JP2003164829A - 重金属を含有する飛灰の処理方法 - Google Patents
重金属を含有する飛灰の処理方法Info
- Publication number
- JP2003164829A JP2003164829A JP2001365916A JP2001365916A JP2003164829A JP 2003164829 A JP2003164829 A JP 2003164829A JP 2001365916 A JP2001365916 A JP 2001365916A JP 2001365916 A JP2001365916 A JP 2001365916A JP 2003164829 A JP2003164829 A JP 2003164829A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heavy metal
- fly ash
- chlorine
- washing
- liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 128
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 title claims abstract description 67
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims abstract description 70
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 68
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 67
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 58
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 75
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 50
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 44
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 32
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 27
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 25
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000011133 lead Substances 0.000 claims description 23
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 20
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 17
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 14
- 239000003599 detergent Substances 0.000 claims description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract description 27
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract description 16
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 14
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 13
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 6
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 6
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 5
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 4
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 4
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- RCJVRSBWZCNNQT-UHFFFAOYSA-N dichloridooxygen Chemical compound ClOCl RCJVRSBWZCNNQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 2
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100033041 Carbonic anhydrase 13 Human genes 0.000 description 1
- 239000005752 Copper oxychloride Substances 0.000 description 1
- 101000867860 Homo sapiens Carbonic anhydrase 13 Proteins 0.000 description 1
- 241001494115 Stomoxys calcitrans Species 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- 150000001804 chlorine Chemical class 0.000 description 1
- HKMOPYJWSFRURD-UHFFFAOYSA-N chloro hypochlorite;copper Chemical compound [Cu].ClOCl HKMOPYJWSFRURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- HWSZZLVAJGOAAY-UHFFFAOYSA-L lead(II) chloride Chemical compound Cl[Pb]Cl HWSZZLVAJGOAAY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000803 paradoxical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-M sodium hydrosulfide Chemical compound [Na+].[SH-] HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 飛灰中の有用重金属を塩素と分離し、製錬工
程において再利用可能な形で分離回収する方法を提供す
る。 【解決手段】 飛灰を水洗し塩素を含有する可溶性塩類
を溶解除去して水洗殿物を得る水洗工程と、アルカリ剤
として好ましくは水酸化ナトリウムの溶液を水洗殿物に
加えて重金属を浸出した後、このスラリーを希釈し、さ
らに鉱酸を添加してｐＨ７〜１２に調整した後、重金属
含有殿物と塩類含有液とに分別する重金属分離工程とを
備え、必要に応じて、この重金属含有殿物をさらに加熱
処理する加熱処理工程を加えた処理方法とする。
程において再利用可能な形で分離回収する方法を提供す
