(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融飛灰を回収する回収部を設けた溶融設備における溶融飛灰の処理方法であって、
前記回収部で回収された前記溶融飛灰を、酸又はアルカリを用いて一部溶解させて懸濁液を得る溶解工程と、
前記懸濁液を、固体分と分離液に固液分離する分離工程と、
分離された前記固体分を溶融炉に戻す飛灰返送工程とを含む再溶融処理工程及び、
前記分離液を、前記分離液中に溶解した溶解金属成分と選択的に結合し得る大環状化合物を固定化した担体に接触させて、その溶解金属成分を前記担体に結合させる結合工程と、
その担体に溶離液を接触させて、前記担体に結合した金属成分を溶離させる溶離工程とを含む金属回収処理工程を行い、
前記飛灰返送工程において、前記固体分を乾燥させた後、その乾燥された固体分を粉砕して、粉砕された前記固体分を前記溶融炉に空気搬送する溶融飛灰の処理方法。
【請求項２】
前記金属回収処理工程が、前記溶離工程により溶離液中に溶離した金属成分を析出させる析出工程を含む請求項１に記載の溶融飛灰の処理方法。
【請求項３】
溶融飛灰を回収する回収部を設けた溶融設備において、
前記回収部で回収された前記溶融飛灰を、酸又はアルカリを用いて一部溶解させて懸濁液を得る溶解槽と、
前記懸濁液を、固体分と分離液に固液分離する固液分離装置とを設け、
分離された前記固体分を前記溶融炉に返送する固体分返送機構を設けるとともに、
前記分離液中に溶解した溶解金属成分を、大環状化合物を固定化した担体に接触させて結合させた後、溶離回収させる金属回収装置を設け、
前記固体分返送機構に、前記固体分を乾燥させる乾燥装置と、前記乾燥された固体分を粉砕する粉砕装置と、粉砕された前記固体分を前記溶融炉に空気搬送する空気搬送装置とを設けてある溶融設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物を溶融処理する際に発生する、複数の金属成分を含有する溶融飛灰の処理に関し、特に、金属成分を回収すると共に灰を無害化する溶融飛灰の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物の溶融処理によって生じる溶融スラグの安全基準は、前記溶融スラグに含まれる夫々の金属の溶出量や前記溶融スラグの金属含有量を基準とする。しかし、前記溶融スラグに含まれる金属の溶融量や含有量は、廃棄物の金属含有量に左右されるため、何らかの処理を施さないと、一定の基準内の量とすることは困難である。
Ｐｂ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｃｕ等の重金属は、溶融炉内のような高温条件下では揮発するので前記溶融スラグとして回収され難く、溶融飛灰に存在することとなる。そして、これらの重金属は、溶融設備内を循環しながら濃縮されて蓄積し、設備を構成する部材の腐食等を招く原因となっていた。又、前記重金属は、資源の有効利用の面からも、回収して再利用することが好ましいと考えられている。
【０００３】
このような背景があって、溶融飛灰から重金属を回収して、灰類を無害化する方法が求められていた。そして、従来の技術としては、以下の方法が知られていた。
▲１▼  乾燥式精錬法
焼却灰等を蒸発固化した上で、加熱溶融し、湯状にした後、比重分離を行い、アルカリ金属、および各種金属を回収する方法である。この方法を採用するにあたって、溶融炉の底部に、溶融スラグ出滓口とは別に、溶融メタル出滓口を設けて、ここから溶融した金属を回収することができる。
▲２▼  湿式精錬法
前記溶融炉の下流に溶融飛灰の回収を目的とする集塵器（第一バグフィルタ）と、前記集塵器を通過した空気に含まれる酸等の中和物の回収を目的とする集塵器（第二バグフィルタ）を設けて、前記第一バグフィルタに捕捉された前記溶融飛灰の一部を、前記第二バグフィルタに捕捉された塩と共に回収して、以下の薬剤処理を施す。即ち、前記溶融飛灰を酸で溶解して、重金属成分を液相に移行させた上で、その溶液に水酸化ナトリウム、硫化ナトリウム、アンモニア、酢酸、炭酸ナトリウム等の薬剤を添加し、溶解度差を利用して、各種金属を硫化物、水酸化物、アンモニア錯体等の沈澱物のかたちで分離回収する。尚、残渣は、前記溶融設備の処理系外に搬出する。
このようにすると、前記溶融設備内に、揮発性の高い重金属が蓄積するのを、ある程度は抑制することができる。
▲３▼  キレート吸着法
前記▲２▼の方法と同様に、前記第一バグフィルタで捕捉・回収した溶融飛灰を酸で溶解して、重金属成分を液相に移行させた上で、その溶液を配位子に窒素等を有するキレート性イオン交換樹脂に通液し、重金属イオンを吸着回収する方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記▲１▼〜▲３▼の方法では、下記のような問題がそれぞれ存在する。
つまり、上記▲１▼の方法では、蒸気圧の高い重金属は、再び蒸発して飛灰側に移行し、飛灰回収・溶融サイクルを循環するので、依然として、その回収率は低かった。また、重金属を回収し無害化ができたとしても、加熱溶融時に多量のエネルギーを使用する点、これらの重金属が合金化したり、比重分離が困難もしくは不完全であるため回収された重金属の純度が低い点などの問題点を有していた。
【０００５】
上記▲２▼の方法では、回収、個別分離は共に可能であるが、純度がそれほど高くなく、多種の薬剤を必要とする点で問題があった。又、前記処理を施した残渣（溶融飛灰）は、溶融設備外へ持ち出されるので、系外排出飛灰量が増加するという問題があった。
【０００６】
更に、上記▲３▼の方法では、キレート性イオン交換樹脂の重金属選択性が低いため、回収は可能であるものの高純度に分離することが困難であった。また、キレート性イオン交換樹脂に捕捉された金属は結合力が強いため、溶脱が困難であって、キレート性イオン交換樹脂の再生使用が困難であるという問題点があった。
【０００７】
即ち、上記の従来法では、いずれも回収する金属の選択性および回収した金属の純度が劣るとともに、金属の回収操作に各種の困難を伴っていた。
