JP3402066B2 - 溶融塩の処理方法 - Google Patents
溶融塩の処理方法Info
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- JP3402066B2 JP3402066B2 JP13390496A JP13390496A JP3402066B2 JP 3402066 B2 JP3402066 B2 JP 3402066B2 JP 13390496 A JP13390496 A JP 13390496A JP 13390496 A JP13390496 A JP 13390496A JP 3402066 B2 JP3402066 B2 JP 3402066B2
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- molten salt
- heavy metal
- incinerator
- reducing agent
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- 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
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、都市ごみや下水
汚泥等を焼却処理する際に、焼却炉から排出された焼却
灰、または、焼却炉の排ガスから捕集した飛灰を溶融処
理する際に生成した溶融塩の処理方法に関するものであ
る。
汚泥等を焼却処理する際に、焼却炉から排出された焼却
灰、または、焼却炉の排ガスから捕集した飛灰を溶融処
理する際に生成した溶融塩の処理方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】焼却炉において、都市ごみや下水汚泥等
を焼却処理する際に、焼却炉から排出された焼却灰、ま
たは、焼却炉の排ガスから捕集した飛灰は、従来、埋立
地等に投棄することにより処理されていた。
を焼却処理する際に、焼却炉から排出された焼却灰、ま
たは、焼却炉の排ガスから捕集した飛灰は、従来、埋立
地等に投棄することにより処理されていた。
【０００３】しかしながら、埋立地等が少なくなり、投
棄用地を確保することが困難になってきた上、投棄後、
焼却灰や飛灰に含有されている有害な重金属類が溶出し
て二次公害を引き起こすおそれがあることから、近年、
溶融炉において上記焼却灰や飛灰を溶融処理することが
行われている。
棄用地を確保することが困難になってきた上、投棄後、
焼却灰や飛灰に含有されている有害な重金属類が溶出し
て二次公害を引き起こすおそれがあることから、近年、
溶融炉において上記焼却灰や飛灰を溶融処理することが
行われている。
【０００４】このような焼却灰や飛灰を溶融炉において
溶融処理する際に生成したダストは、ＮａＣｌ、ＫＣｌ
等のような溶融塩を含有しており、このような溶融塩の
多くは、溶融炉における処理時に飛散しそして炉のダク
トに付着して、ダクトを閉塞するなどの問題を引き起こ
していた。
溶融処理する際に生成したダストは、ＮａＣｌ、ＫＣｌ
等のような溶融塩を含有しており、このような溶融塩の
多くは、溶融炉における処理時に飛散しそして炉のダク
トに付着して、ダクトを閉塞するなどの問題を引き起こ
していた。
【０００５】このような問題を防止するために、ダスト
中から溶融塩を分離することが行われており、その分離
手段として、例えば特開昭５９−１３２９３１号公報に
は、複数のスリットを有する多孔質耐熱体からなる上段
の溶滓排出口と、単孔体の下段溶滓排出口とを備えた直
接通電式溶融処理炉によって、焼却炉から発生したダス
トを処理し、生成した溶滓中のＮａＣｌ、ＫＣｌのよう
な溶融塩を、上段の溶滓排出口からを分離して排出する
方法が開示されている。
中から溶融塩を分離することが行われており、その分離
手段として、例えば特開昭５９−１３２９３１号公報に
は、複数のスリットを有する多孔質耐熱体からなる上段
の溶滓排出口と、単孔体の下段溶滓排出口とを備えた直
接通電式溶融処理炉によって、焼却炉から発生したダス
トを処理し、生成した溶滓中のＮａＣｌ、ＫＣｌのよう
な溶融塩を、上段の溶滓排出口からを分離して排出する
方法が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような手段によ
って分離された溶融塩の処理は、埋立地等に投棄するこ
とがもっとも安価で簡単な方法ではあるが、上記溶融塩
は、Ｐｂ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ｃｄ，Ｃｒ等の重金属類を含有
しているため、これらの重金属類が溶出して二次公害を
引き起こすおそれが生ずる。
って分離された溶融塩の処理は、埋立地等に投棄するこ
とがもっとも安価で簡単な方法ではあるが、上記溶融塩
は、Ｐｂ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ｃｄ，Ｃｒ等の重金属類を含有
しているため、これらの重金属類が溶出して二次公害を
引き起こすおそれが生ずる。
【０００７】そこで、例えば、特開昭６３−３１５１８
７号公報に開示されているように、分離した溶融塩を含
有する溶滓を直接通電式溶融処理炉によって電気分解す
る電気分解処理、または、溶融塩を含有する溶滓を水等
で洗浄処理する湿式処理が行われている。
７号公報に開示されているように、分離した溶融塩を含
有する溶滓を直接通電式溶融処理炉によって電気分解す
る電気分解処理、または、溶融塩を含有する溶滓を水等
で洗浄処理する湿式処理が行われている。
【０００８】しかしながら、上述した電気分解処理を実
施するためには、複雑な装置が必要になり、また、湿式
処理の場合には、洗浄した後の廃液を無害化しなければ
ならず、そのための設備や処理が必要になる。
施するためには、複雑な装置が必要になり、また、湿式
処理の場合には、洗浄した後の廃液を無害化しなければ
ならず、そのための設備や処理が必要になる。
【０００９】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、都市ごみや下水汚泥等を焼却処理する際に、
焼却炉から排出された焼却灰、または、焼却炉の排ガス
から捕集した飛灰を溶融処理する際に生成した溶融塩中
から、Ｐｂ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ｃｄ，Ｃｒ等の重金属類を、
簡単な設備で分離し除去することができる方法を提供す
ることにある。
を解決し、都市ごみや下水汚泥等を焼却処理する際に、
焼却炉から排出された焼却灰、または、焼却炉の排ガス
から捕集した飛灰を溶融処理する際に生成した溶融塩中
から、Ｐｂ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ｃｄ，Ｃｒ等の重金属類を、
簡単な設備で分離し除去することができる方法を提供す
ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述した
観点から、溶融塩中から重金属類を簡単な方法で分離し
得る方法を開発すべく鋭意研究を重ねた。その結果、溶
融塩中に含有されている重金属塩化物を還元剤によって
還元すれば、還元された重金属を容易に分離し得ること
がわかった。
観点から、溶融塩中から重金属類を簡単な方法で分離し
得る方法を開発すべく鋭意研究を重ねた。その結果、溶
融塩中に含有されている重金属塩化物を還元剤によって
還元すれば、還元された重金属を容易に分離し得ること
がわかった。
【００１１】 この発明は、上記知見に基づきなされた
ものであって、ごみ焼却炉から排出された焼却灰または
飛灰を溶融炉において溶融処理した際に生成した溶融塩
を分離、回収した後、前記溶融塩に還元剤を添加し、前
記溶融塩中に含有されている重金属塩化物を７００〜１
０００℃の温度で還元し、還元された重金属を前記溶融
塩中から分離して回収することに特徴を有するものであ
る。
ものであって、ごみ焼却炉から排出された焼却灰または
飛灰を溶融炉において溶融処理した際に生成した溶融塩
を分離、回収した後、前記溶融塩に還元剤を添加し、前
記溶融塩中に含有されている重金属塩化物を７００〜１
０００℃の温度で還元し、還元された重金属を前記溶融
塩中から分離して回収することに特徴を有するものであ
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】溶融塩中には、重金属塩化物とし
て、ＰｂＣｌ2 ，ＺｎＣｌ2 ，ＣｕＣｌ，ＣｄＣｌ2 ，
ＣｒＣｌ3 等が含有されている。そこで、これらの重金
属塩化物にＣａ，Ｍｇ，Ａｌ等の還元剤を添加すると、
７００〜１０００℃の範囲内の温度で以下のような反応
が生じ、上記重金属塩化物は還元される。
て、ＰｂＣｌ2 ，ＺｎＣｌ2 ，ＣｕＣｌ，ＣｄＣｌ2 ，
ＣｒＣｌ3 等が含有されている。そこで、これらの重金
属塩化物にＣａ，Ｍｇ，Ａｌ等の還元剤を添加すると、
７００〜１０００℃の範囲内の温度で以下のような反応
が生じ、上記重金属塩化物は還元される。
【００１３】
３ＰｂＣｌ2 ＋２Ａｌ＝３Ｐｂ＋２ＡｌＣｌ3
３ＺｎＣｌ2 ＋２Ａｌ＝３Ｚｎ＋２ＡｌＣｌ3
３ＣｕＣｌ ＋ Ａｌ＝３Ｃｕ＋ＡｌＣｌ3
３ＣｄＣｌ2 ＋２Ａｌ＝３Ｃｄ＋２ＡｌＣｌ3
ＣｒＣｌ3 ＋ Ａｌ＝Ｃｒ＋ＡｌＣｌ3
上述のようにして還元された重金属は、ＮａＣｌ，ＫＣ
ｌ，ＣｕＣｌ2 からなる溶融塩には溶け込まないので、
これを溶融塩中から容易に分離し回収することができ
る。
ｌ，ＣｕＣｌ2 からなる溶融塩には溶け込まないので、
これを溶融塩中から容易に分離し回収することができ
る。
【００１４】上記還元剤の添加による重金属塩化物の還
元は、７００〜１０００℃の範囲内の温度で行うことが
必要である。還元温度が７００℃未満では重金属塩化物
が溶融せず、一方、還元温度が１０００℃を超えると塩
化物が気化し、何れも還元が行われない。
元は、７００〜１０００℃の範囲内の温度で行うことが
必要である。還元温度が７００℃未満では重金属塩化物
が溶融せず、一方、還元温度が１０００℃を超えると塩
化物が気化し、何れも還元が行われない。
【００１５】還元された金属の分離回収は、容器中にお
いて金属を重力で沈降させ分離する重力分離法、遠心分
離機によって分離する遠心分離法、ろ膜によってろ過す
るろ過分離法等によって容易に行うことができ、回収さ
れた金属を、有効に再利用することができる。
いて金属を重力で沈降させ分離する重力分離法、遠心分
離機によって分離する遠心分離法、ろ膜によってろ過す
るろ過分離法等によって容易に行うことができ、回収さ
れた金属を、有効に再利用することができる。
【００１６】
【実施例】次に、この発明を実施例により説明する。図
１は、この発明の方法に使用する溶融炉の概略垂直断面
図である。内壁が炭素質煉瓦によって構成された電気炉
１の頂壁には、溶融塩供給口２および還元剤供給口３が
設けられており、その下部側壁には出滓口４が設けられ
ている。
１は、この発明の方法に使用する溶融炉の概略垂直断面
図である。内壁が炭素質煉瓦によって構成された電気炉
１の頂壁には、溶融塩供給口２および還元剤供給口３が
設けられており、その下部側壁には出滓口４が設けられ
ている。
【００１７】上述した構造の例えば１０Kg/dの処理能力
を有する電気炉１内に、その供給口２から、表１に示す
重金属類を含有する溶融塩を供給し、これを８５０℃の
温度に加熱した。
を有する電気炉１内に、その供給口２から、表１に示す
重金属類を含有する溶融塩を供給し、これを８５０℃の
温度に加熱した。
【００１８】
【表１】
供給口３から、還元剤としてアルミ缶０．５Kg/dを供給
した。供給したアルミ缶は溶融して炉底に沈降し、溶融
塩中の重金属塩化物は、沈降したアルミニウムと反応し
て還元され、還元された重金属類は沈降して炉底に堆積
した。このようにして、ある程度の量の重金属類が炉底
に堆積した後、これを出滓口４からアルミニウムと共に
炉外に排出し回収した。還元処理後の溶融塩中の重金属
類の濃度を表２に示す。
した。供給したアルミ缶は溶融して炉底に沈降し、溶融
塩中の重金属塩化物は、沈降したアルミニウムと反応し
て還元され、還元された重金属類は沈降して炉底に堆積
した。このようにして、ある程度の量の重金属類が炉底
に堆積した後、これを出滓口４からアルミニウムと共に
炉外に排出し回収した。還元処理後の溶融塩中の重金属
類の濃度を表２に示す。
【００１９】
【表２】
表１と表２とを比較すれば明らかなように、この発明の
方法によって溶融塩を処理すれば、溶融塩中から重金属
類を極めて高い効率で分離し除去することができ、処理
後の溶融塩中の重金属濃度は、埋め立て基準値に十分に
適合するものであった。
方法によって溶融塩を処理すれば、溶融塩中から重金属
類を極めて高い効率で分離し除去することができ、処理
後の溶融塩中の重金属濃度は、埋め立て基準値に十分に
適合するものであった。
【００２０】なお、処理に際し、電気炉１の炉底からア
ルゴンガス等の不活性ガスを吹き込んで、重金属塩化物
と還元剤との接触を積極化させ、両者の反応を活発に行
わせるようにしてもよい。
ルゴンガス等の不活性ガスを吹き込んで、重金属塩化物
と還元剤との接触を積極化させ、両者の反応を活発に行
わせるようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上述べたように、この発明の方法によ
れば、都市ごみや下水汚泥等を焼却処理する際に、焼却
炉から排出された焼却灰、または、焼却炉の排ガスから
捕集した飛灰を溶融処理する際に生成した溶融塩中か
ら、Ｐｂ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ｃｄ，Ｃｒ等の重金属類を、簡
単な設備で容易に分離し除去することができる、工業上
有用な効果がもたらされる。
れば、都市ごみや下水汚泥等を焼却処理する際に、焼却
炉から排出された焼却灰、または、焼却炉の排ガスから
捕集した飛灰を溶融処理する際に生成した溶融塩中か