る。 【解決手段】 飛灰を水洗し塩素を含有する可溶性塩類
を溶解除去して水洗殿物を得る水洗工程と、アルカリ剤
として好ましくは水酸化ナトリウムの溶液を水洗殿物に
加えて重金属を浸出した後、このスラリーを希釈し、さ
らに鉱酸を添加してｐＨ７〜１２に調整した後、重金属
含有殿物と塩類含有液とに分別する重金属分離工程とを
備え、必要に応じて、この重金属含有殿物をさらに加熱
処理する加熱処理工程を加えた処理方法とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ゴミ焼却工場
や産業廃棄物焼却工場等における焼却炉や溶融炉あるい
は汚泥を処理するセメントキルン等から発生する銅、亜
鉛、鉛等の重金属および塩素等を含有する飛灰の処理方
法に関するものである。
や産業廃棄物焼却工場等における焼却炉や溶融炉あるい
は汚泥を処理するセメントキルン等から発生する銅、亜
鉛、鉛等の重金属および塩素等を含有する飛灰の処理方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、事業場や一般家庭から排出され
るゴミ（「都市ゴミ」または「一般廃棄物」と称されて
いる。）は都市ゴミ焼却工場や産業廃棄物焼却工場等に
集められ焼却処分されている。その際に焼却炉等から発
生する焼却灰や飛灰は薬剤処理、または、溶融炉、セメ
ントキルン処理等の中間処理を施した後に最終処分場に
堆積されている。しかしながら、上記の溶融炉やセメン
トキルン処理等の中間処理によると、蒸気圧の高い亜
鉛、鉛、カドミウム等の重金属は炉内で揮発して排ガス
中に入り、この排ガスに入った重金属は排ガス処理設備
内で凝縮して再び飛灰となってしまうという問題があっ
た。この再度の飛灰中には、塩素、ナトリウム、カルシ
ウムと共に銅、亜鉛、鉛、カドミウム等の重金属が濃縮
されて多量に含有されており、これらの回収を含めた安
定した飛灰の処理方法が求められていた。
るゴミ（「都市ゴミ」または「一般廃棄物」と称されて
いる。）は都市ゴミ焼却工場や産業廃棄物焼却工場等に
集められ焼却処分されている。その際に焼却炉等から発
生する焼却灰や飛灰は薬剤処理、または、溶融炉、セメ
ントキルン処理等の中間処理を施した後に最終処分場に
堆積されている。しかしながら、上記の溶融炉やセメン
トキルン処理等の中間処理によると、蒸気圧の高い亜
鉛、鉛、カドミウム等の重金属は炉内で揮発して排ガス
中に入り、この排ガスに入った重金属は排ガス処理設備
内で凝縮して再び飛灰となってしまうという問題があっ
た。この再度の飛灰中には、塩素、ナトリウム、カルシ
ウムと共に銅、亜鉛、鉛、カドミウム等の重金属が濃縮
されて多量に含有されており、これらの回収を含めた安
定した飛灰の処理方法が求められていた。
【０００３】このような飛灰について、特開平７−１０
９５３３号公報には、飛灰を槽内の水に懸濁し、この懸
濁液を酸またはアルカリの添加によりアルカリ域の適当
値にｐＨ調整することによって飛灰中の重金属を水酸化
物として沈殿させ、その沈殿を回収する方法について開
示している。また本出願人も、先に、湿式処理方式によ
って対処する方法を出願している（特開平８−１１７７
２４号公報および特開平８−１４１５３９号公報）。
９５３３号公報には、飛灰を槽内の水に懸濁し、この懸
濁液を酸またはアルカリの添加によりアルカリ域の適当
値にｐＨ調整することによって飛灰中の重金属を水酸化
物として沈殿させ、その沈殿を回収する方法について開
示している。また本出願人も、先に、湿式処理方式によ
って対処する方法を出願している（特開平８−１１７７
２４号公報および特開平８−１４１５３９号公報）。
【０００４】特開平８−１１７７２４号公報には、飛灰
を水でスラリー化し、ｐＨ調整して固液分離する第１工
程と、該第１工程からの殿物を酸液でリパルプし、ｐＨ
３以下に調整した後、固液分離して鉛残渣を得る第２工
程と、前記第１工程と前記第２工程からの酸性濾液に中
和剤またさらに水硫化ソーダを加えて亜鉛、銅を含む殿
物を濾別し、濾過水を排水液とする第３工程とからなる
方法が開示されており、特開平８−１４１５３９号公報
には、飛灰を水と中和剤で中和して固液分離する第１工
程と、該第１工程からの殿物をリパルプし、硫酸により
ｐＨ３前後に調整した後、固液分離して鉛残渣を得る第
２工程と、該第２工程からの濾液にアルカリ中和剤を加
えて亜鉛、銅を含む殿物を濾別する第３工程と、該第３
工程の濾過水を該第１工程の中和液として繰り返し、該
第１工程からの濾液について硫化剤を添加して排液処理
する方法が開示されている。このような湿式処理方法に
より、飛灰中に含有されている重金属を安定な形で分離
し、重金属資源として有効に回収すると共に、飛灰を湿
式処理した後の排水を、国の排水基準すなわち水質汚濁
防止法第３条第１項の規制に沿って無害化できるように
なった。
を水でスラリー化し、ｐＨ調整して固液分離する第１工
程と、該第１工程からの殿物を酸液でリパルプし、ｐＨ
３以下に調整した後、固液分離して鉛残渣を得る第２工
程と、前記第１工程と前記第２工程からの酸性濾液に中
和剤またさらに水硫化ソーダを加えて亜鉛、銅を含む殿
物を濾別し、濾過水を排水液とする第３工程とからなる
方法が開示されており、特開平８−１４１５３９号公報
には、飛灰を水と中和剤で中和して固液分離する第１工
程と、該第１工程からの殿物をリパルプし、硫酸により
ｐＨ３前後に調整した後、固液分離して鉛残渣を得る第
２工程と、該第２工程からの濾液にアルカリ中和剤を加
えて亜鉛、銅を含む殿物を濾別する第３工程と、該第３
工程の濾過水を該第１工程の中和液として繰り返し、該
第１工程からの濾液について硫化剤を添加して排液処理
する方法が開示されている。このような湿式処理方法に
より、飛灰中に含有されている重金属を安定な形で分離
し、重金属資源として有効に回収すると共に、飛灰を湿
式処理した後の排水を、国の排水基準すなわち水質汚濁
防止法第３条第１項の規制に沿って無害化できるように
なった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平７−１０９５３３号公報によれば回収した重金属殿
物中に塩素が鉛、銅等の難溶性化合物であるオキシ塩化
物として入り込む場合があり、製錬工程では塩素の混入
は不都合であることから重金属のリサイクルという面で
はなお問題を残していた。特に、原料飛灰中の銅が高い
場合には、オキシ塩化銅が多量に生成し重金属殿物中の
塩素含有率はかなり高くなり、銅と塩素の含有率は相関
を持つことがわかっている。従って、銅品位が高く価値
の大きな製錬原料ほど塩素分が高くなり製錬原料にしに
くいという、パラドックスを示す状況となっていた。
開平７−１０９５３３号公報によれば回収した重金属殿
物中に塩素が鉛、銅等の難溶性化合物であるオキシ塩化
物として入り込む場合があり、製錬工程では塩素の混入
は不都合であることから重金属のリサイクルという面で
はなお問題を残していた。特に、原料飛灰中の銅が高い
場合には、オキシ塩化銅が多量に生成し重金属殿物中の
塩素含有率はかなり高くなり、銅と塩素の含有率は相関
を持つことがわかっている。従って、銅品位が高く価値
の大きな製錬原料ほど塩素分が高くなり製錬原料にしに
くいという、パラドックスを示す状況となっていた。
【０００６】回収される重金属殿物中の塩素分を低減さ
せる方法として、本出願人は、アルカリによる飛灰の浸
出工程を取り入れた処理方法を特願２０００−１７０６
５２号で提案している。この処理方法は、飛灰をパルプ
濃度４０ｗｔ％以上になるように水でリパルプし、アル
カリ剤を添加してｐＨ１３以上とし、アルカリ浸出液と
アルカリ不溶解残渣を得るアルカリ浸出工程と、該アル
カリ浸出工程から濾別されたアルカリ不溶解残渣を水で
リパルプした後、鉱酸を添加してｐＨ２〜５に調整し、
