一年灰渣回收金銀30kg，這個垃圾焚燒廠神了！

日本，飛灰資源化已從“無害化處置”轉向“高值化提取”，玩起了“提金術”。

近期，一 則新聞在日本固廢行業引起熱議，日本相模原市南垃圾焚燒廠（處理能力：175噸/天×3），發布新聞稱，該廠從2021年至今，連續六年，從垃圾焚燒的爐渣和飛灰中，提取出大量金銀銅鉑鈀等貴金屬。

以2025年為例，該廠提取黃金7.39公斤、白銀12.5公斤、鉑金0.43公斤，收入6143萬日元，約合人民幣257萬元。而在提取量最高的2021年，金和銀的提取量，分別達到了15.4公斤和15.8公斤，合計31.2公斤。

日本固廢行業對垃圾焚燒的爐渣和飛灰，如何資源化，持續開展了吃干榨凈的研究，所以才能真正從爐渣和飛灰中，淘出真金白銀。

日本將爐渣和飛灰，細分為七個部分研究

爐渣細分為兩種：

燒卻灰 (Bottom Ash) - 底灰，指從爐排末端排出的主要固體殘留物。

落塵灰 (Riddling Ash) - 爐排漏灰，指通過爐排片縫隙從火格子下方落下的灰。其中落塵灰，還會根據在爐排上的位置，又細分為：

干燥帶落塵灰——來自干燥段下方。

燃燒帶落塵灰——來自主燃燒段下方。

后燃燒帶落塵灰——來自后燃燒段下方。

飛灰則細分為

鍋爐灰 (Boiler Ash)、減溫塔灰 (Cooling Tower Ash)，以及——集塵灰 / 飛灰 (Fly Ash / Collecting Ash): 由布袋除塵器或靜電除塵器捕集的細顆粒物。

落塵灰 (Riddling Ash)（爐排漏渣）富含貴金屬最多

日本垃圾焚燒企業JFE株式會社的山本浩等人，在其論文《一般廢棄物焚燒過程中有價金屬向落塵灰的遷移行為》指出：落塵灰是指爐排式焚燒爐中，火格子上方的垃圾或灰通過火格柵之間的空氣噴嘴或縫隙落下至火格子下方的殘渣。它的特點是顆粒往往較粗，且富含各類金屬，是所有殘渣中最具回收價值的“富礦”。

金 (Au): 山本浩論文中指出，落塵灰中Au含量平均為6.6 mg/kg，其中干燥帶下方的Au含量可達34 mg/kg。

日本神鋼環境的谷田克義等人在2021年報告《流動床爐における貴金屬の回收》中進一步發現，流動床氣化熔融爐的“爐底砂”中Au含量可高達1330~6300 mg/kg。

銀 (Ag): 山本浩等調查顯示，爐排爐落塵灰中Ag含量達41-150 mg/kg。谷田克義等發現，流動床爐底砂中Ag含量極高，可達1650~9120 mg/kg。

銅 (Cu): 山本浩等研究指出，落塵灰中Cu含量極高，以百分比計，A工廠水平式爐的落塵灰中Cu含量高達 12 wt%。

日本首都大學飯野成憲在《都市ごみ焼卻灰からの有用金屬の回收》論文中指出，Cu在0.5-2.0mm粒徑的落塵灰中濃度最高。

爐排尾端底渣貴金屬含量低

燒卻灰（底灰）：指爐渣或底灰。這是垃圾在爐排上經過干燥、燃燒、后燃燒等階段后，最終在爐排末端排出的主要固體殘留物。它由灰分、未燃盡物、玻璃、陶瓷和金屬碎片等組成。

該部分灰渣，貴金屬含量遠低于落塵灰。例如，同一工廠的燒卻灰中，Cu含量僅為0.18%-0.32%，Zn和Pb也僅為0.1%-0.4%；而落塵灰中這些金屬的含量可高出30-40倍。Au含量通常低于1 mg/kg，Ag含量在7-8 mg/kg左右。因此，直接回收貴金屬的經濟效益較差，常作為水泥原料或用于選別后的富集。

飯野成憲論文《都市ごみ焼卻殘渣のセメント原料化》中提到，普通燒卻灰作為水泥原料時，其中的Au、Ag品位較低。根據多篇論文數據，燒卻灰的Au含量通常在0.4~1.2 mg/kg級別，Ag含量約7.9~21 mg/kg。這遠低于落塵灰。

飛灰貴金屬含量最低，但鋅鉛鋰富集度高

京都大學高岡昌輝在論文《焼卻灰?飛灰からの重金屬の回收》中給出數據：飛灰中Au含量約0.57 mg/kg，Ag約61 mg/kg，Pd約0.097 mg/kg。其貴金屬濃度通常低于落塵灰和底灰中的富集部分。

不過，飛灰中更受關注的是鋅（Zn）、鉛（Pb）等重金屬以及鋰（Li）等稀有金屬，而非高價值貴金屬。

高岡昌輝研究認為，投入垃圾中68%的Zn最終進入飛灰；約34%的Pb會進入飛灰。飛灰中Cd含量是燒卻灰（約16 mg/kg）的10-20倍。Cd是典型的低沸點元素，易揮發后在飛灰中冷凝富集。

立命館大學的武田信生等，在論文《焼卻灰及びばいじんにおけるレアメタルの賦存量》指出，飛灰水洗液中的鋰濃度是燒卻灰水洗液的數十倍，且都是水溶性的，具有回收價值。

日本“掘金”技術：針對不同殘渣的提取方案

日本通過多年研究，發展出了多種從焚燒殘渣中提取貴金屬的技術，并已有商業化應用。

①“落塵灰”（爐排漏灰）的物理選別技術，最成熟、經濟性最好

代表企業/機構: 太平洋水泥株式會社、宇部興產

工藝流程--通過磁力選別、篩分、風力選別、空氣搖床（Air Table）比重選別的組合，將貴金屬從灰渣中分離濃縮。

通過物理選別，回收物中金的品位可被濃縮325倍（從0.4mg/kg提升至130mg/kg），銀濃縮246倍（從7.9mg/kg提升至1,950mg/kg），銅濃縮33倍（從1.4%提升至47.5%）。

②生態水泥，揮發提金

代表企業/機構: 太平洋水泥株式會社

工藝流程--生態水泥系統利用水泥回轉窯（1450℃）處理含有大量氯的焚燒灰。

在高溫下，氯與灰中的金、銀、銅等金屬形成低沸點氯化物揮發，隨后在煙氣處理系統被捕集。

捕集到的粉塵通過濕法處理（水洗、酸/堿處理），使貴金屬被濃縮在“金屬沉淀物”中。

經過連續排出試驗，金屬沉淀物中的金、銀品位已達到可銷售水平（金約135~161 mg/kg，銀約5,963~19,087 mg/kg），并自2015年起已正式作為原料出售。

③針對特定爐型（流動床爐）的“爐底砂”回收

代表企業/機構: 神鋼環境解決方案株式會社。

工藝流程--在流動床氣化熔融爐中，大比重金屬富集在爐底不流動的砂層中。回收方式是在爐子停爐時，直接通過爐底拔管將爐底砂排出，經簡單分選后，直接出售給冶煉公司（如日本礦產株式會社等）進行精煉。

經濟價值--其報告顯示，爐底砂的金濃度可達6,300 mg/kg，銀可達9,120 mg/kg，具有極高的直接回收價值。

日本的實踐證明，垃圾焚燒殘渣中的貴金屬回收，已經跨越了實驗室研究階段，進入了商業化運營。通過對爐渣和飛灰的進一步細分、檢測和鑒別，分別通過物理選別、生態水泥系統等技術的組合，日本已成功將“落塵灰”和特定爐渣中的金、銀、銅等轉化為可交易的商品。

目前，國內相關研究機構和企業，也在開展爐渣和飛灰的相關細分檢測工作，如中科院旗下的中科院廣州化學有限公司（中國科學院廣州化學研究所）就已經從飛灰中檢測出金元素，達到化學浸提標準（0.5-1g/t），也從部分垃圾焚燒項目的飛灰中，檢測出有提取價值的稀土和稀有金屬元素，如銦等。

未來，隨著對元素分布規律的深入理解和回收工藝的進一步優化，焚燒殘渣作為“城市礦山”的價值將得到更充分的挖掘。

清氣團智庫

文 | 垃圾焚燒分析師 IVY

編輯 | 晨雨

本文系【清氣團|固廢展望】原創內容

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參考文獻

山本浩《一般廃棄物焼卻プロセスにおける有価金屬の落じん灰への移行挙動の解明》

谷田克義《流動床爐における貴金屬の回收》

飯野成憲《都市ごみ焼卻灰からの有用金屬の回收》

鈴木涼《都市ごみ焼卻灰の再資源化について》

石田泰之《セメント制造による焼卻灰からの貴金屬回収》

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