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(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】P2024037557
(43)【公開日】2024-03-19
(54)【発明の名称】無機物溶液の製造方法、及び無機物溶液の製造装置
(51)【国際特許分類】
C22B 11/00 20060101AFI20240312BHJP
C22B 7/00 20060101ALI20240312BHJP
C22B 3/04 20060101ALI20240312BHJP
C22B 3/22 20060101ALI20240312BHJP
C22B 3/08 20060101ALI20240312BHJP
C22B 3/10 20060101ALI20240312BHJP
C22B 3/06 20060101ALI20240312BHJP
【ＦＩ】
C22B11/00 101
C22B7/00 B
C22B3/04
C22B3/22
C22B3/08
C22B3/10
C22B3/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022142482
(22)【出願日】2022-09-07
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り ・配布場所１ マイクロ波化学株式会社東京オフィス 大手町フィナンシャルシティグランキューブ３階Ｇｌｏｂａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｈｕｂ Ｔｏｋｙｏ（東京都千代田区大手町１－９－２ 大手町フィナンシャルシティグランキューブ３階Ｇｌｏｂａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｈｕｂ Ｔｏｋｙｏ） 配布場所２ オンライン（ｈｔｔｐｓ：／／ｈｔｔｐｓ：／／ｊｐｎ０１．ｓａｆｅｌｉｎｋｓ．ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．ｏｕｔｌｏｏｋ．ｃｏｍ／？ｕｒｌ＝ｈｔｔｐ％３Ａ％２Ｆ％２Ｆｗｗｗ．ｇｂｈ－ｔｏｋｙｏ．ｏｒ．ｊｐ％２Ｆａｃｃｅｓｓ＆；ｄａｔａ＝０４％７Ｃ０１％７Ｃｎａｋａｍｉｃｈｉ．ｍａｓａｒｕ％４０ｑｓｔ．ｇｏ．ｊｐ％７Ｃ４ｃｆｂｆｄｆ７ｆ１ｄ３４５ｄａ４０８５０８ｄ９ｄ５８７０４２１％７Ｃ６ｃａ８５３２８ａ４９０４ｂａ０８ｄｆ９ｄ０ｂ９７８ｄｆ０６ｃｄ％７Ｃ０％７Ｃ０％７Ｃ６３７７７５５９８１３３４７５１９２％７ＣＵｎｋｎｏｗｎ％７ＣＴＷＦｐｂＧＺｓｂ３ｄ８ｅｙＪＷＩｊｏｉＭＣ４ｗＬｊＡｗＭＤＡｉＬＣＪＱＩｊｏｉＶ２ｌｕＭｚＩｉＬＣＪＢＴｉＩ６Ｉｋ１ｈａＷｗｉＬＣＪＸＶＣＩ６Ｍｎ０％３Ｄ％７Ｃ３０００＆ｓｄａｔａ＝Ｎ１ＤＤａＳ９Ｊ５ｎｗ５ＵＱＷＯＰＷＪｏＺｅＲＤＶｏｄＬｃＮｈ９Ｆ％２ＦｗｙｃＹＺｐＮ８Ｑ％３Ｄ＆ｒｅｓｅｒｖｅｄ＝０） 配布日 令和４年１月１７日
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り ・発表場所 マイクロ波化学株式会社東京オフィス 大手町フィナンシャルシティグランキューブ３階Ｇｌｏｂａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｈｕｂ Ｔｏｋｙｏ（東京都千代田区大手町１－９－２ 大手町フィナンシャルシティグランキューブ３階Ｇｌｏｂａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｈｕｂ Ｔｏｋｙｏ） 発表日 令和４年１月２０日 ・ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｑｓｔ．ｇｏ．ｊｐ／ｓｉｔｅ／ｐｒｅｓｓ／２０２２０１２０．ｈｔｍｌ 掲載日 令和４年１月２０日
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り ・研究集会名 共創の場形成支援プログラム 革新的精製技術が駆動する有限鉱物資源循環システム共創拠点シンポジウム 開催場所 オンライン開催（ｈｔｔｐｓ：／／ｊｐｎ０１．ｓａｆｅｌｉｎｋｓ．ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．ｏｕｔｌｏｏｋ．ｃｏｍ／？ｕｒｌ＝ｈｔｔｐｓ％３Ａ％２Ｆ％２Ｆｕｓ０２ｗｅｂ．ｚｏｏｍ．ｕｓ％２Ｆｗ％２Ｆ８１１０９８２６８３１％３Ｆｔｋ％３ＤｗｂＵＦｌｃＡｔＺＯ＿ｓ０ｘｃｑｆｌｐＱｖＱＢ１６１ＹｏＦｐＴＡＬｊｇＣａＦｉｎＶｉｓ．ＤＱＭＡＡＡＡＳ４ｏＷ９ＤｘＺＣＺＷＺＲＲｊＲＶＴ１ＲｔＮｍｐｆａｚＶｐＲＷｌｆＭｚＦ３ＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡ％２６ｐｗｄ％３ＤＴＷｘＥＳＨＺｔＳＨＪＷＵｊｌＳｃＵ１ＪＺｊＲＧＴ２９ＰＱＴ０９＆ｄａｔａ＝０４％７Ｃ０１％７Ｃｎａｋａｎｏ．ｓｕｇｕｒｕ％４０ｑｓｔ．ｇｏ．ｊｐ％７Ｃ７ｄｂ２８ｅ３ｂａ３ｄ９４６６８５６１４０８ｄａ０２ｆ４３３ｃｂ％７Ｃ６ｃａ８５３２８ａ４９０４ｂａ０８ｄｆ９ｄ０ｂ９７８ｄｆ０６ｃｄ％７Ｃ０％７Ｃ０％７Ｃ６３７８２５５４５１１０３７８１２３％７ＣＵｎｋｎｏｗｎ％７ＣＴＷＦｐｂＧＺｓｂ３ｄ８ｅｙＪＷＩｊｏｉＭＣ４ｗＬｊＡｗＭＤＡｉＬＣＪＱＩｊｏｉＶ２ｌｕＭｚＩｉＬＣＪＢＴｉＩ６Ｉｋ１ｈａＷｗｉＬＣＪＸＶＣＩ６Ｍｎ０％３Ｄ％７Ｃ３０００＆ｓｄａｔａ＝Ｙｆｌ７ＷｔＭ％２Ｂ３ｑＬＡｃＪｓＥｕ４ｄｊＬｃＡａＯｏＲｋｄｊ６５Ｆ１ＧＲｃｊＶｐＹＤ４％３Ｄ＆ｒｅｓｅｒｖｅｄ＝０） 開催日 令和４年３月１４日
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り ・研究集会名 第９回メタルジャパン 高機能金属展 開催場所 インテックス大阪（大阪府大阪市住之江区南港北１－５－１０２） 開催日 令和４年５月１１日
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り ・ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｓｐｆ．ｏｒ．ｊｐ／１４ｒｅｎｇｏ／ｙｏｋｏｕ．ｈｔｍｌ 掲載日 令和４年６月２８日 ・研究集会名 第１４回核融合エネルギー連合講演会 開催場所 オンライン開催（ｈｔｔｐｓ：／／ｕｓ０２ｗｅｂ．ｚｏｏｍ．ｕｓ／ｊ／８９６４２１４１３３４？ｐｗｄ＝ｘｘｊＡｘｘ－ＸＴｍＥｂｂ１ｆｊｏｊｖｗＷｘｗ０ｅＱ＿ｏｌＸ．１＃ｓｕｃｃｅｓｓ） 開催日 令和４年７月７日
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り ・研究集会名 日本保全学会第１８回学術講演会 開催場所 京都大学吉田キャンパス（京都府京都市左京区吉田本町）及びオンライン開催（ｈｔｔｐｓ：／／ｊｐｎ０１．ｓａｆｅｌｉｎｋｓ．ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．ｏｕｔｌｏｏｋ．ｃｏｍ／？ｕｒｌ＝ｈｔｔｐｓ％３Ａ％２Ｆ％２Ｆｚｏｏｍ．ｕｓ％２Ｆｊ％２Ｆ９３１２２９０９６２３％３Ｆｐｗｄ％３ＤＵ２４ｘＶｋ９Ｄｄ３ＦｐＶＧｘＮＵ３ｐａｅＥＭ３Ｌ２ｈｙＱＴ０９＆ａｍｐ；ｄａｔａ＝０５％７Ｃ０１％７Ｃｎａｋａｍｉｃｈｉ．ｍａｓａｒｕ％４０ｑｓｔ．ｇｏ．ｊｐ％７Ｃ５１３ｃ６ｆ５ｂ０ｃｆ１４ｃ８９２ｄ５ｄ０８ｄａ６５３ｄ８ｄｆｂ％７Ｃ６ｃａ８５３２８ａ４９０４ｂａ０８ｄｆ９ｄ０ｂ９７８ｄｆ０６ｃｄ％７Ｃ０％７Ｃ０％７Ｃ６３７９３３６１２３００１３３４６０％７ＣＵｎｋｎｏｗｎ％７ＣＴＷＦｐｂＧＺｓｂ３ｄ８ｅｙＪＷＩｊｏｉＭＣ４ｗＬｊＡｗＭＤＡｉＬＣＪＱＩｊｏｉＶ２ｌｕＭｚＩｉＬＣＪＢＴｉＩ６Ｉｋ１ｈａＷｗｉＬＣＪＸＶＣＩ６Ｍｎ０％３Ｄ％７Ｃ３０００％７Ｃ％７Ｃ％７Ｃ＆ａｍｐ；ｓｄａｔａ＝８５ｆＺｑｄＭＵｊｕｌＺＧＴｅｎＫ％２ＢＨ１ＤＤＩＲｚｉｈＦｋＥｒＫ１ＫＺｈＧＫｚＵＨｂ０％３Ｄ＆ａｍｐ；ｒｅｓｅｒｖｅｄ＝０） 開催日 令和４年７月１３日 ・ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｊｓｍ．ｏｒ．ｊｐ／ｐｕｂ＿ｔ／１５１４０．ｈｔｍｌ 掲載日 令和４年７月１３日
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り ・刊行物名 化学装置，第６４巻，第９号，第３６～４１頁 発行日 令和４年９月１日 発行所 株式会社工業通信
(71)【出願人】
【識別番号】301032942
【氏名又は名称】国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構
(71)【出願人】
【識別番号】323001683
【氏名又は名称】アサヒプリテック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】中道 勝
(72)【発明者】
【氏名】中野 優
(72)【発明者】
【氏名】赤津 孔明
(72)【発明者】
【氏名】金 宰煥
(72)【発明者】
【氏名】黄 泰現
(72)【発明者】
【氏名】杉本 有隆
(72)【発明者】
【氏名】橋野 治
(72)【発明者】
【氏名】竹田 玲奈
【テーマコード（参考）】
4K001
【Ｆターム（参考）】
4K001AA41
4K001BA01
4K001BA22
4K001CA01
4K001DB03
4K001DB04
4K001DB05
4K001DB06
4K001DB07
4K001DB16
(57)【要約】
【課題】酸化物及び白金族金属を含む出発原料から、例えば白金族金属のように塩基性溶液及び酸性溶液の何れに対しても溶解しにくい無機物の溶液を製造する製造方法であって、エネルギー効率が高い新規な製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の一態様に係る無機物溶液の製造方法は、酸化物及び白金族金属を含む出発原料の粉末と、水酸化物とを混合した粉末状混合物を加熱することによって、前記出発原料を含む液状混合物を得る加熱工程を含んでいる。
【選択図】図１
【解決手段】本発明の一態様に係る無機物溶液の製造方法は、酸化物及び白金族金属を含む出発原料の粉末と、水酸化物とを混合した粉末状混合物を加熱することによって、前記出発原料を含む液状混合物を得る加熱工程を含んでいる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
酸化物及び白金族金属を含む出発原料の粉末と、水酸化物とを混合した粉末状混合物を加熱することによって、前記出発原料を含む液状混合物を得る加熱工程を含んでいる、
ことを特徴とする無機物溶液の製造方法。
ことを特徴とする無機物溶液の製造方法。
【請求項2】
前記加熱は、誘電加熱である、
ことを特徴とする請求項１に記載の無機物溶液の製造方法。
ことを特徴とする請求項１に記載の無機物溶液の製造方法。
【請求項3】
前記出発原料は、セリアと、ロジウムとを含んでいる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無機物溶液の製造方法。
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無機物溶液の製造方法。
【請求項4】
前記水酸化物は、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムの少なくとも何れかである、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無機物溶液の製造方法。
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無機物溶液の製造方法。
【請求項5】
前記加熱工程において得られた前記液状混合物を酸溶液又は水に溶解させることによって、前記白金族金属の酸溶液を得る第１の溶解工程を更に含んでいる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無機物溶液の製造方法。
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無機物溶液の製造方法。
【請求項6】
前記加熱工程の前に実施する第２の溶解工程であって、酸化物及び白金族金属を含む粉末を酸溶液又は水に溶解させる第２の溶解工程と、
前記第２の溶解工程により得られた溶液を濾過し、得られた固相を前記出発原料の粉末とする濾過工程と、を更に含む、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無機物溶液の製造方法。
前記第２の溶解工程により得られた溶液を濾過し、得られた固相を前記出発原料の粉末とする濾過工程と、を更に含む、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無機物溶液の製造方法。
【請求項7】
前記酸溶液は、過酸化水素を含んでいる、
ことを特徴とする請求項５に記載の無機物溶液の製造方法。
ことを特徴とする請求項５に記載の無機物溶液の製造方法。
【請求項8】
前記加熱工程は、常圧下において前記粉末状混合物を誘電加熱する工程である、
ことを特徴とする請求項１に記載の無機物溶液の製造方法。
ことを特徴とする請求項１に記載の無機物溶液の製造方法。
【請求項9】
酸化物及び白金族金属を含む出発原料の粉末と、水酸化物とを混合することによって、出発原料及び水酸化物の粉末状混合物を得る混合部と、
前記粉末状混合物を収容する容器と、
誘電加熱するための電磁波を発生させる電磁波発生部と、を備えている、
ことを特徴とする無機物溶液の製造装置。
前記粉末状混合物を収容する容器と、
誘電加熱するための電磁波を発生させる電磁波発生部と、を備えている、
ことを特徴とする無機物溶液の製造装置。
【請求項10】
前記出発原料は、セリアと、ロジウムとを含んでいる、
ことを特徴とする請求項９に記載の無機物溶液の製造装置。
ことを特徴とする請求項９に記載の無機物溶液の製造装置。
【請求項11】
前記水酸化物は、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムの少なくとも何れかである、
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の無機物溶液の製造装置。