鉱酸浸出液と鉱酸不溶解残渣を得る鉱酸浸出工程と、前
記アルカリ浸出工程からのアルカリ浸出液に前記鉱酸浸
出工程からの鉱酸浸出液を混合してｐＨ１０〜１３のｐ
Ｈ域において中和し銅、亜鉛または鉛のうち少なくとも
一種の重金属を含有する重金属殿物とアルカリ中和液を
得るアルカリ中和工程とからなることを特徴とする飛灰
からの重金属回収方法で、これにより、重金属品位が高
く、塩素の少ない重金属殿物を得ることができるように
なった。ただし、工程の数が多いため、設備コスト、薬
剤コストが高いという点で問題を残していた。
せる方法として、本出願人は、アルカリによる飛灰の浸
出工程を取り入れた処理方法を特願２０００−１７０６
５２号で提案している。この処理方法は、飛灰をパルプ
濃度４０ｗｔ％以上になるように水でリパルプし、アル
カリ剤を添加してｐＨ１３以上とし、アルカリ浸出液と
アルカリ不溶解残渣を得るアルカリ浸出工程と、該アル
カリ浸出工程から濾別されたアルカリ不溶解残渣を水で
リパルプした後、鉱酸を添加してｐＨ２〜５に調整し、
鉱酸浸出液と鉱酸不溶解残渣を得る鉱酸浸出工程と、前
記アルカリ浸出工程からのアルカリ浸出液に前記鉱酸浸
出工程からの鉱酸浸出液を混合してｐＨ１０〜１３のｐ
Ｈ域において中和し銅、亜鉛または鉛のうち少なくとも
一種の重金属を含有する重金属殿物とアルカリ中和液を
得るアルカリ中和工程とからなることを特徴とする飛灰
からの重金属回収方法で、これにより、重金属品位が高
く、塩素の少ない重金属殿物を得ることができるように
なった。ただし、工程の数が多いため、設備コスト、薬
剤コストが高いという点で問題を残していた。
【０００７】さらに、アルカリ浸出を用いた方法として
特開平１０−５７３６号公報には、ｐＨ１２．５以上の
アルカリ域にて銅、亜鉛、鉛を浸出し固液分離した後、
液中の溶出重金属を硫化物として回収する方法が提案さ
れている。しかし、この硫化剤を用いる方法では浸出液
中の塩素が回収物に混入することになり、やはり製錬原
料としての使用に問題を残していた。本発明は、このよ
うな状況に鑑み、飛灰中の有用重金属を回収し、かつ塩
素を最大限低減することで、製錬工程において再利用可
能な形で分離回収することができる飛灰の処理方法の提
供を目的とする。
特開平１０−５７３６号公報には、ｐＨ１２．５以上の
アルカリ域にて銅、亜鉛、鉛を浸出し固液分離した後、
液中の溶出重金属を硫化物として回収する方法が提案さ
れている。しかし、この硫化剤を用いる方法では浸出液
中の塩素が回収物に混入することになり、やはり製錬原
料としての使用に問題を残していた。本発明は、このよ
うな状況に鑑み、飛灰中の有用重金属を回収し、かつ塩
素を最大限低減することで、製錬工程において再利用可
能な形で分離回収することができる飛灰の処理方法の提
供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成すべくなされたものであって、第１に、銅、亜鉛、鉛
の少なくとも一種の重金属と塩素とを含有する飛灰を水
洗し水洗殿物と水洗液とに固液分離する工程と、該水洗
殿物にアルカリ剤を添加して該重金属を浸出した後に水
を添加し次いで鉱酸を添加してｐＨ７〜１２に調整し重
金属含有殿物と塩素含有液とに固液分離する工程とから
なることを特徴とする重金属を含有する飛灰の処理方法
を、第２に、銅、亜鉛、鉛の少なくとも一種の重金属と
塩素とを含有する飛灰を水洗し水洗殿物と水洗液とに固
液分離する工程と、該水洗殿物にアルカリ剤を添加して
該重金属を浸出した後に鉱酸を添加してｐＨ７〜１２に
調整し重金属含有殿物と塩素含有液とに固液分離する工
程とからなることを特徴とする重金属を含有する飛灰の
処理方法を、第３に、銅、亜鉛、鉛の少なくとも一種の
重金属と塩素とを含有する飛灰を水洗し水洗殿物と水洗
液とに固液分離する工程と、該水洗殿物にアルカリ剤を
添加して該重金属を浸出し重金属含有殿物と塩素含有液
とに固液分離する工程とからなることを特徴とする重金
属を含有する飛灰の処理方法を、第４に、銅、亜鉛、鉛
の少なくとも一種の重金属と塩素とを含有する飛灰を水
洗し水洗殿物と水洗液とに固液分離する工程と、該水洗
殿物にアルカリ剤を添加して該重金属を浸出した後に水
を添加し重金属含有殿物と塩素含有液とに固液分離する
工程とからなることを特徴とする重金属を含有する飛灰
の処理方法を、第５に、前記重金属含有殿物を１００〜
１０００℃に加熱処理し含有される塩化物を揮発させ分
離する、第１〜４のいずれかに記載の重金属を含有する
飛灰の処理方法を、第６に、前記加熱処理における雰囲
気中の酸素濃度が０.１〜２１％である、第５記載の重
金属を含有する飛灰の処理方法を、第７に、前記重金属
含有殿物を製錬原料として使用する、第１〜４のいずれ
かに記載の重金属を含有する飛灰の処理方法を、第８
に、前記加熱処理された重金属含有殿物を製錬原料とし
て使用する、第５または６記載の重金属を含有する飛灰
の処理方法を提供する。
成すべくなされたものであって、第１に、銅、亜鉛、鉛
の少なくとも一種の重金属と塩素とを含有する飛灰を水
洗し水洗殿物と水洗液とに固液分離する工程と、該水洗
殿物にアルカリ剤を添加して該重金属を浸出した後に水
を添加し次いで鉱酸を添加してｐＨ７〜１２に調整し重
金属含有殿物と塩素含有液とに固液分離する工程とから
なることを特徴とする重金属を含有する飛灰の処理方法
を、第２に、銅、亜鉛、鉛の少なくとも一種の重金属と
塩素とを含有する飛灰を水洗し水洗殿物と水洗液とに固
液分離する工程と、該水洗殿物にアルカリ剤を添加して
該重金属を浸出した後に鉱酸を添加してｐＨ７〜１２に
調整し重金属含有殿物と塩素含有液とに固液分離する工
程とからなることを特徴とする重金属を含有する飛灰の
処理方法を、第３に、銅、亜鉛、鉛の少なくとも一種の
重金属と塩素とを含有する飛灰を水洗し水洗殿物と水洗
液とに固液分離する工程と、該水洗殿物にアルカリ剤を
添加して該重金属を浸出し重金属含有殿物と塩素含有液
とに固液分離する工程とからなることを特徴とする重金
属を含有する飛灰の処理方法を、第４に、銅、亜鉛、鉛
の少なくとも一種の重金属と塩素とを含有する飛灰を水
洗し水洗殿物と水洗液とに固液分離する工程と、該水洗
殿物にアルカリ剤を添加して該重金属を浸出した後に水
を添加し重金属含有殿物と塩素含有液とに固液分離する
工程とからなることを特徴とする重金属を含有する飛灰
の処理方法を、第５に、前記重金属含有殿物を１００〜
１０００℃に加熱処理し含有される塩化物を揮発させ分
離する、第１〜４のいずれかに記載の重金属を含有する
飛灰の処理方法を、第６に、前記加熱処理における雰囲
気中の酸素濃度が０.１〜２１％である、第５記載の重
金属を含有する飛灰の処理方法を、第７に、前記重金属
含有殿物を製錬原料として使用する、第１〜４のいずれ
かに記載の重金属を含有する飛灰の処理方法を、第８
に、前記加熱処理された重金属含有殿物を製錬原料とし
て使用する、第５または６記載の重金属を含有する飛灰
の処理方法を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、都市ゴミ
焼却工場等の焼却灰処理で発生する二次飛灰（以下、単
に飛灰という。）の処理方法の場合を例に、請求項１の
処理工程を示す図１を参照して説明する。飛灰は、粒度
が１μｍ〜１０００μｍ程度の粒状のものがよい。飛灰
には銅、亜鉛、鉛の少なくとも一種と塩素とを含有する
ものが本発明に適宜であり、銅含有率が２ｗｔ％以上で
あればなお良い。以下に説明する発明の形態は、特に記
載のない場合は室温（１０〜３０℃）の大気雰囲気であ
る。
焼却工場等の焼却灰処理で発生する二次飛灰（以下、単
に飛灰という。）の処理方法の場合を例に、請求項１の
処理工程を示す図１を参照して説明する。飛灰は、粒度