【０００８】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回収する金属の選択性および回収した金属の純度に優れると共に、金属成分の回収操作が容易で、溶融設備外への飛灰排出量を抑制することができる溶融飛灰の処理方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく、灰処理分野に限らずより幅広い技術分野における金属分離技術を検討し、特に大環状化合物を固定化した担体を用いる分離技術に着目して、適切な前処理を行った後にかかる担体を用いて金属成分の結合・溶離を行うことにより、各種灰から高選択性、高純度で種々の金属成分が回収できることを見出した（特開平１０−１７４９５０公報参照）。そして、この担体を利用した重金属回収方法を、溶融設備に対して効果的に適用すべく、鋭意研究した結果、本発明を完成するに到った。
【００１０】
即ち、本発明の溶融飛灰の処理方法の特徴構成は、
溶融飛灰を回収する回収部を設けた溶融設備における溶融飛灰の処理方法であって、前記回収部で回収された前記溶融飛灰を、酸又はアルカリを用いて一部溶解させて懸濁液を得る溶解工程と、前記懸濁液を、固体分と分離液に固液分離する分離工程と、分離された前記固体分を溶融炉に戻す飛灰返送工程とを含む再溶融処理工程及び、前記分離液を、前記分離液中に溶解した溶解金属成分と選択的に結合し得る大環状化合物を固定化した担体に接触させて、その溶解金属成分を前記担体に結合させる結合工程と、その担体に溶離液を接触させて、前記担体に結合した金属成分を溶離させる溶離工程とを含む金属回収処理工程を行い、前記飛灰返送工程において、前記固体分を乾燥させた後、その乾燥された固体分を粉砕して、粉砕された前記固体分を前記溶融炉に空気搬送する点にあり、更に、前記金属回収処理工程が、前記溶離工程により溶離液中に溶離した金属成分を析出させる析出工程を含むことが好ましい。
又、本発明の溶融設備の特徴構成は、
溶融飛灰を回収する回収部を設けた溶融設備において、前記回収部で回収された前記溶融飛灰を、酸又はアルカリを用いて一部溶解させて懸濁液を得る溶解槽と、前記懸濁液を、固体分と分離液に固液分離する固液分離装置とを設け、分離された前記固体分を前記溶融炉に返送する固体分返送機構を設けるとともに、前記分離液中に溶解した溶解金属成分を、大環状化合物を固定化した担体に接触させて結合させた後、溶離回収させる金属回収装置を設け、前記固体分返送機構に、前記固体分を乾燥させる乾燥装置と、前記乾燥された固体分を粉砕する粉砕装置と、粉砕された前記固体分を前記溶融炉に空気搬送する空気搬送装置とを設けてある点にある。
そして、これらの作用効果は、以下の通りである。
【００１１】
〔作用効果〕
本発明の特徴は、金属成分を除去した溶融飛灰を溶融炉に返送する再溶融処理工程と、前記金属成分を回収する金属回収処理工程を有するものであって、前記再溶融処理工程においては、先ず、溶解工程において、前記回収部で回収された前記溶融飛灰を、酸又はアルカリを用いて一部溶解することによって、灰中に存在する金属単体、金属酸化物、金属水酸化物などの金属成分を、金属イオン、金属化合物イオン等にして可溶化し、後の結合工程に好適な形態とすることができる。また、分離工程において、得られた懸濁液を固液分離して固体分を除去することにより、後の結合工程に悪影響を及ぼす不溶性の残渣（固体分）を除去することができる。尚、分離された前記固体分は、飛灰返送工程において、再び溶融炉に返送されて、再溶融される。この際、金属分を除去した固体分が前記溶融炉に返送されるので、溶融炉に返送される飛灰の量を減らして負荷を下げることができると共に、腐食等の影響を抑制することができる。又、これによって、処理系外への前記溶融飛灰の排出を抑制することができる。
そして、前記金属回収処理工程にあっては、先ず、結合工程において、得られた分離液中に溶解した溶解金属成分と選択的に結合し得る大環状化合物を固定化した担体に、前記分離液を接触させることにより、その溶解金属成分を前記担体に、溶解状態のままの形態で又は何らかの変化を受けた状態で高選択性で結合させることができる。溶離工程においては、金属成分が結合した担体に溶離液を接触させることにより、前記担体に結合した金属成分の選択性が高いために、高純度で溶離させることができる。その際、特別なエネルギーを要することなく、また前記担体が溶離工程により再生されるなど、回収操作も容易である。
また、飛灰返送工程において、固体分を乾燥させた後、その乾燥された固体分を粉砕して、粉砕された固体分を溶融炉に空気搬送するので、空気を同時に溶融炉内に供給することとなり、溶融炉の運転状態を良好に保つことができる。
その結果、回収する金属の選択性および回収した金属の純度に優れると共に、金属成分の回収操作が容易な溶融飛灰の処理方法を提供することができた。
【００１２】
上記構成において、前記金属回収処理工程が、前記溶離工程の後に、溶離液中に溶解した金属成分を不溶化して析出させる析出工程を更に行う場合、溶離液中に溶解した金属成分が高純度であるため、高純度の金属成分を水酸化物、酸化物、硫酸化物等の形で高純度で得ることができる。
【００１３】
前述した溶融飛灰の処理方法を溶融設備に採用するには、前記溶融炉の下流に配置されて溶融飛灰を回収する回収部を設けた溶融設備に溶解槽を設けて、前記回収部の少なくとも一部、例えば、金属成分を多く含む飛灰を回収することができる減温塔や第一集塵器で回収された前記溶融飛灰を、酸又はアルカリを用いて一部溶解させて懸濁液を得て、固液分離装置を設けて、前記懸濁液を、固体分と分離液に固液分離し、更に、金属回収装置を設けて、前記分離液中に溶解した溶解金属成分を、大環状化合物を固定化した担体に接触させて結合させた後、溶離回収すれば良い。尚、分離された前記固体分は、固体分返送機構を設けて、前記溶融炉に返送すれば良い。
【００１４】
更に、前記固体分返送機構が、乾燥装置で前記固体分を乾燥させて、前記乾燥された固体分を粉砕装置で粉砕し、粉砕され溶融容易な状態とした前記固体分を、空気搬送装置で前記溶融炉に空気搬送するものであるので、金属成分が除去されているので前記固体分全体としての返送量を減量することができ、かつ、空気を同時に溶融炉内に供給することとなるので、前記溶融炉の運転状態を良好に保つことができる。
