収方法において、回収対象であるタンタル含有廃棄物には、酸処理前の前処理として、破砕処理、粉砕処理、磁力選別処理、比重選別処理、篩選別処理、焙焼処理、渦電流選別処理、静電選別処理、色彩選別処理等の公知の処理法を採用できる。これらの前処理は、廃基板、チップ状廃棄物、コンデンサ製造における工程不良品、タンタルコンデンサから取り出されるタンタル焼結体等、廃棄物の種類に応じて、複数の処理工程を適宜組み合わせて適用できる。これら前処理により、あらかじめ鉄、マンガン、亜鉛、銅、アルミニウム、シリコン等の不純物をある程度低減しておくことで、本発明のタンタル回収方法における回収効率を向上できる。【００２１】
本発明のタンタル回収方法によって回収されたタンタルは、溶媒抽出法等により精製し、さらに高純度のタンタルに濃縮し、再利用に供することができる。本発明の回収方法によれば、さらなる精製処理に不都合となる銅、タングステン等の不純物を除去することができ、高純度のタンタルを効率的に得ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、再利用の際に不都合となる不純物を低減し、高純度のタンタルをタンタル含有廃棄物から効率的に回収できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態におけるタンタル回収方法に関する工程フロー図
【図２】第四実施形態の磁力選別処理における最大磁束密度対分配率
【発明を実施するための形態】
【００２４】
まず、本実施形態におけるタンタル回収方法の各工程について、図１のフローに従い説明する。本実施形態では、回収対象であるタンタル含有廃棄物として、使用済みプリント配線板等の廃棄板より得られるタンタルコンデンサ濃縮物を用いた。本回収方法では、まず、この濃縮物について、破砕処理、篩処理、磁力選別処理、比重選別処理、磁力選別処理の順に前処理を行った。尚、これら前処理は、あくまで一例であり、回収対象によっては必須でない場合がある。前処理の手順、条件等も、回収対象により適宜変更できる。以下、各工程につき詳細に説明する。
【００２５】
タンタルコンデンサ濃縮物：タンタルコンデンサを実装した使用済みプリント配線板等の廃基板より、特開２０１０−２１４３５２号公報記載のような、破砕処理、篩処理、比重選別処理等により素子類を分離し、タンタルコンデンサを濃縮したものである。
【００２６】
破砕処理：上記したタンタルコンデンサ濃縮物を、破砕処理した。破砕処理では、コンデンサ中のタンタルと樹脂との分離が行われる。破砕処理には、市販の破砕機を使用でき、せん断破砕型のカッターミルタイプの破砕機を用いることが好ましい。カッターミルタイプの破砕機によれば、コンデンサの外装部分を破砕して分離しやすい。本実施形態では、市販の一軸破砕機を用いた。この粉砕機により、タンタルコンデンサ濃縮物を０．００１〜２ｍｍの大きさに破砕した。
【００２７】
篩処理：破砕処理後、電磁式ふるい振とう器による篩処理を行った。篩処理により、破砕処理で生じた微粉と、比較的大きな塊状物を分離した。本実施形態では、網目開口径１５０μｍの篩を用いた。
【００２８】
磁力選別処理（１度目）：篩処理後、篩上に残った塊状物に対し、磁力による選別処理を行った。本実施形態は磁力選別処理を２度行うものであり、この１度目の磁力選別処理では、主に、端子、電極、コネクタ、ネジ、ピン等で、鉄やニッケル等の強磁性体を含むものの除去を行った。磁力選別処理は、市販の磁選機を用いることができる。１度目の磁力選別処理は、ドラム式のフェライト磁石を利用したドラム磁選機を用いて行った。この磁選機により、最大磁束密度（ドラム表面）約３０００Ｇ、ドラム回転数３８ｒｐｍの条件で磁力選別処理をした。
【００２９】
比重選別処理：磁力選別処理の非磁着物について、比重選別処理を行い、樹脂等を含む軽産物を分離除去し、タンタルを含む重産物を回収した。比重選別処理には、市販の比重選別機を用いることができる。本実施形態では、風力と振動により比重選別する装置を用いた。選別条件は、振動数１１Ｈｚ、風速１．１ｍ／ｓ、傾斜７°、投入速度０．２４ｋｇ／ｍｉｎとした。
【００３０】
磁力選別処理（２度目）：比重選別処理の重産物について、再度磁力選別処理を行った。２度目の磁力選別処理では、銅含有量の低減を目的とした。銅含有量を低減するには、強い磁力で行う必要はなく、最大磁束密度５００Ｇ以上とすることが好ましい。市販の磁力選別機を用いることも可能である。本実施形態においては、比重選別処理後の重産物に対し、最大磁束密度１８６０Ｇの磁石を用いて選別処理を行った。そして、２度目の磁力選別処理における非磁着物について、以下の酸処理、焙焼処理、及びアルカリ処理を行った。
【００３１】
酸処理：上記前処理後の回収物について、酸処理を行った。以下の第一実施形態では酸処理条件を種々変更したが、その他の実施形態では、６ｍｏｌ／Ｌ塩酸で、８０℃、５時間の処理条件を基準とした。酸処理中、空気を供給して酸化雰囲気とした。酸処理後、溶液中の固形物をろ過回収した。
【００３２】
焙焼処理：酸処理後、ろ過回収物を焙焼処理し、タングステン等を酸化させた。焙焼処理は、大気雰囲気下において、９００℃、４時間の条件を基準とした。焙焼後、すぐにアルカリ処理を行っても良いが、篩処理を行った後にアルカリ処理を行うことが好ましい。篩処理により、不純物を多く含む傾向がある塊状物を除去できるため、アルカリ処理における不純物の除去効率が高いものとなる。
【００３３】
アルカリ処理：焙焼後、水酸化ナトリウム溶液によるアルカリ処理を行った。アルカリ処理は、１０ｗｔ％水酸化ナトリウム溶液にて、８０℃で２時間の処理条件を基準とした。処理終了後、溶液中の固形物をろ過回収した。以上の酸処理、焙焼処理、及びアルカリ処理により、目的物であるタンタルを回収した。
【００３４】
以下の第一〜第四実施形態では、上記回収方法を基本としつつ、酸処理、焙焼処理、アルカリ処理、磁力選別処理の各処理条件について、処理条件を変化させてタンタルを回収した。また、第五実施形態では、好適条件で一連の各処理工程を行い、タンタル回収を行った。尚、表１〜６における原料とは、酸処理、焙焼処理、アルカリ処理の各処理工程の１つ前の工程まで処理したものである。例えば、表４の焙焼処理における「原料」とは、前処理及び酸処理までの処理を行ったものである。また、各表の下部に記載の「重量／液量比」における重量は、各処理に供した原料（試料）の重量を示した。
【００３５】
[第一実施形態]
本実施形態では、酸処理条件について検討した。上記において基本とした回収方法に従い前処理した廃棄物を、各処理条件で酸処理した後、水洗し、ろ過した残渣を、９００℃、４時間焙焼し、蛍光Ｘ線分析した。
【００３６】
各酸処理条件としては、下記表１〜３のように、酸化雰囲気（エアレーション強さ）、薬液種類・濃度、処理温度・時間、廃棄物処理量に対する薬液量を変化させた。判定基準は、銅の除去効果が認められたものを○とし、特に、銅濃度が検出限界以下になったものを◎とした。
【００３７】
【表１】
2012132962.tif 000002
【表２】
2012132962.tif 000003
【表３】
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【００３８】
表１より、酸処理時において、過酸化水素添加又は空気供給により酸化雰囲気とした場合に、銅の除去効果が認められた。単位時間あたりの空気供給量が多いほど、銅を除去できた。薬液については、表２より、塩酸、硝酸、硫酸を用いた場合に不純物を低減することができ、中でも、塩酸又は硝酸を用いた場合、銅を効率的に除去できた。また、薬液濃度が高いほど、不純物を除去できた。表３より、酸処理時の液温が高く、処理時間が長いほど不純物を除去できた。また、廃棄物処理量に対し、処理液の量が多いほど、不純物除去効果が高かった。以上より、酸処理条件としては、薬液濃度３ｍｏｌ／Ｌ以上が好ましく、処理温度４０℃以上が好ましく、処理時間１時間以上が好ましい。
【００３９】
[第二実施形態]
本実施形態では焙焼処理条件について検討した。上記にて基準とした回収方法に従い、前処理及び酸処理をした廃棄物について、各処理条件で焙焼処理を行った後、アルカリ処理を行った。アルカリ処理後、水洗した残渣を、大気雰囲気で９００℃、４時間焙焼し、焙焼後の試料を蛍光Ｘ線分析した。判定基準は、タングステンの除去効果が認められたものを○とし、特にタングステンの除去効果が高かったものを◎とした。
【００４０】
【表４】
2012132962.tif 000005
【表５】
2012132962.tif 000006
【００４１】
以上の結果、表４のように、酸処理後、アルカリ処理前に焙焼処理を行った場合にタングステン除去効果が認められた。また、表５のように、焙焼温度が高いほど、タングステンの除去効果が認められた。
【００４２】
[第三実施形態]
本実施形態ではアルカリ処理条件について検討した。上記にて基準とした回収方法に従い、前処理、酸処理及び焙焼処理をした廃棄物について、各処理条件でアルカリ処理を行った。アルカリ処理後、水洗した残渣を、大気雰囲気中で９００℃、４時間焙焼し、焙焼後の試料のＴａ２Ｏ５濃度を蛍光Ｘ線分析した。タングステン濃度は、ＩＣＰ発光分光分析により測定した。判定基準は、タングステンの除去効果が認められたものを○とし、特にタングステンの除去効果が高かったものを◎とした。
【００４３】
【表６】
2012132962.tif 000007
【００４４】
表６より、薬液濃度及び処理温度が高く、処理時間の長いほど、タングステン除去効果が認められた。以上より、アルカリ処理条件としては、薬液濃度５ｗｔ％以上が好ましく、処理温度４０℃以上が好ましい。また、薬液として、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムのいずれを用いた場合にも、タングステンを除去できた。
【００４５】
[第四実施形態]
前処理である磁力選別処理（２度目）について、本実施形態における廃棄物を回収対象とする場合における、最大磁束密度の好適範囲を求めた。最大磁束密度１４００〜４２８０Ｇの磁石にて、選別処理を行い、磁着側及び非磁着側におけるタンタル、銅、タングステンの各重量分配率を分析した。非磁着側におけるタンタル分配率が高く、磁着側における銅及びタングステン分配率が高いほど、本発明のタンタル回収方法に好適となる。結果を表７及び図２に示す。
【００４６】
【表７】
2012132962.tif 000008
【００４７】
以上の結果、磁力選別を行った本実施形態においては、最大磁束密度１０００〜３２００Ｇの範囲が好適であり、１４００〜３０５０Ｇ前後が特に好適であることが分かった。本実施形態の廃棄物中には、タンタルコンデンサのタンタル焼結体として、弱磁性体の二酸化マンガン（ＭｎＯ２）を含むものが多く、最大磁束密度が３５４０Ｇ以上では、タンタルの磁着側への分配が増加するため、タンタル回収率が大きく低下するものと考えられる。
【００４８】
[第五実施形態]
本実施形態では、上記にて基準とした回収方法に従い、タンタルコンデンサ濃縮物を、破砕処理、篩処理、磁力選別処理、比重選別処理、磁力選別処理の順に前処理した後、酸処理、焙焼処理、アルカリ処理する一連の回収工程において、タンタル濃度及び不純物濃度を分析した。
【００４９】
本実施形態では、破砕工程における破砕サイズ１．５ｍｍ以上（表８）と１．０ｍｍ以上（表９）の２水準について試験を行った。破砕サイズ１．０ｍｍ以上については、上記一連の回収工程に加え、焙焼処理後、篩処理により０．７５ｍｍ以上の塊状物を除去してからアルカリ処理をした試料についても試験した（表１０）。各工程における成分分析には、各処理後の試料を大気下で焙焼（９００℃、４時間）したものを用いた。篩処理後、磁力選別処理（１度目）後の試料については蛍光Ｘ線分析、比重選別処理以降の試料についてはＩＣＰ発光分光分析又は原子吸光分析により成分分析した。Ｔａ２Ｏ５濃度については、タンタル以外の元素又は酸化物濃度の合計値を、１００ｗｔ％から引くことにより算出した。タンタル回収率（％）は、各処理後の回収物のタンタル重量と、各処理前の試料のタンタル重量を調べ、各処理後タンタル重量／各処理前タンタル重量×１００より算出した。