が１μｍ〜１０００μｍ程度の粒状のものがよい。飛灰
には銅、亜鉛、鉛の少なくとも一種と塩素とを含有する
ものが本発明に適宜であり、銅含有率が２ｗｔ％以上で
あればなお良い。以下に説明する発明の形態は、特に記
載のない場合は室温（１０〜３０℃）の大気雰囲気であ
る。
【００１０】まず、飛灰に水を加え、撹拌などを行い水
洗することにより、塩化ナトリウム、塩化カリウム等の
塩素を含有する可溶性塩類を液側に移行（溶解）させ、
水洗殿物すなわち水に溶けなかった固形物と水洗液すな
わち前記塩素を含有する塩類を溶解した溶液とに固液分
離する工程を経る（ここではこの工程を水洗工程とい
う）。飛灰の組成にもよるが水洗殿物の量は、乾量で飛
灰重量の５〜７０％程度に減少するので、水洗し飛灰の
重量を減少させておく方が後工程における薬剤コストを
削減でき、ハンドリングが簡単になるという利点がある
（しかし、水洗による重量減少が少ない場合にはこの水
洗工程を省略して飛灰を水洗せずに、直接、次工程のア
ルカリ剤添加による重金属の浸出を行うこともでき
る）。この際の洗浄水量については、飛灰１００重量部
に対して、２００から２０００重量部が適当である。こ
れは、２００重量部より少ないとスラリーの濃度が高す
ぎて洗浄効率が落ち、２０００重量部より多いと固液分
離後の水洗液量が多くなり、排水処理への負担が大きく
なるためである。使用できる水の量に余裕がある場合に
はできる限り、多量の水で洗浄した方が洗浄効率は上が
るが、コスト、設備等を考慮して決定されるべきであ
る。ここで、水洗工程において水を添加するのは、飛灰
の飛散汚染防止、ハンドリング性の向上の効果もある。
なお、水洗後の固液分離はフィルターによる濾過分離、
シックナーによる沈降分離、その他の方法を用いること
ができる。
洗することにより、塩化ナトリウム、塩化カリウム等の
塩素を含有する可溶性塩類を液側に移行（溶解）させ、
水洗殿物すなわち水に溶けなかった固形物と水洗液すな
わち前記塩素を含有する塩類を溶解した溶液とに固液分
離する工程を経る（ここではこの工程を水洗工程とい
う）。飛灰の組成にもよるが水洗殿物の量は、乾量で飛
灰重量の５〜７０％程度に減少するので、水洗し飛灰の
重量を減少させておく方が後工程における薬剤コストを
削減でき、ハンドリングが簡単になるという利点がある
（しかし、水洗による重量減少が少ない場合にはこの水
洗工程を省略して飛灰を水洗せずに、直接、次工程のア
ルカリ剤添加による重金属の浸出を行うこともでき
る）。この際の洗浄水量については、飛灰１００重量部
に対して、２００から２０００重量部が適当である。こ
れは、２００重量部より少ないとスラリーの濃度が高す
ぎて洗浄効率が落ち、２０００重量部より多いと固液分
離後の水洗液量が多くなり、排水処理への負担が大きく
なるためである。使用できる水の量に余裕がある場合に
はできる限り、多量の水で洗浄した方が洗浄効率は上が
るが、コスト、設備等を考慮して決定されるべきであ
る。ここで、水洗工程において水を添加するのは、飛灰
の飛散汚染防止、ハンドリング性の向上の効果もある。
なお、水洗後の固液分離はフィルターによる濾過分離、
シックナーによる沈降分離、その他の方法を用いること
ができる。
【００１１】次に、水洗工程で得られた水洗殿物をアル
カリ剤と混合させる。混合した状態はスラリー状が良
く、このスラリーを撹拌もしくは混練しながら浸出反応
を進行させ、いったん銅、亜鉛、鉛等の重金属を液側に
移行させるアルカリ浸出工程を経る。このアルカリ浸出
工程では、スラリー状として撹拌、混練することでアル
カリ剤との接触時間を増やし、また比重差などによる殿
物の沈降を防いで、水洗殿物中の重金属とアルカリ剤と
の反応速度を向上でき、よりアルカリ剤の使用量の減少
をはかることができる。この際に使用されるアルカリ剤
は、Ｎａ、Ｋから選ばれる少なくとも１種の金属の水酸
化物を、１０〜５０ｗｔ％の濃度で水に溶解したものが
使用できるが、Ｋの水酸化物は価格が高いためＮａの水
酸化物の方が好ましい。さらに好ましくは室温での浸出
反応の場合、４８％以下の濃度のＮａ０Ｈがよい。
カリ剤と混合させる。混合した状態はスラリー状が良
く、このスラリーを撹拌もしくは混練しながら浸出反応
を進行させ、いったん銅、亜鉛、鉛等の重金属を液側に
移行させるアルカリ浸出工程を経る。このアルカリ浸出
工程では、スラリー状として撹拌、混練することでアル
カリ剤との接触時間を増やし、また比重差などによる殿
物の沈降を防いで、水洗殿物中の重金属とアルカリ剤と
の反応速度を向上でき、よりアルカリ剤の使用量の減少
をはかることができる。この際に使用されるアルカリ剤
は、Ｎａ、Ｋから選ばれる少なくとも１種の金属の水酸
化物を、１０〜５０ｗｔ％の濃度で水に溶解したものが
使用できるが、Ｋの水酸化物は価格が高いためＮａの水
酸化物の方が好ましい。さらに好ましくは室温での浸出
反応の場合、４８％以下の濃度のＮａ０Ｈがよい。
【００１２】また、アルカリ剤の添加量は飛灰中の重金
属含有率により決定され、重金属含有率が高いほど使用
するアルカリ剤の量を多くする必要がある。したがっ
て、飛灰中の重金属含有率および重金属の抽出率を勘案
し、アルカリ剤の添加量を決定するのが望ましい。ま
た、できる限り高いスラリー濃度で浸出反応を行った方
が、少ないアルカリ剤の量で多くの重金属を浸出させる
ことが可能であり、アルカリ剤コストを削減できる点も
考慮に入れるべきである。
属含有率により決定され、重金属含有率が高いほど使用
するアルカリ剤の量を多くする必要がある。したがっ
て、飛灰中の重金属含有率および重金属の抽出率を勘案
し、アルカリ剤の添加量を決定するのが望ましい。ま
た、できる限り高いスラリー濃度で浸出反応を行った方
が、少ないアルカリ剤の量で多くの重金属を浸出させる
ことが可能であり、アルカリ剤コストを削減できる点も
考慮に入れるべきである。
【００１３】また、図３に示すように、アルカリ浸出工
程によるスラリーを、希釈工程、ｐＨ調整工程なしに、
重金属含有殿物と塩素含有液とに固液分離し塩素含有液
をそのまま前記の水洗工程、アルカリ浸出工程に繰り返
すことも可能である。
程によるスラリーを、希釈工程、ｐＨ調整工程なしに、
重金属含有殿物と塩素含有液とに固液分離し塩素含有液
をそのまま前記の水洗工程、アルカリ浸出工程に繰り返
すことも可能である。
【００１４】次いで、スラリーに水を添加して希釈した
後、硫酸等の鉱酸を添加しｐＨ７〜１２に調整すること
で、浸出した重金属を水酸化物として沈殿させ、重金属
含有殿物と塩素、ナトリウム等を含有する塩素含有液と
に固液分離する（重金属分離工程。この固液分離法の具
体的な方法は水洗後の固液分離法と同様に選択すること
ができる）。得られた重金属含有殿物は、必要に応じて
水洗され、製錬原料となる。なお、ここで水を添加して
希釈する理由は、アルカリ浸出後のスラリー濃度が高い
場合は固液分離ができないこと、またｐＨ調整する際に
中和熱による温度上昇のある場合があり、これを防ぐた
めの設備に特殊な保護をする必要を無くし、設備費を安
価にさせるためである。従って、温度上昇の考慮を必要
としない設備や事情があれば図２、図３に示すように水
を加えることを省略できる。この希釈用の水の添加量は
スラリー重量に対し１〜２０倍が良い。なお、この添加
量は、飛灰の性状、特に重金属含有率でアルカリ剤の添
加量が決定されるので、飛灰の性状に応じた水の添加量
であることが望ましい。
後、硫酸等の鉱酸を添加しｐＨ７〜１２に調整すること
で、浸出した重金属を水酸化物として沈殿させ、重金属
含有殿物と塩素、ナトリウム等を含有する塩素含有液と
に固液分離する（重金属分離工程。この固液分離法の具
体的な方法は水洗後の固液分離法と同様に選択すること
ができる）。得られた重金属含有殿物は、必要に応じて
水洗され、製錬原料となる。なお、ここで水を添加して