【００１５】
尚、前記溶解工程に用いる酸として、硝酸水溶液を用いるか、又は塩素イオンの共存下で塩酸水溶液を用いる場合、後述の実験例９の結果が示すように、特に１回の溶解工程で必要な金属成分の十分な溶解が行える。ここで、硝酸水溶液が有用なのは、灰中に含まれる金属成分と特に難溶性の塩類を形成しにくいためと考えられる。また、塩酸水溶液を塩素イオンの共存下で用いるのが有用なのは、灰中に含まれる金属成分（特に鉛成分）と塩酸単独では、例えばＰｂＣｌ２等の難溶性の塩類を形成し易いが、塩素イオンの共存下では、例えばＰｂＣｌ３−  、ＰｂＣｌ４２−等を形成して可溶化するためと考えられる。
【００１６】
また、前記溶解工程に用いる酸として塩素イオンの共存下で塩酸水溶液を用い、かつ前記溶離工程に用いる溶離液として水を用いる場合、後述の実験例１の結果が示すように、コストや取扱の面で有利な水を用いて高純度で金属成分を溶離することができる。なお、溶解工程で上記の物質を用いた場合に水を用いるのが有効なのは、水により塩素イオン濃度が低下すると、例えばＰｂＣｌ３−、ＰｂＣｌ４２−等の塩化物錯体の形で大環状化合物に結合した金属成分から、塩素イオンの配位が失われて金属イオン化することにより、大環状化合物との結合力が低下して溶離するためと考えられる。
【００１７】
前記大環状化合物として、鉛成分を対象とする結合に、１８−クラウン−６エーテルを用いる場合、後述の実験例１、３、８の結果が示すように、灰を溶解、固液分離した分離液から直接に、高選択性、高純度、高収率で鉛成分を結合することができる。なお、Ｐｂ２＋用の担体は、鉛イオンを直接、及びＰｂＣｌ３−、ＰｂＣｌ４２−等から鉛イオンを引き抜いて結合することができるためＰｂ２＋に限らず塩化物イオンからもＰｂ２＋を結合できると考えられる。また、ＰｂＣｌｎ−用の担体は、ＰｂＣｌ３−、ＰｂＣｌ４２−等を直接結合することができるが、過剰の塩素イオンの存在下ではＰｂ２＋はこの形で結合できると考えられる。
【００１８】
また、前記結合工程と前記溶離工程を、前記担体の種類を変えて繰り返して行うことにより、複数の金属成分を順次、回収する場合、本発明では結合工程により特定の金属成分のみが担体に結合され、他の金属成分はそのまま分離液に残存するので、引き続き担体の種類を変えて結合工程を好適に行うことができ、また各担体から別個に金属成分の溶離を行えば、各担体より複数の金属成分を高純度で順次、回収することができる。
【００１９】
その時、亜鉛成分以外の金属成分を順次回収した後、亜鉛成分を回収することが好ましいのは、亜鉛成分が上述の担体を以てしても亜鉛成分だけを選択性よく結合するのは難しいが、亜鉛成分以外の金属成分を順次回収した後、亜鉛成分を回収することにより、高純度で亜鉛成分を回収できるからである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の溶融飛灰を回収する回収部を設けた溶融設備における溶融飛灰の処理方法は、前記回収部で回収された前記溶融飛灰を、酸又はアルカリを用いて一部溶解させて懸濁液を得る溶解工程と、前記懸濁液を、固体分と分離液に固液分離する分離工程と、分離した前記固体分を前記前記溶融炉に戻す飛灰返送工程とを含む再溶融処理工程及び、前記分離液を、前記分離液中に溶解した溶解金属成分と選択的に結合し得る大環状化合物を固定化した担体に接触させて、その溶解金属成分を前記担体に結合させる結合工程と、その担体に溶離液を接触させて、前記担体に結合した金属成分を溶離させる溶離工程とを含む金属回収処理工程を行うものである。
【００２１】
〔溶融設備〕
先ず、本発明に係る溶融飛灰の処理方法を実施するための溶融設備について説明する。
かかる溶融設備は、図１に示すように、破砕機７１を備え、これによって一定の大きさに破砕した廃棄物を、熱分解ドラム７２に投入して還元雰囲気中で間接加熱して、熱分解ガスと熱分解残渣とする。前記熱分解残渣は、熱分解残渣選別設備７３によって鉄・アルミニウム等の有価物を分別回収した後、前記熱分解ガスと共に溶融炉７４に空気輸送で吹き込まれて、例えば、空気比１．３以下、灰の融点より高い温度（１３００℃）で旋回燃焼して、溶融スラグとして回収する。
前記溶融炉７４内で発生する、揮発性の高い金属等を含む溶融飛灰は、排ガスと共に減温塔７５に移送されて冷却され、更に第一集塵器７６へと移送される。この過程で、多くの溶融飛灰は、前記減温塔７５又は第一集塵器７６で回収され、溶融飛灰返送路６４を通じて、後に詳述する金属回収装置Ａに移送される。そして、前記金属回収装置Ａにおいては、揮発性が高くて溶融スラグで回収することが困難な金属類が回収される。
金属回収後の残渣は、固体分返送機構６によって前記溶融炉７４に輸送されて、再び溶融される。この固体分返送機構６は、図２に示すように前記残渣を乾燥機６１によって乾燥させて重量及び容積を減少させた後に、破砕機６２によって、溶融し易いように一定の大きさに破砕し、前記破砕後の残渣を、空気供給を兼ねてブロア６３が形成する空気流によって前記溶融炉７４に移送する。これにより返送される固体分は粉末状で、搬送用エアと共に、前記溶融炉に供給されるので、前記溶融炉７４内の溶融効率を高く維持することができる。
【００２２】
一方、排ガスに含まれる揮発性の酸は、中和装置７７から供給される消石灰や助剤と反応して塩となって析出し、その下流に位置する第二集塵器７８に捕捉された後に、薬剤処理装置７９に移送され、ここで、種々の化学的処理を施されて無害化される。
このようにして、溶融飛灰や揮発性物質を除去した後の排ガスは、煙突８０を通じて、前記溶融設備外へと排出される。
【００２３】
更に詳しくは、前記金属回収装置Ａは、図２に示すような構成であって、溶解工程を行うための溶融飛灰溶解槽１２は、灰を供給する溶融飛灰供給経路１０と、酸又はアルカリを供給する薬品供給経路１１と、モータＭ１を駆動力としてそれらの混合物を攪拌する攪拌手段１３とを備える。分離工程を行うための濾過手段１４は、前記溶融飛灰溶解槽１２から排出される懸濁液から固体分（溶解残渣）を除去して溶解残渣回収手段１５に取り除くと共に、濾過された分離液は三方弁２１に送られるように配管されている。三方弁２１はかかる分離液と、溶離液槽２４からの溶離液とを切換により、カラム２２に供給するものである。
結合工程および溶離工程を行うためのカラム２２は、前述のような大環状化合物を固定化した担体２３が充填されており、カラム２２内に分離液を通液することにより結合工程を行い、溶離液を通液することにより溶離工程を行う。カラム２２から排出される分離液および溶離液は、三方弁２５に送られるように配管されている。三方弁２５はその分離液と溶離液とを、それぞれ第一析出槽３１と第二析出槽４１に供給するためのものである。
【００２４】
第一析出槽３１と第二析出槽４１とには、不溶化剤槽３３から不溶化剤が供給されるようになっており、図２の装置では同一の不溶化剤槽３３から不溶化剤が供給される構成となっているが、別々に不溶化剤槽３３を設けてもよい。また、第一析出槽３１と第二析出槽４１とには、夫々、析出に適当なモータＭ２，Ｍ３を駆動源とする攪拌手段３２、４２が設けられている。濾過手段３４、４３は、夫々、第一析出槽３１と第二析出槽４１から排出される懸濁液から析出物をそれぞれ除去して、析出物回収手段３５、４４に取り除くと共に、濾過された濾液はともに中和槽５１に送られるように配管されている。
【００２５】
濾液中和するための中和槽５１は、モータＭ４を駆動源とする攪拌手段５２と中和剤供給経路５３と排出経路５４とを備える。また、中和により塩化ナトリウム等の塩が生じる場合には、それを溶解工程等で再利用することができる場合があり、中和液をリサイクルするための循環経路Ｒを設けるとよい。
【００２６】
複数の金属成分を回収する場合、図２に示す金属回収装置Ａにおいて、各金属成分に応じたカラム２２と、析出槽３１及び濾過手段３４を増設し、溶離液が異なる場合にはそれぞれ溶離液槽２４を設ければよい。このときカラム２２には、各金属成分に応じた担体２３が選択される。
【００２７】
以下、前記金属回収装置Ａにおいてなされる各処理工程について説明する。
〔溶解工程〕
本発明の溶解工程は、複数の金属成分を含有する溶融飛灰を、酸又はアルカリを用いて一部溶解させて懸濁液を得るものである。
かかる溶融飛灰は、複数の金属成分を含有するものであるが、金属成分を構成する金属元素としては、例えば鉛、カリウム、カルシウム、銅、鉄、マンガン、珪素、カドミウム、アルミニウム、マグネシウム、ナトリウム、亜鉛等が挙げられる。また、かかる金属元素を有する金属成分としては、これら金属元素単体に加え、その酸化物、水酸化物、硫化物、塩化物等の種々のものが挙げられる。
【００２８】
溶解に用いられる酸としては、上記の金属成分を可溶化して液側に移行できるものであればいずれでもよいが、典型的なものとして硝酸、硫酸、塩酸、リン酸、シュウ酸等が挙げられる。また、溶解に用いられるアルカリとしては、上記の金属成分を可溶化して液側に移行できるものであればいずれでもよいが、典型的なものとして、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水酸化アルカリ金属、水酸化カルシウム等の水酸化アルカリ土類金属、アルカリ金属炭酸塩、リン酸塩、アンモニア等が挙げられる。
【００２９】
また、上記の酸又はアルカリに加えて、金属成分の溶解性を高めるために、各種塩類や溶解促進剤を添加してもよい。特に、塩酸を用いる場合、鉛成分が過剰の塩素イオンの存在下で高い溶解性が得られるので、塩化ナトリウム、塩化カルシウム等が適量添加される。具体的には、塩酸に対して塩素イオン濃度で、好ましくは０．５〜１０モル倍、より好ましくは１〜３モル倍となるように用いられる。
【００３０】
上記のうち、本発明では硝酸水溶液を用いるか、又は塩素イオンの共存下で塩酸水溶液を用いることが前述の作用効果の点から好ましい。
【００３１】
なお、金属成分の溶解を容易にするため、適宜、水溶液の濃度を調整したり、加熱や攪拌を行うことができる。そして、使用する酸の好ましい濃度は、灰の濃度によって異なるが、最終ｐＨが１以下となる濃度が特に有効である。
得られた懸濁液には、金属成分が金属イオン、金属化合物イオン（錯イオンを含む）等の形で溶解した液体成分と、不溶性の残渣が存在することになる。
【００３２】
〔分離工程〕
本発明の分離工程は、得られた懸濁液を固液分離して、固体分を除去した分離液を得るものである。つまり、不溶性の残渣を固体分として除去し、金属成分が溶解した分離液を得るものである。
固液分離の方法としては、懸濁液から固体分が除去できるものであればいずれの方法も採用できるが、濾過、遠心分離、沈降分離などが挙げられる。なお、金属成分の回収率を高めるには、除去した固体分に液体成分の付着量が少ない方法をとることが好ましい。
【００３３】
〔飛灰返送工程〕
前記不溶性残渣（固体分）には、珪素化合物、塩素化合物、ナトリウム化合物等が含まれており、これらは、乾燥装置で乾燥させた後に破砕装置で破砕される。このようにして、溶融炉で溶融するのに適した状態とした前記固体分は、空気搬送装置（ブロア）が形成する空気流によって、前記溶融炉に空気輸送され、再び溶融される。
従って、本発明に係る溶融飛灰の処理方法にあっては、従来の様に、不溶性残渣を前記溶融設備外に持ち出さず、溶融スラグとして系外へ排出することとなる。
【００３４】
〔結合工程〕
本発明の結合工程は、前記分離液中に溶解した溶解金属成分と選択的に結合し得る大環状化合物を固定化した担体に、前記分離液を接触させて、その溶解金属成分を前記担体に結合させるものである。
大環状化合物を固定化した担体が、特定の溶解金属成分と選択的に結合し得ることは従来より金属分離の分野で知られていた（特開平１−１３９１４２号公報、特表平６−５０８３３８号公報等）。しかしながら、本発明の分離液のように、灰から抽出されたもので複数の金属を含有し、かつｐＨも中性と大きく異なるものから、金属を選択的に結合・溶離して回収する技術はこれまで提案されておらず、当業者が容易に想到できるものではなかった。本発明は多くの実験を重ねた上で得られた、前述の知見に基づいて完成されたものである。
つまり、本発明に用いられる大環状化合物を固定化した担体は、クラウン化合物等の大環状化合物をスペーサーを介して、シリカ等の担体に共有結合させたものであり、その環径と結合対象物の径との関係や両者の化学的親和性等に基づき、溶解金属成分と選択的に結合し得る性質を発現する。