【００５０】
【表８】
2012132962.tif 000009
【表９】
2012132962.tif 000010
【表１０】
2012132962.tif 000011
【００５１】
破砕サイズ１．５ｍｍでは、表８のように、銅濃度が、２度目の磁力選別処理により３１．０ｗｔ％から１７．０ｗｔ％に下がり、塩酸処理によって、さらに０．６３ｗｔ％に下がった。Ｗ濃度は、アルカリ処理によって３．８ｗｔ％から０．９１ｗｔ％に下がった。Ｔａ２Ｏ５濃度は、比重選別後４１．９ｗｔ％であり、その後の磁力選別処理、酸処理、アルカリ処理により、９５．９ｗｔ％まで上昇した。アルカリ処理後のタンタル回収率は、８１．７％であった。
【００５２】
破砕サイズ１．０ｍｍでは、表９のように、銅濃度が、２度目の磁力選別処理により２９．０ｗｔ％から１７．０ｗｔ％に下がり、塩酸処理によって、さらに０．３２ｗｔ％に下がった。タングステン濃度は、アルカリ処理によって１．５ｗｔ％から０．５８ｗｔ％に下がった。Ｔａ２Ｏ５濃度は、比重選別後４１．１ｗｔ％であり、その後の磁力選別処理、酸処理、アルカリ処理により、９６．８ｗｔ％まで上昇した。アルカリ処理後のタンタル回収率は、７６．７％であった。また、表１０のように、焙焼処理後、篩処理をしてからアルカリ処理を行った場合、焙焼後に篩処理を行わなかった場合と比較して、各不純物の低減効果が高いものとなった。
【００５３】
[第六実施形態]
本実施形態では、磁力選別処理条件に関し、より実用的な条件について検討を行った結果について説明する。この第六実施形態では、図１で示したフローにおける磁力選別処理１を行わず、磁力選別処理２のみにより磁着物の除去を行った。従って、この第六実施形態のフローは、タンタルコンデンサ濃縮物を、破砕処理、篩処理、磁力選別処理２を行い、磁力選別処理条件の検討を行ったものである。また、この第六実施形態における磁力選別処理２は、ドラム式のフェライト磁石を利用したドラム磁選機（最大磁束密度８０００Ｇ）のものを用いて磁選処理を行った。
【００５４】
磁力選別処理２の条件は、磁選機の最大磁束密度（ドラム表面）を、１５００Ｇ、３３００Ｇ、４４００Ｇ、５９００Ｇ、８０００Ｇにそれぞれ設定した。この最大磁束密度の設定は、使用したドラム磁選機のドラム表面にラバーを巻くことにより調整した。各最大磁束密度で行った磁力選別処理について、第四実施形態と同様に、磁着側及び非磁着側におけるタンタル、銅、タングステンの各重量分配率を分析した。この第六実施形態における結果を表１１に示す。
【００５５】
【表１１】
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【００５６】
表１１に示すように、ドラム表面の最大磁束密度が１５００Ｇでは、タンタルの回収率は高いものの、不純物となる銅の除去率が低い状態となることが判った。最大磁束密度が８０００Ｇと高磁束密度になると、銅、タングステンの除去率が高くなるが、タンタルの磁着も生じて、タンタルの回収率が低下するものとなった。この第六実施形態の結果から、ドラム表面の最大磁束密度は２０００Ｇ〜７０００Ｇ程度が実用的であり、より好ましくは２５００Ｇ〜６５００Ｇであることが好ましいものと考えらえた。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明によれば、プリント配線板等の廃棄板に多く含まれる銅やタングステンも除去することができ、タンタル含有廃棄物から高回収率で、高純度のタンタルを回収することが可能となる。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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