(57)【要約】  本発明は、金属精錬における回収効率を向上できる金属精錬装置を提供することを目的とする。  金属精錬装置は、電子部品を構成する金属素材を湿式精錬により回収する金属精錬装置であって、前記金属素材を溶解する溶媒を貯留する溶媒槽と、前記溶媒に溶解している前記金属素材の種類および濃度を示す溶解データに基づいて、特定の前記金属素材の抽出を制御する制御装置とを備える。
2014068642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を構成する金属素材を湿式精錬により回収する金属精錬装置であって、
前記金属素材を溶解する溶媒を貯留する溶媒槽と、
前記溶媒に溶解している前記金属素材の種類および濃度を示す溶解データに基づいて、特定の前記金属素材の抽出を制御する制御装置と、
を備える金属精錬装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記制御装置は、前記溶媒槽に投入された前記電子部品の種類および分量を示す部品情報と、各種類の前記電子部品をそれぞれ構成する前記金属素材の種類および分量を示す成分情報と、に基づいて前記溶解データを補正する金属精錬装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記制御装置は、前記溶媒から抽出した前記金属素材の種類および抽出時間に基づいて前記溶解データを補正する金属精錬装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項において、
前記金属精錬装置は、前記溶媒に溶出した特定の金属イオンを取り込むことで前記金属素材を抽出する抽出体を複数種類有する抽出体セットをさらに備え、
前記制御装置は、前記抽出体セットから１または複数の前記抽出体を前記溶解データに基づいて選択し、当該抽出体を前記溶媒に浸漬させて、前記金属素材の抽出を制御する金属精錬装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記抽出体は、
イオン透過膜により形成され、特定の前記金属イオンを取り込む微生物を収容するカプセルと、
所定数量の前記カプセルを収容し、前記溶媒槽に装填されるケースと、
を有する金属精錬装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項において、
前記制御装置は、前記溶媒槽に対して補給または排出された前記溶媒の容量に基づいて前記溶解データを補正する金属精錬装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項において、
前記金属精錬装置は、複数の前記溶媒槽を備え、
前記制御装置は、前記複数の溶媒槽にそれぞれ関連付けられた複数の前記溶解データを有する金属精錬装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を構成する金属素材を湿式精錬により回収する金属精錬装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
湿式精錬は、不純物を含む材料から特定の金属を回収する方法である。この湿式精錬は、金属の精錬作業を水溶液中で行う方法であり、例えば、溶媒に溶出した特定の金属イオンを電気分解やイオン透過膜を用いた分離により抽出する方法が知られている。また、回路基板に実装された電子部品から湿式精錬により金属素材を回収する場合には、回路基板を粉砕してできた粉末を溶媒に投入し、溶媒に溶出した金属粒子または金属イオンを上記の方法により回収している。【０００３】
このような電子部品を構成する金属素材を回収する金属精錬において、金属素材のより効率的な回収が望まれている。ここで、例えば、特許文献１には、加熱した回路基板に衝撃や振動を加えて、電子部品を回路基板から分離させる方法が開示されている。このような構成によると、回路基板から分離した電子部品のみを粉砕することで、粉末における不純物の割合を低減し、その後の金属精錬における回収効率を向上できるものと考えられる。【０００４】
また、特許文献２には、回路基板に実装された複数種類の電子部品を、それぞれの電子部品を構成する複数種類の金属素材に係るデータに基づいて分別して回収するものが開示されている。このような構成によると、分別された電子部品を粉砕することで、粉末に含まれる金属素材の種類が大別されることになる。これにより、その後の金属精錬では、金属素材の種類に応じた精錬が可能となり、精錬作業に要する時間を短縮して回収効率を向上できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−１４１２４２号公報
【特許文献２】特開２０１２-１２４３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、電子部品が複数種類の金属素材により構成されていると、電子部品を分別して回収したとしても、湿式精錬における溶媒中には複数種類の金属素材が溶解していることになる。これに対して、金属抽出剤などを用いた抽出体を溶媒に浸漬させて金属素材を抽出する方法では、その抽出体が特定の金属素材のみを対象として取り込む。そのため、抽出体の種類や分量、抽出の時間などを適切に設定することは容易でない場合がある。【０００７】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、金属精錬における回収効率を向上できる金属精錬装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る金属精錬装置は、電子部品を構成する金属素材を湿式精錬により回収する金属精錬装置であって、前記金属素材を溶解する溶媒を貯留する溶媒槽と、前記溶媒に溶解している前記金属素材の種類および濃度を示す溶解データに基づいて、特定の前記金属素材の抽出を制御する制御装置と、を備える。【０００９】
このような構成によると、金属精錬装置は、溶媒に溶解している金属素材の種類および濃度に応じて適切な抽出を制御できるので、金属精錬における回収効率を向上できる。金属精錬においては、同種の抽出方法により金属素材を抽出したとしても、溶媒中の金属素材の濃度によって抽出に要する時間が異なる。そのため、回収効率を向上させるためには、抽出対象とする種類の金属素材がどの程度の濃度であるかを把握することが重要となる。そして、本発明のように、溶解データに基づいて金属素材の抽出を制御することで、効率的に金属素材の抽出が可能となる。【００１０】
請求項２に係る金属精錬装置において、前記制御装置は、前記溶媒槽に投入された前記電子部品の種類および分量を示す部品情報と、各種類の前記電子部品をそれぞれ構成する前記金属素材の種類および分量を示す成分情報と、に基づいて前記溶解データを補正する。【００１１】
溶媒における金属素材の濃度は、溶媒槽に投入された電子部品の種類および分量によって変動する。さらに、複数種類の電子部品を溶媒槽に投入する場合、または電子部品が複数種類の金属素材により構成されている場合には、投入された電子部品に占める金属素材の分量が異なり、溶解した金属素材の濃度に影響する。そこで、金属精錬装置は、部品情報および成分情報に基づいて溶解データを補正するようにしている。これにより、溶解している金属素材の濃度をより正確に把握することができる。また、金属精錬では溶媒槽に電子部品を追加して投入することがある。そのような場合に、金属精錬装置は、追加投入に対応して溶解データを補正し、変動する金属素材の濃度を加味した金属精錬の制御を可能としている。【００１２】
請求項３に係る金属精錬装置において、前記制御装置は、前記溶媒から抽出した前記金属素材の種類および抽出時間に基づいて前記溶解データを補正する。【００１３】
溶媒における金属素材の濃度は、実行された抽出時間により変動する。また、金属素材の濃度の変動量は、抽出対象とした金属素材の種類および抽出時間によって異なる。これは、抽出方法による効率や抽出時間の過不足が金属素材の抽出量に影響するためである。そこで、金属精錬装置は、抽出した金属素材の種類および抽出時間に基づいて溶解データを補正するようにしている。これにより、溶解している金属素材の濃度をより正確に把握することができるので、より適切な抽出の制御が可能となる。【００１４】
請求項４に係る金属精錬装置は、前記溶媒に溶出した特定の金属イオンを取り込むことで前記金属素材を抽出する抽出体を複数種類有する抽出体セットをさらに備え、前記制御装置は、前記抽出体セットから１または複数の前記抽出体を前記溶解データに基づいて選択し、当該抽出体を前記溶媒に浸漬させて、前記金属素材の抽出を制御する。【００１５】
このような構成によると、金属精錬装置は、溶媒に溶出している金属イオンの種類および濃度に応じて適切な抽出体を選択できるので、金属精錬における回収効率を向上できる。金属精錬においては、同種の抽出体を用いたとしても、溶媒中の金属イオンの濃度によって抽出に要する時間が異なる。また、多くの金属イオンを取り込み可能な種類の抽出体を用いたとしても、抽出時間への影響は比較的小さく、また抽出能力の余剰分が無駄となるおそれがある。そのため、回収効率を向上させるためには、抽出対象とする種類の金属イオンがどの程度の濃度であるかを把握することが重要となる。そして、本発明のように、溶解データに基づいて抽出体を選択することで、適切な抽出能力を有する抽出体により効率的な金属素材の抽出が可能となる。【００１６】
請求項５に係る金属精錬装置において、前記抽出体は、イオン透過膜により形成され、特定の前記金属イオンを取り込む微生物を収容するカプセルと、所定数量の前記カプセルを収容し、前記溶媒槽に装填されるケースと、を有する。【００１７】
このような構成によると、金属精錬装置は、バイオリーチングによって抽出対象とする金属イオンを取り込んで金属素材を抽出することができる。また、微生物がカプセルに収容されているので、カプセルの数量により抽出体の抽出能力を容易に調整することができる。さらに、抽出体が溶媒槽に装填されるケースによりユニット化されているので、溶媒槽への抽出体の着脱が容易となり、精錬作業を効率的に行うことができる。【００１８】
請求項６に係る金属精錬装置において、前記制御装置は、前記溶媒槽に対して補給または排出された前記溶媒の容量に基づいて前記溶解データを補正する。【００１９】
溶媒における金属素材の濃度は、溶媒槽に貯留されている溶媒の容量の補給または排出に伴って変動する。そこで、金属精錬装置は、溶媒の補給量および排出量に基づいて溶解データを補正することで、溶解している金属素材の濃度をより正確に把握することができる。【００２０】
請求項７に係る金属精錬装置は、複数の前記溶媒槽を備え、前記制御装置は、前記複数の溶媒槽にそれぞれ関連付けられた複数の前記溶解データを有する。【００２１】
金属精錬装置は、例えば電子部品を分別回収し、抽出対象の金属素材に応じて異なる溶媒にそれぞれ溶解させることがある。このように、金属精錬装置が複数の溶媒槽を備える場合に、溶媒槽ごとに関連付けられた溶解データによって、各溶媒槽における金属素材の濃度を把握し管理することができる。そして、各溶媒槽に対して選択された抽出体を浸漬させることで、各溶媒槽において抽出対象とする金属素材をそれぞれ抽出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態における金属精錬装置の構成を示す模式図である。
【図２】部品情報および成分情報を示す図である。
【図３】溶解データを示す図である。
【図４】金属精錬の処理を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜実施形態＞
以下、本発明の金属精錬装置を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。実施形態では、回路基板から複数の電子部品を分別回収するとともに、それぞれの電子部品を構成する金属素材を湿式精錬により回収する金属精錬システムを例示して説明する。