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の無機物溶液の製造装置。
【請求項12】
前記電磁波発生部と前記容器との間に介在し、前記電磁波を前記電磁波発生部から前記容器に導波する導波管と、
前記導波管の中途区間に設けられたアイソレータであって、前記容器から前記電磁波発生部に向かって伝搬する電磁波を吸収するアイソレータと、を更に備えている、
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の無機物溶液の製造装置。
前記導波管の中途区間に設けられたアイソレータであって、前記容器から前記電磁波発生部に向かって伝搬する電磁波を吸収するアイソレータと、を更に備えている、
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の無機物溶液の製造装置。
【請求項13】
前記容器に酸溶液又は水を供給する液体供給部を更に備えている、
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の無機物溶液の製造装置。
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の無機物溶液の製造装置。
【請求項14】
前記酸溶液は、過酸化水素を含んでいる、
ことを特徴とする請求項１３に記載の無機物溶液の製造装置。
ことを特徴とする請求項１３に記載の無機物溶液の製造装置。
【請求項15】
排ガス処理用の触媒を粉砕することにより、出発原料の粉末を得る粉砕工程と、
前記出発原料の粉末と、水酸化物とを混合した粉末状混合物を加熱することによって、前記出発原料を含む液状混合物を得る加熱工程と、を含んでいる、
ことを特徴とする無機物溶液の製造方法。
前記出発原料の粉末と、水酸化物とを混合した粉末状混合物を加熱することによって、前記出発原料を含む液状混合物を得る加熱工程と、を含んでいる、
ことを特徴とする無機物溶液の製造方法。
【請求項16】
前記加熱工程において得られた前記液状混合物を、王水、硝酸、塩酸、及び硫酸のうち少なくとも１種と、過酸化水素と、の混合溶液に溶解させ、２００℃未満で加熱することによって、白金族金属の酸溶液を得る溶解工程を更に含んでいる、
ことを特徴とする請求項１５に記載の無機物溶液の製造方法。
ことを特徴とする請求項１５に記載の無機物溶液の製造方法。
【請求項17】
前記加熱は、誘電加熱である、
ことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の無機物溶液の製造方法。
ことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の無機物溶液の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無機物溶液の製造方法、及び無機物溶液の製造装置に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車の排ガスを浄化するための触媒は、ハニカム状のセラミックス製基板の上に、多孔質な触媒層が塗装された構造を有する。一般的に、このようなセラミックス製基材の素材には、コージェライト（Ｍｇ－Ａｌ－Ｓｉ－Ｏ）が用いられ、触媒層には、セリア、ジルコニア、アルミナ、シリカ、チタニア、及びこれらの複合酸化物又は物理的な混合物が用いられている。さらに、触媒層には、白金族金属が表面積層されている。このように構成された触媒は、自動車が走行することに伴い高温の排ガスに晒される。触媒層の表面に設けられた白金属金属は、排ガスの熱エネルギーにより、触媒層の内部に分散しやすい。
【0003】
自動車の排ガスを浄化するための触媒から白金族金属を回収する場合、触媒を溶媒に溶解させることにより抽出する。しかしながら、白金族金属を溶媒に溶解させることは容易ではない。金属を溶かしやすい溶媒としては、酸性溶液が知られているが、白金族金属は、酸性溶液に対しても溶解しにくい。
【0004】
そのため、従来は、金属とコークスなどの還元剤と共に、触媒に１３００～１６００℃の高温処理を施すことによって、白金族金属を溶媒に効率よく溶解させる方法が用いられている（例えば、特許文献１）。
【0005】
また、白金族金属以外にも、溶媒に溶解しにくい元素、化合物、及び合金が存在する。このような成分を含む原料を溶媒に溶解する方法として、例えば、特許文献２に、マイクロ波を用いて誘電加熱することによって、ベリリウム鉱石を溶媒に溶解させることができると記載されている。
【0006】
マイクロ波を照射するための装置としては、例えば、特許文献３に記載の処理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開平０４―３１７４２３号公報
【特許文献2】ＰＣＴ／ＪＰ２０２２／０１０６４３号
【特許文献3】特開２０１８－１９６８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、従来の、触媒に高温処理を施す前処理には、とても大きなエネルギーを要する。また、還元剤としてコークスを使用するため、環境負荷が大きい。そのため、自動車の排ガスを浄化するための触媒から白金族金属を回収するための新規な技術が望まれている。
【0009】
本発明の一態様に係る発明は、上述した課題に鑑みなされたものであり、その目的は、例えば白金族金属のように塩基性溶液及び酸性溶液の何れに対しても溶解しにくい無機物の溶液を製造する製造方法であって、エネルギー効率が高い新規な製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る無機物溶液の製造方法は、酸化物及び白金族金属を含む出発原料の粉末と、水酸化物とを混合した粉末状混合物を加熱することによって、前記出発原料を含む液状混合物を得る加熱工程を含んでいる。
【0011】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る無機物溶液の製造装置は、酸化物及び白金族金属を含む出発原料の粉末と、水酸化物とを混合することによって、出発原料及び水酸化物の粉末状混合物を得る混合部と、前記粉末状混合物を収容する容器と、誘電加熱するための電磁波を発生させる電磁波発生部と、を備えている。
【0012】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る無機物溶液の製造方法は、排ガス処理用の触媒を粉砕することにより、出発原料の粉末を得る粉砕工程と、前記出発原料の粉末と、水酸化物とを混合した粉末状混合物を加熱することによって、前記出発原料を含む液状混合物を得る加熱工程と、を含んでいる。
【0013】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る無機物溶液の製造方法は、排ガス処理用の触媒を粉砕することにより、出発原料の粉末を得る粉砕工程と、前記出発原料の粉末と、水酸化物とを混合した粉末状混合物を誘電加熱することによって、前記出発原料を含む液状混合物を得る加熱工程と、前記加熱工程において得られた前記液状混合物を、王水、硝酸、塩酸、及び硫酸のうち少なくとも１種と、過酸化水素と、の混合溶液に溶解させ、２００℃未満で加熱することによって、前記白金族金属の酸溶液を得る溶解工程と、を含んでいる。
【発明の効果】
【0014】
本発明の一態様によれば、例えば白金族金属のように塩基性溶液及び酸性溶液の何れに対しても溶解しにくい無機物の溶液を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の第１の実施形態に係る無機物溶液の製造方法を示すフローチャートである。
【図2】本発明の第２の実施形態に係る無機物溶液の製造方法を示すフローチャートである。
【図3】本発明の第３の実施形態に係る無機物溶液の製造方法を示すフローチャートである。
【図4】本発明の第４の実施形態に係る誘電加熱装置の概略図である。
【図6】本発明の第５の実施形態に係る無機物の製造システムが備えている無機物溶液の製造装置の概略図である。
【図7】本発明の第６の実施形態に係る無機物の製造システムが備えている無機物溶液の製造装置の概略図である。
【図8】第１の実施例において得られた無機物溶液の固相中に含まれる無機物の重量割合を示すグラフである。
【図9】第２の実施例において得られた無機物溶液の固相中に含まれる無機物の重量割合を示すグラフである。
【図10】第２の実施例において得られた無機物溶液の固相中に含まれる無機物のＸ線回析（ＸＲＤ）試験の結果を示すグラフである。
【図11】第３の実施例において得られた無機物溶液の固相中に含まれる無機物の重量割合を示すグラフである。
【図12】第３の実施例において得られた無機物溶液の固相中に含まれる無機物のＸＲＤ試験の結果を示すグラフである。
【図13】第４の実施例における第２の溶解工程Ｓ２３における溶解の様子を示した図である。
【図14】第４の実施例において得られた無機物溶液の固相中に含まれる無機物のＸＲＤ試験の結果を示すグラフである。
【図15】参考例において得られた無機物溶液の固相中に含まれる無機物のＸＲＤ試験の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0016】
〔第１の実施形態〕
（無機物溶液の製造方法）
本発明の第１の実施形態に係る無機物溶液の製造方法Ｍ１０について、図１を参照して説明する。図１は、無機物溶液の製造方法Ｍ１０のフローチャートである。なお、以下においては、無機物溶液の製造方法Ｍ１０のことを単に製造方法Ｍ１０とも称する。以下において、無機物溶液とは、出発原料に含まれる無機物が溶解された溶液を意味する。また、無機物は、無機化合物及び金属の総称である。無機化合物は、有機物あるいは有機化合物以外の化合物、すなわち炭素を含まない化合物を指す。無機物溶液は、白金族金属（ＰＧＭ）を含んでいることが好ましい。白金族金属には、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）が含まれる。
（無機物溶液の製造方法）
本発明の第１の実施形態に係る無機物溶液の製造方法Ｍ１０について、図１を参照して説明する。図１は、無機物溶液の製造方法Ｍ１０のフローチャートである。なお、以下においては、無機物溶液の製造方法Ｍ１０のことを単に製造方法Ｍ１０とも称する。以下において、無機物溶液とは、出発原料に含まれる無機物が溶解された溶液を意味する。また、無機物は、無機化合物及び金属の総称である。無機化合物は、有機物あるいは有機化合物以外の化合物、すなわち炭素を含まない化合物を指す。無機物溶液は、白金族金属（ＰＧＭ）を含んでいることが好ましい。白金族金属には、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）が含まれる。
【0017】
本実施形態においては、製造方法Ｍ１０において用いる出発原料として、使用済みの自動車の排ガスを浄化するための触媒（以下、「自動車廃触媒」と称する）を採用している。ただし、製造方法Ｍ１０において用いる出発原料は、使用済みの自動車廃触媒に限定されず、酸化物及び白金族金属を含む出発原料から適宜選択することができる。酸化物及び白金族金属を含む出発原料としては、産業廃棄物ガス処理用触媒、化学合成用触媒、白金族（ＰＧＭ）鉱石、耐熱坩堝、電子部品などが挙げられる。また、酸化物及び白金族金属を含む出発原料には、１種の白金族金属が含まれていてもよく、複数種類の白金族金属が含まれていてもよい。また、酸化物及び白金族金属を含む出発原料は、白金族金属以外の金属を含んでいてもよい。
【0018】
図１に示すように、製造方法Ｍ１０は、取り出し工程Ｓ１１と、粉砕・混合工程Ｓ１２と、加熱工程Ｓ１３と、第１の溶解工程Ｓ１４と、を含む。
【0019】
（取り出し工程）
取り出し工程Ｓ１１は、自動車の内部に備えられている自動車の排ガスを浄化するための触媒であって、使用済みの自動車の排ガスを浄化するための触媒を、自動車から取り出す工程である。製造方法Ｍ１０においては、自動車廃触媒を出発原料として用いる。
取り出し工程Ｓ１１は、自動車の内部に備えられている自動車の排ガスを浄化するための触媒であって、使用済みの自動車の排ガスを浄化するための触媒を、自動車から取り出す工程である。製造方法Ｍ１０においては、自動車廃触媒を出発原料として用いる。
【0020】
自動車廃触媒の例としては、例えば、三元触媒、ディーゼル触媒などが挙げられる。このような触媒は、ハニカム状のセラミックス製基材、又はハニカム状のメタル製基材の上に多孔質な触媒層が担持された構造を有する。セラミックス製基材を構成する材料の例としては、コージェライト（Ｍｇ－Ａｌ－Ｓｉ－Ｏ）、炭化ケイ素、ゼオライトなどが挙げられる。メタル製基材を構成する材料の例としては、耐熱性ステンレス（Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ）などが挙げられる。また、多孔質な触媒層を構成する材料の例としては、セリア、ジルコニア、アルミナ、シリカ、チタニア、及びこれらの複合酸化物又は物理的な混合物が用いられている。さらに、触媒層には、白金族金属が表面積層されており、触媒を使用することにより、白金族金属が触媒層の内部に分散担持される。近年、白金族金属のなかでもロジウムの価格が高騰している。ロジウムは、自動車廃触媒に含まれているため、自動車廃触媒からロジウムを回収することが強く望まれている。製造方法Ｍ１０においては、コージェライト（Ｍｇ－Ａｌ－Ｓｉ－Ｏ）を含むセラミックス製基材と、セリア、ジルコニア、アルミナ、シリカ、チタニア、及びこれらの複合酸化物又は物理的な混合物を含む触媒層と、この触媒層に担持されている白金族金属と、を含む自動車廃触媒を用いる。ここで、白金族金属は、パラジウム、白金、及びロジウムを含む。
【0021】
製造方法Ｍ１０において用いられる出発原料は、自動車廃触媒に限定されない。酸化物及び白金族金属を含む出発原料であってもよい。例えば、産業廃棄物ガス処理用触媒を出発原料として使用する場合、取り出し工程Ｓ１１において、産業廃棄物ガス処理用触媒をガス処理設備から取り出せばよく、ＰＧＭ鉱石を出発原料として使用する場合、取り出し工程Ｓ１１において、ＰＧＭ鉱石を鉱山から取り出せばよく、耐熱性坩堝を出発原料として使用する場合、取り出し工程Ｓ１１において、耐熱性坩堝を炉内から取り出せばよく、電子部品を出発原料として使用する場合、取り出し工程Ｓ１１において、機器から電子部品を取り出せばよい。
【0022】
（粉砕・混合工程）
粉砕・混合工程Ｓ１２は、取り出し工程Ｓ１１の後に実施する工程である。粉砕・混合工程Ｓ１２では、まず、出発原料を粉砕することにより、出発原料の粉末を得る。出発原料を粉砕することによって、出発原料を機械的に破壊して粒径を小さくすることで、自動車廃触媒の触媒層の内部に取り込まれている白金族金属を露出させるとともに、水酸化物との化学反応の効率を向上させる工程である。出発原料を粉砕するために用いる技術は、限定されるものではなく、既存の技術から適宜選択することができ、例えば、ジョークラッシャーやボールミルが挙げられる。
粉砕・混合工程Ｓ１２は、取り出し工程Ｓ１１の後に実施する工程である。粉砕・混合工程Ｓ１２では、まず、出発原料を粉砕することにより、出発原料の粉末を得る。出発原料を粉砕することによって、出発原料を機械的に破壊して粒径を小さくすることで、自動車廃触媒の触媒層の内部に取り込まれている白金族金属を露出させるとともに、水酸化物との化学反応の効率を向上させる工程である。出発原料を粉砕するために用いる技術は、限定されるものではなく、既存の技術から適宜選択することができ、例えば、ジョークラッシャーやボールミルが挙げられる。
【0023】
また、粉砕・混合工程Ｓ１２では、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を粉砕することにより、水酸化ナトリウムの粉末を得る。ただし、粉末状の水酸化ナトリウムを購入して用いる場合には、粉砕・混合工程Ｓ１２において水酸化ナトリウムを粉砕する工程を省略してもよい。また、粉砕・混合工程Ｓ１２において用いる水酸化ナトリウムが顆粒状又はフレーク状である場合には、粉砕・混合工程Ｓ１２における水酸化ナトリウムの粉砕を省略することができる。粉砕・混合工程Ｓ１２において用いられる水酸化ナトリウムの形状は、限定されない。なお、水酸化ナトリウムは、水酸化物の一例である。製造方法Ｍ１０において用いる水酸化物は、水酸化ナトリウムに限定されず、水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）、及び水酸化ストロンチウム（Ｓｒ（ＯＨ）２）のうち少なくとも何れかであってもよい。
【0024】
そのうえで、粉砕・混合工程Ｓ１２では、出発原料の粉末と、水酸化ナトリウム（本実施形態では水酸化ナトリウムの粉末）とを混合することによって、出発原料及び水酸化ナトリウムの粉末状混合物を得る。以下において、出発原料及び水酸化ナトリウムの粉末状混合物のことを単に粉末状混合物とも記載する。
【0025】
（加熱工程）
加熱工程Ｓ１３は、粉砕・混合工程Ｓ１２の後に、粉末状混合物を誘電加熱することによって、出発原料及び水酸化ナトリウムを融解させる工程である。加熱工程Ｓ１３を実施することにより、水酸化ナトリウムが後述する電磁波のエネルギーを熱に変換し、その結果、出発原料及び水酸化ナトリウムを含む液状混合物が得られる。以下において、出発原料及び水酸化ナトリウムの液状混合物のことを単に液状混合物とも記載する。出発原料及び水酸化ナトリウムは、水分を含まないため、粉末状混合物又は液状混交物の温度が１００℃を超えた場合であっても水分の沸騰を考慮する必要がない。したがって、加熱工程Ｓ１３においては、常圧下において粉末状混合物を誘電加熱することができる。加熱工程Ｓ１３により得られた液状混合物は、乳液状であり、その温度の低下にともなって、少なくともその一部が乳液状から固体状に変化する場合もある。
加熱工程Ｓ１３は、粉砕・混合工程Ｓ１２の後に、粉末状混合物を誘電加熱することによって、出発原料及び水酸化ナトリウムを融解させる工程である。加熱工程Ｓ１３を実施することにより、水酸化ナトリウムが後述する電磁波のエネルギーを熱に変換し、その結果、出発原料及び水酸化ナトリウムを含む液状混合物が得られる。以下において、出発原料及び水酸化ナトリウムの液状混合物のことを単に液状混合物とも記載する。出発原料及び水酸化ナトリウムは、水分を含まないため、粉末状混合物又は液状混交物の温度が１００℃を超えた場合であっても水分の沸騰を考慮する必要がない。したがって、加熱工程Ｓ１３においては、常圧下において粉末状混合物を誘電加熱することができる。加熱工程Ｓ１３により得られた液状混合物は、乳液状であり、その温度の低下にともなって、少なくともその一部が乳液状から固体状に変化する場合もある。
【0026】
誘電加熱は、所定の周波数を有する電磁波を対象物に印加することによって対象物を加熱する技術の総称であり、印加する電磁波の帯域に応じて、高周波加熱と呼んだり、マイクロ波加熱と呼んだりする。例えば、高周波加熱は、３ＭＨｚ以上３００ＭＨｚ未満の帯域に含まれる電磁波（いわゆる短波又は超短波）を対象物に印加し、マイクロ波加熱は、３００ＭＨｚ以上３０ＧＨｚ未満の帯域に含まれる電磁波（いわゆるマイクロ波）を対象物に印加する。家庭にも普及している電子レンジは、マイクロ波加熱を実施可能な装置の一例である。
【0027】
【0028】
誘電加熱を利用して粉末状混合物を加熱することにより、従来よりも高いエネルギー効率で出発原料及び水酸化ナトリウムを、酸性溶液に溶解可能な液状混合物に変化させることができる。後述するように、液状混合物は、酸（本実施形態では塩酸）溶液に対して容易に溶解するので、無機物が溶解した塩酸溶液を得ることができる。したがって、製造方法Ｍ１０は、エネルギー効率が高い新規な製造方法を提供することができる。ただし、加熱工程Ｓ１３における加熱は、誘電加熱でなく、外部加熱であってもよい。
【0029】
また、本実施形態における、加熱工程Ｓ１３での加熱温度は、３５０℃である。加熱温度を３５０℃以上にすることによって、無機物溶液中の無機物の溶解濃度を上げることができる。また、加熱温度を上げることにより、出発原料に含まれるＣｅＯ２の溶出率が向上し、ＣｅＯ２に浸透拡散している無機物が溶出し易くなる。そのため、加熱温度を上げることによって、特に、効果的にＲｈを溶出することができる。なお、加熱工程Ｓ１３における加熱温度は、適宜設定することができる。ただし、加熱工程Ｓ１３における加熱温度は、粉末状混合物を収容する容器（例えば、図４に示す第４の実施形態に記載の容器Ｄ１４）の耐熱温度以下であることが好ましい。例えば、該容器が容器Ｄ１４のようにポリテトラフルオロエチレン製である場合、加熱工程Ｓ１３における加熱温度は、２５０℃以下であることが好ましい。加熱温度の一例としては、２２０℃が挙げられる。容器を構成する材料が酸性溶液に対する耐食性を有し、且つ、耐熱温度が２５０℃を上回る場合、加熱工程Ｓ１３における加熱温度は、２５０℃を上回ってもよい。耐熱温度が２５０℃を上回る材料の例としては、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や窒化ホウ素（ＢＮ）などが挙げられる。アルミナや窒化ホウ素などにより構成された容器を採用する場合、加熱工程Ｓ１３における加熱温度は、２５０℃を上回ってもよい。このような容器を用いる場合の加熱温度の一例としては、３００℃や３５０℃が挙げられる。加熱工程Ｓ１３における加熱温度を高められることによって、加熱工程Ｓ１３に要する時間を短縮できる可能性が高い。また、加熱工程Ｓ１３における加熱時間も適宜設定することができる。加熱時間の一例としては、８分が挙げられる。
【0030】
なお、加熱工程Ｓ１３の一変形例では、粉末状混合物を誘電加熱する前に粉末状混合物に対して少量の水を添加してもよい。水は、誘電加熱において粉末状混合物に印加されるマイクロ波を効率良く吸収し、熱に変換することができる。したがって、粉末状混合物に対して少量の水を添加しておくことによって、粉末状混合物の温度を早く所望の温度（例えば２５０℃）まで加熱することができる。なお、粉末状混合物に対して添加する水の量は限定されないが、粉末状混合物の質量を基準にして５ｗｔ％以上であることが好ましい。
【0031】
（第１の溶解工程）
第１の溶解工程Ｓ１４は、加熱工程Ｓ１３の後に実施する工程であり、加熱工程Ｓ１３において得られた液状混合物を、酸（本実施形態では塩酸（ＨＣｌ））溶液に溶解させることによって、出発原料に含まれていた無機物の塩酸溶液を得る工程である。本実施形態では、アルミニウム（Ａｌ）、セリウム（Ｃｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）が溶解した塩酸溶液が得られる。第１の溶解工程Ｓ１４において用いる酸溶液は、塩酸溶液に限定されず、硝酸（ＨＮＯ３）溶液、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）溶液、フッ化水素酸溶液、臭化水素酸溶液、及びヨウ化水素酸溶液であってもよいし、これらの酸溶液のうち複数の酸溶液を混合することに得られる混合酸溶液であってもよい。このような混合酸溶液の例としては、濃塩酸と濃硝酸とを混合することにより得られる王水が挙げられる。また、第１の溶解工程Ｓ１４で用いる酸溶液は、上述したような酸溶液と過酸化水素の混合溶液であってもよい。過酸化水素は、ＣｅＯ２等の四価のＣｅを、三価のＣｅに還元する。そのため、ＣｅＯ２が分解され、触媒層の内部に浸透拡散されている白金族金属を、容易に溶解することができる。このような混合溶液としては、例えば、過酸化水素：塩酸が１：１の割合で含まれている酸溶液が挙げられる。また、第１の溶解工程Ｓ１４においては、加熱工程Ｓ１３において得られた液状混合物を溶解させる液体として、水を用いることもできる。得られた液状混合物を溶解させる液体は、目的の無機物によって適宜選択してもよい。
第１の溶解工程Ｓ１４は、加熱工程Ｓ１３の後に実施する工程であり、加熱工程Ｓ１３において得られた液状混合物を、酸（本実施形態では塩酸（ＨＣｌ））溶液に溶解させることによって、出発原料に含まれていた無機物の塩酸溶液を得る工程である。本実施形態では、アルミニウム（Ａｌ）、セリウム（Ｃｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）が溶解した塩酸溶液が得られる。第１の溶解工程Ｓ１４において用いる酸溶液は、塩酸溶液に限定されず、硝酸（ＨＮＯ３）溶液、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）溶液、フッ化水素酸溶液、臭化水素酸溶液、及びヨウ化水素酸溶液であってもよいし、これらの酸溶液のうち複数の酸溶液を混合することに得られる混合酸溶液であってもよい。このような混合酸溶液の例としては、濃塩酸と濃硝酸とを混合することにより得られる王水が挙げられる。また、第１の溶解工程Ｓ１４で用いる酸溶液は、上述したような酸溶液と過酸化水素の混合溶液であってもよい。過酸化水素は、ＣｅＯ２等の四価のＣｅを、三価のＣｅに還元する。そのため、ＣｅＯ２が分解され、触媒層の内部に浸透拡散されている白金族金属を、容易に溶解することができる。このような混合溶液としては、例えば、過酸化水素：塩酸が１：１の割合で含まれている酸溶液が挙げられる。また、第１の溶解工程Ｓ１４においては、加熱工程Ｓ１３において得られた液状混合物を溶解させる液体として、水を用いることもできる。得られた液状混合物を溶解させる液体は、目的の無機物によって適宜選択してもよい。
【0032】
第１の溶解工程Ｓ１４において、液状混合物は、常温且つ常圧下にある塩酸溶液中であっても溶解するが、塩酸溶液の温度を高めることによって液状混合物の塩酸溶液に対する溶解を促進することができる。塩酸溶液を加熱する手段としては、加熱工程Ｓ１３において用いる電磁波を印加する装置が好適である。酸溶液の温度は、安全性の観点から沸点未満であることが好ましく、常圧処理の観点から、２５０℃未満であることが好ましい。なお、第１の溶解工程Ｓ１４においては、塩酸溶液の沸騰を抑制するために、塩酸溶液の温度を１００度未満に設定することが好ましい。これにより、塩酸溶液の加圧が不要であり、常圧下において第１の溶解工程Ｓ１４を実施することができる。また、第１の溶解工程Ｓ１４において、塩酸溶液を加熱して還流を行ってもよい。酸溶液を還流することにより、出発原料中の酸化セリウムの分解が促進し、酸化セリウムに担持されている白金族金属の溶解を促進することができる。還流は、例えば、塩酸溶液を１００℃で１時間加熱して実施することができ、酸溶液により適宜調整することができる。
【0033】
〔第２の実施形態〕
（無機物溶液の製造方法Ｍ２０）
本発明の第２の実施形態に係る無機物溶液の製造方法Ｍ２０について、図２を参照して説明する。図２は、無機物溶液の製造方法Ｍ２０のフローチャートである。なお、以下においては、無機物溶液の製造方法Ｍ２０のことを単に製造方法Ｍ２０とも称する。
（無機物溶液の製造方法Ｍ２０）
本発明の第２の実施形態に係る無機物溶液の製造方法Ｍ２０について、図２を参照して説明する。図２は、無機物溶液の製造方法Ｍ２０のフローチャートである。なお、以下においては、無機物溶液の製造方法Ｍ２０のことを単に製造方法Ｍ２０とも称する。
【0034】
図２に示すように、製造方法Ｍ２０は、図１に示した製造方法Ｍ１０が含む取り出し工程Ｓ１１、粉砕・混合工程Ｓ１２、及び加熱工程Ｓ１３と、第１の溶解工程Ｓ２１と、濾過工程Ｓ２２と、第３の溶解工程Ｓ２３と、を含んでいる。以下において、取り出し工程Ｓ１１、粉砕・混合工程Ｓ１２、及び加熱工程Ｓ１３のことを、単に、各工程Ｓ１１～Ｓ１３とも称する。
【0035】
製造方法Ｍ２０が含む、製造方法Ｍ１０の各工程Ｓ１１～Ｓ１３は、第１の実施形態において説明する各工程Ｓ１１～Ｓ１３と同様である。したがって、ここでは、各工程Ｓ１１～Ｓ１３に関する説明を省略する。すなわち、自動車廃触媒及び水酸化ナトリウムを含む液状混合物が得られているものとして、製造方法Ｍ２０については、第１の溶解工程Ｓ２１と、濾過工程Ｓ２２と、第３の溶解工程Ｓ２３とについてのみ説明する。
【0036】
（第１の溶解工程）
第１の溶解工程Ｓ２１は、製造方法Ｍ１０の各工程Ｓ１１～Ｓ１３により得られた自動車廃触媒及び水酸化ナトリウムを含む液状混合物を、水に溶解させることによって、出発原料に含まれていた無機物の水溶液を得る工程である。
第１の溶解工程Ｓ２１は、製造方法Ｍ１０の各工程Ｓ１１～Ｓ１３により得られた自動車廃触媒及び水酸化ナトリウムを含む液状混合物を、水に溶解させることによって、出発原料に含まれていた無機物の水溶液を得る工程である。
【0037】
加熱工程Ｓ１３により得られる液状混合物は、アルカリ度が高い。第１の溶解工程Ｓ２１では、得られた液状混合物を水に溶解させることにより、液状混合物のアルカリ度を下げることができる。そのため、液状混合物を酸溶液に溶解させる際に、中和熱が発生することを抑制できる。したがって、より安全に無機物溶液を製造することができる。
【0038】
ただし、第１の溶解工程Ｓ２１で用いる溶液は、酸溶液であってもよい。酸溶液としては、製造方法Ｍ１０の第１の溶解工程Ｓ１４において使用可能な酸溶液を使用することができる。また、第３の溶解工程Ｓ２３では、酸溶液を加熱してもよい。酸溶液の加熱は、製造方法Ｍ１０の第１の溶解工程Ｓ１４に記載の方法にて実施することができる。
【0039】
（濾過工程）
濾過工程Ｓ２２は、第１の溶解工程Ｓ２１の後に実施する工程である。濾過工程Ｓ２２は、第１の溶解工程Ｓ２１で得られた、無機物溶液中に含まれる固相と液相とを、フィルタを用いて分離する工程である。固相には、水に溶解しなかった無機物が含まれている。本実施形態では、主に、セリウム（Ｃｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、及びロジウム（Ｒｈ）が含まれている。液相には、水に溶解した無機物が含まれている。本実施形態では、主に、アルミニウム（Ａｌ）及びケイ素（Ｓｉ）が含まれている。
濾過工程Ｓ２２は、第１の溶解工程Ｓ２１の後に実施する工程である。濾過工程Ｓ２２は、第１の溶解工程Ｓ２１で得られた、無機物溶液中に含まれる固相と液相とを、フィルタを用いて分離する工程である。固相には、水に溶解しなかった無機物が含まれている。本実施形態では、主に、セリウム（Ｃｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、及びロジウム（Ｒｈ）が含まれている。液相には、水に溶解した無機物が含まれている。本実施形態では、主に、アルミニウム（Ａｌ）及びケイ素（Ｓｉ）が含まれている。
【0040】
濾過工程Ｓ２２を実施することにより、固相に含まれている無機物と液相に含まれている無機物とを容易に分離することができる。
【0041】
（第３の溶解工程）
第３の溶解工程Ｓ２３は、濾過工程Ｓ２２の後に実施する工程である。第３の溶解工程Ｓ２３は、濾過工程Ｓ２２により分離された固相を、酸（本実施形態では王水）溶液に溶解させることによって、固相に含まれていた無機物の王水溶液を得る工程である。本実施形態では、主にセリウム（Ｃｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、及びロジウム（Ｒｈ）が溶解した王水溶液が得られる。第３の溶解工程Ｓ２３において用いる酸溶液は、王水溶液に限定されず、製造方法Ｍ１０の第１の溶解工程Ｓ１４において使用可能な酸溶液を使用することができる。
第３の溶解工程Ｓ２３は、濾過工程Ｓ２２の後に実施する工程である。第３の溶解工程Ｓ２３は、濾過工程Ｓ２２により分離された固相を、酸（本実施形態では王水）溶液に溶解させることによって、固相に含まれていた無機物の王水溶液を得る工程である。本実施形態では、主にセリウム（Ｃｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、及びロジウム（Ｒｈ）が溶解した王水溶液が得られる。第３の溶解工程Ｓ２３において用いる酸溶液は、王水溶液に限定されず、製造方法Ｍ１０の第１の溶解工程Ｓ１４において使用可能な酸溶液を使用することができる。
【0042】
また、第３の溶解工程Ｓ２３では、酸溶液を加熱してもよい。酸溶液の加熱は、製造方法Ｍ１０の第１の溶解工程Ｓ１４に記載の方法にて実施することができる。
【0043】
第１の溶解工程Ｓ２１及び第３の溶解工程Ｓ２３を含むことにより、複数種類、且つより多くの量の無機物を得ることができる。第２の実施形態では、第１の溶解工程Ｓ２１及び第３の溶解工程Ｓ２３を含むことにより、水に溶解し易い無機物及び酸溶液に溶解し易い無機物を得ることができる。
【0044】
〔第３の実施形態〕
（無機物溶液の製造方法Ｍ３０）
本発明の第３の実施形態に係る無機物溶液の製造方法Ｍ３０について、図３を参照して説明する。図３は、無機物溶液の製造方法Ｍ３０のフローチャートである。なお、以下においては、無機物溶液の製造方法Ｍ３０のことを単に製造方法Ｍ３０とも称する。
（無機物溶液の製造方法Ｍ３０）
本発明の第３の実施形態に係る無機物溶液の製造方法Ｍ３０について、図３を参照して説明する。図３は、無機物溶液の製造方法Ｍ３０のフローチャートである。なお、以下においては、無機物溶液の製造方法Ｍ３０のことを単に製造方法Ｍ３０とも称する。
【0045】
図３に示すように、製造方法Ｍ３０は、図１に示した製造方法Ｍ１０が含む取り出し工程Ｓ１１と、粉砕工程Ｓ３１と、第２の溶解工程Ｓ３２と、濾過工程Ｓ３３と、混合・加熱工程Ｓ３４と、第１の溶解工程Ｓ３５と、を含んでいる。
【0046】
製造方法Ｍ３０が含む取り出し工程Ｓ１１は、第１の実施形態において説明する取り出し工程Ｓ１１と同様である。したがって、ここでは、取り出し工程Ｓ１１に関する説明を省略する。すなわち、自動車廃触媒が得られているものとして、製造方法Ｍ３０については、粉砕工程Ｓ３１以降の各工程についてのみ説明する。
【0047】
（粉砕工程）
粉砕工程Ｓ３１は、取り出し工程Ｓ１１の後に実施する工程である。粉砕工程Ｓ３１では、出発原料を粉砕することにより、出発原料の粉末を得る。粉砕方法は、製造方法Ｍ１０の粉砕・混合工程Ｓ１２に記載した方法にて実施することができる。
粉砕工程Ｓ３１は、取り出し工程Ｓ１１の後に実施する工程である。粉砕工程Ｓ３１では、出発原料を粉砕することにより、出発原料の粉末を得る。粉砕方法は、製造方法Ｍ１０の粉砕・混合工程Ｓ１２に記載した方法にて実施することができる。
【0048】
（第２の溶解工程）
第２の溶解工程Ｓ３２は、粉砕工程Ｓ３１の後に、出発原料の粉末を酸（本実施形態では硫酸）溶液に溶解させることによって、出発原料に含まれていた無機物の水溶液を得る工程である。第２の溶解工程Ｓ３２に用いる酸溶液は、硫酸溶液に限定されず、製造方法Ｍ１０の第１の溶解工程Ｓ１４において使用可能な酸溶液を使用することができる。
第２の溶解工程Ｓ３２は、粉砕工程Ｓ３１の後に、出発原料の粉末を酸（本実施形態では硫酸）溶液に溶解させることによって、出発原料に含まれていた無機物の水溶液を得る工程である。第２の溶解工程Ｓ３２に用いる酸溶液は、硫酸溶液に限定されず、製造方法Ｍ１０の第１の溶解工程Ｓ１４において使用可能な酸溶液を使用することができる。
【0049】
第２の溶解工程Ｓ３２では、酸溶液を加熱してもよい。酸溶液の加熱は、製造方法Ｍ１０の第１の溶解工程Ｓ１４に記載の方法にて実施することができる。
【0050】
（濾過工程）
濾過工程Ｓ３３は、第２の溶解工程Ｓ３２の後に実施する工程である。濾過工程Ｓ３３は、第２の溶解工程Ｓ３２で得られた、無機物溶液中に含まれる固相と液相とを、フィルタを用いて分離する工程である。本実施形態で得られた固相には、主に、白金（Ｐｔ）が含まれている。液相には、主に、アルミニウム（Ａｌ）、セリウム（Ｃｅ）、ジルコニア（Ｚｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、及びロジウム（Ｒｈ）が含まれている。
濾過工程Ｓ３３は、第２の溶解工程Ｓ３２の後に実施する工程である。濾過工程Ｓ３３は、第２の溶解工程Ｓ３２で得られた、無機物溶液中に含まれる固相と液相とを、フィルタを用いて分離する工程である。本実施形態で得られた固相には、主に、白金（Ｐｔ）が含まれている。液相には、主に、アルミニウム（Ａｌ）、セリウム（Ｃｅ）、ジルコニア（Ｚｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、及びロジウム（Ｒｈ）が含まれている。
【0051】
（混合・加熱工程）
混合・加熱工程Ｓ３４は、濾過工程Ｓ３３の後に実施する工程である。混合・加熱工程Ｓ３４は、まず、濾過工程Ｓ３３により分離された固相と、粉砕した水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）と、を混合することによって、固相及び水酸化ナトリウムの粉末状混合物を得る。なお、混合・加熱工程Ｓ３４においては、粉砕した水酸化ナトリウム以外にも、製造方法Ｍ１０の粉砕・混合工程Ｓ１２に記載した水酸化物を使用することができる。
混合・加熱工程Ｓ３４は、濾過工程Ｓ３３の後に実施する工程である。混合・加熱工程Ｓ３４は、まず、濾過工程Ｓ３３により分離された固相と、粉砕した水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）と、を混合することによって、固相及び水酸化ナトリウムの粉末状混合物を得る。なお、混合・加熱工程Ｓ３４においては、粉砕した水酸化ナトリウム以外にも、製造方法Ｍ１０の粉砕・混合工程Ｓ１２に記載した水酸化物を使用することができる。
【0052】
次に、混合・加熱工程Ｓ３４は、固相及び水酸化ナトリウムの粉末状混合物を誘電加熱することによって、固相及び水酸化ナトリウムを融解させる。混合・加熱工程Ｓ３４を実施することにより、固相に含まれる無機物及び水酸化ナトリウムを含む液状混合物が得られる。粉末状混合物の加熱方法は、製造方法Ｍ１０の加熱工程Ｓ１３に記載の方法にて実施することができる。
【0053】
（第１の溶解工程）
第１の溶解工程Ｓ３５は、混合・加熱工程Ｓ３４の後に実施する工程であり、混合・加熱工程Ｓ３４において得られた液状混合物を、酸（本実施形態では王水）溶液に溶解させることによって固相に含まれていた無機物の王水溶液を得る工程である。本実施形態では、主に白金（Ｐｔ）が溶解した王水溶液が得られる。第１の溶解工程Ｓ３５において用いる酸溶液は、王水溶液に限定されず、製造方法Ｍ１０の第１の溶解工程Ｓ１４において使用可能な酸溶液を使用することができる。
第１の溶解工程Ｓ３５は、混合・加熱工程Ｓ３４の後に実施する工程であり、混合・加熱工程Ｓ３４において得られた液状混合物を、酸（本実施形態では王水）溶液に溶解させることによって固相に含まれていた無機物の王水溶液を得る工程である。本実施形態では、主に白金（Ｐｔ）が溶解した王水溶液が得られる。第１の溶解工程Ｓ３５において用いる酸溶液は、王水溶液に限定されず、製造方法Ｍ１０の第１の溶解工程Ｓ１４において使用可能な酸溶液を使用することができる。
【0054】
また、第１の溶解工程Ｓ３５では、酸溶液を加熱してもよい。酸溶液の加熱は、製造方法Ｍ１０の第１の溶解工程Ｓ１４に記載の方法にて実施することができる。
【0055】
第３の実施形態によれば、出発原料に含まれる無機物を段階的に、且つ選択的に分離することができる。
【0056】
〔第４の実施形態〕
＜無機物溶液の製造装置＞
本発明の第４の実施形態に係る誘電加熱装置Ｄ１０について、図４及び図５を参照して説明する。誘電加熱装置Ｄ１０は、本発明の一態様に係る無機物溶液の製造装置の一例である。図４は、誘電加熱装置Ｄ１０の概略図である。誘電加熱装置Ｄ１０は、図１に示した製造方法Ｍ１０が含む加熱工程Ｓ１３を実施する加熱装置である。また、製造方法Ｍ１０が含む第１の溶解工程Ｓ１４において塩酸溶液を加熱する場合、その加熱にも誘電加熱装置Ｄ１０を用いることができる。
＜無機物溶液の製造装置＞
本発明の第４の実施形態に係る誘電加熱装置Ｄ１０について、図４及び図５を参照して説明する。誘電加熱装置Ｄ１０は、本発明の一態様に係る無機物溶液の製造装置の一例である。図４は、誘電加熱装置Ｄ１０の概略図である。誘電加熱装置Ｄ１０は、図１に示した製造方法Ｍ１０が含む加熱工程Ｓ１３を実施する加熱装置である。また、製造方法Ｍ１０が含む第１の溶解工程Ｓ１４において塩酸溶液を加熱する場合、その加熱にも誘電加熱装置Ｄ１０を用いることができる。
【0057】
第１の実施形態において説明したとおり、誘電加熱は、印加する電磁波の帯域に応じて高周波加熱又はマイクロ波加熱の何れかに分類される。誘電加熱装置Ｄ１０は、対象物に対して、高周波加熱及びマイクロ波加熱のうちマイクロ波加熱を実施する装置である。
【0058】
＜誘電加熱装置の構成＞
誘電加熱装置Ｄ１０は、図４に示すように、電磁波発生部Ｄ１１と、導波管Ｄ１２と、電磁波印加部Ｄ１３と、容器Ｄ１４と、回転テーブルＤ１５と、スターラＤ１６と、温度計Ｄ１７と、を備えており、図５に示すように、アイソレータＤ１８を更に備えている。また、誘電加熱装置Ｄ１０は、図４に図示していない制御部を更に備えている。
誘電加熱装置Ｄ１０は、図４に示すように、電磁波発生部Ｄ１１と、導波管Ｄ１２と、電磁波印加部Ｄ１３と、容器Ｄ１４と、回転テーブルＤ１５と、スターラＤ１６と、温度計Ｄ１７と、を備えており、図５に示すように、アイソレータＤ１８を更に備えている。また、誘電加熱装置Ｄ１０は、図４に図示していない制御部を更に備えている。
【0059】
（電磁波発生部）
電磁波発生部Ｄ１１は、所定の周波数を有する電磁波を発振するように構成されている。所定の周波数は、例えば、マイクロ波の帯域内において適宜選択することができるが、本実施形態では、所定の周波数を２．４５ＧＨｚとする。２．４５ＧＨｚという周波数は、家庭用の電子レンジにおいて利用されている電磁波と同じ周波数である。
電磁波発生部Ｄ１１は、所定の周波数を有する電磁波を発振するように構成されている。所定の周波数は、例えば、マイクロ波の帯域内において適宜選択することができるが、本実施形態では、所定の周波数を２．４５ＧＨｚとする。２．４５ＧＨｚという周波数は、家庭用の電子レンジにおいて利用されている電磁波と同じ周波数である。
【0060】
（導波管）
導波管Ｄ１２は、金属製の筒状部材であり、一方の端部が電磁波発生部Ｄ１１に接続されており、他方の端部が後述する容器Ｄ１４を収容する電磁波印加部Ｄ１３に接続されている。すなわち、導波管Ｄ１２は、電磁波発生部Ｄ１１と容器Ｄ１４との間に介在している。導波管Ｄ１２は、電磁波発生部Ｄ１１が発生した電磁波を一方の端部から他方の端部へ導波する。そのうえで、導波管Ｄ１２は、この電磁波を他方の端部から、容器Ｄ１４を収容する電磁波印加部Ｄ１３の内部空間に放射する。すなわち、導波管Ｄ１２は、電磁波発生部Ｄ１１が発生した電磁波を電磁波発生部Ｄ１１から容器Ｄ１４の方向に導波する。
導波管Ｄ１２は、金属製の筒状部材であり、一方の端部が電磁波発生部Ｄ１１に接続されており、他方の端部が後述する容器Ｄ１４を収容する電磁波印加部Ｄ１３に接続されている。すなわち、導波管Ｄ１２は、電磁波発生部Ｄ１１と容器Ｄ１４との間に介在している。導波管Ｄ１２は、電磁波発生部Ｄ１１が発生した電磁波を一方の端部から他方の端部へ導波する。そのうえで、導波管Ｄ１２は、この電磁波を他方の端部から、容器Ｄ１４を収容する電磁波印加部Ｄ１３の内部空間に放射する。すなわち、導波管Ｄ１２は、電磁波発生部Ｄ１１が発生した電磁波を電磁波発生部Ｄ１１から容器Ｄ１４の方向に導波する。
【0061】
（アイソレータ）
図５に示すように、導波管Ｄ１２の中途区間には、アイソレータＤ１８が設けられている。アイソレータＤ１８は、サーキュレータＤ１８１と、ダミーロードＤ１８２と、冷却管Ｄ１８３とを備えている。サーキュレータＤ１８１は、導波管Ｄ１２の中途区間に挿入されている。
図５に示すように、導波管Ｄ１２の中途区間には、アイソレータＤ１８が設けられている。アイソレータＤ１８は、サーキュレータＤ１８１と、ダミーロードＤ１８２と、冷却管Ｄ１８３とを備えている。サーキュレータＤ１８１は、導波管Ｄ１２の中途区間に挿入されている。
【0062】
サーキュレータＤ１８１は、磁石（例えばフェライト製）を備えており、図５に示すように３つのポートＰ１～Ｐ３を備えている。ポートＰ１には、導波管Ｄ１２の一方の区間を介して電磁波発生部Ｄ１１が接続されている。ポートＰ２には、導波管Ｄ１２の他方の区間を介して電磁波印加部Ｄ１３が接続されている。ポートＰ３には、ダミーロードＤ１８２が設けられている。
【0063】
磁石が形成する磁場と、サーキュレータＤ１８１内を透過する電磁波とが相互作用することにより、ポートＰ１に入射した電磁波は、ポートＰ２から出射され、ポートＰ２に入射した電磁波は、ポートＰ３から出射される。したがって、サーキュレータＤ１８１は、電磁波発生部Ｄ１１により発生された電磁波を電磁波印加部Ｄ１３の方向に結合させ、電磁波印加部Ｄ１３の内部空間において反射された電磁波をダミーロードＤ１８２に結合させる。
【0064】
ダミーロードＤ１８２は、周波数が２．４５ＧＨｚである電磁波を吸収する材料により構成されている。したがって、ダミーロードＤ１８２は、電磁波印加部Ｄ１３の内部空間において反射された電磁波を吸収し、そのエネルギーを熱に変換する。
【0065】
ダミーロードＤ１８２には、冷却管Ｄ１８３が設けられている。冷却管Ｄ１８３の内部には、冷却された冷媒（例えば、水や空気）が循環するように構成が採用されている。冷却された冷媒がダミーロードＤ１８２から熱を奪うことができるので、ダミーロードＤ１８２の温度が過剰に上昇することを防ぐことができる。
【0066】
以上のように構成されたサーキュレータＤ１８１は、電磁波発生部Ｄ１１により発生された電磁波をほとんど損失なく電磁波印加部Ｄ１３に結合させ、且つ、電磁波印加部Ｄ１３の内部空間において反射された電磁波を吸収することができる。すなわち、サーキュレータＤ１８１は、電磁波発生部Ｄ１１から容器Ｄ１４に向かってほとんど損失なく電磁波を伝搬させ、且つ、容器Ｄ１４から電磁波発生部Ｄ１１へ向かって伝搬する電磁波を吸収することができる。したがって、電磁波印加部Ｄ１３の内部空間において反射された電磁波が電磁波発生部Ｄ１１に戻り、電磁波発生部Ｄ１１の動作に悪影響を及ぼすことを抑制することができる。
【0067】
（電磁波印加部）
電磁波印加部Ｄ１３は、内部空間が中空な、金属製の箱状部材であり、内部空間に容器Ｄ１４を収容可能なように構成されている。電磁波印加部Ｄ１３は、導波管Ｄ１２の他方の端部から照射された電磁波を、容器Ｄ１４及び容器Ｄ１４に収容された加熱の対象物に対して印加する。電磁波印加部Ｄ１３は、電磁波を内部空間に閉じ込め、外部に漏らしにくいように構成されている。
電磁波印加部Ｄ１３は、内部空間が中空な、金属製の箱状部材であり、内部空間に容器Ｄ１４を収容可能なように構成されている。電磁波印加部Ｄ１３は、導波管Ｄ１２の他方の端部から照射された電磁波を、容器Ｄ１４及び容器Ｄ１４に収容された加熱の対象物に対して印加する。電磁波印加部Ｄ１３は、電磁波を内部空間に閉じ込め、外部に漏らしにくいように構成されている。
【0068】
（容器）
容器Ｄ１４は、皿状に成形された容器である。容器Ｄ１４の形状は、出発原料及び水酸化ナトリウムの粉末状混合物ＭＰを収容可能な形状であれば限定されない。ただし、後述する温度計Ｄ１７を用いて粉末状混合物ＭＰの温度を測定するために、容器Ｄ１４は、大きな開口部を有することが好ましい。また、加熱工程Ｓ１３のあとに、容器Ｄ１４をそのまま用いて第１の溶解工程Ｓ１４を実施する場合には、容器Ｄ１４は、所定の量の塩酸溶液を収容可能な容積を有することが好ましい。
容器Ｄ１４は、皿状に成形された容器である。容器Ｄ１４の形状は、出発原料及び水酸化ナトリウムの粉末状混合物ＭＰを収容可能な形状であれば限定されない。ただし、後述する温度計Ｄ１７を用いて粉末状混合物ＭＰの温度を測定するために、容器Ｄ１４は、大きな開口部を有することが好ましい。また、加熱工程Ｓ１３のあとに、容器Ｄ１４をそのまま用いて第１の溶解工程Ｓ１４を実施する場合には、容器Ｄ１４は、所定の量の塩酸溶液を収容可能な容積を有することが好ましい。
【0069】
なお、乳鉢を用いて出発原料の粉末と水酸化ナトリウムとを混合することによって粉末状混合物を得る場合、乳鉢が混合部として機能する。また、出発原料の粉末と水酸化ナトリウムの粉末とを容器Ｄ１４にいれ、容器Ｄ１４において、これらを混合することによって粉末状混合物を得る場合、容器Ｄ１４が混合部として機能する。
【0070】
容器Ｄ１４は、電磁波発生部Ｄ１１が発振する電磁波（本実施形態においては２．４５ＧＨｚ）に対して高い透過率を有する材料により構成されていることが好ましい。また、容器Ｄ１４は、酸及び塩基に対する耐性が高い材料により構成されていることが好ましい。容器Ｄ１４が酸及び塩基に対する耐性が高い材料により構成されている場合、加熱工程Ｓ１３を実施したあとに、容器Ｄ１４に硝酸溶液を注ぐことにより第１の溶解工程Ｓ１４を実施することができる。
【0071】
本実施形態において、容器Ｄ１４は、ポリテトラフルオロエチレンに代表されるフッ素系樹脂により構成されている。ただし、容器Ｄ１４を構成する材料は、フッ素系樹脂に限定されず、ポリエーテルケトンに代表される芳香族ポリエーテルケトン樹脂であってもよいし、ポリイミド樹脂であってもよいし、アルミナや酸化チタンなどに代表される酸化物であってもよい。
【0072】
（回転テーブル）
回転テーブルＤ１５は、電磁波印加部Ｄ１３の内部空間の底面に設けられた試料台であり、容器Ｄ１４を上面に載置可能なように構成されている。回転テーブルＤ１５は、平面視した場合に円形状であり、その中心軸を回転軸として、所定の速度で回転するように構成されている。この構成によれば、回転テーブルＤ１５の上面に載置された容器Ｄ１４が周期的に回転するため、粉末状混合物ＭＰをより均一に加熱することができる。
回転テーブルＤ１５は、電磁波印加部Ｄ１３の内部空間の底面に設けられた試料台であり、容器Ｄ１４を上面に載置可能なように構成されている。回転テーブルＤ１５は、平面視した場合に円形状であり、その中心軸を回転軸として、所定の速度で回転するように構成されている。この構成によれば、回転テーブルＤ１５の上面に載置された容器Ｄ１４が周期的に回転するため、粉末状混合物ＭＰをより均一に加熱することができる。
【0073】
（スターラ）
スターラＤ１６は、電磁波印加部Ｄ１３の内部空間の天井面に設けられた金属製の羽状部材であり。羽状部材の中心に結合された支持棒により、上記天井面に対して回転自在な状態で固定されている。スターラＤ１６は、支持棒を回転軸として、所定の速度で回転することにより、電磁波発生部Ｄ１１が発振した電磁波を反射し、電磁波印加部Ｄ１３の内部空間に散乱させる。この構成によれば、スターラＤ１６が電磁波を散乱させるため、粉末状混合物ＭＰをより均一に加熱することができる。
スターラＤ１６は、電磁波印加部Ｄ１３の内部空間の天井面に設けられた金属製の羽状部材であり。羽状部材の中心に結合された支持棒により、上記天井面に対して回転自在な状態で固定されている。スターラＤ１６は、支持棒を回転軸として、所定の速度で回転することにより、電磁波発生部Ｄ１１が発振した電磁波を反射し、電磁波印加部Ｄ１３の内部空間に散乱させる。この構成によれば、スターラＤ１６が電磁波を散乱させるため、粉末状混合物ＭＰをより均一に加熱することができる。
【0074】
（温度計）
温度計Ｄ１７は、粉末状混合物ＭＰが放射する赤外線を検出することにより容器Ｄ１４の温度を測定する放射温度計である。温度計Ｄ１７は、その受光部が粉末状混合物ＭＰからの赤外線を検出できるように、電磁波印加部Ｄ１３の側壁の一部に固定されている。温度計Ｄ１７は、測定した粉末状混合物ＭＰの温度を表す温度信号を制御部に出力する。
温度計Ｄ１７は、粉末状混合物ＭＰが放射する赤外線を検出することにより容器Ｄ１４の温度を測定する放射温度計である。温度計Ｄ１７は、その受光部が粉末状混合物ＭＰからの赤外線を検出できるように、電磁波印加部Ｄ１３の側壁の一部に固定されている。温度計Ｄ１７は、測定した粉末状混合物ＭＰの温度を表す温度信号を制御部に出力する。
【0075】
（制御部）
制御部は、出力が所定の値になるように電磁波発生部Ｄ１１の出力を制御してもよいし、温度計Ｄ１７から受け取った温度信号の温度が予め定められた温度になるように、電磁波発生部Ｄ１１の出力を制御してもよい。なお、この予め定められた温度は、時間に対して一定であってもよいし、時間に応じて変化してもよい。本実施形態において、制御部は、出力の値を時間に応じて変化させるように電磁波発生部Ｄ１１の出力を制御する。出力制御のパターンの一例としては、３００Ｗの出力を６００秒間に亘って維持し、その後、出力を０Ｗにするパターンが挙げられる。
制御部は、出力が所定の値になるように電磁波発生部Ｄ１１の出力を制御してもよいし、温度計Ｄ１７から受け取った温度信号の温度が予め定められた温度になるように、電磁波発生部Ｄ１１の出力を制御してもよい。なお、この予め定められた温度は、時間に対して一定であってもよいし、時間に応じて変化してもよい。本実施形態において、制御部は、出力の値を時間に応じて変化させるように電磁波発生部Ｄ１１の出力を制御する。出力制御のパターンの一例としては、３００Ｗの出力を６００秒間に亘って維持し、その後、出力を０Ｗにするパターンが挙げられる。
【0076】
製造方法Ｍ１０を例にすれば、このように構成された誘電加熱装置Ｄ１０を用い、容器Ｄ１４の内部空間に、粉末状混合物ＭＰを収容することによって、加熱工程Ｓ１３を実施することができる。また、加熱工程Ｓ１３を実施したあとの容器Ｄ１４に塩酸溶液を注ぐことにより第１の溶解工程Ｓ１４を実施することができる。また、誘電加熱装置Ｄ１０を用いて第１の溶解工程Ｓ１４を実施する場合、塩酸溶液を加熱することができるので、液状混合物の塩酸溶液に対する溶解を促進することができる。液状混合物の塩酸溶液は、無機物溶液の一例である。
【0077】
〔第５の実施形態〕
＜無機物の製造システム＞
本発明の第５の実施形態に係る無機物の製造システム１０について、図６を参照して説明する。図６は、無機物の製造システム１０の一部を構成する無機物溶液の製造装置１０Ａの概略図である。なお、以下において、無機物の製造システム１０のことを単に製造システム１０とも称し、無機物溶液の製造装置１０Ａのことを単に製造装置１０Ａとも称する。
＜無機物の製造システム＞
本発明の第５の実施形態に係る無機物の製造システム１０について、図６を参照して説明する。図６は、無機物の製造システム１０の一部を構成する無機物溶液の製造装置１０Ａの概略図である。なお、以下において、無機物の製造システム１０のことを単に製造システム１０とも称し、無機物溶液の製造装置１０Ａのことを単に製造装置１０Ａとも称する。
【0078】
図６に示すように、製造システム１０は、製造装置１０Ａを備えており、図１に示した製造方法Ｍ１０を実施するための装置である。より詳しくは、製造装置１０Ａは、図１に示した製造方法Ｍ１０の取り出し工程Ｓ１１を除いた各工程を実施するための装置である。ただし、製造システム１０は、製造装置１０Ａによって得られた無機物溶液から、無機物を単離するための装置を備えていてもよい。このような装置としては、例えば、無機物を晶析するための晶析装置、無機物溶液を無水化するための無水化装置などが挙げられる。
【0079】
なお、本実施形態では、第１の実施形態と同様に、出発原料として自動車廃触媒を用いる。ただし、製造装置１０Ａにおける出発原料は、第１の実施形態に例示されているように、自動車廃触媒に限定されない。また、本実施形態では、第１の実施形態と同様に、水酸化物として水酸化ナトリウムを用いる。ただし、製造装置１０Ａにおける水酸化物は、第１の実施形態に例示されているように、水酸化ナトリウムに限定されない。
【0080】
（無機物溶液の製造装置１０Ａ）
図６に示すように、製造装置１０Ａは、粉砕器１１ａと、フィーダーＦ１ａと、粉砕器１１ｂと、フィーダーＦ１ｂと、バルブＶ１及びＶ２と、誘電加熱装置１２と、熱交換器１３と、を備えている。また、製造装置１０Ａは、図６に図示していない制御部を備えている。制御部は、フィーダーＦ１ａ，Ｆ１ｂ、バルブＶ１及びＶ２、誘電加熱装置１２、及び熱交換器１３の各々を制御する。
図６に示すように、製造装置１０Ａは、粉砕器１１ａと、フィーダーＦ１ａと、粉砕器１１ｂと、フィーダーＦ１ｂと、バルブＶ１及びＶ２と、誘電加熱装置１２と、熱交換器１３と、を備えている。また、製造装置１０Ａは、図６に図示していない制御部を備えている。制御部は、フィーダーＦ１ａ，Ｆ１ｂ、バルブＶ１及びＶ２、誘電加熱装置１２、及び熱交換器１３の各々を制御する。
【0081】
粉砕器１１ａは、投入された出発原料である自動車廃触媒を粉砕し粉末にする。そのうえで、粉砕器１１ａは、自動車廃触媒の粉末をフィーダーＦ１ａに供給する。粉砕器１１ａは、既存の粉砕器の中から所望のスペックに応じて適宜選択することができる。したがって、ここでは、粉砕器１１ａに関する詳しい説明を省略する。粉砕器１１ａを用いて出発原料を粉砕することによって、出発原料を機械的に破壊して粒径を小さくすることで、自動車廃触媒の触媒層の内部に取り込まれている白金族金属を露出させるとともに、水酸化物との化学反応の効率を向上させることができる。したがって、加熱工程Ｓ１３において融解する速度を高めることができる。
【0082】
フィーダーＦ１ａは、制御部により制御されており、粉砕器１１ａから供給された出発原料を後述する誘電加熱装置１２の容器１２ｃに供給する。フィーダーＦ１ａは、容器１２ｃに出発原料を供給する原料供給部の一例である。
【0083】
粉砕器１１ｂは、投入された水酸化ナトリウムを粉砕し粉末にする。そのうえで、粉砕器１１ｂは、水酸化ナトリウムの粉末をフィーダーＦ１ｂに供給する。粉砕器１１ｂは、既存の粉砕器の中から所望のスペックに応じて適宜選択することができる。したがって、ここでは、粉砕器１１ｂに関する詳しい説明を省略する。粉砕器１１ｂを用いて水酸化ナトリウムを粉砕することによって、水酸化ナトリウムの粒径を所望のサイズにすることができる。なお、上述したように、水酸化ナトリウムの形状は、粉末に限定されない。したがって、製造装置１０Ａにおいては、粉砕器１１ｂを省略することもできる。
【0084】
フィーダーＦ１ａは、制御部により制御されており、粉砕器１１ａから供給された出発原料の粉末を後述する誘電加熱装置１２の容器１２ｃに供給する。フィーダーＦ１ａは、容器１２ｃに出発原料を供給する原料供給部の一例である。同様に、フィーダーＦ１ｂは、制御部により制御されており、粉砕器１１ｂから供給された水酸化ナトリウムの粉末を後述する誘電加熱装置１２の容器１２ｃに供給する。フィーダーＦ１ｂは、容器１２ｃに水酸化ナトリウムを供給する水酸化物供給部の一例である。
【0085】
誘電加熱装置１２は、電磁波発生部１２ａと、導波管１２ｂと、容器１２ｃと、撹拌機構と、温度計と、を備えている。誘電加熱装置１２は、図１に示した製造方法Ｍ１０の加熱工程Ｓ１３及び第１の溶解工程Ｓ１４を実施する。
【0086】
電磁波発生部１２ａは、制御部により制御されており、所定の周波数を有する電磁波を発生するように構成されている。所定の周波数は、例えば、マイクロ波の帯域内において適宜選択することができるが、本実施形態では、所定の周波数を２．４５ＧＨｚとする。２．４５ＧＨｚという周波数は、家庭用の電子レンジにおいて利用されている電磁波と同じ周波数である。
【0087】
導波管１２ｂは、金属製の筒状部材であり、一方の端部が電磁波発生部１２ａに接続されており、他方の端部が容器１２ｃに接続されている。導波管１２ｂは、電磁波発生部１２ａが発振した電磁波を一方の端部から他方の端部へ導波し、この電磁波を他方の端部から容器１２ｃの内部空間に放射する。なお、図６には図示していないが、導波管１２ｂの中途区間には、図５に示したアイソレータが設けられている。この場合、図５に示した導波管Ｄ１２を導波管１２ｂに読み替えればよい。
【0088】
容器１２ｃは、内部空間に出発原料の粉末及び水酸化ナトリウムの粉末を収容する箱状部材である。容器１２ｃは、図４に示した容器Ｄ１４と同様に、耐酸性を有する材料により構成されている。容器１２ｃには、フィーダーＦ１ａを介して粉砕器１１ａから供給された出発原料の粉末と、フィーダーＦ１ｂを介して粉砕器１１ｂから供給された水酸化ナトリウムの粉末と、が供給される。容器１２ｃの内部には、図６への図示を省略している撹拌機構が設けられている。制御部が撹拌機構を回転させることによって、容器１２ｃの内部空間に供給された出発原料の粉末と水酸化ナトリウムの粉末とは、混合され、粉末状混合物となる。このように、容器１２ｃは、出発原料の粉末と、水酸化ナトリウムの粉末とを混合することによって、粉末状混合物を得る混合部の一例である。なお、容器１２ｃはロータリーキルン炉のような管状且つ軸回りに回転する容器であってもよい。また、ロータリーキルン炉に後述する液体供給部を組み合わせることによって、連続処理を実施可能になる。
【0089】
図６への図示を省略している温度計は、容器１２ｃの内部空間に収容された内容物（この時点では粉末状混合物）の温度を検出し、その温度を表す温度信号を制御部に出力する。温度計は、放射温度計のような非接触式の温度計であってもよいし、熱電対のような接触式の温度計であってもよい。何れの方式の温度計を採用する場合であっても、温度計は、容器１２ｃの内部空間に設けられており、当該内部空間に収容された内容物の温度を直接検出可能なように構成されていることが好ましい。
【0090】
制御部は、出力が所定の値になるように電磁波発生部１２ａの出力を制御してもよいし、温度計から受け取った温度信号が表す温度が予め定められた温度になるように、電磁波発生部１２ａの出力を制御してもよい。なお、この予め定められた温度は、時間に対して一定であってもよいし、時間に応じて変化してもよい。本実施形態において、制御部は、温度信号が表す温度が時間に応じて所定のプロファイルで変化するように電磁波発生部１２ａの出力を制御する。温度の所定のプロファイルの一例としては、５分間かけて室温から２５０℃まで変化させ、その後、２５０℃を１０分間維持するパターンが挙げられる。
【0091】
このように構成された誘電加熱装置１２は、図１に示した製造方法Ｍ１０の加熱工程Ｓ１３を実施することにより、出発原料と水酸化ナトリウムとを含む液状混合物が得られる。
【0092】
次に、バルブＶ１を介してＨＣｌ溶液が供給される。このバルブＶ１を介してＨＣｌ溶液を容器１２ｃに供給することによって第１の溶解工程Ｓ１４が実施される。このバルブＶ１を介してＨＣｌ溶液を容器１２ｃに供給する機構は、液状混合物に対して酸性溶液を供給する液体供給部として機能する。容器１２ｃにおいて、液状混合物は、ＨＣｌ溶液に対して溶解し、無機物を含むＨＣｌ溶液となる。なお、上述のように、出発原料と水酸化ナトリウムとを含む液状混合物を溶解させる液体は、ＨＣｌ溶液などの酸溶液に限定されず、水であってもよい。この液体として水を用いる場合には、バルブＶ１を介して水を容器１２ｃに供給することによって第１の溶解工程Ｓ１４が実施される。また、過酸化水素と酸との混合溶液を用いる場合には、過酸化水素と酸とをバルブＶ１を介して容器１２ｃに供給してもよく、別のバルブから容器１２ｃに供給してもよい。
【0093】
なお、第１の溶解工程Ｓ１４を実施している最中、制御部は、出力が所定の値になるように電磁波発生部１２ａの出力を制御してもよいし、温度計から受け取った温度信号が表す温度が予め定められた温度になるように、電磁波発生部１２ａの出力を制御してもよい。第１の溶解工程Ｓ１４を実施している最中にも誘導加熱を実施することにより、液状混合物のＨＣｌ溶液に対して溶解が促進される。また、第１の溶解工程Ｓ１４を実施している最中、制御部は、撹拌機構を動作させ続けてもよい。
【0094】
熱交換器１３は、上下にそれぞれ排気管１３ａ及び１３ｂを備えている。排気管１３ｂの別の端部は、容器１２ｃと接続しており、排気管１３ａの別の端部は、開放されている。第１の溶解工程Ｓ１４において加熱されてＨＣｌ溶液は、気化し、排気管１３ｂを通って熱交換器１３に到達する。熱交換器１３は、気化したＨＣｌ溶液を冷却して液体にする。液体に戻ったＨＣｌ溶液は、再び排気管１３ｂを通って容器１２ｃへと戻る。また、排気管１３ａは、気体を排気する。
【0095】
バルブＶ２は、容器１２ｃの内部空間と、図示しない回収ラインとの間の経路を開閉する。制御部は、加熱工程Ｓ１３及び第１の溶解工程Ｓ１４を実施している間は、バルブＶ２を閉じておき、加熱工程Ｓ１３及び第１の溶解工程Ｓ１４を実施した後にバルブＶ２を開く。その結果、加熱工程Ｓ１３及び第１の溶解工程Ｓ１４により得られた無機物を含む無機物溶液は、容器１２ｃから図示しない回収ラインに回収される。
【0096】
以上のように、製造装置１０Ａは、図１に示した製造方法Ｍ１０の粉砕・混合工程Ｓ１２、加熱工程Ｓ１３、及び第１の溶解工程Ｓ１４を実施することができる。
【0097】
〔第６の実施形態〕
＜無機物の製造システム＞
本発明の第６の実施形態に係る無機物の製造システム２０について、図７を参照して説明する。図７は、無機物の製造システム２０の一部を構成する無機物溶液の製造装置２０Ａの概略図である。なお、以下において、無機物の製造システム２０のことを単に製造システム２０とも称し、無機物溶液の製造装置２０Ａのことを単に製造装置２０Ａとも称する。
＜無機物の製造システム＞
本発明の第６の実施形態に係る無機物の製造システム２０について、図７を参照して説明する。図７は、無機物の製造システム２０の一部を構成する無機物溶液の製造装置２０Ａの概略図である。なお、以下において、無機物の製造システム２０のことを単に製造システム２０とも称し、無機物溶液の製造装置２０Ａのことを単に製造装置２０Ａとも称する。
【0098】
図７に示すように、製造システム２０は、製造装置２０Ａを備えており、図２に示した製造方法Ｍ２０を実施するための装置である。より詳しくは、製造装置２０Ａは、図２に示した製造方法Ｍ２０の取り出し工程Ｓ１１を除いた各工程を実施するための装置である。ただし、製造システム２０は、製造装置２０Ａによって得られた無機物溶液から、無機物を単離するための装置を備えていてもよい。このような装置としては、例えば、無機物を晶析するための晶析装置、無機物溶液を無水化するための無水化装置などが挙げられる。
【0099】
なお、本実施形態では、第１の実施形態と同様に、出発原料として自動車廃触媒を用いる。ただし、製造装置２０Ａにおける出発原料は、第１の実施形態に例示されているように、自動車廃触媒に限定されない。
【0100】
（無機物溶液の製造装置２０Ａ）
図７に示すように、製造装置２０Ａは、図６に示した製造装置１０Ａが含む、粉砕器１１ａ、フィーダーＦ１ａ、粉砕器１１ｂ、フィーダーＦ１ｂ、バルブＶ１及びＶ２、並びに誘電加熱装置１２、と、フィルタ２１と、バルブＶ３～Ｖ５と、誘電加熱装置２２と、熱交換器２３と、を含んでいる。また、製造装置２０Ａは、図７に図示していない制御部を備えている。制御部は、フィーダーＦ１ａ，Ｆ１ｂ、バルブＶ１～Ｖ５、誘電加熱装置１２、２２、及び熱交換器２３の各々を制御する。
図７に示すように、製造装置２０Ａは、図６に示した製造装置１０Ａが含む、粉砕器１１ａ、フィーダーＦ１ａ、粉砕器１１ｂ、フィーダーＦ１ｂ、バルブＶ１及びＶ２、並びに誘電加熱装置１２、と、フィルタ２１と、バルブＶ３～Ｖ５と、誘電加熱装置２２と、熱交換器２３と、を含んでいる。また、製造装置２０Ａは、図７に図示していない制御部を備えている。制御部は、フィーダーＦ１ａ，Ｆ１ｂ、バルブＶ１～Ｖ５、誘電加熱装置１２、２２、及び熱交換器２３の各々を制御する。
【0101】
製造装置２０Ａが含む、製造装置１０Ａの粉砕器１１ａ、フィーダーＦ１ａ、粉砕器１１ｂ、フィーダーＦ１ｂ、バルブＶ１及びＶ２、並びに誘電加熱装置１２は、第５の実施形態において説明する粉砕器１１ａ、フィーダーＦ１ａ、粉砕器１１ｂ、フィーダーＦ１ｂ、バルブＶ１及びＶ２、並びに誘電加熱装置１２と同様である。したがって、ここでは、これらの構成に関する説明を省略する。ただし、製造装置２０Ａでは、バルブＶ１を介して水が供給される。また、バルブＶ２は、容器１２ｃの内部空間と後述するフィルタ２１との間の経路を開閉する。制御部は、加熱工程Ｓ１３及び第１の溶解工程Ｓ２１を実施している間は、バルブＶ２を閉じておき、加熱工程Ｓ１３及び第１の溶解工程Ｓ２１を実施した後にバルブＶ２を開く。その結果、加熱工程Ｓ１３により得られた無機物を含む水溶液は、容器１２ｃからフィルタ２１に供給される。
【0102】
フィルタ２１は、無機物を含む水溶液のうち、液相（主にＡｌ及びＳｉを含む水溶液）を通過させ、固相（主に、Ｃｅ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈを含む）を濾過するように構成されている。すなわち、フィルタ２１は、製造方法Ｍ２０の濾過工程Ｓ２２を実施することができる。したがって、ここでは、フィルタ２１に関する詳しい説明を省略する。
【0103】
バルブＶ３は、フィルタ２１と、図示しない回収ラインとの間の経路を開閉する。制御部は、少なくとも、フィルタ２１に水溶液が供給されている期間中は、バルブＶ３を開く。その結果、濾過工程Ｓ２２により得られた水溶液は、フィルタ２１から図示しない回収ラインに回収される。また、濾過工程Ｓ２２により得られた無機物は、後述する容器２２ｃの内部空間に投入される。
【0104】
誘電加熱装置２２は、電磁波発生部２２ａと、導波管２２ｂと、容器２２ｃと、撹拌機構と、温度計と、を備えている。誘電加熱装置２２は、第５の実施形態において説明する誘電加熱装置１２と同様である。また、熱交換器２３は、上下にそれぞれ排気管２３ａ及び２３ｂを備えている。熱交換器２３は、第５の実施形態において説明する熱交換器１３と同様である。したがって、ここでは、これらの構成に関する説明を省略する。容器２２ｃには、バルブＶ４を介して王水溶液（濃ＨＣｌ＋濃ＨＮＯ３）が供給される。このバルブＶ４を介して王水溶液を容器２２ｃに供給することによって第３の溶解工程Ｓ２３が実施される。このバルブＶ４を介して王水溶液を容器２２ｃに供給する機構は、無機物に対して酸性溶液を供給する液体供給部として機能する。容器２２ｃにおいて、無機物は、王水溶液に対して溶解し、無機物を含む王水溶液となる。容器２２ｃにおいて、王水溶液は還流される。
【0105】
バルブＶ５は、容器２２ｃの内部空間と、図示しない回収ラインとの間の経路を開閉する。制御部は、第３の溶解工程Ｓ２３を実施している間は、バルブＶ５を閉じておき、第３の溶解工程Ｓ２３を実施した後にバルブＶ５を開く。その結果、第３の溶解工程Ｓ２３により得られた無機物を含む無機物溶液は、容器２２ｃから図示しない回収ラインに回収される。
【0106】
以上のように、製造装置２０Ａは、図２に示した製造方法Ｍ２０の粉砕・混合工程Ｓ１２、加熱工程Ｓ１３、第１の溶解工程Ｓ２１、濾過工程Ｓ２２、及び第３の溶解工程Ｓ２３を実施することができる。
【0107】
〔実施例群〕
本発明の実施例群について、以下に説明する。以下の実施例群では、出発原料として、自動車廃触媒を用いた。
本発明の実施例群について、以下に説明する。以下の実施例群では、出発原料として、自動車廃触媒を用いた。
【0108】
＜第１の実施例＞
第１の実施例では、図２に示す製造方法Ｍ２０のうち、粉砕・混合工程Ｓ１２～第３の溶解工程Ｓ２３を実施した。本実施例では、粉砕・混合工程Ｓ１２において混合する水酸化物として、水酸化ナトリウムを用いた。また、本実施例では、第３の溶解工程Ｓ２３において、酸溶液として王水又は塩酸を用いた。
第１の実施例では、図２に示す製造方法Ｍ２０のうち、粉砕・混合工程Ｓ１２～第３の溶解工程Ｓ２３を実施した。本実施例では、粉砕・混合工程Ｓ１２において混合する水酸化物として、水酸化ナトリウムを用いた。また、本実施例では、第３の溶解工程Ｓ２３において、酸溶液として王水又は塩酸を用いた。
【0109】
本実施例では、粉砕・混合工程Ｓ１２において、自動車廃触媒２ｇを５００μｍ未満に粉砕した。また、粉砕・混合工程Ｓ１２において混合する自動車廃触媒及び水酸化ナトリウムの重量比を１：１０とした。また、加熱工程Ｓ１３においては、誘電加熱装置Ｄ１０にて大気雰囲気・常圧下で誘電加熱した。加熱工程Ｓ１３を実施することにより、粉末状混合物は、誘電加熱に伴って融解し、融解時間経過後には全て乳液状の液状混合物となった。以下では、混合物が粉末状であるか液状であるかを区別しなくてもよい場合には、単に混合物と称する。粉砕・混合工程Ｓ１２及び加熱工程Ｓ１３の条件を、表１に示す。
【0110】
【表1】
【0111】
本実施例では、第１の溶解工程Ｓ２１において混合物を溶解させるための液体として水を用いた。濾過工程Ｓ２２において、第１の溶解工程Ｓ２１により得られた水溶液を孔径３μｍのフィルタを用いて吸引濾過し、固相と液相に分離した。その後、第３の溶解工程Ｓ２３において、固相を溶解させるための酸溶液として王水を用いた。混合物を王水に溶解して、１００℃で４時間還流し、固相を含めて約１００ｍＬの無機物溶液を得た。得られた無機物溶液を、孔径０．４５μｍのフィルタを用いて濾過し、固相と液相に分離した。
【0112】
濾過工程Ｓ２２によって得られた固相、及び、第３の溶解工程Ｓ２３によって得られた無機物溶液を濾過して得られた固相の重量を測定し、各試験区の重量割合を算出した。なお、自動車廃触媒の重量２ｇを１００％として計算した。重量割合は、溶液に溶解されなかった無機物の重量割合を示す。したがって、重量割合が低いほど、溶液に無機物が溶解し、回収できる無機物の量が多いことを示す。結果を図８に示す。
【0113】
また、第３の溶解工程Ｓ２３によって得られた試験区１～５の無機物溶液中の無機物の溶出率は、ＩＣＰを用いた定量測定により算出した。Ｐｄ、Ｐｔ、及びＲｈの溶出率は、以下の式（１）によって算出した。また、白金族金属以外の各無機物の溶出率は、アルカリ融解法にて対象元素を融解して、ＩＣＰを用いた定量測定を行い、以下の式（２）によって算出した。なお、出発原料の元素重量％は、定量分析により算出した。結果を表２に示す。
溶出率（％）＝｛（原料中白金族含有量）―（溶解残渣中白金族含有量）｝／（原料中白金族含有量）×１００（％）・・・（１）
溶出率（％）＝（溶液中各元素含有量）／原料中各元素含有量）×１００（％）・・・（２）
溶出率（％）＝｛（原料中白金族含有量）―（溶解残渣中白金族含有量）｝／（原料中白金族含有量）×１００（％）・・・（１）
溶出率（％）＝（溶液中各元素含有量）／原料中各元素含有量）×１００（％）・・・（２）
【0114】
【表2】
【0115】
また、参考例として、加熱工程Ｓ１３を実施せずに得た無機物溶液中の無機物の溶出率を算出した。つまり、参考例は、粉砕・混合工程Ｓ１２で得られた混合物を、水に溶解させ（第１の溶解工程Ｓ２１）、以降の各工程Ｓ２２及びＳ２３を実施した。以上の結果を表３に示す。
【0116】
【表3】
【0117】
（結果）
図８に示すとおり、水を用いて溶解した場合、溶液に溶解しなかった無機物の重量割合が５０％前後であり、王水を用いて溶解した場合、溶液に溶解しなかった無機物の重量割合が２５％前後であった。
図８に示すとおり、水を用いて溶解した場合、溶液に溶解しなかった無機物の重量割合が５０％前後であり、王水を用いて溶解した場合、溶液に溶解しなかった無機物の重量割合が２５％前後であった。
【0118】
また、表３に示すとおり、試験区１～５のＰｄ及びＰｔの溶出率は、９７．８％以上であり、Ｒｈの溶出率は、８０．７％以上であった。特に、試験区４及び５は、Ｒｈの溶出率がそれぞれ９８％、９９％であり、大幅に向上した。一方、参考例のＰｄ、Ｐｔ、及びＲｈの溶出率は、試験区１～５のＰｄ、Ｐｔ、及びＲｈ溶出率より低く、特にＲｈの溶出率が低く５８．２％だった。
【0119】
また、Ａｌ及びＳｉは、加熱工程Ｓ１３により水に溶出した。出発原料中のＡｌ２Ｏ３の内、水に溶出しなかったＡｌは酸溶液に溶解した。そのため、Ａｌ及びＳｉは、どちらも約１００％溶出したと考えられる。
【0120】
また、加熱工程Ｓ１３における加熱温度を３５０℃とした試験区４及び５は、Ｃｅ及びＺｒの溶出率が大幅に向上した。試験区４では、それぞれの溶出率が７１％、８７％であり、試験区５では、それぞれの溶出率が９３％、９０％であった。
【0121】
実施例１により、加熱工程Ｓ１３における加熱温度を上げることにより、効果的にＲｈを溶出できることが明らかになった。
【0122】
＜第２の実施例＞
第２の実施例では、図１に示す製造方法Ｍ１０のうち、粉砕・混合工程Ｓ１２～第１の溶解工程Ｓ１４を実施した。本実施例では、粉砕・混合工程Ｓ１２において混合する水酸化物として、水酸化ナトリウムを使用する試験区を試験区６とし、水酸化カリウムを使用する試験区を試験区７とした。また、本実施例では、第１の溶解工程Ｓ１４において、混合物を溶解する溶液として水を用いた。
第２の実施例では、図１に示す製造方法Ｍ１０のうち、粉砕・混合工程Ｓ１２～第１の溶解工程Ｓ１４を実施した。本実施例では、粉砕・混合工程Ｓ１２において混合する水酸化物として、水酸化ナトリウムを使用する試験区を試験区６とし、水酸化カリウムを使用する試験区を試験区７とした。また、本実施例では、第１の溶解工程Ｓ１４において、混合物を溶解する溶液として水を用いた。
【0123】
第１の実施例の試験区４と同様に混合物を得た。
【0124】
本実施例では、第１の溶解工程Ｓ１４において、加熱工程Ｓ１３にて得られた混合物を溶解させるための液体として水を用いた。大気雰囲気・常温・常圧下で、混合物を水に溶解し、無機物溶液を得た。
【0125】
第１の溶解工程Ｓ１４において得られた無機物溶液を濾過し、固相を得て、固相の重量割合を算出した。重量割合は、第１の実施例と同様の方法で算出した。結果を図９に示す。
【0126】
また、固相のＸ線回析（ＸＲＤ）試験を行った。結果を図１０に示す。
【0127】
（結果）
図９に示すとおり、水酸化物として水酸化ナトリウムを使用した試験区では、重量割合が４４．３％であった。したがって、加熱工程Ｓ１３において加熱温度を高めることによって、無機物が溶解し易くなることが示された。
図９に示すとおり、水酸化物として水酸化ナトリウムを使用した試験区では、重量割合が４４．３％であった。したがって、加熱工程Ｓ１３において加熱温度を高めることによって、無機物が溶解し易くなることが示された。
【0128】
図１０に示すとおり、水酸化物として水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムのいずれを使用しても、ＣｅＯ２又は（Ｃｅ，Ｚｒ）Ｏ２が溶解せずに固相に残っていた。また、水酸化物として水酸化カリウムを使用した試験区では、無機物溶液中でＫ２ＭｇＳｉＯ４が生成されたため、重量割合が高くなった。
【0129】
＜第３の実施例＞
第３の実施例では、図１に示す製造方法Ｍ１０のうち、粉砕・混合工程Ｓ１２～第１の溶解工程Ｓ１４を実施した。本実施例では、粉砕・混合工程Ｓ１２において混合する水酸化物として水酸化ナトリウムを使用し、加熱工程Ｓ１３における加熱温度が２５０℃の試験区を試験区８、３５０℃の試験区を試験区９とした。また、水酸化カリウムを使用し、加熱温度が３５０℃の試験区を試験区１０とした。第２の実施例と同様に混合物を得た。
第３の実施例では、図１に示す製造方法Ｍ１０のうち、粉砕・混合工程Ｓ１２～第１の溶解工程Ｓ１４を実施した。本実施例では、粉砕・混合工程Ｓ１２において混合する水酸化物として水酸化ナトリウムを使用し、加熱工程Ｓ１３における加熱温度が２５０℃の試験区を試験区８、３５０℃の試験区を試験区９とした。また、水酸化カリウムを使用し、加熱温度が３５０℃の試験区を試験区１０とした。第２の実施例と同様に混合物を得た。
【0130】
本実施例では、第１の溶解工程Ｓ１４において、加熱工程Ｓ１３にて得られた混合物を溶解させるための液体として塩酸を用いた。大気雰囲気・常圧下で、混合物を塩酸に溶解し、無機物溶液を得た。
【0131】
第１の溶解工程Ｓ１４において得られた無機物溶液を濾過し、固相と液相に分離した。固相の重量割合とＸＲＤを測定した。重量割合とＸＲＤは、第２の実施例と同様の方法で算出した。それぞれの結果を図１１及び図１２に示す。
【0132】
得られた液相のＡｌ、Ｃｅ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、及びＲｈの溶出率は、ＩＣＰを用いた定量測定を行い、以下の式（３）によって算出した。
溶出率（％）＝（溶液中各元素含有量）／原料中各元素含有量）×１００（％）・・・（３）
溶出率（％）＝（溶液中各元素含有量）／原料中各元素含有量）×１００（％）・・・（３）
【0133】
結果を表４に示す。なお、表４中、分析値は、原料に含まれる無機物の重量％又は含有量を示す。
【0134】
【表4】
【0135】
【0136】
表４に示すように、試験区１０では、Ａｌが顕著に溶出した。また、試験区９は、試験区８と比較して、Ｒｈの溶出率が増加した。
【0137】
＜第４の実施例＞
第４の実施例では、図２に示す製造方法Ｍ２０のうち、粉砕・混合工程Ｓ１２～第３の溶解工程Ｓ２３を実施した。本実施例では、粉砕・混合工程Ｓ１２において混合する水酸化物として、水酸化ナトリウムを使用する試験区と、水酸化カリウムを使用する試験区とを実施した。また、本実施例では、第３の溶解工程Ｓ２３において、過酸化水素と硝酸とを１：１の割合で含む酸溶液を用いた。
第４の実施例では、図２に示す製造方法Ｍ２０のうち、粉砕・混合工程Ｓ１２～第３の溶解工程Ｓ２３を実施した。本実施例では、粉砕・混合工程Ｓ１２において混合する水酸化物として、水酸化ナトリウムを使用する試験区と、水酸化カリウムを使用する試験区とを実施した。また、本実施例では、第３の溶解工程Ｓ２３において、過酸化水素と硝酸とを１：１の割合で含む酸溶液を用いた。
【0138】
粉砕・混合工程Ｓ１２及び加熱工程Ｓ１３は、第２の実施例と同様に実施した。
【0139】
第１の溶解工程Ｓ２１は、第１の実施例と同様に実施し、無機物溶液を得た。水酸化物として水酸化ナトリウムを使用した試験区は試験区１１とし、水酸化物として水酸化カリウムを使用した試験区は試験区１２とした。次に、得られた無機物溶液を濾過工程Ｓ２２及び第３の溶解工程Ｓ２３に供した。第３の溶解工程Ｓ２３では、過酸化水素と硝酸とを１：１の割合で含む酸溶液を使用して、室温・常圧の環境下で混合物を溶解し、無機物溶液を得た。水酸化物として水酸化ナトリウムを使用した試験区は試験区１３とし、水酸化物として水酸化カリウムを使用した試験区は試験区１４とした。第３の溶解工程Ｓ２３における溶解の様子を、図１３に示す。
【0140】
濾過工程Ｓ２２によって得られた固相、及び、第３の溶解工程Ｓ２３によって得られた無機物溶液を濾過して得られた固相のＸＲＤ試験を行った。ＸＲＤ試験は、第２の実施例と同様の方法で行った。結果を図１４に示す。
【0141】
また、濾過工程Ｓ２２によって得られた液相、及び、第３の溶解工程Ｓ２３によって得られた無機物溶液を濾過して得られた液相について、Ａｌ、Ｃｅ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、及びＲｈの溶出率を算出した。溶出率は、第３の実施例と同様の方法で算出した。結果を表５に示す。なお、表５中、分析値は、原料に含まれる無機物の重量％又は含有量を示す。
【0142】
【表5】
【0143】
（結果）
図１３に示すとおり、第３の溶解工程Ｓ２３において、過酸化水素を含む硝酸溶液に混合物を溶解することにより、細かな気泡が発生した。気泡は、過酸化水素が四価のＣｅを三価のＣｅに還元することにより発生したと考えられる。
図１３に示すとおり、第３の溶解工程Ｓ２３において、過酸化水素を含む硝酸溶液に混合物を溶解することにより、細かな気泡が発生した。気泡は、過酸化水素が四価のＣｅを三価のＣｅに還元することにより発生したと考えられる。
【0144】
図１４に示すとおり、試験区１３及び１４を濾過して得られた固相は、試験区１１及び１２を濾過して得られた固相と比較して、ＣｅＯ２又は（Ｃｅ、Ｚｒ）Ｏ２を示すピークが弱まった。さらに、表５に示すように、試験区１３及び１４は、試験区１１及び１２と比較して、Ｃｅの溶出率が増加した。したがって、過酸化水素を含む酸溶液は、ＣｅＯ２又は（Ｃｅ、Ｚｒ）Ｏ２を溶解する効果を有することが明らかになった。
【0145】
また、図１４に示すように、何れの固相においても、水酸化物として水酸化ナトリウムを使用した試験区は、水酸化カリウムを使用した試験区と比較して、ＣｅＯ２又は（Ｃｅ、Ｚｒ）Ｏ２を示すピークが弱かった。
【0146】
＜第５の実施例＞
第５の実施例では、図１に示す製造方法Ｍ１０のうち、粉砕・混合工程Ｓ１２～第１の溶解工程Ｓ１４を実施した。本実施例では、粉砕・混合工程Ｓ１２において混合する水酸化物として、水酸化ナトリウムを使用した。粉砕・混合工程Ｓ１２及び加熱工程Ｓ１３は、第１の実施例の試験区３と同様に実施して混合物を得た。
第５の実施例では、図１に示す製造方法Ｍ１０のうち、粉砕・混合工程Ｓ１２～第１の溶解工程Ｓ１４を実施した。本実施例では、粉砕・混合工程Ｓ１２において混合する水酸化物として、水酸化ナトリウムを使用した。粉砕・混合工程Ｓ１２及び加熱工程Ｓ１３は、第１の実施例の試験区３と同様に実施して混合物を得た。
【0147】
第１の溶解工程Ｓ１４において、得られた混合物を含む酸溶液を１００℃で１時間還流し、無機物溶液を得た。酸溶液として王水と過酸化水素との混合溶液を使用した試験区を試験区１５とし、硝酸と過酸化水素との混合溶液を使用した試験区を試験区１６とした。なお、試験区１５は、王水：過酸化水素＝４：１の混合溶液を使用し、試験区１６は、硝酸：過酸化水素＝１：１の混合溶液を使用した。
【0148】
得られた無機物溶液を濾過して液相を採取し、Ａｌ、Ｃｅ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、及びＲｈの溶出率を算出した。溶出率は、第３の実施例と同様の方法で算出した。
【0149】
＜第６の実施例＞
第６の実施例では、図１に示す製造方法Ｍ１０のうち、粉砕・混合工程Ｓ１２～第１の溶解工程Ｓ１４を実施した。本実施例では、粉砕・混合工程Ｓ１２において混合する水酸化物として、水酸化ナトリウムを使用した。粉砕・混合工程Ｓ１２及び加熱工程Ｓ１３は、第１の実施例の試験区３と同様に実施して混合物を得た。
第６の実施例では、図１に示す製造方法Ｍ１０のうち、粉砕・混合工程Ｓ１２～第１の溶解工程Ｓ１４を実施した。本実施例では、粉砕・混合工程Ｓ１２において混合する水酸化物として、水酸化ナトリウムを使用した。粉砕・混合工程Ｓ１２及び加熱工程Ｓ１３は、第１の実施例の試験区３と同様に実施して混合物を得た。
【0150】
第１の溶解工程Ｓ１４において、得られた混合物を含む酸溶液を１００℃で１時間還流し、無機物溶液を得た。酸溶液として硫酸を使用した試験区を試験区１７とし、王水を使用した試験区を試験区１８とした。
【0151】
得られた無機物溶液を濾過して液相を採取し、Ａｌ、Ｃｅ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、及びＲｈの溶出率を算出した。溶出率は、第３の実施例と同様の方法で算出した。
【0152】
第５及び第６の実施例の結果を表６に示す。なお、表６中、分析値は、原料に含まれる無機物の重量％又は含有量を示す。
【0153】
【表6】
【0154】
過酸化水素を添加することにより、Ｃｅの溶出率がわずかに増加した。王水を使用することにより、Ｐｔを効率的に溶出できることが明らかとなった。
【0155】
＜第７の実施例＞
第７の実施例では、図２に示す製造方法Ｍ２０のうち、粉砕・混合工程Ｓ１２～第３の溶解工程Ｓ２３を実施した。本実施例では、粉砕・混合工程Ｓ１２において混合する水酸化物として、水酸化ナトリウムを使用し、第１の溶解工程Ｓ２１において、酸溶液として王水を使用した。粉砕・混合工程Ｓ１２～第１の溶解工程Ｓ２１は、第６の実施例の試験区１８における粉砕・混合工程Ｓ１２～第１の溶解工程Ｓ１４と同様に実施して無機物溶液を得た。
第７の実施例では、図２に示す製造方法Ｍ２０のうち、粉砕・混合工程Ｓ１２～第３の溶解工程Ｓ２３を実施した。本実施例では、粉砕・混合工程Ｓ１２において混合する水酸化物として、水酸化ナトリウムを使用し、第１の溶解工程Ｓ２１において、酸溶液として王水を使用した。粉砕・混合工程Ｓ１２～第１の溶解工程Ｓ２１は、第６の実施例の試験区１８における粉砕・混合工程Ｓ１２～第１の溶解工程Ｓ１４と同様に実施して無機物溶液を得た。
【0156】
得られた無機物溶液を濾過して固相と液相に分離した。第３の溶解工程Ｓ２３において、濾過工程Ｓ２２により得られた固相に硫酸を添加し、２００℃で１時間還流して無機物溶液を得た。
【0157】
得られた無機物溶液を濾過して液相を採取し、Ａｌ、Ｃｅ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、及びＲｈの溶出率を算出した。溶出率は、第３の実施例と同様の方法で算出した。結果を表７に示す。表７中、濾過工程Ｓ２２によって得られた液相を液相１とし、第３の溶解工程Ｓ２３により得られた無機物溶液を濾過して得た液相を液相２とした。
【0158】
【表7】
【0159】
（結果）
第３の溶解工程Ｓ２３により、液相１で溶け残っていたＣｅ、Ｚｒ、及びＲｈが溶解し、合計の溶出率が増加した。したがって、第１の溶解工程及び第３の溶解工程を実施することにより、無機物の溶出率が増加することが明らかとなった。
第３の溶解工程Ｓ２３により、液相１で溶け残っていたＣｅ、Ｚｒ、及びＲｈが溶解し、合計の溶出率が増加した。したがって、第１の溶解工程及び第３の溶解工程を実施することにより、無機物の溶出率が増加することが明らかとなった。
【0160】
＜参考例＞
参考例では、自動車廃触媒０．２ｇを５００μｍ未満に粉砕し、硫酸溶液に溶解した。溶解は、第４の実施形態の誘電加熱装置Ｄ１０を使用して、自動車廃触媒の粉末を溶解した硫酸溶液を加熱し、還流を行った。加熱は、１９０℃で１時間行った。その後、無機物溶液を濾過し、固相と液相に分離した。
参考例では、自動車廃触媒０．２ｇを５００μｍ未満に粉砕し、硫酸溶液に溶解した。溶解は、第４の実施形態の誘電加熱装置Ｄ１０を使用して、自動車廃触媒の粉末を溶解した硫酸溶液を加熱し、還流を行った。加熱は、１９０℃で１時間行った。その後、無機物溶液を濾過し、固相と液相に分離した。
【0161】
得られた固相の重量割合を算出した。重量割合は、第１の実施例と同様の方法で算出した。また、得られた固相のＸＲＤ試験を行った。ＸＲＤ試験は、第２の実施例と同様の方法で行った。ＸＲＤ試験の結果を図１５に示す。
【0162】
また、得られた液相のＡｌ、Ｃｅ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、及びＲｈの溶出率を算出した。溶出率は、第３の実施例と同様の方法で算出した。結果を表８に示す。なお、表８中、分析値は、原料に含まれる無機物の重量％又は含有量を示す。
【0163】
【表8】
【0164】
（結果）
得られた固相の重量割合は、４１．６％だった。
得られた固相の重量割合は、４１．６％だった。
【0165】
図１５に示すとおり、固相中にＣｅＯ２又は（Ｃｅ、Ｚｒ）Ｏ２を示すピークは確認されなかった。また、表８に示すとおり、液相中のＣｅの溶出率が８５％であり、Ｒｈの溶出率が７８％であった。
【0166】
第２～第７の実施例及び参考例における溶出率の結果を、表９にまとめる。
【0167】
【表9】
【0168】
〔まとめ〕
本発明の第１の態様に係る無機物溶液の製造方法は、酸化物及び白金族金属を含む出発原料の粉末と、水酸化物とを混合した粉末状混合物を加熱することによって、前記出発原料を含む液状混合物を得る加熱工程を含んでいる。なお、本製造方法において、水酸化物の形状は、限定されない。
本発明の第１の態様に係る無機物溶液の製造方法は、酸化物及び白金族金属を含む出発原料の粉末と、水酸化物とを混合した粉末状混合物を加熱することによって、前記出発原料を含む液状混合物を得る加熱工程を含んでいる。なお、本製造方法において、水酸化物の形状は、限定されない。
【0169】
また、加熱工程においては、特許文献１に記載されている高温処理のように高温（例えば、１３００℃～１６００℃）における処理が不要であり、粉末状混合物に対して加熱を実施するだけで液状混合物を得ることができる。したがって、本製造方法は、特許文献１に記載の製造方法と比較して、エネルギー効率が高い。
【0170】
以上のように、本製造方法は、例えば白金族金属のように塩基性溶液及び酸性溶液の何れに対しても溶解しにくい無機物の溶液を製造する製造方法であって、エネルギー効率が高い新規な製造方法を提供することができる。
【0171】
また、本発明の第２の態様に係る無機物溶液の製造方法においては、上述した第１の態様に係る製造方法の構成に加えて、前記加熱は、誘電加熱である、構成が採用されている。
【0172】
水酸化物が含む水酸基は、誘電加熱に用いられる電磁波を吸収することによって、電磁波のエネルギーを自身の熱エネルギーに変換する。本製造方法の加熱工程においては、酸化物及び白金族金属を含む出発原料の粉末と水酸化物の粉末とが混合されているため、水酸化物の熱エネルギーは、出発原料にも効率よく供給される。その結果、酸化物及び白金族金属を含む出発原料と水酸化物とが融解した液状混合物を得ることができる。この液状混合物は、酸溶液に対して容易に溶解する。したがって、この液状混合物を用いることによって、無機物溶液を製造することができる。
【0173】
また、本発明の第３の態様に係る無機物溶液の製造方法においては、上述した第１の態様又は第２の態様に係る製造方法の構成に加えて、前記出発原料は、セリアと、ロジウムとを含んでいる、構成が採用されている。
【0174】
このように、出発原料の一例としては、セリアと、ロジウムとを含んでいる出発原料が挙げられる。
【0175】
また、本発明の第４の態様に係る無機物溶液の製造方法においては、上述した第１の態様～第３の態様の何れか一態様に係る製造方法の構成に加えて、前記水酸化物は、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムの少なくとも何れかである、構成が採用されている。
【0176】
このように、水酸化物の一例としては水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムが挙げられる。なお、水酸化物として、水酸化ナトリウムと水酸化カリウムとの混合物を用いてもよい。
【0177】
また、本発明の第５の態様に係る無機物溶液の製造方法においては、上述した第１の態様～第４の態様の何れか一態様に係る無機物溶液の製造方法の構成に加えて、前記加熱工程において得られた前記液状混合物を酸溶液又は水に溶解させることによって、前記白金族金属の酸溶液を得る第１の溶解工程を更に含んでいる、構成が採用されている。
【0178】
上記の構成によれば、無機物溶液を確実に得ることができる。
【0179】
また、本発明の第６の態様に係る無機物溶液の製造方法においては、上述した第１の態様～第５の態様の何れか一態様に係る無機物溶液の製造方法の構成に加えて、前記加熱工程の前に実施する第２の溶解工程であって、酸化物及び白金族金属を含む粉末を酸溶液又は水に溶解させる第２の溶解工程と、前記第２の溶解工程により得られた溶液を濾過し、得られた固相を前記出発原料の粉末とする濾過工程と、を更に含む、構成が採用されている。
【0180】
このような構成によれば、出発原料に含まれる特定の元素を段階的に分離することができる。
【0181】
また、本発明の第７の態様に係る無機物溶液の製造方法においては、上述した第１の態様～第６の態様の何れか一態様に係る無機物溶液の製造方法の構成に加えて、前記酸溶液は、過酸化水素を含んでいる、構成が採用されている。
【0182】
過酸化水素は、四価のＣｅを三価のＣｅに還元する。これにより、ＣｅＯ２が分解されるため、触媒層の内部に浸透拡散されている白金族金属を、容易に溶解することができる。
【0183】
また、本発明の第８の態様に係る無機物溶液の製造方法においては、上述した第１の態様～第７の態様の何れか一態様に係る無機物溶液の製造方法の構成に加えて、前記加熱工程は、常圧下において前記粉末状混合物を誘電加熱する工程である、構成が採用されている。
【0184】
このように、本製造方法の加熱工程においては、粉末状混合物を加圧しながら誘電加熱しなくても液状混合物を得ることができる。したがって、本製造方法を実施する製造装置を簡易に構成することができるし、製造装置を設置するプラントの認可を得るための労力を削減することができる。
【0185】
本発明の第９の態様に係る無機物溶液の製造装置は、酸化物及び白金族金属を含む出発原料の粉末と、水酸化物とを混合することによって、出発原料及び水酸化物の粉末状混合物を得る混合部と、前記粉末状混合物を収容する容器と、誘電加熱するための電磁波を発生させる電磁波発生部と、を備えている。
【0186】
上記の構成によれば、上述した第１の態様及び第２の態様に係る無機物溶液の製造方法と同様の効果を奏する。なお、本製造装置の混合部において酸化物及び白金族金属を含む出発原料の粉末と混合される水酸化物の形状は、限定されない。
【0187】
また、本発明の第１０の態様に係る無機物溶液の製造装置においては、上述した第９の態様に係る無機物溶液の製造装置の構成に加えて、前記出発原料は、セリアと、ロジウムとを含んでいる、構成が採用されている。
【0188】
上記の構成によれば、上述した第３の態様に係る無機物溶液の製造方法と同様の効果を奏する。
【0189】
また、本発明の第１１の態様に係る無機物溶液の製造装置においては、上述した第９の態様又は第１０の態様に係る無機物溶液の製造装置の構成に加えて、前記水酸化物は、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムの少なくとも何れかである、構成が採用されている。
【0190】
上記の構成によれば、上述した第４の態様に係る無機物溶液の製造方法と同様の効果を奏する。なお、水酸化物として、水酸化ナトリウムと水酸化カリウムとの混合物を用いてもよい。
【0191】
また、本発明の第１２の態様に係る無機物溶液の製造装置においては、上述した第９の態様～第１１の態様の何れか一態様に係る無機物溶液の製造装置の構成に加えて、前記電磁波発生部と前記容器との間に介在し、前記電磁波を前記電磁波発生部から前記容器に導波する導波管と、前記導波管の中途区間に設けられたアイソレータであって、前記容器から前記電磁波発生部に向かって伝搬する電磁波を吸収するアイソレータと、を更に備えている、構成が採用されている。
【0192】
上記の構成によれば、電磁波発生部が発生させた電磁波の一部が容器から電磁波発生部の方向に戻ってくる場合であっても、そのような電磁波をアイソレータが吸収することができる。したがって、電磁波発生部の動作に悪影響を及ぼすことを抑制することができる。
【0193】
また、本発明の第１３の態様に係る無機物溶液の製造装置においては、上述した第９の態様～第１２の態様の何れか一態様に係る無機物溶液の製造装置の構成に加えて、前記容器に酸溶液又は水を供給する液体供給部を更に備えている、構成が採用されている。
【0194】
上記の構成によれば、上述した第５の態様に係る無機物溶液の製造方法と同様の効果を奏する。
【0195】
また、本発明の第１４の態様に係る無機物溶液の製造装置においては、上述した第１４の態様に係る無機物溶液の製造装置の構成に加えて、前記酸溶液は、過酸化水素を含んでいる、構成が採用されている。
【0196】
上記の構成によれば、上述した第７の態様に係る無機物溶液の製造方法と同様の効果を奏する。
【0197】
また、本発明の第１５の態様に係る無機物溶液の製造方法は、排ガス処理用の触媒を粉砕することにより、出発原料の粉末を得る粉砕工程と、前記出発原料の粉末と、水酸化物とを混合した粉末状混合物を加熱することによって、前記出発原料を含む液状混合物を得る加熱工程と、を含んでいる。
【0198】
このように、排ガス処理用の触媒を粉砕して出発原料の粉末とすることにより、触媒中に含まれる白金族金属等の無機物を回収することができる。
【0199】
また、本発明の第１６の態様に係る無機物溶液の製造方法は、上述した第１５の態様に係る無機物溶液の製造方法の構成に加えて、前記加熱工程において得られた前記液状混合物を、王水、硝酸、塩酸、及び硫酸のうち少なくとも１種と、過酸化水素と、の混合溶液に溶解させ、２００℃未満で加熱することによって、白金族金属の酸溶液を得る溶解工程を更に含んでいる、構成が採用されている。
【0200】
このように、溶解工程において混合溶液に溶解させた液状混合物を２００℃未満で加熱することにより、無機物溶液中に含まれる無機物の溶出率を向上させることができる。
【0201】
また、本発明の第１７の態様に係る無機物溶液の製造方法は、上述した第１５の態様又は第１６の態様に係る無機物溶液の製造方法の構成に加えて、前記加熱は、誘電加熱である、構成が採用されている。
【0202】
上記の構成によれば、第２の態様に係る無機物溶液の製造方法と同様の効果を奏する。
【0203】
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0204】
Ｍ１０ 製造方法（無機物溶液の製造方法）
Ｓ１３ 加熱工程
Ｓ１４ 第１の溶解工程
Ｄ１０，１２ 誘電加熱装置（無機物溶液の製造装置）
Ｄ１１，１２ａ 電磁波発生部
Ｄ１２，１２ｂ 導波管
Ｄ１４，１２ｃ 容器
Ｄ１８ アイソレータ
Ｓ１３ 加熱工程
Ｓ１４ 第１の溶解工程
Ｄ１０，１２ 誘電加熱装置（無機物溶液の製造装置）
Ｄ１１，１２ａ 電磁波発生部
Ｄ１２，１２ｂ 導波管
Ｄ１４，１２ｃ 容器
Ｄ１８ アイソレータ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