希釈する理由は、アルカリ浸出後のスラリー濃度が高い
場合は固液分離ができないこと、またｐＨ調整する際に
中和熱による温度上昇のある場合があり、これを防ぐた
めの設備に特殊な保護をする必要を無くし、設備費を安
価にさせるためである。従って、温度上昇の考慮を必要
としない設備や事情があれば図２、図３に示すように水
を加えることを省略できる。この希釈用の水の添加量は
スラリー重量に対し１〜２０倍が良い。なお、この添加
量は、飛灰の性状、特に重金属含有率でアルカリ剤の添
加量が決定されるので、飛灰の性状に応じた水の添加量
であることが望ましい。
【００１５】ｐＨ調整に用いる鉱酸は、硫酸が好まし
く、濃度は希釈後に添加するのであれば温度上昇はさほ
どないので、できる限り高濃度の硫酸を用いるのが望ま
しい。水を加えず希釈を行わない場合は、必要に応じ
て、希硫酸を用いる必要がある。調整ｐＨは、７〜１２
の間で重金属含有殿物中の重金属品位が最も高くなるｐ
Ｈに設定すればよい。
く、濃度は希釈後に添加するのであれば温度上昇はさほ
どないので、できる限り高濃度の硫酸を用いるのが望ま
しい。水を加えず希釈を行わない場合は、必要に応じ
て、希硫酸を用いる必要がある。調整ｐＨは、７〜１２
の間で重金属含有殿物中の重金属品位が最も高くなるｐ
Ｈに設定すればよい。
【００１６】図１、図２に示す工程ではｐＨ調整を行う
が、コスト、設備等の何らかの理由により、硫酸等でｐ
Ｈ調整できない場合には、図３、図４のようにｐＨ調整
しない工程が考えられる。この場合には、重金属分離工
程後の塩素含有液に鉛、亜鉛等の重金属が溶解したまま
固液分離することになるので、この塩素含有液を排出す
ることはできず、繰り返し使用する必要がある。例え
ば、水洗工程の添加用液、重金属のアルカリ浸出用液、
アルカリ浸出後の希釈用液として繰り返し使用すること
で、結果的に重金属含有殿物の重金属品位はｐＨ調整を
行った場合と同程度になる。塩素含有液はｐＨ１３以上
の高アルカリであるから、水と混合して希釈する必要が
あるが、繰り返し使用することで水道コストの削減にも
つながる。なお、塩素含有液の繰り返し使用は、図１、
２の工程においても適用可能である。
が、コスト、設備等の何らかの理由により、硫酸等でｐ
Ｈ調整できない場合には、図３、図４のようにｐＨ調整
しない工程が考えられる。この場合には、重金属分離工
程後の塩素含有液に鉛、亜鉛等の重金属が溶解したまま
固液分離することになるので、この塩素含有液を排出す
ることはできず、繰り返し使用する必要がある。例え
ば、水洗工程の添加用液、重金属のアルカリ浸出用液、
アルカリ浸出後の希釈用液として繰り返し使用すること
で、結果的に重金属含有殿物の重金属品位はｐＨ調整を
行った場合と同程度になる。塩素含有液はｐＨ１３以上
の高アルカリであるから、水と混合して希釈する必要が
あるが、繰り返し使用することで水道コストの削減にも
つながる。なお、塩素含有液の繰り返し使用は、図１、
２の工程においても適用可能である。
【００１７】前記の重金属分離工程で回収される重金属
含有殿物は、塩素含有率が極めて少ないものが得られ
る。これは現在のところ明らかではないが、概ね次の様
に推測される。酸性側で重金属を溶出（浸出）させた場
合は、金属がＭｎ+の様なイオンで液中に存在する。こ
の金属イオンを塩素濃度の高い液中でｐＨ調整するとＭ
（ＣｌＯ）ｘ・ｙＨ２Ｏの様な難溶性のオキシ塩化物を
生成し沈殿する。しかし、本発明の様に高濃度のアルカ
リ中で飛灰中の重金属を溶出（浸出）させた場合は、Ｍ
Ｏｘ n-の様なイオンの形態で液中に存在する。これをｐ
Ｈ調整した場合は、オキシ塩化物が合成されずに水酸化
物として沈殿するため、塩素含有率の極めて少ない重金
属含有殿物が得られるものと推測される。
含有殿物は、塩素含有率が極めて少ないものが得られ
る。これは現在のところ明らかではないが、概ね次の様
に推測される。酸性側で重金属を溶出（浸出）させた場
合は、金属がＭｎ+の様なイオンで液中に存在する。こ
の金属イオンを塩素濃度の高い液中でｐＨ調整するとＭ
（ＣｌＯ）ｘ・ｙＨ２Ｏの様な難溶性のオキシ塩化物を
生成し沈殿する。しかし、本発明の様に高濃度のアルカ
リ中で飛灰中の重金属を溶出（浸出）させた場合は、Ｍ
Ｏｘ n-の様なイオンの形態で液中に存在する。これをｐ
Ｈ調整した場合は、オキシ塩化物が合成されずに水酸化
物として沈殿するため、塩素含有率の極めて少ない重金
属含有殿物が得られるものと推測される。
【００１８】前記の重金属分離工程で得られる重金属含
有殿物の塩素含有率は、極めて低い水準まで低減されて
いるものの、現実には製錬所の受入基準を満たしていな
い場合もある。製錬所の原料受入基準は、塩素濃度が
０．０３〜２ｗｔ％という値が一般的であり、最も低い
基準が要求された場合は前記処理工程だけで満たすこと
ができない場合もある。そこで、重金属含有殿物を加熱
処理することで、鉛、亜鉛等蒸気圧の高い塩化物を揮発
させ分離することによって重金属含有殿物中の塩素をさ
らに低減させることができる。
有殿物の塩素含有率は、極めて低い水準まで低減されて
いるものの、現実には製錬所の受入基準を満たしていな
い場合もある。製錬所の原料受入基準は、塩素濃度が
０．０３〜２ｗｔ％という値が一般的であり、最も低い
基準が要求された場合は前記処理工程だけで満たすこと
ができない場合もある。そこで、重金属含有殿物を加熱
処理することで、鉛、亜鉛等蒸気圧の高い塩化物を揮発
させ分離することによって重金属含有殿物中の塩素をさ
らに低減させることができる。
【００１９】加熱処理においては、酸化雰囲気で行うと
ＰｂＣｌ２だけが揮発するが、還元雰囲気で行うとＰｂ
Ｃｌ２、ＺｎＣｌ２両方が揮発し、塩素を効率的に低減
できる。ガス吹きこみ型や密閉型の炉等においてガス吹
きこみ等をしない場合は、炉内は還元雰囲気になると思
われる。従って本発明の重金属含有殿物を加熱処理する
際に、投入時、加熱始動時に大気中で行うことができ特
別な雰囲気ガスを用いる必要がなく、加熱処理を低コス
トで安全に実施できる。
ＰｂＣｌ２だけが揮発するが、還元雰囲気で行うとＰｂ
Ｃｌ２、ＺｎＣｌ２両方が揮発し、塩素を効率的に低減
できる。ガス吹きこみ型や密閉型の炉等においてガス吹
きこみ等をしない場合は、炉内は還元雰囲気になると思
われる。従って本発明の重金属含有殿物を加熱処理する
際に、投入時、加熱始動時に大気中で行うことができ特
別な雰囲気ガスを用いる必要がなく、加熱処理を低コス
トで安全に実施できる。
【００２０】この際の、加熱処理温度は、１００〜１０
００℃、好ましくは鉛、亜鉛の塩化物が揮発する８００
〜１０００℃での処理が良い。加熱処理により、塩素重
量は９０％以上減少することがわかっており、この減少
率は、従来の処理法で得た殿物に比べても遙かに大きい
値である。これは、アルカリ剤で浸出された重金属含有
殿物中には銅、鉛などの重金属のオキシ塩化物が生成せ
ず、塩化物もしくは付着水から残留した塩素が主である
ため、オキシ塩化物中の塩素よりも揮発しやすいためで
ある。以上の加熱処理工程を加えることで、最も厳しい
製錬受入基準をも確実に満たすことができる。しかし、
重金属分離工程で十分に塩素が除去された場合や、塩素
濃度に関し原料受入基準の緩い製錬所への装入を想定す
る場合には、加熱処理工程を行う必要はない。
００℃、好ましくは鉛、亜鉛の塩化物が揮発する８００
〜１０００℃での処理が良い。加熱処理により、塩素重
量は９０％以上減少することがわかっており、この減少
率は、従来の処理法で得た殿物に比べても遙かに大きい
値である。これは、アルカリ剤で浸出された重金属含有
殿物中には銅、鉛などの重金属のオキシ塩化物が生成せ
ず、塩化物もしくは付着水から残留した塩素が主である
ため、オキシ塩化物中の塩素よりも揮発しやすいためで
ある。以上の加熱処理工程を加えることで、最も厳しい
製錬受入基準をも確実に満たすことができる。しかし、
重金属分離工程で十分に塩素が除去された場合や、塩素
濃度に関し原料受入基準の緩い製錬所への装入を想定す
る場合には、加熱処理工程を行う必要はない。
【００２１】水洗工程を経た塩素を含有する水洗液につ
いては、工業的に広く使用されている鉄塩の共沈法また
はキレート剤への通液等により排水処理され、無害化す
ることが可能である。
いては、工業的に広く使用されている鉄塩の共沈法また
はキレート剤への通液等により排水処理され、無害化す
ることが可能である。
【００２２】以上のように、本発明においては、ゴミ焼
却施設等からの飛灰を処理して、含有されている銅、亜
鉛、鉛等重金属を濃縮し、塩素を極めて低い水準まで除
去して製錬原料として利用できる状態で回収し得ること
ができるものである。
却施設等からの飛灰を処理して、含有されている銅、亜
鉛、鉛等重金属を濃縮し、塩素を極めて低い水準まで除
去して製錬原料として利用できる状態で回収し得ること
ができるものである。
【００２３】
【実施例】以下に、実施例によって本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明の技術的範囲はこの実施例の記載
に限定されるものではない。
に説明するが、本発明の技術的範囲はこの実施例の記載
に限定されるものではない。
【００２４】［実施例１］ 図５に示すように、５リッ
トルビーカーに繰り返し水３．３リットルと表１に示さ
れる飛灰Ａを１ｋｇ入れてスラリーとし、３０分間撹拌
した後、塩素を含有する可溶性塩類の除去された水洗殿
物と塩素を含有する塩類が溶解した水洗液とに固液分離
した（水洗工程）。なお、繰り返し水は、次工程の塩素
含有液に水道水を混合したものである（以下同じ）。次
いで、得られた水洗殿物を１リットルビーカーに移し、
２０％ＮａＯＨ液２００ｇを入れて１０分間強撹拌し
た。その後、スラリーを３リットルビーカーに移して、
繰り返し水１．７リットルを加えて希釈し、中和剤とし
て９８％の硫酸を添加してｐＨを９に調整し３０分間維
持した後、濾過操作により重金属を主とする重金属含有
殿物と塩類を主とする塩素含有液とに分離した（重金属
分離工程）。その際、ケーキ洗浄水として７５０ｍｌの
水道水を使用した。ここで得られた重金属含有殿物を、
８００℃で１時間、ガスの吹き込み無しで加熱処理し、
加熱処理前後の殿物をそれぞれ分析し表１に記載した。
トルビーカーに繰り返し水３．３リットルと表１に示さ
れる飛灰Ａを１ｋｇ入れてスラリーとし、３０分間撹拌
した後、塩素を含有する可溶性塩類の除去された水洗殿
物と塩素を含有する塩類が溶解した水洗液とに固液分離
した（水洗工程）。なお、繰り返し水は、次工程の塩素
含有液に水道水を混合したものである（以下同じ）。次
いで、得られた水洗殿物を１リットルビーカーに移し、
２０％ＮａＯＨ液２００ｇを入れて１０分間強撹拌し
た。その後、スラリーを３リットルビーカーに移して、
繰り返し水１．７リットルを加えて希釈し、中和剤とし
て９８％の硫酸を添加してｐＨを９に調整し３０分間維
持した後、濾過操作により重金属を主とする重金属含有
殿物と塩類を主とする塩素含有液とに分離した（重金属
分離工程）。その際、ケーキ洗浄水として７５０ｍｌの
水道水を使用した。ここで得られた重金属含有殿物を、
８００℃で１時間、ガスの吹き込み無しで加熱処理し、
加熱処理前後の殿物をそれぞれ分析し表１に記載した。
【００２５】[表１]
【００２６】［実施例２］ 図５に示すように、実施例
１と同じ飛灰Ａを原料とし、同様の条件で処理するが、
実施例２では硫酸による中和を行わずに、固液分離して
得られた重金属含有殿物を、８００℃で１時間、ガスの
吹き込み無しで加熱処理し、加熱処理前後の殿物をそれ
ぞれ分析し表１に記載した。
１と同じ飛灰Ａを原料とし、同様の条件で処理するが、
実施例２では硫酸による中和を行わずに、固液分離して
得られた重金属含有殿物を、８００℃で１時間、ガスの
吹き込み無しで加熱処理し、加熱処理前後の殿物をそれ
ぞれ分析し表１に記載した。
【００２７】［実施例３］ 図５に示すように、５リッ
トルビーカーに繰り返し水３．３リットルと表１に示す
飛灰Ｂを１ｋｇ入れてスラリーとし、３０分間撹拌した
後、塩素を含有する可溶性塩類の除去された水洗殿物と
塩素を含有する塩類を溶解した水洗液とに固液分離した
（水洗工程）。次いで、得られた水洗殿物を１リットル
ビーカーに移し、２０％ＮａＯＨ液４００ｇを入れて１
０分間、強撹拌した。その後、スラリーを３リットルビ
ーカーに移して、繰り返し水１．７リットルを加えて希
釈した後、濾過操作により重金属を主とする重金属含有
殿物と塩素を含有する塩類を溶解した塩素含有液とに分
離した（重金属分離工程）。その際、ケーキ洗浄水とし
て７５０ｍｌの水道水を使用した。
トルビーカーに繰り返し水３．３リットルと表１に示す
飛灰Ｂを１ｋｇ入れてスラリーとし、３０分間撹拌した
後、塩素を含有する可溶性塩類の除去された水洗殿物と
塩素を含有する塩類を溶解した水洗液とに固液分離した
（水洗工程）。次いで、得られた水洗殿物を１リットル
ビーカーに移し、２０％ＮａＯＨ液４００ｇを入れて１
０分間、強撹拌した。その後、スラリーを３リットルビ
ーカーに移して、繰り返し水１．７リットルを加えて希
釈した後、濾過操作により重金属を主とする重金属含有
殿物と塩素を含有する塩類を溶解した塩素含有液とに分
離した（重金属分離工程）。その際、ケーキ洗浄水とし
て７５０ｍｌの水道水を使用した。
【００２８】［比較例１］ 図６に示すように、５リッ
トルビーカーに繰り返し水３．３リットルと表１に示す
飛灰Ｃを１ｋｇ入れてスラリーとし、３０分間撹拌した
後、塩素を含有する可溶性塩類の除去された水洗殿物と
塩素を含有する塩類を溶解した水洗液とに固液分離した
（水洗工程）。次いで、得られた水洗殿物を３リットル
ビーカーに移して、繰り返し水１．７リットルを加えて
スラリーとし、９８％の硫酸を添加してｐＨを４に調整
し３０分間維持した後、２０％のＮａＯＨを添加してｐ
Ｈを９に調整し３０分間維持した後、濾過操作により重
金属を主とする重金属含有殿物と塩類を主とする塩類含
有濾液とに分離した（重金属分離工程）。その際、ケー
キ洗浄水として７５０ｍｌの水道水を使用した。ここで
得られた重金属含有殿物を、８００℃で４時間、ガスの
吹き込み無しで加熱処理し、加熱処理前後の重金属含有
殿物をそれぞれ分析し表１に記載した。
トルビーカーに繰り返し水３．３リットルと表１に示す
飛灰Ｃを１ｋｇ入れてスラリーとし、３０分間撹拌した
後、塩素を含有する可溶性塩類の除去された水洗殿物と
塩素を含有する塩類を溶解した水洗液とに固液分離した
（水洗工程）。次いで、得られた水洗殿物を３リットル
ビーカーに移して、繰り返し水１．７リットルを加えて
スラリーとし、９８％の硫酸を添加してｐＨを４に調整
し３０分間維持した後、２０％のＮａＯＨを添加してｐ
Ｈを９に調整し３０分間維持した後、濾過操作により重
金属を主とする重金属含有殿物と塩類を主とする塩類含
有濾液とに分離した（重金属分離工程）。その際、ケー
キ洗浄水として７５０ｍｌの水道水を使用した。ここで
得られた重金属含有殿物を、８００℃で４時間、ガスの
吹き込み無しで加熱処理し、加熱処理前後の重金属含有
殿物をそれぞれ分析し表１に記載した。
【００２９】［比較例２］ 実施例３と同じ原料飛灰Ｂ
を用いて、図６に示すように比較例１と同様の処理工程
によって得られた重金属含有殿物を分析し表１に示す。
を用いて、図６に示すように比較例１と同様の処理工程
によって得られた重金属含有殿物を分析し表１に示す。
【００３０】表１に上記の各実施例、各比較例で得られ
た重金属含有殿物の重金属品位および加熱処理による塩
素の重量減少率を示す。各実施例では、製錬工程への持
ちこみを嫌う塩素はいずれも０．４ｗｔ％以下であり、
さらに加熱処理を行うことで重量にして９０％以上減少
し、０．０２ｗｔ％以下となっており、最も厳しい製錬
の受入基準をも満たしている。また、熱処理により重金
属品位が増加しているというメリットもある。比較例で
は、浸出薬剤として硫酸を用いているが、重金属含有殿
物中の塩素は２％以上となっており、加熱処理を行って
も５０％以下の塩素の重量減少しかないことがわかる。
重金属品位については、同じ原料飛灰で比べた場合、実
施例とさほど差はないが、飛灰中の銅含有率が高くなる
と、重金属含有殿物中の銅含有率に合わせて塩素含有量
もかなり増加している。
た重金属含有殿物の重金属品位および加熱処理による塩
素の重量減少率を示す。各実施例では、製錬工程への持
ちこみを嫌う塩素はいずれも０．４ｗｔ％以下であり、
さらに加熱処理を行うことで重量にして９０％以上減少
し、０．０２ｗｔ％以下となっており、最も厳しい製錬
の受入基準をも満たしている。また、熱処理により重金
属品位が増加しているというメリットもある。比較例で
は、浸出薬剤として硫酸を用いているが、重金属含有殿
物中の塩素は２％以上となっており、加熱処理を行って
も５０％以下の塩素の重量減少しかないことがわかる。
重金属品位については、同じ原料飛灰で比べた場合、実
施例とさほど差はないが、飛灰中の銅含有率が高くなる
と、重金属含有殿物中の銅含有率に合わせて塩素含有量
もかなり増加している。
【００３１】
【発明の効果】飛灰中の重金属類をアルカリ剤を使用し
て浸出し、次いで鉱酸によりｐＨ調整することにより重
金属の回収率が高く、製錬工程への持ちこみを嫌う塩素
が極めて少ない製錬原料が得られ、かつ設備コストも安
価にすむという効果を奏する。また、重金属の分別回収
を可能とし、製錬工程における重金属の回収処理作業の
負担を軽減できる効果を奏する。
て浸出し、次いで鉱酸によりｐＨ調整することにより重
金属の回収率が高く、製錬工程への持ちこみを嫌う塩素
が極めて少ない製錬原料が得られ、かつ設備コストも安
価にすむという効果を奏する。また、重金属の分別回収
を可能とし、製錬工程における重金属の回収処理作業の
負担を軽減できる効果を奏する。
【図１】アルカリ浸出後に希釈とｐＨ調整を行う本発明
の処理工程図
の処理工程図
【図２】アルカリ浸出後にｐＨ調整を行う本発明の処理
工程図
工程図
【図３】アルカリ浸出後に直接に固液分離を行う本発明
の処理工程図
の処理工程図
【図４】アルカリ浸出後に希釈を行う本発明の処理工程
図
図
【図５】本発明の実施例を示す処理工程図
【図６】本発明に対する比較例を示す処理工程図
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｃ２２Ｂ 15/00 Ｃ２２Ｂ 15/10
19/00 19/24
19/30 13/04
15/08
(72)発明者 一箭 健治
東京都千代田区丸の内１丁目８番２号 同
和鉱業株式会社内
Ｆターム(参考） 4D004 AA37 AB03 AC05 BA05 CA13
CA15 CA22 CA35 CA40 CB05
CB21 CB31 CC12 DA03 DA06
DA10 DA20
4K001 AA09 AA20 AA30 BA14 DB08
DB23
Claims (8)
- 【請求項１】 銅、亜鉛、鉛の少なくとも一種の重金属
と塩素とを含有する飛灰を水洗し水洗殿物と水洗液とに
固液分離する工程と、該水洗殿物にアルカリ剤を添加し
て該重金属を浸出した後に水を添加し次いで鉱酸を添加
してｐＨ７〜１２に調整し重金属含有殿物と塩素含有液
とに固液分離する工程とからなることを特徴とする重金
属を含有する飛灰の処理方法。 - 【請求項２】 銅、亜鉛、鉛の少なくとも一種の重金属
と塩素とを含有する飛灰を水洗し水洗殿物と水洗液とに
固液分離する工程と、該水洗殿物にアルカリ剤を添加し
て該重金属を浸出した後に鉱酸を添加してｐＨ７〜１２
に調整し重金属含有殿物と塩素含有液とに固液分離する
工程とからなることを特徴とする重金属を含有する飛灰
の処理方法。 - 【請求項３】 銅、亜鉛、鉛の少なくとも一種の重金属
と塩素とを含有する飛灰を水洗し水洗殿物と水洗液とに
固液分離する工程と、該水洗殿物にアルカリ剤を添加し
て該重金属を浸出し重金属含有殿物と塩素含有液とに固
液分離する工程とからなることを特徴とする重金属を含
有する飛灰の処理方法。 - 【請求項４】 銅、亜鉛、鉛の少なくとも一種の重金属
と塩素とを含有する飛灰を水洗し水洗殿物と水洗液とに
固液分離する工程と、該水洗殿物にアルカリ剤を添加し
て該重金属を浸出した後に水を添加し重金属含有殿物と
塩素含有液とに固液分離する工程とからなることを特徴
とする重金属を含有する飛灰の処理方法。 - 【請求項５】 前記重金属含有殿物を１００〜１０００
℃に加熱処理し含有される塩化物を揮発させ分離する、
請求項１〜４のいずれかに記載の重金属を含有する飛灰
の処理方法。 - 【請求項６】 前記加熱処理における雰囲気中の酸素濃
度が０.１〜２１％である、請求項５記載の重金属を含
有する飛灰の処理方法。 - 【請求項７】 前記重金属含有殿物を製錬原料として使
用する、請求項１〜４のいずれかに記載の重金属を含有
する飛灰の処理方法。 - 【請求項８】 前記加熱処理された重金属含有殿物を製
錬原料として使用する、請求項５または６記載の重金属
を含有する飛灰の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001365916A JP3896442B2 (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 重金属を含有する飛灰の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001365916A JP3896442B2 (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 重金属を含有する飛灰の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003164829A true JP2003164829A (ja) | 2003-06-10 |
| JP3896442B2 JP3896442B2 (ja) | 2007-03-22 |
Family
ID=19175888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001365916A Expired - Lifetime JP3896442B2 (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 重金属を含有する飛灰の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3896442B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012101191A (ja) * | 2010-11-11 | 2012-05-31 | Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd | 焼却灰の水洗処理方法及び水洗処理システム |
| JP2013014789A (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-24 | Mitsubishi Materials Corp | 煙灰の処理方法 |
| CN114433609A (zh) * | 2022-02-15 | 2022-05-06 | 南京市生态环境保护科学研究院 | 利用水热氧化法处理生活垃圾焚烧飞灰重金属的方法 |
| CN115155279A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-10-11 | 张婷婷 | 一种烟气脱酸耦合飞灰处理方法 |
| CN115213206A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-10-21 | 中泰莱(江苏)环境有限公司 | 一种危废焚烧飞灰的再利用方法 |
-
2001
- 2001-11-30 JP JP2001365916A patent/JP3896442B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012101191A (ja) * | 2010-11-11 | 2012-05-31 | Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd | 焼却灰の水洗処理方法及び水洗処理システム |
| JP2013014789A (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-24 | Mitsubishi Materials Corp | 煙灰の処理方法 |
| CN114433609A (zh) * | 2022-02-15 | 2022-05-06 | 南京市生态环境保护科学研究院 | 利用水热氧化法处理生活垃圾焚烧飞灰重金属的方法 |
| CN115155279A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-10-11 | 张婷婷 | 一种烟气脱酸耦合飞灰处理方法 |
| CN115155279B (zh) * | 2022-06-30 | 2024-04-05 | 张婷婷 | 一种烟气脱酸耦合飞灰处理方法 |
| CN115213206A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-10-21 | 中泰莱(江苏)环境有限公司 | 一种危废焚烧飞灰的再利用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3896442B2 (ja) | 2007-03-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4549579B2 (ja) | 塩素分および鉛分の含有量が高い廃棄物の処理方法 | |
| MXPA03005959A (es) | Produccion de oxido de zinc apartir de concentrados de un sulfuro complejo usando un procesamiento de cloruro. | |
| JP3911538B2 (ja) | 飛灰からの重金属回収方法 | |
| JP4826532B2 (ja) | 溶融飛灰の処理方法 | |
| WO2005084838A1 (ja) | 飛灰の処理方法 | |
| JP2003225633A (ja) | 塩化物含有ダストの処理方法 | |
| JP2000144271A (ja) | 溶融飛灰からの重金属の回収方法 | |
| JP2003164829A (ja) | 重金属を含有する飛灰の処理方法 | |
| JP2006346618A (ja) | セレン含有排水の処理方法 | |
| JP5084272B2 (ja) | 亜鉛を含む重金属類及び塩素を含有する物質の処理方法 | |
| JP2005246225A (ja) | 二酸化炭素の固定を兼ねた飛灰の処理方法 | |
| JP6616845B2 (ja) | 鉄含有スラッジの処理方法および関連する設備 | |
| JP3944556B2 (ja) | 重金属を含有する飛灰の処理方法 | |
| JPH0924240A (ja) | 焼却灰や飛灰の溶融に際して生じる排ガスからの重金属類の回収方法 | |
| JP4231935B2 (ja) | 飛灰の有効利用方法 | |
| JP3766908B2 (ja) | 廃棄物の処理方法 | |
| JP2000212654A (ja) | 重金属と塩素を含有する物質からの重金属の回収方法 | |
| JP3276074B2 (ja) | 焼却炉からの飛灰の処理方法 | |
| JP4044068B2 (ja) | 重金属類を含有する物質の処理方法 | |
| JP3851206B2 (ja) | 飛灰の処理方法 | |
| JP3646244B2 (ja) | 重金属を含有する飛灰の処理方法 | |
| JP2003201524A (ja) | 廃棄物の処理方法 | |
| JP2020182889A (ja) | フッ素を含む排水の処理方法 | |
| JP2002316123A (ja) | 焼却炉および溶融炉からの飛灰の処理方法 | |
| JP4350262B2 (ja) | 残渣の処理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20040206 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040318 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040927 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060420 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060516 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060711 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061003 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20061031 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20061107 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061122 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20061108 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3896442 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110105 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110105 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120105 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120105 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130105 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130105 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140105 Year of fee payment: 7 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |