(57)【要約】【課題】焼却灰中の貴金属の回収コストを低減し、従来に比べ貴金属の回収率を向上させる。【解決手段】廃棄物の焼却灰から溶融メタルとして貴金属を回収する貴金属回収方法であって、焼却灰に対し磁力選別を行う磁選工程と、前記磁選工程後の焼却灰に石炭、コークス及びコークス代替物の中から選択する少なくとも１種以上の燃料を添加し、加熱して溶融する溶融工程と、前記溶融工程で得られた溶湯を冷却してスラグ相とメタル相からなる固化物を得る冷却工程と、前記メタル相から貴金属を回収する溶融メタル回収工程と、を備えることを特徴とする、貴金属回収方法が提供される。【選択図】図１
2019019346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物の焼却灰から溶融メタルとして貴金属を回収する貴金属回収方法であって、
焼却灰に対し磁力選別を行う磁選工程と、
前記磁選工程後の焼却灰に石炭、コークス及びコークス代替物の中から選択する少なくとも１種以上の燃料を添加し、加熱して溶融する溶融工程と、
前記溶融工程で得られた溶湯を冷却してスラグ相とメタル相からなる固化物を得る冷却工程と、
前記メタル相から貴金属を回収する溶融メタル回収工程と、を備えることを特徴とする、貴金属回収方法。
【請求項２】
前記磁選工程後に焼却灰を乾燥させる乾燥工程を備えることを特徴とする、請求項１に記載の貴金属回収方法。
【請求項３】
前記乾燥工程を間接加熱方式の乾燥機で行い、乾燥温度が１２０℃〜２００℃であることを特徴とする、請求項２に記載の貴金属回収方法。
【請求項４】
前記乾燥工程後に、焼却灰に対し磁力選別を行う乾燥後磁選工程を備えることを特徴とする、請求項２又は３に記載の貴金属回収方法。
【請求項５】
前記溶融工程前の焼却灰に対し、バインダーを混合してブリケット化する固化工程を備えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の貴金属回収方法。
【請求項６】
前記固化工程において、焼却灰に対しバインダーと共に粉コークスを添加することを特徴とする、請求項５に記載の貴金属回収方法。
【請求項７】
前記溶融工程で添加する燃料、及び、前記固化工程で添加する粉コークスの少なくともいずれか一方の代替品として、廃黒鉛電極又は下水汚泥炭化物を用いることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の貴金属回収方法。
【請求項８】
前記固化工程と併せて、前記バインダーをアルファ化する糊化工程を行うことを特徴とする、請求項５又は６に記載の貴金属回収方法。
【請求項９】
前記冷却工程で得られた固化物においてスラグ相とメタル相を分離させる破砕工程を備えることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の貴金属回収方法。
【請求項１０】
前記溶融メタル回収工程では、前記スラグ相を破砕して人工骨材を得る人工骨材製造工程が行われることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の貴金属回収方法。
【請求項１１】
前記溶融工程で発生する溶融排ガスを二次燃焼した後、冷却、中和、及び、除塵を行い、回収されたばい塵を不溶化処理又は再利用する排ガス処理工程を備えることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の貴金属回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、都市ごみや産業廃棄物などを焼却した際の焼却灰から貴金属を回収する貴金属回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、可燃成分を含んだ都市ごみ（一般廃棄物）や産業廃棄物等は、通常、焼却又は熱分解処理によって容積を縮小した形態で処分されている。即ち、焼却処理の場合にはこの処理により発生する焼却灰を、熱分解処理の場合にはこの処理により発生する熱分解残渣をそれぞれ埋立てるなどして処分している。
【０００３】
しかし、このように焼却灰や熱分解残渣を埋立処分しても、それ自体の経費高騰、埋立場所確保の困難性、及び焼却灰や熱分解残渣による環境汚染、焼却灰中に含まれる貴金属などの有価成分を回収できない等の問題がある、
【０００４】
ところで、都市ごみや産業廃棄物等の廃棄物のうち廃棄プラスチックを再利用する際に、焼却灰を利用することが試みられている。その一例として、例えば特許文献１には、廃棄プラスチックに発熱量がない焼却灰を発熱量調整剤として添加した後、溶融炉により約２００℃程度で溶融する熱分解処理を行い、固形燃料を得る技術が開示されている。また、例えば特許文献２には、焼却灰を成分調整しつつ溶融処理することにより、焼却灰中からの重金属類の溶出を抑制し得る人工骨材の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２５４８９号公報
【特許文献２】特開平１１−２１１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１等に代表される技術では、廃棄プラスチックを再利用する上で焼却灰が用いられているものの、その焼却灰の使用量は廃棄プラスチックに添加する程度の微量であり、焼却灰を十分効果的に処分することができていない。また、廃棄プラスチック以外の他の廃棄物については、従前通り焼却処理や熱分解処理を行うこととなり、十分な廃棄物の処理が実現できていないのが実情である。
【０００７】
また、上記特許文献２等に記載の技術では、焼却灰を成分調整しつつ溶融処理し、得られる溶湯を冷却してスラグ相とメタル相を得るが、得られるメタル相には微量の貴金属しか含まれておらず、このメタル相から貴金属を回収するには多大なコストを要するという課題があった。更には、従来は焼却灰中に含まれる異物を篩により除去していたが、金属スクラップなどの除去が十分でなく、搬送機器のトラブル等が発生する上、貴金属回収率が低いという課題があった。
【０００８】
このような事情に鑑み、本発明の目的は、焼却灰中の貴金属の回収コストを低減し、従来に比べ貴金属の回収率を向上させる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らの検討によれば、焼却灰中には磁着物と非磁着物が存在し、貴金属は主に非磁着物に含まれているため、溶融処理前に磁着物を除去することで貴金属回収の処理コスト低減と、貴金属の回収率向上が図られるとの知見を見出した。本知見に基づき、以下に示す発明が実現される。
【００１０】
前記の目的を達成するため、本発明によれば、廃棄物の焼却灰から溶融メタルとして貴金属を回収する貴金属回収方法であって、焼却灰に対し磁力選別を行う磁選工程と、前記磁選工程後の焼却灰に石炭、コークス及びコークス代替物の中から選択する少なくとも１種以上の燃料を添加し、加熱して溶融する溶融工程と、前記溶融工程で得られた溶湯を冷却してスラグ相とメタル相からなる固化物を得る冷却工程と、前記メタル相から貴金属を回収する溶融メタル回収工程と、を備えることを特徴とする、貴金属回収方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、焼却灰中の貴金属の回収コストを低減し、従来に比べ貴金属の回収率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る貴金属回収方法の一例を示すフローチャートである。
【図２】焼却灰搬入設備の概略説明図である。
【図３】磁選工程、粒度選別工程、乾燥工程、乾燥後磁選工程の一実施形態を示す概略説明図である。
【図４】焼却灰固化設備の概略説明図である。
【図５】焼却灰混合調整設備の概略説明図である。
【図６】焼却灰溶融設備の概略説明図である。
【図７】破砕選別設備の概略説明図である。
【図８】人工骨材搬出設備の概略説明図である。
【図９】溶融排ガス処理設備の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態である貴金属回収方法を示すフローチャートであり、磁選工程１、溶融工程２、冷却工程３、破砕工程７、及び、溶融メタル回収工程９を基本的な構成とし、その他の好適な工程として、粒度選別工程１ａ、乾燥工程４、乾燥後磁選工程５、固化工程６、糊化工程６ａ、排ガス処理工程１０などを適宜行うことができ、当該各工程は順次連続して行われる。
なお、本明細書では、焼却灰に関し、一部異物や固化灰、バインダー等を含む場合や、それらを除去した場合や含まない場合などの種々の状態が考えられるが、それらの状態に関わらず、後工程に搬送され順次処理されていく被処理物を総称して「焼却灰Ｓ」と記載する場合がある。
【００１５】
（搬入工程）
まず、搬入工程では、例えば、図２に示すような焼却灰搬入設備２０により焼却灰Ｓを搬入できる。焼却灰搬入設備２０には、焼却灰Ｓの重量を計測する計量器２１と、焼却灰Ｓを貯留する焼却灰貯留部２２を設けることができる。図示しない焼却場において一般廃棄物や産業廃棄物等を焼却処理した焼却灰Ｓは、荷箱２３ａを備えた搬入用車両（いわゆるトラック等）２３に積載され、計量器２１において焼却灰Ｓの重量の計測を行った後に当該焼却灰Ｓを焼却灰貯留部２２に搬入する構成であるのがよい。焼却灰貯留部２２には、後段の処理工程に焼却灰Ｓを搬送する搬送車（いわゆるシャベルローダ等）２４を配車してもよい。ここで、搬入される焼却灰Ｓは、その輸送過程で荷箱２３ａ内からの飛散を防止するために所定の水分量が添加された加湿状態となっていることが望ましい。
【００１６】
（磁選工程１）
焼却灰Ｓが焼却灰搬入設備２０によって搬入された後、磁選工程１が行われる。図３は、磁選工程１〜粒度選別工程１ａ〜乾燥工程４〜乾燥後磁選工程５の一実施形態であり、磁選工程１では、搬入された焼却灰Ｓは投入ホッパー３１を介し、第１ベルトコンベア（以下、単にコンベアとも記載）３２ａを経て磁選機３３に供給され、焼却灰Ｓに含まれる磁着物である鉄スクラップ３４等が選別除去される。この時の磁力選別は、例えば５００ガウス〜２０００ガウス程度の磁力で行うことが好ましい。
これにより、高精度で焼却灰Ｓ中の鉄スクラップ３４等の磁着物を選別することが可能となり、鉄リサイクル率の向上や、最終的に回収される溶融メタル（貴金属）の品位向上が図られる。また、この効果は、一般廃棄物や産業廃棄物等を焼却処理した焼却灰Ｓが加湿された状態で搬入されてきた場合に、より顕著に発揮される。
【００１７】
（粒度選別工程１ａ）
磁選工程後の焼却灰Ｓは、第２コンベア３２ｂを経て粒度分級器３５に供給し、異物や所定粒径以上の固化灰といった分級物３６を分級により除去できる。なお、図３では粒度分級器（以下、単に分級器とも記載）３５を１基として図示したが、２基以上の分級器を設けても良く、その場合、複数の分級器で粒度に応じた分級を行うことができる。また、図３では分級器３５を後述する乾燥工程４（乾燥機４０）の前段に設けた場合を図示したが、磁選機３３の前段に設けても良く、乾燥機４０の後段側に設けても良く、磁選機３３の前段および乾燥機の前段と後段の両方に設けても良い。また、分級器３５の閾値は任意に設定可能であり、例えば１００ｍｍ、５０ｍｍ、３０ｍｍ、８ｍｍといった種々の値が考えられる。
【００１８】
（乾燥工程４）
磁選工程１後には、焼却灰Ｓを乾燥工程４により乾燥させることが好ましい。これにより、飛散を防止するため加湿状態であった焼却灰の分散性が向上し、燃料などと混合した後の溶融炉の効率が高められる。図３に示すように、搬入された焼却灰Ｓは投入ホッパー３１を介して磁選、分級された後、第３コンベア３２ｃを経て乾燥機４０に供給される。乾燥機４０は、例えば間接加熱方式のいわゆるロータリーキルンであることが好ましく、焼却灰Ｓは例えば１２０℃〜２００℃で乾燥するのがよい。間接加熱方式を採用することで焼却灰Ｓの水分変動に好適に対応可能であり、また、低温乾燥とすることで乾燥時に排気される乾燥排ガス中のＤＸＮ（ダイオキシン）の発生を抑制できる。なお、焼却灰Ｓの含水率は、代表的には乾燥前に２０％程度であるのに対し、乾燥後は２％程度にまで低減される。
【００１９】
（乾燥後磁選工程５）
続いて、図３に示すように、乾燥工程１後の焼却灰Ｓは、第４コンベア３２ｄを経て乾燥後磁選機４２に供給され、焼却灰Ｓに含まれる鉄スクラップ４３などの磁着物を再度選別することが望ましい。このときの磁選は、例えば５００〜２０００Ｇ程度の磁力で行うことができる。
【００２０】
以上、図３を参照して説明したように、焼却灰Ｓに対し、先ず乾燥前に磁選工程１が行われ、磁着物である鉄スクラップ３４等が選別、除去される。続いて、粒度選別工程１ａが行われ、固化灰等の分級物３６を選別、除去することができる。そして、乾燥工程４が行われた後、乾燥後磁選工程５を行うことで、更なる磁着物４３の選別、除去ができる。これらにより、鉄リサイクル率の向上や、最終的に回収される溶融メタル（貴金属）の品位向上が図られる。
また、粒度選別工程１ａでは、上述した分級器３５による分級において所定粒径以上の固化灰を分級物３６として分級し除去するが、この除去された固化灰は、後述する固化工程６を経ずに溶融工程２において溶融炉に直接投入しても良い。即ち、後述するように、所定粒径以上の固化灰を取り除いた状態の焼却灰Ｓに対して固化工程６を実施することで、固化工程６で得られるブリケットの品質向上が図られる。
【００２１】
（固化工程６・糊化工程６ａ）
図４は、固化工程６を行うための焼却灰固化設備５０の一例であり、乾燥工程４及び乾燥後磁選工程５を経た焼却灰Ｓは、コンベア５１を介して計量器５３に投入され、計量後に混練機５５に投入される。混練機５５に付随して、バインダー（粘結剤）を供給するバインダー供給装置５６が設けられても良い。バインダー供給装置５６では、例えばでん粉等を含むバインダーを予め湯で溶いてアルファ化する糊化工程６ａを行うのが好ましく、この場合は糊化後のバインダーを混練機５５に供給できる。糊化工程６ａでは、例えば、焼却灰Ｓを１００とした場合に、でん粉原料を２〜１０の比率（重量比）で添加すればよい。そして混練機５５では、糊化されたバインダーと焼却灰Ｓとを混練し成型機５７によって加圧成型によりブリケット化することができる。このようにブリケット化した焼却灰Ｓであると後段の工程において溶融炉へ投入し積載されたときに、ブリケット間に適度な隙間が生じて燃焼用の空気と接触することとなり溶融効率が高められる。ブリケットの形状は俵型、小判型など特に限定されないが長径が５０ｍｍ程度でアスペクト比が１０：８〜９．５程度であることが好ましい。
【００２２】
焼却灰Ｓのブリケット化は、例えば、スクリューフィーダ５８と、その下方において互いに対向する相対回転可能な２本のロール５９を備える成型機５７を用いることができ、混練後の焼却灰Ｓが所定の大きさの略球形状（いわゆるブリケット状）に成型され、連続的に後段の溶融工程２に送ることができる。
【００２３】
なお、この焼却灰固化設備５０においては、焼却灰Ｓに対しバインダーと共に粉コークスを混練（添加）させた後に所定形状に成型することも可能である。粉コークスを混練させることで後段の溶融工程２で用いるコークス等の量を削減させることができる。
【００２４】
また、固化工程６の後には、後段の溶融工程２に備えてブリケット化した焼却灰Ｓに石炭、コークス、コークス代替物等の燃料を適宜混合する工程が行われる。図５は当該混合工程が実施される焼却灰混合調整設備６０の概略説明図である。図５に示すように、ブリケット状の焼却灰Ｓはコンベア６１を介して焼却灰混合調整設備６０に設けられるブリケットサイロ６２に投入される。ここで、ブリケットサイロ６２には、上記粒度選別工程１ａにおいて選別された固化灰が投入されるサイロ６３と、コークスが投入されるサイロ６４と、石灰石が投入されるサイロ６５が連設されている。これらブリケットサイロ６２、各サイロ６３〜６５に投入された材料が混合され、計量台車（いわゆるスケールカー）６７に載せられ所定の量が計量された段階で後段の溶融工程２に送られる。
【００２５】
このとき、コークス等やブリケットに添加する粉コークスの代替品として、廃黒鉛電極や下水汚泥炭化物といった種々の廃棄物を一部または全部に使用できる。これによりコークスの使用量を削減しコストの低減等が図られる。
また、上記混合工程で用いる副資材として溶融時（後段の溶融工程２）の成分調整のための石灰石等を挙げたが、更にガラス（珪石等を含む）等を用いても良い。更に溶融処理において有効な種々の材料を混合させることも可能である。具体的には、廃棄プラスチックを粉末化工程によって粉末化し、粉末化された廃棄プラスチックを焼却灰Ｓに混合しプラスチック燃料として用いることができる。これにより、廃棄処理で扱いづらい廃棄プラスチックを有効利用できると共に、高価なコークスの消費量を低減させ生産性の向上やコスト削減等を図ることができる。
【００２６】
（溶融工程２）
図６は、溶融工程２を行うための焼却灰溶融設備７０の一例である。溶融炉７２は、炉頂部にある材料投入手段７２ａと炉体７２ｂ、排気口７２ｃ、燃焼空気供給口７２ｄ、排出口７２ｅを備える構成とすることができる。図６に示すように、固化工程６後に固化灰、コークス、石灰石と混合され、成分調整された状態の焼却灰Ｓは、計量台車６７によって焼却灰溶融設備７０に送られ、材料投入手段７２ａを経て溶融炉７２に投入される。焼却灰Ｓは、炉体７２ｂ内において溶融され、溶湯Ｙが得られる。この溶湯Ｙは溶融炉７２の炉底近傍に設けられた排出口７２ｅから抜き出すことができ、一定容量ごとに受容器７５ｂへ注入する。
原料となる焼却灰Ｓ中には、鉛や水銀などの重金属や、セシウムといった様々な有害成分が含まれているが、溶融工程２では、焼却灰Ｓに対し種々の成分調整や塩基度調整を行った上で高温の溶融処理を行うので、有害成分を揮発させて除去し、固化物のスラグ相は自然石に近い成分構成とすることができる。そのため、得られた人工骨材Ｋに含まれる有害成分や、重金属類の溶出を極めて少ない量に抑制し、一般廃棄物や産業廃棄物等の埋立処分による二次的な環境汚染の発生を抑え、且つ、焼却灰の有効利用が図られる。
【００２７】
なお、計量台車６７による焼却灰Ｓの搬送は搬送方法の一例であり、コンベア、貯めホッパー、荷揚げバケットといった複数の搬送手段を任意に用いて焼却灰Ｓを移し替える（転動させる）ことで、更なる焼却灰Ｓの混合の効率化を図ることもできる。また、更なる混合の効率化のため、前記材料投入手段７２ａは原料混合機構を備えるのが良い。上述したように、ここでの焼却灰Ｓには、固化灰、コークス、石灰石といった種々の原料が混在しており、溶融炉７２の安定操業のためには、なるべくこれら複数の原料を均一化させることが望ましい。
【００２８】
（冷却工程３）
上述の溶湯Ｙで満たされた複数の受容器７５ｂは順次搬送装置７５での搬送過程で内部の溶湯Ｙが徐冷され、固化物Ｙ１となるように調整され、固化物Ｙ１が得られたタイミングで受容器より脱型する。ここで、搬送装置７５は、例えば環状のコンベア７５ａ上に並べて固設された多数の鉄製受容器７５ｂを設定された所定の周期で移動させるといった構成とすることができる。
【００２９】
即ち、搬送装置７５は徐冷設備も兼ねており、溶融炉７２から排出された溶湯Ｙを内部に貯留した状態の鉄製受容器７５ｂがコンベア７５ａ上で徐冷され、溶湯Ｙから固化物Ｙ１の形成を促進させることになる。後述するスラグ相とメタル相の二相構造を綺麗に発現させる観点からは、徐冷の冷却速度は毎分１０℃以下であることがよい。得られた固化物Ｙ１は、例えばフォークリフト等である搬送車両７８によって後段の工程に送られる。
【００３０】
（破砕工程７）
図７は、破砕工程を行う破砕選別設備８０の一例を示しており、先ず、上記冷却工程３での徐冷により得られた固化物Ｙ１は搬送車両７８によって搬送され、破砕機８２に投入される。破砕機８２において破砕された固化物Ｙ１は、破砕機８２の下流に配置された選別機８４に送られ、所定粒径以下の固化物Ｙ１についてはコンベア８６を介して後段の磁選機８８に送られる。所定粒径以上の破砕が不足した状態の固化物Ｙ１については、再度、破砕機８２に戻すことができる。この破砕工程７では、固化物Ｙ１においてスラグ相とメタル相の分離が実現される。
【００３１】
（溶融メタル回収工程９）
上記破砕工程７の後、所定粒径以下となった固化物Ｙ１は、コンベア８６を経て磁選機８８に供給され、磁選機８８による選別が実施され、磁着物として固化物Ｙ１中に混在している貴金属を含んだ溶融メタルＫ１が回収される。このときの磁選は、例えば５００〜２０００Ｇ程度の磁力で行うことができる。なお、冷却工程３の後に得られる固化物Ｙ１は、上下方向で二層構造を形成しており、上側がスラグ相、下側がメタル相となっている。このため固化物Ｙ１を切断等してスラグ相とメタル相に分け、このメタル相から貴金属を回収してもよい。
【００３２】
一方、磁選機８８で得られる非磁着物からは、人工骨材Ｋが得られる。人工骨材Ｋは、例えば、路盤材、コンクリート材といった製品に採用できる。人工骨材Ｋは、代表的には粒径が４０ｍｍであり、粒度調整は破砕工程での破砕機８２及び選別機８４で行えばよい。即ち、溶融メタル回収工程９では、貴金属の回収と併せて、非磁着物であるスラグ相を破砕することで人工骨材Ｋを得る人工骨材製造工程を行っても良い。
【００３３】
（搬出工程）
図８は、搬出工程を行う装置構成の一例を示す搬出設備９０の概略説明図である。図８に示すように、搬出設備９０には、上述してきた各工程を経て製造された人工骨材Ｋ（溶融メタルＫ１も同様）を堆積させておく堆積場９１が設けられている。この堆積場９１には搬送車（いわゆるシャベルローダ等）９２が配車されるとともに、荷箱９３ａを備えた搬出用車両（いわゆるトラック等）９３が配車されている。
このような搬出設備９０においては、堆積場９１の人工骨材Ｋを搬送車９２に積載し、例えば図示しない人工骨材貯留場といった場所への搬送が行われる。
【００３４】
（排ガス処理工程１０）
また、溶融工程２において発生した溶融排ガスは排ガス処理工程１０で処理することが望ましい。
図９は、排ガス処理工程１０を行う溶融排ガス処理設備１００の一例であり、代表的には、二次燃焼工程１０ａ、急冷工程１０ｂ、及び、除塵・脱塩工程１０ｃ、ばい塵処理工程１０ｄが行われる。図６を参照して上述したように、溶融工程２においては、溶融時に溶融炉７２（排気口７２ｃ）から溶融排ガス（以下、単に排ガスとも記載）が排出される。この排ガスはまず二次燃焼炉１０２に導入され、８５０℃程度の高温で燃焼することにより排ガス中のＣＯガスを完全燃焼させ除去する。二次燃焼時に排出される燃え殻１０３は別途繰り返し溶融処理される。
【００３５】
二次燃焼後の排ガスは、熱交換器１０５に導入され、当該熱交換器１０５に付随して設けられる送風機１０６による送給空気との熱交換が行われ、後段の急冷塔１０８に送られる。ここで、熱交換に使用された送給空気は、熱交換後に燃焼空気として溶融炉７２に導入しても良い。
急冷塔１０８では例えば冷却水との熱交換により排ガスの急速冷却が行われ、冷却後の排ガスは、後段の集塵機１１２に送られる。排ガスの急速冷却を行うことで、急冷塔１０８の後段に位置する集塵機１１２や排風機１１３を熱害から保護し、装置寿命の向上等が図られる。ここで、急冷塔１０８から集塵機１１２への排ガスの導入時に、供給部１１０より消石灰や活性炭といった薬剤添加が行われる。この薬剤によって、排ガスに含まれる硫黄酸化物（ＳＯｘ）や塩化水素などの有害成分を中和すると共に、後段の集塵機１１２によってばい塵やＳＯｘ、ＮＯｘといった成分の除去が行われる。予め測定しておいた焼却灰Ｓの有害成分濃度に基づき、急冷塔１０８で消石灰や活性炭といった薬剤を所定量に添加することで、ＣＯガス、ばい塵、各種有害物質等が排除・抑制された排ガスは排風機１１３を経て排気塔１１５より排出される。
【００３６】
集塵機１１２において捕集されたばい塵１１２ａには、原料とした焼却灰Ｓを高温溶融することで揮発除去された鉛、水銀、セシウムといった様々な有害成分が含まれており、廃棄時にはこれら有害成分濃度や溶出値を所定値（例えば環境基準値）以下に抑えることが求められる。そのため、予め測定しておいた焼却灰Ｓおよびばい塵１１２ａの有害成分濃度に基づき、急冷塔１０８およびばいじん処理工程１０ｄで消石灰、活性炭、キレート剤といった薬剤を所定量添加することで、有害成分濃度や溶出値を所定値以下とすることができる。即ち、ばい塵１１２ａには不溶化処理が施され、場合により再利用される。
【００３７】
このような溶融排ガス処理設備１００においては、溶融炉７２で発生する排ガスに対し、先ず、二次燃焼させることでＣＯガスの除去が行われる。そして、熱交換器１０５において送給空気と熱交換が行われた後、急冷塔１０８で冷却される。続いて、消石灰や活性炭といった薬剤添加や、集塵機１１２における集塵等により、排ガスに対し除塵・脱塩が行われ、設備周辺への環境汚染・大気汚染等を効果的に抑制しつつ排ガスの排出が行われる。
【００３８】
以上説明したように、本発明によれば、一般廃棄物や産業廃棄物等を焼却処理した焼却灰Ｓが加湿された状態で搬入されてきた際に、乾燥工程４とともに乾燥前に磁選工程１、乾燥後に磁選工程５を併せて実施することで、高精度で焼却灰中の鉄スクラップといった磁着物を選別することが可能となり、鉄リサイクル率の向上や、回収される溶融メタル（貴金属）の品位向上が図られる。
また、粒度選別工程１ａを実施し、選別された固化灰を溶融工程２において溶融炉に直接投入する構成を採っている。そのため、固化工程６が効率的に行われ、固化後（成型後）の焼却灰Ｓの品質向上が図られる。
また、乾燥工程４では、例えば間接加熱方式のいわゆるロータリーキルンが用いられ、排ガスが１２０℃〜２００℃程度の低温乾燥によって乾燥が行われる。間接加熱方式を採用することで焼却灰Ｓの水分変動に好適に対応可能であり、低温乾燥とすることで乾燥時に排気される乾燥排ガス中のＤＸＮ（ダイオキシン）低減が図られる。