ら、Ｐｂ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ｃｄ，Ｃｒ等の重金属類を、簡
単な設備で容易に分離し除去することができる、工業上
有用な効果がもたらされる。
【図１】この発明の方法に使用する溶融炉の概略垂直断
面図である。
面図である。
１ 電気炉
２ 溶融塩供給口
３ 還元剤供給口
４ 出滓口
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 藤沢 能成
東京都千代田区丸の内一丁目１番２号
日本鋼管株式会社内
(72)発明者 中原 啓介
東京都千代田区丸の内一丁目１番２号
日本鋼管株式会社内
(72)発明者 仲尾 強
東京都千代田区丸の内一丁目１番２号
日本鋼管株式会社内
(72)発明者 須藤 雅弘
東京都千代田区丸の内一丁目１番２号
日本鋼管株式会社内
(56)参考文献 特開 昭52−10805（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−6888（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−30382（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−105936（ＪＰ，Ａ)
特開 昭54−101702（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−132931（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−315187（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B09B 3/00
C22B 5/00
C22B 7/00
Claims (5)
- 【請求項１】 ごみ焼却炉から排出された焼却灰または
飛灰を溶融炉において溶融処理した際に生成した溶融塩
を分離、回収した後、前記溶融塩に還元剤を添加し、前
記溶融塩中に含有されている重金属塩化物を７００〜１
０００℃の温度で還元し、還元された重金属を前記溶融
塩中から分離して回収することを特徴とする、溶融塩の
処理方法。 - 【請求項２】 前記溶融塩に添加する前記還元剤が、Ｃ
ａ、Ｍｇ、Ａｌのうちの少なくとも１つである、請求項
１記載の方法。 - 【請求項３】 還元された重金属の回収手段として重力
分離法を使用する、請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 還元された重金属の回収手段として遠心
分離法を使用する、請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 還元された重金属の回収手段としてろ過
分離法を使用する、請求項１記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13390496A JP3402066B2 (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 溶融塩の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13390496A JP3402066B2 (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 溶融塩の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09314089A JPH09314089A (ja) | 1997-12-09 |
| JP3402066B2 true JP3402066B2 (ja) | 2003-04-28 |
Family
ID=15115827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13390496A Expired - Fee Related JP3402066B2 (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 溶融塩の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3402066B2 (ja) |
-
1996
- 1996-05-28 JP JP13390496A patent/JP3402066B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09314089A (ja) | 1997-12-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |