特開 2023-167373 有価物回収装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023167373

(43)【公開日】2023-11-24

(54)【発明の名称】有価物回収装置

(51)【国際特許分類】

   C25B 9/00 20210101AFI20231116BHJP

   C25B 1/01 20210101ALI20231116BHJP

   C25B 9/23 20210101ALI20231116BHJP

【ＦＩ】

C25B9/00 Z

C25B1/01 Z

C25B9/23

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022078518

(22)【出願日】2022-05-12

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001092

【氏名又は名称】弁理士法人サクラ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】金村 祥平

(72)【発明者】

【氏名】柳生 基茂

【テーマコード（参考）】

4K021

【Ｆターム（参考）】

4K021AB25

4K021BA05

4K021CA08

4K021CA09

4K021CA15

4K021DB53

4K021DC15

(57)【要約】

【課題】電気化学セルブロックから有価物を効率的に回収することを容易に実現可能な有価物回収装置を提供する。
【解決手段】実施形態の有価物回収装置において、反応容器は、電気化学セルブロックを収容する収容空間が内部に形成されている。溶解液供給配管は、収容空間に溶解液を供給するように反応容器に設けられている。溶解液排出配管は、収容空間から溶解液を排出するように反応容器に設けられている。一対の導電部は、収容空間に収容された電気化学セルブロックに電気的に接続される。実施形態の有価物回収装置では、収容空間において溶解液に浸漬された電気化学セルブロックに、一対の導電部を介して、電圧を印加する電解処理を実施することによって、電気化学セルブロックから有価物を溶解液に溶解させる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料極と空気極とが電解質膜を挟むように積層方向に積層された電気化学セルを有する電気化学セルブロックから金属の有価物を回収するための有価物回収装置であって、
前記電気化学セルブロックを収容する収容空間が内部に形成されている反応容器と、
前記収容空間に溶解液を供給するように前記反応容器に設けられた溶解液供給配管と、
前記収容空間から前記溶解液を排出するように前記反応容器に設けられた溶解液排出配管と、
前記収容空間に収容された前記電気化学セルブロックに電気的に接続される一対の導電部と
を有し、
前記収容空間において前記溶解液に浸漬された前記電気化学セルブロックに、前記一対の導電部を介して、電圧を印加する電解処理を実施することによって、前記電気化学セルブロックから前記有価物を前記溶解液に溶解させる、
有価物回収装置。

【請求項2】

前記電気化学セルブロックは、
前記燃料極に連通している燃料極ガス流路と、
前記空気極に連通している空気極ガス流路と
を含み、
前記燃料極ガス流路および前記空気極ガス流路は、延在し、前記燃料極ガス流路および前記空気極ガス流路が延在する延在方向が前記積層方向に対して直交する方向に沿っており、
前記電気化学セルブロックが収容空間に収容されたときに、前記溶解液供給配管と前記溶解液排出配管とが、前記延在方向において、前記電気化学セルブロックを挟むように前記反応容器に設置されている、
請求項１に記載の有価物回収装置。

【請求項3】

前記電気化学セルブロックは、
前記燃料極に連通する燃料極ガス流路と、
前記空気極に連通する空気極ガス流路と
を含み、
前記燃料極ガス流路および前記空気極ガス流路は、延在し、前記燃料極ガス流路が延在する燃料極流路延在方向および前記空気極ガス流路が延在する空気極流路延在方向が前記積層方向に対して直交する方向に沿っていると共に、前記燃料極流路延在方向と前記空気極流路延在方向とが互いに直交しており、
前記溶解液供給配管は、
前記電気化学セルブロックが収容空間に収容されたときに、前記燃料極流路延在方向において前記燃料極ガス流路の一端側に位置するように前記反応容器に設置されている第１の溶解液供給配管と、
前記電気化学セルブロックが収容空間に収容されたときに、前記空気極流路延在方向において前記空気極ガス流路の一端側に位置するように前記反応容器に設置されている第２の溶解液供給配管と
を含み、
前記溶解液排出配管は、
前記電気化学セルブロックが収容空間に収容されたときに、前記燃料極流路延在方向において前記燃料極ガス流路の他端側に位置するように前記反応容器に設置されている第１の溶解液排出配管と、
前記電気化学セルブロックが収容空間に収容されたときに、前記空気極流路延在方向において前記空気極ガス流路の他端側に位置するように前記反応容器に設置されている第２の溶解液排出配管と
を含む、
請求項１に記載の有価物回収装置。

【請求項4】

前記収容空間において前記一対の導電部が挟むように設置された前記電気化学セルブロックを押し付けるための押付治具
を備える、
請求項１に記載の有価物回収装置。

【請求項5】

前記電解処理の実施によって生ずるガスを排出するように前記反応容器に設けられたガス排出配管
を備える、
請求項１から４のいずれかに記載の有価物回収装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、有価物回収装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電気化学セルブロックは、水素極と酸素極とが電解質膜を挟むように構成された電気化学セルを複数有し、複数の電気化学セルが積層されている。

【0003】

電気化学セルは、燃料電池セルおよび電解セルとして利用可能である。電気化学セルが燃料電池セルとして使用される場合には、高温条件下において、たとえば、水素極に供給された水素と、酸素極に供給された酸素とが、電解質膜を介して反応することで、電気エネルギーが得られる。これに対して、電気化学セルが電解セルとして使用される場合には、たとえば、高温条件下で、水（水蒸気）を電解することによって、水素極において水素が発生し、酸素極において酸素が発生する。

【0004】

電気化学セルにおいて、水素極および酸素極は、触媒として、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、コバルト（Ｃｏ）等の高価な有価物を含む。このため、電気化学セルから有価物を回収するために、さまざまな技術が提案されている。例えば、焼却灰に含まれる有価物成分を強酸化性溶液に溶解させることによって分離して回収することが提案されている。また、電解によって有価物成分を回収することが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第１６２６０３６号

【特許文献2】特許第６６５２５１８号

【特許文献3】特許第６６５２４５４号

【特許文献4】特許第６１０９７６９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記のような電気化学セルを含む電気化学セルブロックから有価物を効率的に回収することが要求されている。

【0007】

したがって、本発明が解決しようとする課題は、電気化学セルブロックから有価物を効率的に回収することを容易に実現可能な有価物回収装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態の有価物回収装置は、燃料極と空気極とが電解質膜を挟むように積層方向に積層された電気化学セルを有する電気化学セルブロックから金属の有価物を回収するための有価物回収装置であって、反応容器と溶解液供給配管と溶解液排出配管と一対の導電部とを有する。反応容器は、電気化学セルブロックを収容する収容空間が内部に形成されている。溶解液供給配管は、収容空間に溶解液を供給するように反応容器に設けられている。溶解液排出配管は、収容空間から溶解液を排出するように反応容器に設けられている。一対の導電部は、収容空間に収容された電気化学セルブロックに電気的に接続される。実施形態の有価物回収装置では、収容空間において溶解液に浸漬された電気化学セルブロックに、一対の導電部を介して、電圧を印加する電解処理を実施することによって、電気化学セルブロックから有価物を溶解液に溶解させる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、第１実施形態に係る有価物回収装置が金属の有価物を回収する電気化学セルブロック１の一部を模式的に示す図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る有価物回収装置２を模式的に示す図である。

【図3】図３は、第１実施形態に係る有価物回収装置２を模式的に示す図である。

【図4】図４は、第１実施形態において、電気化学セルブロック１から金属の有価物を回収する方法を示すフロー図である。

【図5】図５は、第１実施形態の変形例に係る有価物回収装置２を模式的に示す図である。

【図6】図６は、第２実施形態に係る有価物回収装置２を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

＜第１実施形態＞
［Ａ］電気化学セルブロック１の構成
図１は、第１実施形態に係る有価物回収装置が金属の有価物を回収する電気化学セルブロック１の一部を模式的に示す図である。

【0011】

図１において、縦方向は、鉛直方向ｚに沿っており、横方向は、第１水平方向ｘに沿っており、紙面に直交する方向は、第２水平方向ｙに沿っている。図１では、第１水平方向ｘと鉛直方向ｚとで規定される鉛直面（ｘｚ面）の断面を示している。

【0012】

電気化学セルブロック１は、電気化学セル１１とセパレータ１２とを備える。電気化学セルブロック１は、複数の電気化学セル１１がセパレータ１２を介して電気的に直列に接続されたセルスタックであって、電気化学セル１１とセパレータ１２とが交互に並ぶように積層されている。

【0013】

電気化学セルブロック１を構成する各部について説明する。

【0014】

［Ａ－１］電気化学セル１１
電気化学セル１１は、電解質膜１１０と燃料極１１１と空気極１１２とを有する。電気化学セル１１は、燃料極１１１と空気極１１２とが電解質膜１１０を挟むように積層されている。ここでは、電解質膜１１０と燃料極１１１と空気極１１２とが積層する積層方向は、例えば、鉛直方向ｚに沿っている。電気化学セル１１は、例えば、高分子電解質型である。

【0015】

電気化学セル１１において、電解質膜１１０は、例えば、スルフォン酸基を有するフッ素系高分子材料で構成されている。燃料極１１１および空気極１１２は、例えば、拡散層（図示省略）に触媒（図示省略）が担持されることで構成されている。拡散層は、カーボンペーパー、カーボンクロスなどの炭素系材料で形成されている。触媒は、例えば、Ｐｔ（白金）、Ｒｕ（ルテニウム）、Ｃｏ（コバルト）の金属元素のうち少なくとも１つの元素を含む物質（単体、化合物）である。

【0016】

［Ａ－２］セパレータ１２
セパレータ１２は、導電性材料で形成された多孔質体で構成されている。セパレータ１２には、燃料極ガス流路Ｆ１２１と空気極ガス流路Ｆ１２２とが形成されている。

【0017】

燃料極ガス流路Ｆ１２１は、セパレータ１２のうち燃料極１１１側の面に形成されており、燃料極ガスが流れる。燃料極ガス流路Ｆ１２１は、燃料極１１１に連通しており、燃料極１１１に供給するガスおよび燃料極１１１で生成されたガスが燃料極ガスとして流れるように構成されている。ここでは、燃料極ガス流路Ｆ１２１は、延在しており、燃料極ガス流路Ｆ１２１が延在する燃料極流路延在方向Ｄ１２１は、例えば、電解質膜１１０と燃料極１１１と空気極１１２とが積層する積層方向に対して直交する第２水平方向ｙである。燃料極ガス流路Ｆ１２１は、複数であって、複数の燃料極ガス流路Ｆ１２１が、第１水平方向ｘにおいて間を隔てて設けられている。

【0018】

空気極ガス流路Ｆ１２２は、セパレータ１２のうち空気極１１２側の面に形成されており、空気極ガスが流れる。空気極ガス流路Ｆ１２２は、空気極１１２に連通しており、空気極１１２に供給するガスおよび空気極１１２で生成されたガスが空気極ガスとして流れるように構成されている。ここでは、空気極ガス流路Ｆ１２２は、延在しており、空気極ガス流路Ｆ１２２が延在する空気極流路延在方向Ｄ１２２は、例えば、電解質膜１１０と燃料極１１１と空気極１１２とが積層する積層方向、および、燃料極流路延在方向Ｄ１２１に対して直交する第１水平方向ｘである。図示を省略しているが、空気極ガス流路Ｆ１２２は、複数であって、複数の空気極ガス流路Ｆ１２２が、第２水平方向ｙにおいて間を隔てて設けられている。

【0019】

［Ｂ］有価物回収装置２の構成
図２および図３は、第１実施形態に係る有価物回収装置２を模式的に示す図である。

【0020】

図２において、縦方向は、鉛直方向ｚに沿っており、横方向は、第１水平方向ｘに沿っており、紙面に直交する方向は、第２水平方向ｙに沿っている。図２では、第１水平方向ｘと鉛直方向ｚとで規定される鉛直面（ｘｚ面）のうち、図３のＢ－Ｂ部分の断面を示している。

【0021】

図３において、縦方向は、第２水平方向ｙに沿っており、横方向は、第１水平方向ｘに沿っており、紙面に直交する方向は、鉛直方向ｚに沿っている。図３では、第１水平方向ｘと鉛直方向ｚとで規定される鉛直面（ｘｚ面）のうち、図２のＡ－Ａ部分の断面を示している。

【0022】

本実施形態の有価物回収装置２は、図２および図３に示すように、反応容器２１と溶解液供給配管２２と溶解液排出配管２３と一対の導電部２４１，２４２とを備え、電気化学セルブロック１から金属の有価物を回収するように構成されている。

【0023】

有価物回収装置２を構成する各部について説明する。

【0024】

［Ｂ－１］反応容器２１
反応容器２１は、例えば、四角管形状であって、電気化学セルブロック１を収容する収容空間ＳＰ２１が内部に形成されている。反応容器２１は、塩化ビニル樹脂やフッ素樹脂などの絶縁材料で形成されている。

【0025】

［Ｂ－２］溶解液供給配管２２／溶解液排出配管２３
溶解液供給配管２２は、反応容器２１の収容空間ＳＰ２１に溶解液ＳＬを供給するように反応容器２１に設けられている。

【0026】

溶解液排出配管２３は、反応容器２１の収容空間ＳＰ２１から溶解液ＳＬを排出するように反応容器２１に設けられている。

【0027】

本実施形態では、溶解液供給配管２２および溶解液排出配管２３は、電気化学セルブロック１が収容空間ＳＰ２１に収容されたときに、例えば、電気化学セルブロック１の空気極流路延在方向Ｄ１２２において電気化学セルブロック１を挟むように、反応容器２１に設置されている。

【0028】

［Ｂ－３］一対の導電部２４１，２４２
一対の導電部２４１，２４２は、反応容器２１の収容空間ＳＰ２１に収容された電気化学セルブロック１に電気的に接続される。

【0029】

ここでは、一対の導電部２４１，２４２は、反応容器２１の収容空間ＳＰ２１を密封するように、反応容器２１に設置されている。

【0030】

具体的には、一対の導電部２４１，２４２のうち、一方の導電部２４１は、反応容器２１の下面に底板として設置されている。一方の導電部２４１は、導電材料で形成された四角形の板状体であって、例えば、黒鉛板やチタン板である。一方の導電部２４１は、電気化学セルブロック１において、例えば、燃料極１１１（図１参照）側の端子に密着して電気的に接続される。

【0031】

他方の導電部２４２は、反応容器２１の上面に上蓋として設置されている。他方の導電部２４２は、導電材料で形成された四角形の板状体であって、例えば、黒鉛板やチタン板である。他方の導電部２４２は、電気化学セルブロック１において、例えば、空気極１１２（図１参照）側の端子に密着して電気的に接続される。

【0032】

［Ｃ］有価物の回収方法
本実施形態の有価物回収装置２を用いて、電気化学セルブロック１から金属の有価物を回収する方法について説明する。

【0033】

図４は、第１実施形態において、電気化学セルブロック１から金属の有価物を回収する方法を示すフロー図である。

【0034】

［Ｃ－１］解体（ＳＴ１０）
金属の有価物を回収する際には、まず、図４に示すように、電気化学セルブロック１を含む電気化学装置（図示省略）について解体を行う（ＳＴ１０）。

【0035】

これにより、電気化学装置（図示省略）を、電気化学セルブロック１と、電気化学セルブロック１以外の部材（例えば、プラスチックの筐体、ステンレスの固定金具、銅配線）とに分離する。

【0036】

［Ｃ－２］セッティング（ＳＴ２０）
つぎに、図４に示すように、電気化学セルブロック１を有価物回収装置２にセッティングする（ＳＴ２０）。

【0037】

ここでは、図２および図３に示すように、反応容器２１の収容空間ＳＰ２１に電気化学セルブロック１を収容する。

【0038】

具体的には、導電部２４１が下面に設置された状態である反応容器２１の収容空間ＳＰ２１に、電気化学セルブロック１を上方から挿入する。これにより、電気化学セルブロック１において、例えば、燃料極１１１（図１参照）側の端子に導電部２４１が密着して電気的に接続される。そして、反応容器２１の上面に導電部２４２を設置する。これにより、電気化学セルブロック１において、例えば、空気極１１２（図１参照）側の端子に導電部２４２が密着して電気的に接続される。また、一対の導電部２４１，２４２の設置により、反応容器２１の収容空間ＳＰ２１が密封される。

【0039】

［Ｃ－１］電解処理（ＳＴ３０）
つぎに、図４に示すように、電気化学セルブロック１について電解処理を実行する（ＳＴ３０）。

【0040】

電解処理を実施する際には、図２に示すように、一対の導電部２４１，２４２に電源８０を電気的に接続する。

【0041】

そして、溶解液ＳＬを溶解液供給配管２２から収容空間ＳＰ２１に供給する。

【0042】

電解処理で使用する溶解液ＳＬは、ハロゲン化物イオン（Ｃｌ^－等）を含む酸性の水溶液である。溶解液ＳＬにおいて、ハロゲン化物イオンは、電解処理で溶解液ＳＬに溶解させる金属の種類に応じて適宜選択される。溶解液ＳＬにおいて、ハロゲン化物イオンの濃度は、電解処理を効率的に実施するために、０．０１ｍｏｌ／Ｌ以上１６．０ｍｏｌ／Ｌ以下であることが好ましい。また、溶解液ＳＬのｐＨは、電解処理を効率的に実施するために、５以下であることが好ましい。更に、溶解液ＳＬは、分散した陰イオン交換樹脂の固体を含んでいてもよい。

【0043】

溶解液ＳＬの供給は、例えば、溶解液供給配管２２に接続する供給ポンプ（図示省略）を用いて実行される。溶解液ＳＬの供給により、収容空間ＳＰ２１において電気化学セルブロック１が溶解液ＳＬで浸漬された状態になる。つまり、電気化学セルブロック１では、溶解液ＳＬが燃料極ガス流路Ｆ１２１に流入し、溶解液ＳＬが燃料極１１１が浸漬される（図１参照）。これと共に、電気化学セルブロック１では、溶解液ＳＬが空気極ガス流路Ｆ１２２に流入し、空気極１１２は溶解液ＳＬによって浸漬される（図１参照）。

【0044】

そして、収容空間ＳＰ２１において溶解液ＳＬに浸漬された電気化学セルブロック１に、一対の導電部２４１，２４２を介して、電圧を印加することで、電解処理を実施する。

【0045】

電解処理の実施の際に電気化学セルブロック１に印加する電圧は、直流電圧と交流電圧とのいずれでもよい。電圧の値は、適宜、設定される。例えば、単セルである電気化学セル１１に対して印加する電圧は、電解処理を効率的に実施するために、０．１０Ｖ以上３．００Ｖ以下であることが好ましい。

【0046】

電解処理の実施により、電気化学セルブロック１から有価物が溶解液ＳＬに溶解する。

【0047】

例えば、下記の（化学式１）に示すように、電気化学セルブロック１に有価物として含有する白金（Ｐｔ）触媒と、溶解液ＳＬにハロゲン化物イオンとして含有する塩素イオン（Ｃｌ^－）との間において反応が生じ、白金錯イオンであるテトラクロロ白金（ＩＩ）酸イオン（［ＰｔＣｌ_４］^２－）が生成される。また、（化学式１）に示す反応が生ずる電圧よりも更に大きな電圧が印加されたときには、下記の（化学式２）に示すように、電気化学セルブロック１に有価物として含有する白金（Ｐｔ）触媒と、溶解液ＳＬにハロゲン化物イオンとして含有する塩素イオン（Ｃｌ^－）との間において反応が生じ、白金錯イオンであるヘキサクロロ白金（ＩＶ）酸イオン（［ＰｔＣｌ_６］^２－）が生成される。

【0048】

Ｐｔ＋４Ｃｌ^－→［ＰｔＣｌ_４］^２－＋２ｅ^－ ・・・（化学式１）
Ｐｔ＋６Ｃｌ^－→［ＰｔＣｌ_６］^２－＋２ｅ^－ ・・・（化学式２）

【0049】

なお、溶解液ＳＬが陰イオン交換樹脂を含む場合、溶解液ＳＬ中の白金錯イオンが陰イオン交換樹脂に捕集された状態になることで、有価物である白金が溶解液ＳＬに溶解する。

【0050】

収容空間ＳＰ２１において有価物が溶解した溶解液ＳＬは、溶解液排出配管２３から外部へ排出される。溶解液ＳＬの排出は、例えば、吸引ポンプを用いて実行される。溶解液ＳＬに溶解した有価物は、再利用のための処理が適宜施される。これにより、電気化学セルブロック１から有価物が回収される。この有価物の回収には、溶解液排出配管２３の下流において、溶解液ＳＬからイオン交換樹脂によってイオン捕集する構成としたり、電解によって有価物を固体金属として陽極または陰極に析出させて回収することも可能である。

【0051】

電解処理の実施では、例えば、溶解液ＳＬの流通を連続的に実施する。この他に、溶解液ＳＬの流通を、断続的に実施してもよい。更に、電解処理の実施では、溶解液ＳＬを循環させてもよい。つまり、収容空間ＳＰ２１から溶解液排出配管２３を介して排出された溶解液ＳＬを、溶解液供給配管２２を介して、収容空間ＳＰ２１に戻してもよい。

【0052】

［Ｃ］まとめ
以上のように、本実施形態の有価物回収装置２は、反応容器２１と溶解液供給配管２２と溶解液排出配管２３と一対の導電部２４１，２４２とを有する。反応容器２１は、電気化学セルブロック１を収容する収容空間ＳＰ２１が内部に形成されている。溶解液供給配管２２は、収容空間ＳＰ２１に溶解液ＳＬを供給するように反応容器２１に設けられている。溶解液排出配管２３は、収容空間ＳＰ２１から溶解液ＳＬを排出するように反応容器２１に設けられている。一対の導電部２４１，２４２は、収容空間ＳＰ２１に収容された電気化学セルブロック１に電気的に接続される。有価物回収装置２は、収容空間ＳＰ２１において溶解液ＳＬに浸漬された電気化学セルブロック１に、一対の導電部２４１，２４２を介して、電圧を印加する電解処理を実施することによって、電気化学セルブロック１から有価物を溶解液ＳＬに溶解させる。このため、本実施形態の有価物回収装置２を用いることによって、電気化学セルブロック１から有価物を効率的に回収することができる。

【0053】

本実施形態の有価物回収装置２では、電気化学セルブロック１が収容空間ＳＰ２１に収容されたときに、溶解液供給配管２２と溶解液排出配管２３とが、電気化学セルブロック１の空気極流路延在方向Ｄ１２２において、電気化学セルブロック１を挟むように反応容器２１に設置されている。これにより、本実施形態では、溶解液ＳＬは、空気極流路延在方向Ｄ１２２に沿って、溶解液供給配管２２から溶解液排出配管２３へ流れる。このため、電気化学セルブロック１の電気化学セル１１において空気極流路延在方向Ｄ１２２に延在する空気極ガス流路Ｆ１２２では、溶解液ＳＬがスムーズに流れる。その結果、電解処理を実施したとき、空気極１１２に含まれる白金などの有価物が溶解液ＳＬに溶解しやすくなる。したがって、本実施形態では、電気化学セルブロック１から有価物を更に効率的に回収することができる。

【0054】

［Ｄ］変形例
上記の実施形態では、電気化学セルブロック１が収容空間ＳＰ２１に収容されたときに、空気極流路延在方向Ｄ１２２において、溶解液供給配管２２と溶解液排出配管２３とが電気化学セルブロック１を挟むように反応容器２１に設置されている場合について説明したが、これに限らない。

【0055】

図５は、第１実施形態の変形例に係る有価物回収装置２を模式的に示す図である。

【0056】

図５では、図３と同様に、第１水平方向ｘと鉛直方向ｚとで規定される鉛直面（ｘｚ面）の断面を示している。

【0057】

図５に示すように、本変形例では、溶解液供給配管２２として、溶解液供給配管２２１（第１の溶解液供給配管）と溶解液供給配管２２２（第２の溶解液供給配管）とを含む。また、本変形例では、溶解液排出配管２３として、溶解液排出配管２３１（第１の溶解液排出配管）と溶解液排出配管２３２（第２の溶解液排出配管）とを含む。

【0058】

溶解液供給配管２２１は、電気化学セルブロック１が収容空間ＳＰ２１に収容されたときに、燃料極流路延在方向Ｄ１２１において燃料極ガス流路Ｆ１２１の一端側（図５では上側）に位置するように反応容器２１に設置されている。溶解液供給配管２２２は、電気化学セルブロック１が収容空間ＳＰ２１に収容されたときに、空気極流路延在方向Ｄ１２２において空気極ガス流路Ｆ１２２の一端側（図５では左側）に位置するように反応容器２１に設置されている。

【0059】

溶解液排出配管２３１は、電気化学セルブロック１が収容空間ＳＰ２１に収容されたときに、燃料極流路延在方向Ｄ１２１において燃料極ガス流路Ｆ１２１の他端側（図５では下側）に位置するように反応容器２１に設置されている。溶解液排出配管２３２は、電気化学セルブロック１が収容空間ＳＰ２１に収容されたときに、空気極流路延在方向Ｄ１２２において空気極ガス流路Ｆ１２２の他端側（図５では右側）に位置するように反応容器２１に設置されている。

【0060】

これにより、本変形例では、溶解液ＳＬは、燃料極流路延在方向Ｄ１２１に沿って、溶解液供給配管２２１から溶解液排出配管２３１へ流れる。このため、電気化学セルブロック１の電気化学セル１１において燃料極流路延在方向Ｄ１２１に延在する燃料極ガス流路Ｆ１２１では、溶解液ＳＬがスムーズに流れる。

【0061】

これと共に、本変形例では、溶解液ＳＬは、空気極流路延在方向Ｄ１２２に沿って、溶解液供給配管２２２から溶解液排出配管２３２へ流れる。このため、電気化学セルブロック１の電気化学セル１１において空気極流路延在方向Ｄ１２２に延在する空気極ガス流路Ｆ１２２では、溶解液ＳＬがスムーズに流れる。

【0062】

その結果、電解処理を実施したとき、燃料極１１１および空気極１１２に含まれる白金などの有価物が溶解液ＳＬに溶解しやすくなる。したがって、本変形例では、電気化学セルブロック１から有価物を更に効率的に回収することができる。

【0063】

なお、当然ながら、上記の他に、燃料極流路延在方向Ｄ１２１のみにおいて、溶解液供給配管２２と溶解液排出配管２３とが電気化学セルブロック１を挟むように反応容器２１に設置されていてもよい。

【0064】

その他、上記実施形態では、溶解液供給配管２２および溶解液排出配管２３が、水平方向（第１水平方向ｘ，第２水平方向ｙ）において並ぶように設置された場合を例示しているが、これに限らない。溶解液供給配管２２および溶解液排出配管２３が、鉛直方向ｚにおいて並ぶように設置されていてもよい。この場合、鉛直方向ｚにおいて、溶解液ＳＬが下方から上方へ流通するように、溶解液供給配管２２および溶解液排出配管２３を設置することが好ましい。これにより、電解処理の実施によって生ずるガスは、上方へ流れて排出されるため、電解処理の実施が阻害されずに、電解処理を効率的に実行することができる。

【0065】

＜第２実施形態＞
［Ａ］有価物回収装置２の構成
図６は、第２実施形態に係る有価物回収装置２を模式的に示す図である。

【0066】

図６では、図２と同様に、第１水平方向ｘと鉛直方向ｚとで規定される鉛直面（ｘｚ面）の断面を示している。

【0067】

図６に示すように、本実施形態の有価物回収装置２は、反応容器２１ｂの構成が第１実施形態の場合（図２参照）と異なっている。また、本実施形態の有価物回収装置２は、第１実施形態の場合（図２参照）と異なり、押付治具３０およびガス排出配管４０を備える。この点、および、これに関連する点を除き、本実施形態は、第１実施形態の場合と同様である。このため、重複する事項については、適宜、説明を省略する。

【0068】

［Ａ－１］反応容器２１ｂ
反応容器２１ｂは、反応容器本体部２１１と反応容器蓋部２１２とを有する。反応容器本体部２１１および反応容器蓋部２１２は、塩化ビニル樹脂やフッ素樹脂などの絶縁材料で形成されている。

【0069】

反応容器本体部２１１は、例えば、四角管の下端に底板が設けられた容器であって、電気化学セルブロック１を収容する収容空間ＳＰ２１が内部に形成されている。ここでは、電気化学セルブロック１は、鉛直方向ｚにおいて一対の導電部２４１，２４２が挟むように設置された状態で、収容空間ＳＰ２１に収容される。

【0070】

反応容器蓋部２１２は、例えば、四角形状の板状体であって、収容空間ＳＰ２１を介して、反応容器本体部２１１の底板に対面するように、反応容器本体部２１１の上端に設置される。

【0071】

［Ａ－２］押付治具３０
押付治具３０は、収容空間ＳＰ２１において一対の導電部２４１，２４２が挟むように設置された電気化学セルブロック１を押し付けるために、反応容器２１ｂに設けられている。

【0072】

ここでは、押付治具３０は、例えば、棒状体であって、鉛直方向ｚにおいて摺動可能なように反応容器蓋部２１２を貫通している。

【0073】

押付治具３０は、例えば、自重によって鉛直方向ｚに電気化学セルブロック１を押し付ける。この他に、例えば、スプリングなど付勢部材が押付治具３０を鉛直方向ｚに付勢することで、電気化学セルブロック１を押し付けるように押付治具３０が構成されていてもよい。

【0074】

［Ａ－３］ガス排出配管４０
ガス排出配管４０は、電解処理の実施によって生ずるガスを排出するように反応容器２１ｂに設けられている。

【0075】

ここでは、ガス排出配管４０は、反応容器蓋部２１２を鉛直方向ｚにおいて貫通するように反応容器蓋部２１２に固定されている。ガス排出配管４０は、反応容器蓋部２１２のうち溶解液排出配管２３の側に設けられている。

【0076】

［Ｂ］有価物の回収方法
本実施形態の有価物回収装置２を用いて、電気化学セルブロック１から金属の有価物を回収する方法について説明する。

【0077】

本実施形態においても、図４に示したように，第１実施形態の場合と同様に、解体を行った後に（ＳＴ１０）、電気化学セルブロック１を有価物回収装置２にセッティングする（ＳＴ２０）。

【0078】

ここでは、図６に示すように、収容空間ＳＰ２１に電気化学セルブロック１を収容する。具体的には、導電部２４１が下面に設置された電気化学セルブロック１を、反応容器本体部２１１の収容空間ＳＰ２１に上方から挿入する。そして、電気化学セルブロック１の上面に導電部２４２を設置する。そして、反応容器本体部２１１の上面に反応容器蓋部２１２を設置する。

【0079】

つぎに、図４に示すように、電気化学セルブロック１について電解処理を実行する（ＳＴ３０）。

【0080】

ここでは、押付治具３０を用いて、収容空間ＳＰ２１において一対の導電部２４１，２４２が挟むように設置された電気化学セルブロック１を押し付けた状態で、電解処理を実行する。

【0081】

図示を省略しているが、電解処理を実施する際には、一対の導電部２４１，２４２に電源８０（図２参照）を電気的に接続する。そして、収容空間ＳＰ２１において溶解液ＳＬに浸漬された電気化学セルブロック１に、一対の導電部２４１，２４２を介して、電圧を印加することで、電解処理を実施する。

【0082】

電解処理の実施では、副反応でガスが生成される場合がある。電解処理の実施で生成されたガスは、ガス排出配管４０を介して、収容空間ＳＰ２１から収容空間ＳＰ２１の外部へ排出される。

【0083】

電解処理の実施により、電気化学セルブロック１から有価物が溶解液ＳＬに溶解する。収容空間ＳＰ２１において有価物が溶解した溶解液ＳＬは、溶解液排出配管２３から外部へ排出される。これにより、電気化学セルブロック１から有価物が回収される。

【0084】

［Ｃ］まとめ
以上のように、本実施形態の有価物回収装置２は、押付治具３０を備えている。このため、本実施形態では、収容空間ＳＰ２１において一対の導電部２４１，２４２が挟むように設置された電気化学セルブロック１を押付治具３０で押し付けることができる。これにより、本実施形態では、電気化学セルブロック１と一対の導電部導電部２４１，２４２との間が密着する。その結果、本実施形態では、電気化学セルブロック１と一対の導電部２４１，２４２とが接触する接触面での電気抵抗が低減する。したがって、本実施形態においては、電気化学セルブロック１から有価物を効率的に回収することができる。その他、本実施形態では、押付治具３０を用いることによって、大きさが異なる複数種の電気化学セルブロック１について、電解処理を実施することができる。

【0085】

また、本実施形態の有価物回収装置２は、ガス排出配管４０を備えているため、電解処理の実施によって生ずるガスを排出することができる。電解処理の実施で生じたガスは、電解処理の際に抵抗成分になる場合があるが、本実施形態では、電解処理の実施で生じたガスが収容空間ＳＰ２１から排出されるので、収容空間ＳＰ２１において電解処理を効率的に実行することができる。

【0086】

＜その他＞
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0087】

１：電気化学セルブロック、２：有価物回収装置、１１：電気化学セル、１２：セパレータ、２１：反応容器、２１ｂ：反応容器、２２：溶解液供給配管、２３：溶解液排出配管、３０：押付治具、４０：ガス排出配管、８０：電源、１１０：電解質膜、１１１：燃料極、１１２：空気極、２１１：反応容器本体部、２１２：反応容器蓋部、２２１：溶解液供給配管（第１の溶解液供給配管）、２２２：溶解液供給配管（第２の溶解液供給配管）、２３１：溶解液排出配管（第１の溶解液排出配管）、２３２：溶解液排出配管（第２の溶解液排出配管）、２４１：導電部、２４２：導電部、Ｄ１２１：燃料極流路延在方向、Ｄ１２２：空気極流路延在方向、Ｆ１２１：燃料極ガス流路、Ｆ１２２：空気極ガス流路、ＳＬ：溶解液、ＳＰ２１：収容空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】