【００３５】
従って、本発明に用いられる大環状化合物を固定化した担体としては、特開平１−１３９１４２号公報、特表平６−５０８３３８号公報等に開示されたものを用いることができ、その製造もかかる開示に基づいて行うことが可能である。また、かかる担体は既に商品化されており、各種のものが、対象金属成分に応じて市販されており、容易に入手することができる。
【００３６】
特に後述の実験例で使用したものを例示すると次のようになる。
▲１▼Ｐｂ２＋用担体、▲２▼ＰｂＣｌｎ−用担体、▲３▼Ｃｕ用担体、▲４▼Ｆｅ用担体、▲５▼Ａｌ用担体、▲６▼Ｚｎ用担体。
【００３７】
用いられる担体の形態としては、微粒子状、ビーズ状（多孔質、無孔質）、膜状（多孔質、無孔質）のものが挙げられるが、多孔質ビーズが接触効率や取扱のし易さから好ましい。また、膜状のものを用いて、その膜に固液分離機能を持たせることで、前述の分離工程を結合工程と同時に行うようにしてもよい。なお、担体の材料としては、シリカゲルの他、ガラス、砂、アルミナ、チタニア、ジルコニア等が挙げられる。
また、前記分離液を担体に接触させる方法としては、接触面積と接触時間を考慮しつつ、適当な方法で行えばよいが、例えばビーズ状担体をカラムに充填して分離液を通液する方法、ビーズ状担体を流動状態で分離液と接触させる方法、膜状担体に分離液を通液等する方法などが挙げられる。
【００３８】
上記の結合工程で結合されなかった溶解金属成分は、担体と接触後の分離液にそのまま存在することになるが、アルカリ等を用いて全てを析出・回収してもよく、また更に個別に金属成分を回収する操作を行ってもよい。つまり、前記結合工程と前記溶離工程を、前記担体の種類を変えて繰り返して行うことにより、複数の金属成分を順次、回収することができる。その時、前述の作用効果より、亜鉛成分以外の金属成分を順次回収した後、亜鉛成分を回収することが好ましい。つまり、選択性の高い金属成分から順に回収することが、回収される各金属成分の純度を高める上で好ましい。
【００３９】
なお、本発明では、前述のように鉛成分を鉛イオン又は含鉛塩化物イオンとして結合することができ、鉛成分を対象とする結合に、１８−クラウン−６エーテル、又はこれに類する化合物からなる群より選ばれる１種以上を用いることが好ましい。
【００４０】
〔溶離工程〕
本発明の溶離工程は、金属成分が結合した担体に溶離液を接触させて、前記担体に結合した金属成分を溶離させるものである。
用いられる溶離液は、結合した各種金属成分や溶解工程で用いた酸等に応じて適宜選択することができるが、担体に結合した金属イオンを脱離させるキレート化剤又は錯形成剤や、金属イオンを再び可溶化させる酸や、溶解工程で用いた酸等の濃度を低下させることにより金属イオンを脱離させる水等の溶媒などを用いることができる。
具体的には、キレート化剤としては、クエン酸塩、エチレンジアミンテトラアセテート（ＥＤＴＡ）、アセチルアセトン等の各種のものが挙げられ、錯形成剤としては、各種金属と配位結合により錯形成する配位子を有する化合物、例えば結合したＰｂ２＋に対する過剰の塩化ナトリウム等の添加が挙げられる。金属イオンを再び可溶化させる酸としては、硫酸等が挙げられる。
上記において、前述の作用効果より、溶離工程の一部又は全部において、水（特に蒸留水）を用いることが好ましい。
【００４１】
なお、担体に溶離液を接触させ方法は、上記の結合工程と同様である。
上記で得られた溶離液には、高い選択性で結合された金属成分が、金属イオン、キレート、錯体等の形で溶解している。この溶離液によって、灰中に含有される金属成分が高純度で回収されたことになるが、次のような析出工程により、固体として金属成分を回収してもよい。
【００４２】
〔析出工程〕
任意の工程である析出工程は、前記溶離工程の後に、溶離液中に溶解した金属成分を不溶化して析出させるものである。かかる析出工程は、従来の湿式精錬法と同様にして行うことができるが、不溶化の方法としては、溶解した金属成分に応じて適宜不溶化剤が選択されるが、一般的には水酸化アルカリ金属、水酸化アルカリ土類金属等が用いられ、水酸化物として金属成分を回収することができる。また、鉛等については硫酸等が用いられ、硫酸鉛等として回収することができる。また、電気化学的手法により金属を析出させることも可能である。
【００４３】
〔その他の工程〕
析出工程で析出した沈澱物は、固液分離により回収することができる。また、分離後の分離液は、通常、アルカリ性又は酸性であるため、通常公知の方法により中和することができる。更に、中和により生じた塩化ナトリウム等の塩は、それを溶解工程、結合工程、溶離工程で再利用できる場合があるため、得られた中和液又は塩を単離して、再利用することができる。
つまり、例えば溶解工程で塩酸と塩化ナトリウムを用い、中和剤として水酸化ナトリウム等を用いることにより、中和工程で塩化ナトリウムが生成するため、これを溶解工程で使用する塩化ナトリウムとして再利用することができる。その時、溶解中の塩化ナトリウム濃度をモニターしつつ、再利用のための中和液の供給量を制御するようにしてもよい。これにより、原料費を低減できる。
【００４４】
また、各工程に先立って原液を希釈するための希釈工程を採用したり、結合工程と溶離工程の間に洗浄工程を採用するなど、任意の工程を付加することもできる。
【００４５】
このようにして、本発明に係る溶融方法にあっては、廃棄物に含まれている金属成分を、高収率、高純度で回収することができる。
【００４６】
【実験例】
以下、前記金属回収装置Ａの重金属回収特性を実証するための試験と、前記金属回収装置Ａを組み込んだ溶融設備の運転実績について説明する。
【００４７】
実験例１
都市ゴミ焼却炉から発生する飛灰と焼却灰をプラズマ溶融炉にて溶融処理した時に発生する溶融飛灰を採取し、その組成分析を行った。組成分析は、ＩＣＰ発光分光分析法および原子吸光分析法で行った。その結果を表１に示す。なお、以下の実験例における組成分析結果もすべて同様の方法で測定を行ったものである。
【００４８】
【表１】
0003633840.tif 000002
【００４９】
表１の結果が示すように、溶融飛灰は原料飛灰と比較して鉛や亜鉛のような蒸気圧の高い金属元素が濃縮されていることが分かった。以下の実験例はかかる溶融飛灰を用いて行ったものであるが、他の方法で得られる溶融飛灰も同様の組成を示し、また、焼却灰や焼却飛灰ではやや組成が異なるものの、その組成からすると本発明の処理方法が溶融飛灰の場合と同様に適用できる。
【００５０】
上記の飛灰３００ｇを０．７Ｎ塩酸と１Ｎ塩化ナトリウムの水溶液３リットルに攪拌しつつ約３０分かけて溶解し（溶解工程）、濾過した時（分離工程）の濾液中の溶解金属の濃度分析を行った。その結果を表２に示す。なお、溶解後のｐＨは１．１であった。
【００５１】
【表２】
0003633840.tif 000003
【００５２】
表２の結果が示すように、かかる濾液中には、多種の金属成分と共に、鉛成分がかなり多く溶解していることが分かった。
【００５３】
直径２．５ｃｍ×高さ１０ｃｍのガラス製の円筒カラム内に、前述のＰｂＣｌｎ−用担体を２５ｇ充填し、上記濾液をその上部より通液し、その下部より排出させた（結合工程）。その時の排出液を表３に示す時点で採取し、それぞれの溶解金属の濃度分析を行った。その結果を表３に示す。
【００５４】
【表３】
0003633840.tif 000004
【００５５】
表３の結果が示すように、２０００ｍｌまでの排出液には鉛成分が全く含まれておらず、一方、他の金属成分は殆ど濃度低下せずに排出されているため、鉛成分のみが高い選択性および高い回収率（ほぼ１００％）で担体に結合されたことが分かった。
【００５６】
次いて、水（好ましくは蒸留水）を溶離液として上記の円筒カラムの上部より通液し、その下部より排出させた（溶離工程）。その時の排出液を表４に示す時点で採取し、それぞれの溶解金属の濃度分析を行った。その結果を表４に示す。
【００５７】
【表４】
0003633840.tif 000005
【００５８】
表４の結果が示すように、１２００ｍｌまでの排出液に鉛成分が多く含まれており、一方、他の金属成分（亜鉛成分を除く）は全く含まれていないため、鉛成分のみが高い純度で溶離・回収できることが分かった。なお、亜鉛成分のみは上記担体で一部捕捉され、溶離液中に溶離するが（表３、表４参照）、溶離が初期に完了するため、その後の溶離液のみを利用することにより、鉛成分のみをより高い純度で溶離・回収できる。なお、後述の実験例８の結果が示すように、担体としてＰｂ２＋用担体を用いると、亜鉛成分の結合・溶離が起こらず、鉛成分のみをより高い純度で溶離・回収できる。
【００５９】
実験例２
実験例１で得られた、鉛成分を結合・除去した分離液（組成は表５を参照）約２５００ｍｌに対して、ＮａＨＣＯ３を添加してｐＨを約２．０に調整し、原液を得た。直径１．０ｃｍ×高さ３４ｃｍのガラス製の円筒カラム内に前述のＣｕ用担体を１５ｇ充填し、上記原液をその上部より通液し、その下部より排出させた（結合工程）。その時の排出液を表５に示す時点で採取し、それぞれの溶解金属の濃度分析を行った。その結果を表５に示す。
【００６０】
【表５】
0003633840.tif 000006
【００６１】
表５の結果が示すように、２０００ｍｌまでの排出液には銅成分が全く含まれておらず、一方、他の金属成分は全く濃度低下せずに排出されているため、銅成分のみが高い選択性および高い回収率（ほぼ１００％）で担体に結合されたことが分かった。
【００６２】
次いて、１Ｎ硫酸を溶離液として上記の円筒カラムの上部より通液し、その下部より排出させた（溶離工程）。その時の排出液を表６に示す時点で採取し、それぞれの溶解金属の濃度分析を行った。その結果を表６に示す。
【００６３】
【表６】
0003633840.tif 000007
【００６４】
表６の結果が示すように、１２００ｍｌまでの排出液に銅成分が多く含まれており、一方、他の金属成分は全く含まれていないため、銅成分のみが高い純度（ほぼ１００％）で溶離・回収できることが分かった。
【００６５】
実験例３
実験例１と同じ溶融飛灰を用いて、飛灰３０ｇを０．１Ｍ硝酸水溶液３リットルに攪拌しつつ約３０分かけて溶解した（溶解工程）。溶解後のｐＨは１．５〜１．７であった。これを濾過して（分離工程）以下の工程の原液とした。かかる原液中には、多種の金属成分と共に、鉛成分がかなり多く溶解していることが分かった（表７参照）。
【００６６】
直径０．８ｃｍ×高さ１９．３ｃｍのガラス製の円筒カラム内に、前述のＰｂ２＋用担体を１０ｇ充填したものを２本上下に配置し、上記濾液をその上部より通液し、その下部より排出させた（結合工程）。その時の排出液を表７に示す量ごとに分取し、それぞれの溶解金属の濃度分析を行った。その結果を表７に示す。
【００６７】
【表７】
0003633840.tif 000008
【００６８】
表７の結果が示すように、約２０００ｍｌまでの排出液には鉛成分が全く含まれておらず、一方、他の金属成分は殆ど濃度低下せずに（最初の分取液を除く）排出されているため、鉛成分のみが高い選択性および高い回収率（ほぼ１００％）で担体に結合されたことが分かった。
【００６９】
次いて、水３０ｍｌで上記カラムを洗浄した後、０．３Ｍクエン酸カリウムを溶離液として上記の円筒カラムの上部より通液し、その下部より排出させた（溶離工程）。その時の排出液を表８に示す量ごとに分取し、それぞれの溶解金属の濃度分析を行った。その結果を表８に示す。
【００７０】
【表８】
0003633840.tif 000009
【００７１】
表８の結果が示すように、１１０ｍｌまでの排出液に鉛成分が多く含まれており、一方、他の金属成分は全く含まれていないため、鉛成分のみが高い純度で溶離・回収できることが分かった。
【００７２】
実験例４
実験例３で得られた、鉛成分を結合・除去した分離液（組成は表９を参照）約２５００ｍｌに対して、ＮａＨＣＯ３を添加してｐＨを約２．０に調整し、原液を得た。直径０．８ｃｍ×高さ１３．４ｃｍのガラス製の円筒カラム内に前述のＣｕ用担体を３ｇ充填したものを２本上下に配置し、上記原液をその上部より通液し、その下部より排出させた（結合工程）。その時の排出液を表９に示す量ごとに分取し、それぞれの溶解金属の濃度分析を行った。その結果を表９に示す。
【００７３】
【表９】
0003633840.tif 000010
【００７４】
表９の結果が示すように、約２０００ｍｌまでの排出液には銅成分が全く含まれておらず、一方、他の金属成分は全く濃度低下せずに排出されているため、銅成分のみが高い選択性および高い回収率（ほぼ１００％）で担体に結合されたことが分かった。
【００７５】
次いて、水１０ｍｌで上記カラムを洗浄した後、１Ｍ硫酸を溶離液として上記の円筒カラムの上部より通液し、その下部より排出させた（溶離工程）。その時の排出液を表１０に示す量ごとに分取し、それぞれの溶解金属の濃度分析を行った。その結果を表１０に示す。
【００７６】
【表１０】
0003633840.tif 000011
【００７７】
表１０の結果が示すように、３５ｍｌまでの排出液に銅成分が多く含まれており、一方、他の金属成分は全く含まれていないため、銅成分のみが高い純度（ほぼ１００％）で溶離・回収できることが分かった。
【００７８】
実験例５
実験例４で得られた、銅成分を結合・除去した分離液（組成は表１１を参照）約２５００ｍｌをそのまま原液とし、直径０．８ｃｍ×高さ６．７ｃｍのガラス製の円筒カラム内に前述のＦｅ用担体を１．５ｇ充填したものを２本上下に配置し、上記原液をその上部より通液し、その下部より排出させた（結合工程）。その時の排出液を表１１に示す量ごとに分取し、それぞれの溶解金属の濃度分析を行った。その結果を表１１に示す。
【００７９】
【表１１】
0003633840.tif 000012
【００８０】
表１１の結果が示すように、約２０００ｍｌまでの排出液には鉄成分が全く含まれておらず、一方、他の金属成分は全く濃度低下せずに排出されているため、鉄成分のみが高い選択性および高い回収率（ほぼ１００％）で担体に結合されたことが分かった。
【００８１】
次いて、水５ｍｌで上記カラムを洗浄した後、１Ｍ硫酸を溶離液として上記の円筒カラムの上部より通液し、その下部より排出させた（溶離工程）。その時の排出液を表１２に示す量ごとに分取し、それぞれの溶解金属の濃度分析を行った。その結果を表１２に示す。
【００８２】
【表１２】
0003633840.tif 000013
【００８３】
表１２の結果が示すように、１７ｍｌまでの排出液に鉄成分が多く含まれており、一方、他の金属成分は全く含まれていないため、鉄成分のみが高い純度（ほぼ１００％）で溶離・回収できることが分かった。
【００８４】
実験例６
実験例５で得られた、鉄成分を結合・除去した分離液（組成は表１３を参照）約２５００ｍｌをそのまま原液とし、直径０．８ｃｍ×高さ１９．３ｃｍのガラス製の円筒カラム内に前述のＡｌ用担体を５ｇ充填したものを２本上下に配置し、上記原液をその上部より通液し、その下部より排出させた（結合工程）。その時の排出液を表１３に示す量ごとに分取し、それぞれの溶解金属の濃度分析を行った。その結果を表１３に示す。
【００８５】
【表１３】
0003633840.tif 000014
【００８６】
表１３の結果が示すように、約２０００ｍｌまでの排出液にはＡｌ成分が全く含まれておらず、一方、他の金属成分は全く濃度低下せずに排出されているため、Ａｌ成分のみが高い選択性および高い回収率（ほぼ１００％）で担体に結合されたことが分かった。
【００８７】
次いて、水１５ｍｌで上記カラムを洗浄した後、１Ｍ硫酸を溶離液として上記の円筒カラムの上部より通液し、その下部より排出させた（溶離工程）。その時の排出液を表１４に示す量ごとに分取し、それぞれの溶解金属の濃度分析を行った。その結果を表１４に示す。
【００８８】
【表１４】
0003633840.tif 000015
【００８９】
表１４の結果が示すように、３７ｍｌまでの排出液にＡｌ成分が多く含まれており、一方、他の金属成分は全く含まれていないため、Ａｌ成分のみが高い純度（ほぼ１００％）で溶離・回収できることが分かった。
【００９０】
実験例７
実験例６で得られた、Ａｌ成分を結合・除去した分離液（組成は表１５を参照）約２５００ｍｌをそのまま原液とし、直径３．９ｃｍ×高さ１４．６ｃｍのガラス製の円筒カラム内に前述のＺｎ用担体を７５ｇ充填したものを２本上下に配置し、上記原液をその上部より通液し、その下部より排出させた（結合工程）。その時の排出液を表１５に示す量ごとに分取し、それぞれの溶解金属の濃度分析を行った。その結果を表１５に示す。
【００９１】
【表１５】
0003633840.tif 000016
【００９２】
表１５の結果が示すように、約２０００ｍｌまでの排出液には亜鉛成分が全く含まれておらず、一方、他の金属成分は殆ど濃度低下せずに（初期を除く）排出されているため、亜鉛成分のみが高い選択性および高い回収率（ほぼ１００％）で担体に結合されたことが分かった。
【００９３】
次いて、水１５０ｍｌで上記カラムを洗浄した後、１Ｍ硫酸を溶離液として上記の円筒カラムの上部より通液し、その下部より排出させた（溶離工程）。その時の排出液を表１６に示す量ごとに分取し、それぞれの溶解金属の濃度分析を行った。その結果を表１６に示す。
【００９４】
【表１６】
0003633840.tif 000017
【００９５】
表１６の結果が示すように、２６０ｍｌまでの排出液に亜鉛成分が多く含まれており、一方、他の金属成分は全く含まれていないため、亜鉛成分のみが高い純度（ほぼ１００％）で溶離・回収できることが分かった。
【００９６】
実験例８
実験例１において、結合工程でＰｂ２＋用担体を１０ｇ×２本分用い、溶離工程で０．１Ｍ塩酸と５Ｍ塩化ナトリウムの水溶液を用いる以外は、実験例１と同様の操作を行った。その時、結合工程で分取された排出液と、結合工程で分取された排出液の濃度分析のの結果を表１７と表１８に示す。
【００９７】
【表１７】
0003633840.tif 000018
【００９８】
表１７の結果が示すように、約２０００ｍｌまでの排出液には鉛成分が全く含まれておらず、一方、他の金属成分は殆ど濃度低下せずに（初期を除く）排出されているため、亜鉛成分のみが高い選択性および高い回収率（ほぼ１００％）で担体に結合されたことが分かった。
【００９９】
【表１８】
0003633840.tif 000019
【０１００】
表１８の結果が示すように、２６５ｍｌまでの排出液に鉛成分が多く含まれており、一方、他の金属成分は全く含まれていないため、鉛成分のみが高い純度（ほぼ１００％）で溶離・回収できることが分かった。
【０１０１】
実験例９（溶解試験）
前記表１に示す組成の溶融飛灰を用いて、表１９に示す、酸又はアルカリ、灰濃度、薬剤濃度にて溶解試験を行った。溶解はマグネチックスターラーで攪拌しつつ約３０分間行った（溶解工程）。得られた懸濁液を濾過し（分離工程）、その濾液中の溶解金属の濃度分析を行った。その結果を表１９に示す。
【０１０２】
【表１９】
0003633840.tif 000020
【０１０３】
表１９の結果が示すように、硝酸又は塩酸と塩化ナトリウムの併用が、鉛、亜鉛、銅、アルミニウム等の成分を良く溶解していることが分かった。一方、硫酸は、鉛と不溶性塩を形成するためその溶解性に劣り、水酸化ナトリウムは鉛と亜鉛には溶解性を示すものの、他の金属成分の溶解性に劣っていた。
また、使用する酸等の好ましい濃度は、灰の濃度によって異なるが、最終ｐＨが１以下となる濃度が特に有効である。
【０１０４】
上記の溶解試験では、塩酸と塩化ナトリウムを併用する場合を示したが、０．７５Ｎ塩酸を用いて、塩化ナトリウム濃度を変えた時の鉛成分の溶解性を示したのが図３のグラフである。このグラフより、塩酸濃度の１．０モル倍（即ち０．７５Ｍ）の濃度以上で特に鉛成分の溶解効果が高いことが分かった。
【０１０５】
実験例１０（溶解試験）
前記表１に示す組成の溶融飛灰を用いて、１Ｍ硫酸により鉛以外の金属成分をまず溶解し、その溶解残渣に対して更に表２０に示す酸にて溶解試験を行った。溶解はマグネチックスターラーで攪拌しつつ約３０分間行った（以上溶解工程）。得られた懸濁液を濾過し（分離工程）、その濾液中の溶解金属の濃度分析を行った。その結果を表２０に示す。
【０１０６】
【表２０】
0003633840.tif 000021
【０１０７】
表２０の結果が示すように、硫酸で十分溶解されなかった鉛成分を、硝酸、塩酸、塩酸＋塩化カルシウムにより溶解できることが分かった。つまり、酸を併用することによって、より多種の金属成分を溶解することができ、それぞれに対して後の結合工程〜溶離工程を適用することができる。ただし、表１に示す組成の溶融飛灰に対しては、最初から硝酸を使用又は塩酸と塩化ナトリウムを併用することにより、本発明の目的に合った溶解工程を好適に行うことができる。
【０１０８】
実験例１１（析出工程）
実験例３で得られた鉛成分を溶離した溶離液に対し、硫酸を不溶化剤として鉛成分の析出を行った。析出前の溶離液と析出後に濾過した濾液の鉛濃度を表２１に示す。
【０１０９】
【表２１】
0003633840.tif 000022
【０１１０】
表２１の結果が示すように、略１００％の鉛成分が析出により回収できることが分かった。
【０１１１】
実験例１２（析出工程）
実験例４〜７で得られた各金属成分を溶離した溶離液に対し、水酸化ナトリウムを不溶化剤として各金属成分の析出を行った。析出前の溶離液と析出後に濾過した濾液の金属濃度をそれぞれ表２２に示す。
【０１１２】
【表２２】
0003633840.tif 000023
【０１１３】
表２２の結果が示すように、略１００％の金属成分が析出によりそれぞれ回収できることが分かった。
【０１１４】
このように、重金属の選択性及び回収率が非常に高い金属回収装置Ａを、溶融設備の溶融飛灰返送路６４に設けることによって、重要な資源である重金属を効率良く回収することができる。
【０１１５】
図１に示すように、前記金属回収装置Ａを溶融飛灰返送路６４に組み込んで、溶融飛灰中の重金属を回収すると共に、処理残渣を前記溶融炉７４に返送可能に構成した溶融設備を、テスト稼動した。前記減温塔７５及び前記第一集塵器７６から回収されて前記溶融飛灰返送路６４に搬送された溶融飛灰に含まれる金属の濃度は、その処理の前後で以下の様に変化した。
溶融飛灰１ｔ当たり、従来の飛灰を返送しない方法では、０．８〜０．９ｔのスラグと、０．０６〜０．０８ｔの溶融飛灰が発生していたが、本発明に係る溶融設備で処理した場合は、溶融飛灰はすべて溶融炉７４に返送されるので、系外への持ち出しはなく、溶融スラグが０．８８〜０．９４ｔ発生した。
このように、本発明に係る溶融設備は、重金属を効率よく系外に除去することができるので、前記溶融設備内における重金属の蓄積を防止することによって腐食等を防止して、設備の保守を容易とすると共に、設備寿命を改善することができる。更に、処理後の残渣を、再び前記溶融炉７４に返送して溶融することができるので、溶融飛灰の系外への持ち出しを抑制することによって、後処理にかかる手間やコストを削減することができる。
【０１１６】
又、この処理に使用した薬剤は、溶融飛灰１ｔに対して、塩酸（３５重量％）が１．２ｔ、苛性ソーダ（２５重量％）が２．４ｋｇ、塩化ナトリウムが１６０（循環利用）ｋｇであり、従来の▲２▼の方法を用いた場合と同等程度の薬剤で十分なことが判った。
【０１１７】
〔別実施形態〕
以下に別実施形態を説明する。
本発明に係る溶融設備にあっては、減温塔７５、第一集塵器７６で捕捉された溶融飛灰のすべてを、金属回収装置Ａに移送し、重金属回収処理を施す構成となっているが、例えば、これらの溶融飛灰の一部を前記金属回収装置Ａに移送し、残りを直接溶融炉７４に返送する構成をとっても良い。又は、前記減温塔７５或いは第一集塵器７６の何れかで捕捉される溶融飛灰を前記金属回収装置Ａで処理しても良い。このように、一部のみを前記金属回収装置Ａに移送して、重金属回収処理を施すことによっても、前記溶融設備内を循環する揮発性の高い重金属を回収して、蓄積を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る溶融設備を表わすチャート図
【図２】金属回収装置を表わす概略構成図
【図３】実験例９で得られた結果を示すグラフ
【符号の説明】
６  固体分返送機構
１２  溶融飛灰溶解槽
１４  濾過手段
２３  担体
Ａ    金属回収装置
【図１】
0003633840.tif 000024
【図２】
0003633840.tif 000025
【図３】
0003633840.tif 000026