(57)【要約】  【課題】重金属等を含む廃液等の被処理液から、それらを有価物である金属として回収する方法と装置に関し、被処理液から回収対象金属のみを有価物である金属として回収することができ、且つ回収対象金属以外の不純物を含有する可能性が少なく、回収率が高く回収対象金属の純度が高い回収方法と装置を提供することを課題とする。  【解決手段】回収すべき金属がイオン状態で含有されている被処理液をリアクター本体内に流入するとともに、該リアクター本体内に回収すべき金属よりもイオン化傾向が大きい金属からなる金属線を収容し、イオン化傾向の差異により前記被処理液中に含有される金属を前記金属線の表面に析出させ、その後、前記金属線に超音波発振体を接触させた状態で、該超音波発振体により前記金属線を振動させて前記金属線から前記析出した金属を剥離して回収することを特徴とする回収することを特徴とする。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回収すべき金属がイオン状態で含有されている被処理液をリアクター本体内に流入するとともに、該リアクター本体内に回収すべき金属よりもイオン化傾向が大きい金属からなる金属線（２）を収容し、イオン化傾向の差異により前記被処理液中に含有される金属を前記金属線（２）の表面に析出させ、その後、前記金属線（２）に超音波発振体（１５）を接触させた状態で、該超音波発振体（１５）により前記金属線（２）を振動させて該金属線（２）から前記析出した金属を剥離して回収することを特徴とする金属の回収方法。
【請求項２】
多数の金属線（２）で回収金属析出体（３）が構成されている請求項１記載の金属の回収方法。
【請求項３】
回収金属析出体（３）が、多数の金属線（２）を縦横に交差して構成された金網（４）を複数個具備して構成されている請求項２記載の金属の回収方法。
【請求項４】
回収金属析出体（３）がリアクター本体内に固定されている請求項２又は３記載の金属の回収方法。
【請求項５】
回収金属析出体（３）を構成する金属線（２）のうち、超音波発振体（１５）と接触する面を構成する金属線（２）が、回収すべき金属よりもイオン化傾向が小さい金属で構成されている請求項２乃至４のいずれかに記載の金属の回収方法。
【請求項６】
回収すべき金属がイオン状態で含有されている被処理液を流入するとともに、回収すべき金属よりもイオン化傾向が大きい金属からなる金属線（２）を収容して、イオン化傾向の差異により前記被処理液中に含有される金属を前記金属線（２）の表面に析出させる金属析出反応を行なうためのリアクター本体（１）と、前記金属線（２）に析出した金属を回収すべく、前記金属線（２）に接触させて該金属線（２）から前記析出した金属を剥離させるための超音波発振体（１５）とを具備することを特徴とする金属の回収装置。
【請求項７】
多数の金属線（２）で回収金属析出体（３）が構成されている請求項６記載の金属の回収装置。
【請求項８】
回収金属析出体（３）が、多数の金属線（２）を縦横に交差して構成された金網（４）を複数個具備して構成されている請求項７記載の金属の回収装置。
【請求項９】
回収金属析出体（３）がリアクター本体（１）内に固定されている請求項７又は８記載の金属の回収装置。
【請求項１０】
回収金属析出体（３）を構成する金属線（２）のうち、超音波発振体（１５）と接触する面を構成する金属線（２）が、回収すべき金属よりもイオン化傾向が小さい金属で構成されている請求項７乃至９のいずれかに記載の金属の回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属の回収方法とその装置、さらに詳しくは、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｕ（銅）、Ｓｎ（錫）、Ｉｎ（インジウム）、Ｇａ（ガリウム）等の重金属を含む廃液等の被処理液から、それらを有価物である金属単体あるいは合金として回収する方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、産業廃液には種々の金属が含有されていることがあり、それらを有価物である金属単体として回収することが試みられている。たとえば、メッキ工場廃液にはＮｉ、Ｃｕ、Ｚｎ等が含有され、半導体製造工場廃液には、Ｃｕ、Ｇａ等が含有され、液晶製造工場廃液にはＩｎ等が含有され、これらを金属単体あるいは合金として回収できれば、それらの金属を再利用すること等も可能となる。
【０００３】
重金属類を回収する廃液の処理技術として、従来では薬剤を用いた凝集沈殿処理、共沈処理等が一般に採用されており、濃度が低い場合には吸着剤を用いて金属類を除去することも行なわれている。また廃メッキ液からの金属回収では、鉄スクラップを廃メッキ液に投入し、Ｃｕ等の回収対象金属をセメンテーション法で回収する方法がある。たとえば共沈処理を利用する技術として下記特許文献１に係る発明がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１２６７５８号公報
【０００５】
しかしながら、薬剤を用いた凝集沈殿処理では、水酸化物の沈殿物がスラッジとして発生するという問題点がある。また鉄スクラップを廃メッキ液に投入し、セメンテーション法によりＣｕ等を析出させる方法では、析出したＣｕが鉄スクラップ表面を覆った時点で析出反応が終了し、鉄をＣｕでコーティングしたものが回収されることとなり、目的とする金属のみを回収対象金属として回収することができない。また回収率が低く純度も低いものしか得られないという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、廃液等の被処理液から回収の対象となる金属のみを有価物である金属単体あるいは合金として回収することができ、且つ回収対象金属以外の不純物を含有する可能性が少なく、回収率が高く回収対象金属の純度が高い回収方法と装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、金属の回収方法に係る請求項１記載の発明は、回収すべき金属がイオン状態で含有されている被処理液をリアクター本体内に流入するとともに、該リアクター本体内に回収すべき金属よりもイオン化傾向が大きい金属からなる金属線２を収容し、イオン化傾向の差異により前記被処理液中に含有される金属を前記金属線２の表面に析出させ、その後、前記金属線２に超音波発振体１５を接触させた状態で、該超音波発振体１５により前記金属線２を振動させて前記金属線２から前記析出した金属を剥離して回収することを特徴とする回収することを特徴とする。
【０００８】
また請求項２記載の発明は、請求項１記載の金属の回収方法において、多数の金属線２で回収金属析出体３が構成されていることを特徴とする。さらに請求項３記載の発明は、請求項２記載の金属の回収方法において、回収金属析出体３が、多数の金属線２を縦横に交差して構成された金網４を複数個具備して構成されている。さらに請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の金属の回収方法において、回収金属析出体３がリアクター本体内に固定されていることを特徴とする。さらに請求項５記載の発明は、請求項２乃至４のいずれかに記載の金属の回収方法において、回収金属析出体３を構成する金属線２のうち、超音波発振体１５と接触する面を構成する金属線２が、回収すべき金属よりもイオン化傾向が小さい金属で構成されていることを特徴とする。
【０００９】
さらに金属の回収装置に係る請求項６記載の発明は、回収すべき金属がイオン状態で含有されている被処理液を流入するとともに、回収すべき金属よりもイオン化傾向が大きい金属からなる金属線２を収容して、イオン化傾向の差異により前記被処理液中に含有される金属を前記金属線２の表面に析出させる金属析出反応を行なうためのリアクター本体１と、前記金属線２に析出した金属を回収すべく、前記金属線２に接触させて該金属線２から前記析出金属を剥離させるための超音波発振体１５とを具備することを特徴とする。
【００１０】
さらに請求項７記載の発明は、請求項６記載の金属の回収装置において、多数の金属線２で回収金属析出体３が構成されていることを特徴とする。さらに請求項８記載の発明は、請求項７記載の金属の回収装置において、回収金属析出体３が、多数の金属線２を縦横に交差して構成された金網４を複数個具備して構成されていることを特徴とする。さらに請求項９記載の発明は、請求項７又は８記載の金属の回収方法において、回収金属析出体３がリアクター本体１内に固定されていることを特徴とする。さらに請求項１０記載の発明は、請求項７乃至９のいずれかに記載の金属の回収方法において、回収金属析出体３を構成する金属線２のうち、超音波発振体１５と接触する面を構成する金属線２が、回収すべき金属よりもイオン化傾向が小さい金属で構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、上述のように、回収すべき金属を含有する廃液等の被処理液をリアクター本体内に流入するとともに、該リアクター本体内に金属線を収容し、イオン化傾向の差異により前記廃液中に含有される金属を前記金属線の表面に析出させ、その後、前記金属線に超音波発振体を接触させた状態で、該超音波発振体により前記金属線を振動させて前記金属線から前記析出した金属を剥離して回収する方法であるため、このような金属線を用いることで従来の鉄のスクラップを用いる方法に比べて反応のための金属の総表面積が増加し、析出反応速度が向上し、またある程度成長した析出金属を超音波振動により剥離させることで常に新しい金属表面を露出させ反応速度を維持することができるので、金属の回収効率を高めることができるという効果がある。
【００１２】
また金属線に超音波発振体を直接接触させるため、金属線に析出した金属を剥離するためのエネルギー効率も良好となる利点がある。すなわち、超音波発振体と金属線とが直接接触していないと、超音波発振体によるエネルギーは水を介して金属線に伝わることとなるが、超音波は、超音波発振体と水との界面において反射するため、超音波発振体から水への超音波の透過率は低くなる。さらに水から金属線にエネルギーが伝搬する際も同様に超音波の透過率が低いため、超音波発振体から金属線に伝わるエネルギーは非常に低いものとなる。
この点、上述のように超音波発振体と金属線とを接触させると、超音波は固体から固体へと伝搬することとなるため、固体から液体に超音波が伝搬する場合に比べると固体
同士の接触界面での超音波の反射は小さく、その結果、超音波の透過率は高くなり、エネルギー伝搬の効率も高くなるのである。
【００１３】
また、多数の金属線で回収金属析出体を構成した場合には、その金属線の組み立てを自在に変更することによって、リアクター本体内の被処理液の濃度に応じて回収金属析出体の形状を自在に変更することができる。さらに回収金属析出体が、多数の金属線を縦横に交差して構成された金網を複数個具備して構成されている場合には、リアクター本体内の被処理液の流通流路を均等にすることができるという効果がある。
【００１４】
さらに多数の金属線で回収金属析出体を構成し、その回収金属析出体をリアクター本体内に固定した場合には、金属線がリアクター本体から不用意に放出されるのが防止される。また金属線が固定されることになるので、超音波振動による析出金属の剥離効果が高まることになる。
【００１５】
さらに、上記のように多数の金属線で回収金属析出体を構成する場合であって、その回収金属析出体を構成する金属線のうち、超音波発振体と接触する面を構成する金属線を、回収すべき金属よりもイオン化傾向が小さい金属で構成した場合には、その超音波発振体と接触する面となる金属線を構成する金属が被処理液中へ溶出することがなく、従って金属線への回収対象金属の析出反応が進んでも、金属線と超音波発振体との接着が不良となって超音波発振体が金属線から不用意に外れることがない。
また、金属線と超音波発振体の接触状態が悪化することがないので、超音波発振体から発振される超音波は確実に金属線に伝達されることとなり、その結果、超音波伝達のロスが少なく、エネルギー効率が大きく低下することを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面に従って説明する。
（実施形態１）
本実施形態の金属の回収装置は、図１及び図２に示すように、縦長のリアクター本体１を具備したものである。本実施形態では被処理液として廃液を対象とする場合について説明する。前記リアクター本体１は、上下の全体で断面積が同じとなるように形成されている。
【００１７】
リアクター本体１の下部側には、処理対象である廃液を流入するための流入用チャンバー７（図示せず）が設けられているとともに、リアクター本体１の上部側に上部チャンバー９が設けられている。上部チャンバー９は、回収された金属を排出するための部分である。
【００１８】
上部チャンバー９は、図１及び図２に示すように浅い円筒状に形成されており、流入用チャンバー７は、図３及び図４に示すように、中央筒部２０と、該中央筒部２０に連通して左右に設けられた側筒部２１、２１とからなる形状に形成されている。
【００１９】
また上部チャンバー９は、図２に示すように内筒９ａ及び外筒９ｂで構成されており、
同図のように内筒９ａがリアクター本体１の上部に外嵌合されることによって、上部チャンバー９がリアクター本体１に取り付けられている。そして、上部チャンバー９の下部であって、前記内筒９ａと外筒９ｂとの間の位置に、回収されたフレーク状や微粒子状の金属を排出するための排出管１０が取り付けられている。このように構成されている結果、リアクター本体１の内部を上向きに流通する被処理液は、内筒９ａの上部開口部から、外筒９ｂと内筒９ａ間に溢流し、前記排出管１０から外部に排出されることとなる。
【００２０】
さらに、前記流入用チャンバー７の側筒部２１、２１の先端側にそれぞれ流入管８、８が設けられている。そして、流入用チャンバー７の側筒部２１、２１には邪魔板２２、２３が２条ずつ縦方向に設けられており、流入管８、８から流入される被処理液が、これらの邪魔板２２、２３によって流れが乱されるように構成されている（図３、４）。
【００２１】
さらにリアクター本体１の内部には、金属線２が収容されている。より具体的には図５に示すように、多数の金属線２でメッシュ状に構成された回収金属析出体３がリアクター本体１の内部に固定して設けられている。その固定手段は特に限定されるものではなく、たとえば固定部材を介して内壁面に取り付ける手段、或いはリアクター本体１の
略中央に杆状体を立設させ、その杆状体に回収金属析出体３を掛止する等の手段によって固定することが考えられ、従来公知の種々の固定手段を採用することが可能である。
【００２２】
この回収金属析出体３は、図６に示すように、金属線２を縦横に交差させて矩形のプレート状に形成した複数枚の金網４を略等間隔且つ平行に配置し、さらにこれら複数の金網４と直交する方向であって該複数の金網４の上部に、別の同形状の金網４が取り付けられることによって構成されている。そして、前記回収金属析出体３は、前記複数の金網４によって全体がブロック状かつ立体的なメッシュ状に形成されたものである。さらに、前記平行に配置された複数の金網４のうち、端部側の金網４は、他の金網４に比べて長く形成され、他の金網４より長く形成された部分が延長片４ａとして形成されている。このように延長片４ａが形成されることでリアクター本体１へ回収金属析出体３を固定するのが容易となる。すなわち、上述のようにリアクター本体１の内壁面に固定部材を介して回収金属析出体３を取り付ける場合、リアクター本体１の略中央に杆状体を立設させ、その杆状体に回収金属析出体３を掛止する場合等、いずれの固定手段を採用する場合であっても、上記のような延長片４ａが形成されていることで、回収金属析出体３を固定する際の利便性が図られることとなる。そして、延長片４ａを有する長い金網４の側面側には、超音波発振体１５が取り付けられている。
【００２３】
さらに本実施形態の金属の回収装置は、上記リアクター本体１の他に、図５に示すように、フィルター５及びポンプ６を具備している。そしてリアクター本体１の排出管１０とフィルター５間、フィルター５とポンプ６間、及びポンプ６とリアクター本体１の流入管８間には、それぞれ流路１１、１２、１３が設けられている。尚、この図５においては、排出管１０と流入管８とは模式的に示しており、上部チャンバー９及び流入用チャンバー７は図示していない。
【００２４】
本実施形態では、回収金属析出体３の金属線２を構成する金属としてアルミニウム（Ａｌ）又は亜鉛（Ｚｎ）が用いられるが、その回収金属析出体３において超音波発振体１５を取り付ける部分となる面、すなわち上記延長片４ａを有する端部側の金網４を構成する金属としては、上記Ａｌ又はＺｎに代えて銅（Ｃｕ）が用いられている。また処理対象となる廃液としては、インジウム（Ｉｎ）イオンを含有するフラット・パネル・ディスプレイ（ＦＰＤ）製造工場廃液等が用いられる。この場合には、Ｉｎが金属として回収されることになる。
【００２５】
そして、このような構成からなる金属の回収装置によって金属を回収する方法について説明すると、先ず処理対象である廃液を流入管８から流入用チャンバー７を介してリアクター本体１内に流入する。この場合において、流入用チャンバー７は、上述のように中央筒部２０と側筒部２１、２１とで構成され、側筒部２１、２１には邪魔板２２、２３が２条ずつ縦方向に設けられているため、側筒部２１に対して横向きに取り付けられている流入管８、８から流入する廃液は、横方向に一気に流入するのではなく、縦方向に設けられた邪魔板２２、２３に沿って側筒部２１内を上下に交互に流れながら中央筒部２０内に流入し、その中央筒部２０からリアクター本体１に向かって上向きに流通することとなる。従って、流入管８、８から流入される廃液は、邪魔板２２、２３によって流れが乱され、偏流を生じさせずにリアクター本体１内を上向きに流通し易い状態となる。また、必要があれば、流入チャンバー７内に、たとえば円筒状のかごにガラス或いはセラミック製のボールを入れたものを設置することができ、これによって、より確実に偏流を防ぐことが可能となる。
【００２６】
そして廃液がリアクター本体１内を流通すると、廃液中に含有されているＩｎと、金属線２を構成するＺｎ又はＡｌとのイオン化傾向の相違に基づく、いわゆるセメンテーション反応を生じさせる。これをより詳細に説明すると、各金属イオンの還元反応は次式のとおりであり、各金属イオンの標準電極電位（Ｅ°）をそれぞれに示している。
【００２７】
Ｉｎ3+＋３ｅ→Ｉｎ  …（１）      −０．３４Ｖ
Ｚｎ2+＋２ｅ→Ｚｎ  …（２）      −０．７６Ｖ
Ａｌ3+＋３ｅ→Ａｌ  …（３）      −１．６６Ｖ
Ｃｕ2+＋２ｅ→Ｃｕ  …（４）      ＋０．３４Ｖ
【００２８】
上記（１）〜（４）からも明らかなように、Ｉｎ3+に比べて、Ｚｎ2+やＡｌ3+の標準還元電位が小さい。換言すれば、Ｉｎに比べて、ＺｎやＡｌのイオン化傾向が大きいことになる。そのため、上記のような廃液の流通によって、イオン化傾向の大きいＺｎやＡｌがＺｎ2+或いはＡｌ3+となって廃液中に溶出し、それとともに廃液中に含有されていたＩｎ3+がＩｎとなって、ＺｎやＡｌの粒子の表面上に析出する。
【００２９】
また、超音波発振体１５を取り付けて該超音波発振体１５との接触面となる金網４を構成する金属線はＣｕで構成されているが、上記（１）、（４）からも明らかなように、Ｉｎ3+に比べて、Ｃｕ2+の標準還元電位が大きい。換言すればＩｎに比べてＣｕのイオン化傾向が小さいことになる。そのため、上記のような廃液の流通によって金属線を構成するＣｕが廃液中へ溶出することがなく、Ｉｎの析出反応が進んでも、金属線２と超音波発振体１５の接着状態が不良となって超音波発振体１５が金網４を構成する金属線２から不用意に外れることがない。この結果、析出反応が進んでも、金属線と超音波発振体の接触状態が悪化することがなく、超音波発振体１５から発振される超音波は確実に回収金属析出体３に伝達されることとなり、その結果、超音波伝達のロスが少なく、エネルギー効率が大きく低下することを抑制することができる。
【００３０】
このようなセメンテーション反応によってＩｎをＺｎ金属線或いはＡｌ金属線の表面上に析出させた後、超音波発振体１５を作動させて該超音波発振体１５が取り付けられた
端部側の長い金網４を振動させる。これによって、その端部側の金網４の振動が他の金網４にも伝達され、それによって回収金属析出体３の全体が振動することとなる。このように回収金属析出体３を振動させることによって、析出したＩｎが回収金属析出体３を構成している金属線２から強制的に剥離されることとなる。この場合、超音波発振体１５は、連続的に作動させることも可能であるが、連続的に作動させると超音波発振体が発熱し、超音波発振体を長時間作動させることが困難になるおそれがある。また超音波発振体１５を連続的に作動させると、析出した金属（Ｉｎ）が成長してある程度の大きさになる前に順次剥離され、その結果、ある程度の大きさの析出金属が得られないおそれがある。この点、超音波発振体を間欠的に作動させると、析出する金属がある程度大きくなるまで不用意に剥離されるおそれが少ないので、剥離した金属の分離が容易になる。従って、超音波発振体１５の作動は間欠的に行なうのが好ましい。この場合の間欠的な作動は、たとえば１０ＯＮ、３０秒ＯＦＦ等によって行なう。
【００３１】
上述のように超音波発振体１５による振動力を付与する結果、回収金属析出体３を構成する金属線２の全体に振動が伝達されて、該金属線２に析出したＩｎが金属線２から剥離され、剥離されたＩｎは、上部チャンバー９から排出管１０を経てリアクター本体１の外部に排出され、回収されることとなるのである。
【００３２】
この場合において、本実施形態では、回収対象金属を析出させるための回収金属析出体３を多数の金属線２で構成しているので、たとえば亜鉛のスクラップを用いるような場合に比べると、セメンテーション反応を生じさせるための金属（Ｚｎ又はＡｌ）の表面積が増加し、Ｉｎの析出反応の速度が向上することとなる。
【００３３】
また、ある程度成長した金属の析出が認められた後に、上記のような超音波発振体１５を作動させて金網４を振動させることによって、常に新しい金属線２の表面を露出させ、反応速度を維持することができる。また、従来行われていた亜鉛のスクラップを投入するような方法に比べると、剥離した析出金属中にはＩｎ以外の不純物が非常に少ないものとなる。
【００３４】
さらに回収金属析出体３が、金属線２を縦横に交差させて構成された金網４を複数個具備させ、全体がメッシュ状に形成されているので、金属線２間の網目の空隙面積が全体においてほぼ均等であり、その結果、被処理液の流れに偏りが生ずるおそれもなく、リアクター本体内の被処理液の流通流路を均等にすることができる。
【００３５】
さらに回収金属析出体３がリアクター本体１内に固定して設けられているので、金属線がリアクター本体１から不用意に放出されるのが防止され、また金属線が固定されることになるので、超音波振動による析出金属の剥離効果が高まることになる。さらに金属線がリアクター本体１から不用意に放出されないため、回収した金属への析出体の混入を低減できる。
【００３６】
（実施形態２）
本実施形態では、対象となる廃液の種類が上記実施形態１と相違する。すなわち、本実施形態では廃液としてＣｕ、Ｓｎ等の金属イオンを含有する金属表面処理工場廃液を用いており、この点で、Ｉｎイオンを含有するＦＰＤ製造工場廃液を対象とする実施形態１の場合と相違している。金属線２で構成される回収金属析出体３としては、上記実施形態１と同じ構造のものを用いる。回収金属析出体３を構成している金属線２としてはＺｎからなるものが用いられ、超音波発振体１５を取り付ける端部側の金網４を構成する金属線２としては銅（Ｃｕ）からなるものが用いられる。本実施形態ではＣｕ、Ｓｎ等の金属イオンを含有する廃液が用いられるので、Ｃｕ、Ｓｎが金属として回収されることになる。
【００３７】
そして廃液中に含有されているＣｕ、Ｓｎ等の金属と、金属線２を構成するＺｎとのイオン化傾向の相違に基づく、いわゆるセメンテーション反応を生じさせる。これをより詳細に説明すると、Ｓｎイオンの還元反応は次式（５）のとおりであり、また標準電極電位（Ｅ°）も示している。
【００３８】
Ｓｎ2+＋２ｅ→Ｓｎ  …（５）      −０．１４Ｖ
【００３９】
上記（２）、（４）、（５）式からも明らかように、Ｃｕ2+、Ｓｎ2+に比べて、Ｚｎ2+の標準還元電位が最も小さい。換言すれば、Ｃｕ、Ｓｎに比べて、Ｚｎのイオン化傾向が最も大きいことになる。そのため、上記のような廃液の流通によって、イオン化傾向の大きいＺｎがＺｎ2+となって（上記（２）式と逆の反応）廃液中に溶出し、それとともに廃液中に含有されていたＣｕ2+、Ｓｎ2+がＣｕ、Ｓｎとなって、Ｚｎの金属線２の表面上に析出する。
【００４０】
このようにして析出されたＣｕ、Ｓｎを超音波発振体１５によって剥離させる作用等は上記実施形態１と同じであるため、その詳細な説明は省略する。このようにして剥離されたＣｕ、Ｓｎは、上部チャンバー９から排出管１０を経てリアクター本体１の外部に排出され、金属（本実施形態の場合は、ＣｕとＳｎの合金）として回収されることとなるのである。
【００４１】
尚、本実施形態においても、回収金属析出体３における超音波発振体１５の取付部分となる端部側の金網４を構成する金属線２がＣｕで構成されているので、その超音波発振体との接触面を構成する金属（Ｃｕ）が被処理液中へ溶出することがなく、超音波発振体１５が回収金属析出体３から不用意に離脱するのが防止され、また接着が不良となることによる超音波のエネルギー伝達の低下も防止される。すなわち本実施形態では、上記実施形態１とは対象となる廃液の種類が異なり、Ｃｕ2+、Ｓｎ2+が含有されているが、その含有されている金属のうちの１つは上記端部側の金網４を構成する金属（Ｃｕ）と同種のものであり、また他の１つのＳｎ2+は、上記（４）、（５）式からも明らかなように、Ｃｕ2+よりも標準還元電位が小さく、従ってＳｎに比べてＣｕのイオン化傾向が小さいので、本実施形態においても端部側の金網４を構成する金属が溶出することもないのである。
【００４２】
（実施形態３）
本実施形態では、図７に示すように、リアクターが２個配設されており、その点で１個のみからなる実施形態１及び２の場合と相違する。すなわち、本実施形態では、１段目のリアクター本体１ａの後段側であって２段目のリアクター本体１ｂの前段側にフィルター１７が設けられ、さらに２段目のリアクター本体１ｂの後段側にフィルター１８が設けられている。フィルターとしては、例えば、カートリッジフィルター、ドラムフィルター等が用いられる。また、フィルターに代えて、ベルトプレス、フィルタープレス等の固液分離手段を用いることも可能である。
【００４３】
本実施形態においては、たとえば対象となる廃液にＣｕとＳｎが含有されている場合、１段目のリアクター本体１ａには鉄（Ｆｅ）からなる金属線２を具備させ、その金属線２
にＣｕを析出させて１段目のフィルター１７でＣｕを回収し、２段目のリアクター本体１ｂにはＺｎからなる金属線２を具備させ、その金属線２にＳｎを析出させて２段目のフィルター１８でＳｎを回収するようなことが可能となる。
【００４４】
ここで、それぞれのリアクター本体１ａ、１ｂに具備されている金属線２は、上記実施形態１、２と同様に回収金属析出体３を構成するものであり、またその回収金属析出体３の構成も該実施形態と同様のものである。すなわち、リアクター本体１ａ内で固定されている回収金属析出体３の端部側の金網４を構成する金属線２はＣｕで構成され、それ以外の部分を構成する金属線２はＦｅで構成されている。またリアクター本体１ｂ
内で固定されている回収金属析出体３の端部側の金網４を構成する金属線２はＣｕで構成され、それ以外の部分を構成する金属線２はＺｎで構成されている。
【００４５】
尚、鉄（Ｆｅ）イオンの還元反応と標準電極電位は次のとおりである。
Ｆｅ2+＋２ｅ→Ｆｅ  …（６）      −０．４４Ｖ
これに対して、ＣｕやＳｎの還元反応や標準電極電位は、上記（４）、（５）式のとおりであり、標準電極電位の数値がＦｅはＣｕやＳｎよりも小さく、従って、Ｆｅのイオン化傾向はＣｕやＳｎのイオン化傾向よりも大きいため、理論上はＦｅからなる金属線２にＣｕやＳｎが析出することとなるが、そのイオン化傾向の差は、ＦｅとＳｎとの差よりもＦｅとＣｕとの差の方がはるかに大きく、従って１段目のリアクター本体１ａにおいては、Ｃｕが優先的にＦｅからなる金属線２に析出することとなる。
【００４６】
一方、上記（２）式で示されている標準電極電位の数値から、Ｚｎのイオン化傾向はＣｕ、Ｓｎのイオン化傾向よりも大きく、従って２段目のリアクター本体１ｂにおいては、Ｃｕ、ＳｎともにＺｎからなる金属線２に析出するはずであるが、Ｃｕはすでに１段目のリアクター本体１ａのＦｅからなる金属線２に析出しているので、２段目のリアクター本体１ｂにおいては、Ｓｎが主としてＺｎからなる金属線２に析出することとなるのである。従って、本実施形態では、異なる２種の金属線２を用いて廃液から２種の金属を選択的に回収することができるという利点がある。
【００４７】
尚、本実施形態においても、回収金属析出体３において超音波発振体１５を取り付ける金網４を構成する金属線２として、廃液中の含有金属の１つであるＳｎよりもイオン化傾向が小さく、また他の１つ含有金属と同種の金属であるＣｕを用いているので、廃液中のセメンテーション反応により超音波発振体１５の取付部分の金網４を構成する金属が溶出することが好適に防止されることとなる。
【００４８】
（実施形態４）
本実施形態では、図８に示すようにリアクターが３個配設されており、その点で１個のみからなる実施形態１や２個配設されていた実施形態３の場合と相違する。本実施形態では、これら３個のリアクター本体１ａ、リアクター本体１ｂ、リアクター本体１ｃの後段側にフィルター１７、フィルター１８、フィルター１９が設けられている。本実施形態では、上記実施形態３と同様に１段目のリアクター本体１ａにＦｅからなる金属線２が具備され、２段目のリアクター本体１ｂにＺｎからなる金属線２が具備されるが、３段目のリアクター本体１ｃではＡｌからなる金属線２が具備される。
【００４９】
本実施形態を、上記実施形態３と同様にＣｕとＳｎが含有されている廃液に適用すると、
１段目のリアクター本体１ａでは実施形態３と同様にＦｅからなる金属線２にＣｕが析出されて１段目のフィルター１７でＣｕが回収され、２段目のリアクター本体１ｂにおいても実施形態３と同様にＺｎからなる金属線２にＳｎが析出されて２段目のフィルター１８でＳｎが回収される。
【００５０】
しかしながら、３段目のリアクター本体１ｃにおいては、実施形態３からは予期できない作用が生じる。すなわち、上記のように１段目のリアクター本体１ａでセメンテーション反応により溶出したＦｅと、２段目のリアクター本体１ｂでセメンテーション反応により溶出したＺｎは、３段目のリアクター本体１ｃに具備されているＡｌからなる金属線２に析出する。
【００５１】
この点をより詳細に説明すると、１段目のリアクター本体１ａに具備されている金属線２を構成するＦｅと、２段目のリアクター本体１ｂに具備されている金属線２を構成するＺｎは、上述のように回収対象金属よりもイオン化傾向が大きいが、上記（２）、（３）、（６）式で示される標準電極電位の数値の比較から、Ａｌのイオン化傾向は、Ｆｅ、Ｚｎのイオン化傾向よりさらに大きいことは明らかである。従って、１段目のリアクター本体１ａで溶出したＦｅと、２段目のリアクター本体１ｂで溶出したＺｎは、ともに３段目のリアクター本体１ｃでＡｌからなる金属線２に析出されることとなるのである。そして、Ａｌからなる金属線２によってＦｅ−Ｚｎの合金として回収することが可能となる。
【００５２】
従って、１段目のリアクター本体１ａと２段目のリアクター本体１ｂでそれぞれ溶出したＦｅとＺｎとを、後段で凝集沈殿させる等の作業が不要となり、スラッジ発生量を抑制することが可能となる。尚、３段目のリアクター本体１ｃではＡｌが溶出するが、３価のＡｌは２価のＺｎやＦｅより少ない溶出量で済み、Ａｌの比重も軽く、スラッジ重量を減少させることができることから、スラッジ発生量が増大することはない。
【００５３】
さらに本実施形態においても、上記各実施形態と同様に超音波発振体１５が取り付けられる金網４を構成する金属線２にＣｕが用いられる。より具体的に説明すると、１段目のリアクター本体１ａ内の回収金属析出体３はＦｅで構成され、２段目のリアクター本体１ｂ内の回収金属析出体３はＺｎで構成され、３段目のリアクター本体１ｃ内の回収金属析出体３はＡｌで構成されているが、それら３つのいずれの回収金属析出体３も、端部側の金網４を構成する金属線２はＣｕで構成されている。従って、本実施形態においても、廃液中のセメンテーション反応により超音波発振体１５の取付部分の金網４を構成する金属が溶出することが好適に防止されるのである。
【００５４】
（その他の実施形態）
尚、上記実施形態では、廃液（被処理液）としてＩｎイオンを含有するＦＰＤ製造工場廃液や、Ｃｕ、Ｓｎのイオンを含有する金属表面処理工場の廃液に適用する場合について説明したが、対象となる廃液の種類はこれに限定されるものではなく、メッキ工場廃液、半導体製造工場廃液等に適用することも可能である。また被処理液として、本発明においては廃液を用いることを主眼としているが、廃液以外の被処理液、たとえば金属含有液に酸等の薬品を用いて回収すべき金属を溶解してイオン化した水溶液に適用可能である。この場合、かかる金属含有液として、廃液を用いることもむろん可能である。
【００５５】
従って、回収の対象となる金属の種類も該実施形態のＩｎ、Ｃｕ、Ｓｎに限らず、たとえばＮｉ、Ｇａ、Ｚｎ等を回収の対象とすることも可能であり、回収対象金属の種類は問わない。また、金属線２で構成される回収金属析出体３の形状も上記各実施形態に限定されるものではなく、その形状は問わない。さらに回収金属析出体３は上記実施形態のようにリアクター本体１に固定してもよく、また固定させずにリアクター本体１内の被処理液中に浮遊させてもよい。
【００５６】
さらに上記実施形態では、金属線２を縦横に交差させて矩形のプレート状に形成した複数枚の金網４を略等間隔且つ平行に配置し、さらにこれら複数の金網４と直交する方向であって該複数の金網４の上部に、別の同形状の金網４を取り付け、さらに前記複数の金網４のうち、端部側の金網４を他の金網４に比べて長く形成することによって、回収金属析出体３が構成されていたが、回収金属析出体３の構成は該実施形態に限定されるものではない。
【００５７】
ただし、該実施形態のように同じ寸法の金網４が複数具備されていると、超音波発振体１５からの振動が複数の金網４に均等に伝達され、その結果、回収金属析出体３の全体に効率的に振動が伝達されて、析出された回収対象金属の剥離作用が良好となるという好ましい効果が得られる。また該実施形態では、超音波発振体１５が取り付けられる端部側の金網４が他の金網４に比べて長く形成されているので、その端部側の金網４の面積は大きく形成されることとなり、その面積の大きい分、振動が大きくなるので、発振部分の金網４の振動力が全体に効率的に伝達されることとなる。
【００５８】
さらに、上記実施形態では多数の金属線２で回収金属析出体３を構成し、この回収金属析出体３に回収対象金属を析出させることとしたが、このような回収金属析出体３を構成することは本発明に必須の条件ではなく、たとえば多数の金属線２をそのままリアクター本体１内の被処理液中に浮遊させてもよい。要は回収対象金属よりもイオン化傾向が大きい金属からなる金属線２が、リアクター本体１内に収容されていればよいのである。
【００５９】
ここで「収容する」とは、上記のように金属線２で回収金属析出体３を構成し、リアクター本体１に固定して設けること、又は回収金属析出体３を構成してリアクター本体１内の被処理液に浮遊させ、若しくは金属線２で金網４を構成してリアクター本体１内の被処理液に浮遊させ、若しくは金属線２のままの状態でリアクター本体１内の被処理液に浮遊させるようなことを広く含む意味である。従って金属線２は、被処理液がリアクター本体１内に流入される前に固定して収容されていてもよく、また被処理液が流入されるのと同時に収容されてもよく、さらには被処理液が流入された後に金属線２が添加されて収容されてもよい。
【００６０】
さらに、上記実施形態では、回収金属析出体３を構成する複数の金網４のうち、端部側の金網４の側面側に超音波発振体１５を取り付けたが、超音波発振体１５を取り付ける場所は該実施形態に限定されるものではない。たとえば、延長片４ａの上端部や、下端部に取り付けてもよく、また、リアクター本体１の壁面に超音波発振体１５を取り付けるとともに、その超音波発振体１５の先端側をリアクター本体１の内部に臨出させ、その臨出した超音波発振体１５の先端側を、金属線２で構成される回収金属析出体３や金網４に接触させ、或いは金属線２自体に接触するように構成することも可能である。要は、金属線２に接触して超音波発振体１５が設けられていればよいのである。
【００６１】
また、超音波発振体１５から発振する超音波の周波数も特に限定されないが、２０ｋＨｚ以上、数ＭＨｚ以下の周波数のものを好適に利用できる。２０ｋＨｚ以下であると、騒音の問題があり、また数ＭＨｚ以上であると、減衰性が高くなりエネルギーをロスするおそれがあるためである。
【００６２】
さらに、上記実施形態では、超音波発振体１５を取り付ける回収金属析出体３の接触面となる金網４を構成する金属線２にＣｕを用いたが、これに限らず、たとえばステンレスや各種金属の合金等を用いることも可能である。要は、回収対象金属よりもイオン化傾向の小さいものであれば、超音波発振体１５との接触面を構成する金属線２に用いることができる。
【００６３】
尚、回収対象金属よりもイオン化傾向の小さい金属を、上記のように超音波発振体１５との接触面を構成する金属線２の構成部材として用いることで、上述のようにセメンテーション反応によって被処理液中に析出することがなく、超音波発振体１５の不用意な離脱が防止できるという好ましい効果が得られるが、このように超音波発振体１５との接触面を構成する金属線２のみを、他の部分の金属線２と異なる金属を用いて回収対象金属よりもイオン化傾向の小さい金属とすることは本発明に必須の事項ではなく、
他の部分の金属線２と同種の金属を用いてもよい。従って、回収金属析出体３は、その全体を同じ金属で構成してもよい。
【００６４】
さらに、本実施形態ではリアクター本体１内に固定させ易いように、超音波発振体１５との接触面を構成する金網４に延長片４ａを設ける構成としたが、これに限定されず、
複数の金網４をすべて同じ長さとしても良い。
【００６５】
さらに、該実施形態では、金属線は、金属単体を利用したが、合金であってもよい。合金としては、鉄−アルミニウム合金、カルシウム−シリコン合金等を用いることができる。
【００６６】
さらに、上記実施形態１では、リアクター本体１の断面積が全体で略同じになるように形成したが、このようにリアクター本体１を形成することは本発明に必須の条件ではなく、たとえばリアクター本体１の上部に向かうほど断面積が大きくなるように形成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】一実施形態としての金属の回収装置の概略斜視図。
【図２】同実施形態の金属の回収装置の概略断面図。
【図３】同実施形態の金属の回収装置における流入用チャンバーの概略平面図。
【図４】図３のＡ−Ａ線拡大断面図。
【図５】同実施形態の金属の回収装置の概略ブロック図。
【図６】回収金属析出体を示す斜視図。
【図７】他実施形態の金属の回収装置の概略ブロック図。
【図８】他実施形態の金属の回収装置の概略ブロック図。
【符号の説明】
【００６８】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ…リアクター本体
２…金属線          ３…回収金属析出体
４…金網          １５…超音波発振体
【図１】
2007224385.tif 000003
【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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