【００３９】
また、焼却灰Ｓに対し種々の成分調整や塩基度調整を行った上で高温の溶融処理を行い、自然石に近い成分の溶融スラグＹを得ている。そのため、得られた人工骨材Ｋからの重金属類の溶出を極めて少ない量に抑制し、一般廃棄物や産業廃棄物等の埋立処分による二次的な環境汚染の発生を抑え、且つ、焼却灰の有効利用が図られる。
【００４０】
以上、本発明の実施の形態の一例を説明したが、本発明は図示の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【実施例】
【００４１】
（実施例１）
実施例１として、上記実施の形態で説明した本発明技術に沿って焼却灰の処理を行った。先ず、焼却灰１ｔに対し吊下式磁選機を用いて１５００Ｇで磁選を行い、鉄スクラップ等の磁着物を除去した。その後に、目開き２５ｍｍの篩にて粒径２５ｍｍ以上の固化灰を除去した。この固化灰は溶融工程で直接溶融炉へ投入した。更に焼却灰をロータリーキルンへ投入し、１２０℃で６０分間の乾燥処理を行った。乾燥後の焼却灰に対して２回目の磁選をドラム式磁選機で行った後、バインダー８０ｋｇ、粉コークス３０ｋｇを添加し混合してからブリケットに成型した。
【００４２】
そして、このブリケット４５０ｋｇとコークス５０ｋｇとを混合し、溶融炉へ投入した後、溶融処理を行った。溶融炉内で得られた溶湯は炉底にある排出口から約１３００℃で抜き出し、一定量ずつ受容器へ入れてから毎分１０℃の徐冷を行い、固化物を形成させた。
受容器内から固化物を脱型し、破砕、磁選及び比重選別を経て固化物内のスラグ分とメタル分を分離した。メタル分中に含まれるＡｕをＩＣＰ発光分光分析装置により測定したところ１５０ｇ／ｔ程度の品位であった。またスラグ相を４０ｍｍ程度に破砕することで、自然石に近い成分で構成される人工骨材が得られた。
【００４３】
（比較例１）
比較例１として、磁選工程、粒度選別工程を行わなかった以外は、実施例１と同様の操作を繰り返して、焼却灰からの貴金属の回収を試みた。この場合は、焼却灰を均一に搬送できないトラブルが発生した。また溶融不良が発生した（比較例１回目）。これらの問題を解消するため比較例１回目に対して１５％コークスを増量し、比較例１と同様の操作を行った。その結果得られたメタル相に含まれるＡｕは７０ｇ/ｔの品位に留まった。
【００４４】
以上の通り、実施例１と比較例１を比べると、磁選工程、粒度選別工程を好適に行うことで、冷却工程後に得られる固化物から回収される溶融メタル（貴金属）の品位が大きく向上し、且つ、自然石に近い成分で構成される人工骨材を得ることが可能であった。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、都市ごみや産業廃棄物などを焼却した際の焼却灰から貴金属を回収する貴金属回収方法に適用できる。
【符号の説明】
【００４６】
１…磁選工程
２…溶融工程
３…冷却工程
４…乾燥工程
５…乾燥後磁選工程
６…固化工程
６ａ…糊化工程
７…破砕工程
９…溶融メタル回収工程
４０…乾燥機
５０…焼却灰固化設備
６０…焼却灰混合調整設備
７０…焼却灰溶融設備
８０…破砕選別設備
９０…人工骨材搬出設備
１００…溶融排ガス処理設備
Ｋ…人工骨材
Ｓ…焼却灰
Ｙ…溶湯（溶融スラグ）
Ｙ１…固化物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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