【００２４】
（金属精錬システムの全体構成）
金属精錬システム１は、図１に示すように、分別回収装置１０と、金属精錬装置２０とを備えて構成される。この分別回収装置１０は、回路基板に実装されている複数種類の電子部品を、それぞれの電子部品を構成する複数種類の金属素材に係るデータに基づいて分別して回収する。分別回収装置１０は、回収制御装置１１と、基板搬送装置１２と、ベース１３と、ヘッド１４と、ノズル１５と、複数の回収ボックス１６Ａ〜１６Ｅと、破砕機１７とを備える。
【００２５】
回収制御装置１１は、図示しないＣＰＵ、制御プログラムや各種情報を記憶する記憶装置などにより構成されている。この回収制御装置１１は、種々の制御処理を実行し、分別回収装置１０の各部の動作および各種データの入出力や更新などを行う。また、回収制御装置１１は、図示しないカメラにより撮像された回路基板の画像データを入力し、この画像データに基づいて実装されている電子部品の位置や種類などを特定する画像処理を行う。
【００２６】
分別回収装置１０は、基板搬送装置１２により、回路基板をＸ方向（図１の左右方向）に搬送するとともに、所定の回収位置に位置決めして保持する。そして、分別回収装置１０は、Ｘ方向および搬送方向に直交するＹ方向（図１の前後方向）に移動可能に設けられたベース１３により、ヘッド１４を回路基板の上方に移動させる。そして、ヘッド１４に設けられたカメラによる撮像を行うとともに、図示しないヒータにより回路基板を熱してハンダを溶解し、電子部品を取り外し可能な状態とする。
【００２７】
分別回収装置１０は、ヘッド１４に取り付けられたノズル１５を、回収制御装置１１による画像処理の結果に基づいて割り出された電子部品の回収位置に移動させる。そして、分別回収装置１０は、ノズル１５により電子部品を回路基板から吸い上げて、所定の回収ボックスに電子部品を移動させる。このとき、複数の回収ボックス１６Ａ〜１６Ｅのうち何れに電子部品を収容するかについては、電子部品を構成する金属素材に基づいて決定される。
【００２８】
より詳細には、回収制御装置１１は、各種類の電子部品をそれぞれ構成する金属素材の分量を示す成分情報Ｉｃ（図２参照）に基づいて、例えば異種の電子部品であっても共通する金属素材により構成されている電子部品を同じ回収ボックスに収容するように制御する。その後に、分別回収装置１０は、各回収ボックス１６Ａ〜１６Ｅに収容された電子部品を破砕機１７により粉砕する。上記の成分情報Ｉｃは、図２に示すように、例えば、部品名が「セラミックコンデンサ」である電子部品が、「銀（Ag）、パラジウム（Pd）、鉛（Pb）、ニッケル（Ni）」を金属素材として含み、それぞれの金属素材の電子部品に対する成分比（重量比）が「ａ％、ｂ％、ｃ％、ｄ％」であることを示している。
【００２９】
また、回収制御装置１１は、回収ボックス１６Ａ〜１６Ｅにおける電子部品の種類と分量を割出して、図２に示すように、部品情報Ｉｐとして記憶する。部品情報Ｉｐにおける電子部品の種類は、例えば、電子部品を回路基板から回収する際に、画像処理などにより認識された情報に基づいて設定される。また、部品情報Ｉｐにおける電子部品の分量については、例えば、電子部品を回収した回数、または各回収ボックス１６Ａ〜１６Ｅに収容している電子部品の重量や体積などに基づいて割出される。
【００３０】
金属精錬装置２０は、分別回収装置１０により回収された電子部品に対して湿式精錬を行い、当該電子部品を構成する金属素材を回収する。金属精錬装置２０は、図１に示すように、精錬制御装置２１と、複数の溶媒槽２２Ａ〜２２Ｅと、カートリッジ格納部２３と、複数のカートリッジ２４と、ローダ２５と、カプセル回収部２６と、ケース回収部２７とを備える。
【００３１】
精錬制御装置２１は、分別回収装置１０の回収制御装置１１と通信可能に接続され、図示しないＣＰＵ、制御プログラムや各種情報を記憶する記憶装置などにより構成されている。この精錬制御装置２１は、溶媒に溶解している金属素材の種類および濃度を示す溶解データＤ（図３参照）に基づいて特定の金属素材の抽出を制御する。精錬制御装置２１による精錬処理の詳細については後述する。
【００３２】
複数の溶媒槽２２Ａ〜２２Ｅは、金属素材を溶解する溶媒を貯留する。本実施形態において、金属精錬装置２０は、各溶媒槽２２Ａ〜２２Ｅを分別回収装置１０の回収ボックス１６Ａ〜１６Ｅにそれぞれ対応させている。つまり、回収ボックス１６Ａに収容されている電子部品は、破砕機１７により粉砕された後に、溶媒槽２２Ａに投入される。他の回収ボックス１６Ｂ〜１６Ｅと溶媒槽２２Ｂ〜２２Ｅについても同様である。
【００３３】
また、溶媒槽２２Ａ〜２２Ｅに貯留されている溶媒は、溶媒槽２２Ａ〜２２Ｅに投入された電子部品を溶解する。これにより、電子部品を構成する各種類の金属素材は、溶媒中において金属粒子または金属イオンとして溶出した状態となる。そして、上記の溶解データＤは、金属粒子または金属イオンとして溶解している金属素材の濃度を、金属素材の種類ごとに算出することにより生成される。
【００３４】
より詳細には、精錬制御装置２１は、部品情報Ｉｐおよび成分情報Ｉｃを回収制御装置１１と共有しており、これらの情報と各溶媒槽２２Ａ〜２２Ｅの溶媒の容量に基づいて、複数の溶媒槽２２Ａ〜２２Ｅにそれぞれ関連付けられた複数の溶解データＤ１〜Ｄ５を生成または補正する。この溶解データＤ１は、図３に示すように、溶媒槽２２Ａにおける溶媒の種類、金属素材（金属粒子または金属イオン）の種類、各種類の濃度、抽出種別、抽出時間が記録されている。他の溶解データＤ２〜Ｄ５と、これらに対応する溶媒槽２２Ｂ〜２２Ｅについても同様である。
【００３５】
カートリッジ格納部２３は、複数のカートリッジ２４を取り出し可能に格納する。ここで、カートリッジ２４は、溶媒に溶出した特定の金属イオンを取り込むことで金属素材を抽出する機能を有し、本発明の「抽出体」に相当する。それぞれのカートリッジ２４は、特定の金属イオンを取り込む微生物を収容するカプセル３１と、所定数量のカプセル３１を収容するケース３２とにより構成されている。カプセル３１は、イオン透過膜により形成されている。これにより、カプセル３１は、微生物の漏出を防止しつつ、溶媒に溶出している金属イオンの侵入を許容している。また、カプセル３１には、微生物の活動を活性化させる活性剤を適宜同梱される。
【００３６】
カートリッジ２４が抽出可能な金属素材の種類は、カプセルに３１に収容している微生物の種類によって決定される。また、カートリッジ２４の抽出能力（抽出可能な金属素材の分量）は、ケース３２に収容されるカプセル３１の数量によって変動する。また、ケース３２は、カプセル３１を保持しつつ、溶媒の流入および流出が可能であり、且つ溶媒槽２２Ａ〜２２Ｅに装填可能な形状に形成されている。例えば、ケース３２の形状としては、多数の穴が設けられた筐体やバスケット状などが考えられる。これにより、カートリッジ２４は、ケース３２によりユニット化され、溶媒槽２２Ａ〜２２Ｅに装填された状態で、カプセル３１が溶媒に浸漬して、微生物による金属イオンの取り込みを可能としている。
【００３７】
また、カートリッジ格納部２３は、抽出可能な金属素材が異なるカートリッジ２４、または抽出可能が異なるカートリッジ２４を複数種類有し、本発明の「抽出体セット」に相当する。そして、精錬制御装置２１は、カートリッジ格納部２３から１または複数のカートリッジ２４を、上記の溶解データＤ１〜Ｄ５に基づいて選択する。そして、精錬制御装置２１は、選択したカートリッジ２４をローダ２５により所定の溶媒槽２２Ａ〜２２Ｅに搬送し、カートリッジ２４を溶媒に浸漬させる。これにより、微生物による金属イオンの取り込みが進行し、金属素材が抽出される。
【００３８】
精錬制御装置２１は、所定時間だけカートリッジ２４を溶媒に浸漬させた後に、当該カートリッジ２４をローダにより搬送する。そして、カートリッジ２４は、ケース３２の一部が開放され収容しているカプセル３１がカプセル回収部２６に回収される。さらに、カートリッジ２４のケース３２は、ケース回収部２７に搬送されて回収される。カプセル回収部２６に所定数量のカプセル３１が回収されると、これらのカプセル３１を焼却することで抽出対象の金属素材が分離される。また、ケース回収部２７に回収されたケース３２は、カプセル３１を充填された後に、再びカートリッジ格納部２３に格納される。
【００３９】
（金属精錬の処理）
続いて、金属精錬装置２０による金属精錬の処理について、図２〜図４を参照して説明する。ここでは、分別回収装置１０により電子部品が成分情報Ｉｃに基づいて分別回収されているものとする。そして、部品情報Ｉｐには、回収制御装置１１により回収された電子部品の種類および分量が記録されている。また、この金属精錬の処理では、イオン透過膜を用いて溶媒中の金属イオンを微生物に取り込ませるバイオリーチングを例示する。
【００４０】
先ず、分別回収装置１０における各回収ボックス１６Ａ〜１６Ｅから電子部品が破砕されて、対応する溶媒槽２２Ａ〜２２Ｅに所定量だけ投入される（Ｓ１１）。そして、精錬制御装置２１は、各溶媒槽２２Ａ〜２２Ｅに貯留されている溶媒の容量と、投入された電子部品の分量と、各電子部品に関する部品情報Ｉｐおよび成分情報Ｉｃとに基づいて、溶媒槽ごとに溶解データＤ１〜Ｄ５を生成する（Ｓ１２）。
【００４１】
続いて、精錬制御装置２１は、溶媒槽ごとに溶媒に浸漬させるカートリッジ２４を選択する（Ｓ１３）。より具体的には、溶媒槽２２Ａには、セラミックコンデンサとチップ抵抗を粉砕して投入されているものとし、先ず、それぞれの電子部品の投入された分量を部品情報Ｉｐから取得する。ここで、図２においては、セラミックコンデンサおよびチップ抵抗が、「Ｘグラム、Ｚグラム」であることが示されている。
【００４２】
次に、精錬制御装置２１は、成分情報Ｉｃに基づいて、溶媒槽２２Ａに投入された電子部品を構成する金属素材の種類を把握する。ここでは、金属素材としては、銀（Ag）、パラジウム（Pd）、鉛（Pb）、ニッケル（Ni）、鉄（Fe）が認識される。さらに、精錬制御装置２１は、各金属素材の溶媒槽２２Ａにおける割合を算出して、溶媒に溶出している金属イオンの濃度を算出する。ここでは、図３に示すように、各金属素材のイオン濃度は、「ｓ％、ｔ％、ｕ％、ｖ％、ｗ％」と算出され、溶解データＤ１に記録される。
【００４３】
そして、精錬制御装置２１は、例えば、溶媒槽２２Ａにおけるニッケル（Ni）を抽出対象として、カートリッジ格納部２３から１または複数のカートリッジ２４を選択する。このカートリッジ２４は、ニッケルイオンを取り込む微生物が収容され、且つニッケルイオンの濃度（ｖ％）から割り出される分量に対応した抽出能力を有する抽出体である。
【００４４】
精錬制御装置２１は、上記のように選択された１または複数のカートリッジ２４を、ローダ２５により移動させて溶媒槽２２Ａの溶媒に浸漬させる（Ｓ１４）。他の溶媒槽２２Ｂ〜２２Ｅについても同様に、対応する溶解データＤ２〜Ｄ５に各金属素材のイオン濃度が記録される。そして、各溶解データＤ２〜Ｄ５に基づいて、抽出対象に応じたカートリッジ２４が選択され（Ｓ１３）、各溶媒槽２２Ｂ〜２２Ｅの溶媒に選択された各カートリッジ２４が浸漬される（Ｓ１４）。また、カートリッジ２４が浸漬される時間は、選択したカートリッジ２４の種類、抽出能力、およびイオン濃度などに基づいて精錬制御装置２１により決定される。
【００４５】
続いて、精錬制御装置２１は、金属イオンの取り込みを終了したカートリッジ２４を溶媒槽２２Ａ〜２２Ｅから回収し、収容されているカプセル３１をカプセル回収部２６に移され、空のケース３２がケース回収部２７に移される（Ｓ１５）。ここで、金属イオンの取り込みが終了したか否かの判断については、例えば、カートリッジ２４を溶媒に浸漬させている時間を計測し、その浸漬時間に基づいて推定するようにしてもよい。
【００４６】
その他に、精錬制御装置２１は、カプセル３１の色に基づいて判断するようにしてもよい。これは、微生物による金属イオンの取り込みが進行するとカプセル３１が変色する性質を利用したものである。そこで、精錬制御装置２１は、例えば、溶媒に浸漬させているカートリッジ２４を一旦引き上げて、カプセル３１をカメラにより撮像して、画像処理によりカプセル３１の変色の度合いを認識する。そして、この処理結果に基づいて、金属イオンの取り込みが終了したか否かを判断することが可能である。
【００４７】
次に、精錬制御装置２１は、溶解データＤ１〜Ｄ５の補正処理を行う（Ｓ１６）。より具体的には、精錬制御装置２１は、溶媒から抽出した金属素材の種類および抽出時間に基づいて溶解データＤ１〜Ｄ５を補正する。これは、抽出対象とされた金属素材の金属イオンが抽出時間に応じた分だけカートリッジ２４に取り込まれ、全体としてイオン濃度が変動するからである。よって、精錬制御装置２１は、例えば、抽出時間から取り込まれた金属イオンの分量を推定し、この分量によりイオン濃度を補正する。
【００４８】
さらに、精錬制御装置２１は、溶媒槽２２Ａ〜２２Ｅに対して補給または排出された溶媒の容量に基づいて溶解データＤ１〜Ｄ５を補正する。これは、溶媒の補給や排出に伴って、各溶媒槽２２Ａ〜２２Ｅが貯留する溶媒の容量が変動して、全体としてイオン濃度が変動するからである。よって、精錬制御装置２１は、溶媒の補給量および排出量を管理して、溶解データＤ１〜Ｄ５におけるイオン濃度を補正するようにしている。
【００４９】
金属精錬装置２０は、抽出した金属素材ごとに分別された複数のカプセル３１がある程度集積されると、これらのカプセル３１を焼却する（Ｓ１７）。これにより、金属精錬装置２０は、抽出対象の金属素材を分離して、当該金属素材を精錬し、金属精錬の処理を終了する。上述したように、金属精錬装置２０は、Ｓ１１〜Ｓ１７を繰り返すことにより、適切なカートリッジ２４を選択して、抽出対象である金属素材を抽出する。
【００５０】
また、このような金属精錬の処理において、溶媒槽２２Ａ〜２２Ｅに電子部品が追加して投入される場合には、精錬制御装置２１は、その度に部品情報Ｉｐを更新する。さらに、精錬制御装置２１は、部品情報Ｉｐおよび成分情報Ｉｃに基づいて、電子部品が投入された溶媒槽に対応する溶解データＤ１〜Ｄ５を適宜補正する。これにより、溶解データＤ１〜Ｄ５において把握しているイオン濃度が高精度に維持される。
【００５１】
（実施形態の構成による効果）
上述した構成からなる金属精錬装置２０は、精錬制御装置２１が溶解データＤ１〜Ｄ５に基づいて特定の金属素材の抽出を制御するものとした。このような構成によると、金属精錬装置２０は、溶解している金属素材の種類および濃度に応じて適切な抽出を制御できるので、金属精錬における回収効率を向上できる。
【００５２】
また、精錬制御装置２１は、部品情報Ｉｐおよび成分情報Ｉｃに基づいて溶解データＤ１〜Ｄ５を補正するものとした。これにより、溶解している金属素材の濃度をより正確に把握することができる。また、金属精錬の処理において溶媒槽２２Ａ〜２２Ｅに電子部品を追加して投入される場合がある。精錬制御装置２１は、このような追加投入に対応して、溶解データＤ１〜Ｄ５を補正し、変動する金属素材の濃度を加味した金属精錬の制御を可能としている。
【００５３】
さらに、金属精錬装置２０は、抽出した金属素材の種類および抽出時間に基づいて溶解データＤ１〜Ｄ５を補正する構成とした。溶媒における金属素材の濃度は、実行された抽出時間により変動する。また、金属素材の濃度の変動量は、抽出対象とした金属素材の種類および抽出時間によって異なる。そこで、上記のような構成とすることにより、溶解している金属素材の濃度をより正確に把握することができるので、より適切な抽出の制御が可能となる。
【００５４】
金属精錬装置２０は、複数種類のカートリッジ２４を有するカートリッジ格納部２３を備え、溶解データＤ１〜Ｄ５に基づいて１または複数のカートリッジ２４を選択するものとした。これにより、精錬制御装置２１は、適切なカートリッジ２４を選択できるので、金属精錬における回収効率を向上できる。ここで、金属精錬においては、同種のカートリッジ２４を用いたとしても、溶媒中の金属イオンの濃度によって抽出に要する時間が異なる。また、多くの金属イオンを取り込み可能な種類のカートリッジ２４を用いたとしても、抽出時間への影響は比較的小さく、また抽出能力の余剰分が無駄となるおそれがある。そこで、抽出対象とする種類の金属イオンがどの程度の濃度であるかを把握することで、適切な抽出能力を有するカートリッジ２４を選択し、より効率的な金属素材の抽出が可能となる。
【００５５】
また、金属精錬装置２０は、カートリッジ２４に収容された微生物により金属イオンを取り込むものとした。これにより、金属精錬装置２０は、バイオリーチングによって対象の金属素材を抽出することができる。また、微生物がカプセルに収容されているので、カプセルの数量によりカートリッジ２４の抽出能力を容易に調整することができる。さらに、カートリッジ２４が溶媒槽２２Ａ〜２２Ｅに装填されるケースによりユニット化されているので、溶媒槽２２Ａ〜２２Ｅへのカートリッジ２４の着脱が容易となり、精錬作業を効率的に行うことができる。
【００５６】
さらに、精錬制御装置２１は、溶媒槽に対して補給または排出された溶媒の容量に基づいて溶解データＤ１〜Ｄ５を補正するものとした。これにより、溶媒の増減に伴って変動する金属素材の濃度に対応し、溶解している金属素材の濃度をより正確に把握することができる。
【００５７】
また、金属精錬装置２０は、複数の溶媒槽２２Ａ〜２２Ｅを備え、各溶媒槽２２Ａ〜２２Ｅに関連付けられた溶解データＤ１〜Ｄ５を有するものとした。これにより、各溶媒槽２２Ａ〜２２Ｅにおける金属素材の濃度を把握し管理することができる。そして、各溶媒槽２２Ａ〜２２Ｅに対して選択されたカートリッジ２４を浸漬させることで、各溶媒槽２２Ａ〜２２Ｅにおいて抽出対象とする金属素材をそれぞれ抽出することができる。よって、精錬作業をより効率的に行うことができる。
【００５８】
＜実施形態の変形態様＞
実施形態において、金属精錬の処理として、イオン透過膜を用いて溶媒中の金属イオンを微生物に取り込ませるバイオリーチングを例示して説明した。これに対して、金属精錬装置２０は、溶媒に溶解している金属素材の種類および濃度を示す溶解データに基づいて金属素材の抽出を制御するものであれば、その他の精錬方法を適用することが可能である。例えば、金属抽出剤や電気分解により金属素材を抽出するようにしてもよい。また、金属抽出剤の場合には、対象とする金属素材によっても異なるが、溶解データにおける濃度は、溶媒に溶出した金属粒子または金属イオンの濃度を記録することになる。
【００５９】
また、実施形態では、予め分別回収された電子部品を複数の溶媒槽に投入するものとした。これに対して、電子部品が分別回収されていなくても、回収した電子部品の分量と成分情報を取得できれば、実施形態と同様に溶解データを生成して、効率的な精錬作業を行うことができる。但し、金属精錬における回収効率をより向上させるためには、実施形態において例示したように、予め分別回収されている方が好適である。
【符号の説明】
【００６０】
１：金属精錬システム
１０：分別回収装置
１１：回収制御装置、  １２：基板搬送装置、  １３：ベース
１４：ヘッド、  １５：ノズル、  １６Ａ〜１６Ｅ：回収ボックス
１７：破砕機
２０：金属精錬装置
２１：精錬制御装置、  ２２Ａ〜２２Ｅ：溶媒槽
２３：カートリッジ格納部（抽出体セット）
２４ａ〜２４ｈ：カートリッジ（抽出体）
３１：カプセル、  ３２：ケース
２５：ローダ、  ２６：カプセル回収部、  ２７：ケース回収部
Ｄ：溶解データ、  Ｉｐ：部品情報、  Ｉｃ：成分情報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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