JPS634479B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、特に硫酸酸性水を中和処理するのに
適した中和用材料に関するものである。 従来、硫酸酸性水は消石灰、炭酸カルシウム、
苛性ソーダ、水酸化アンモニウム等の中和剤を使
用して中和処理されているが、処理量が多い鉱山
排水などの場合には安価な消石灰、炭酸カルシウ
ム等のカルシウム系中和剤が使されることが多
い。しかし、硫酸酸性水に対してカルシウム系中
和剤を使用する場合にはその中和処理にいくつか
の問題があつた。これは中和反応によつて生成さ
れるCaSO₄に基因する場合が多い。すなわち
CaSO₄の水に対する溶解度は小さいので中和剤の
表面にCaSO₄の薄層が形成され、これが中和反応
を阻害する。この析出したCaSO₄によつて中和反
応速度が低下し、中和剤の効率も低下するので、
中和設備も大型化せざるを得ず、中和剤の使用量
も多くならざるを得ない。このため前記CaSO₄薄
層を除去して中和反応を効率的に行うべく液全体
を機械撹拌することが通常行なわれるが、この場
合には設備費・動力費が嵩むほか、無人の休廃止
鉱山等において硫酸酸性水が少量ずつ発生するよ
うな場合等は、機械撹拌することも実質上不可能
であり、このような機械撹拌を要しない経済的な
中和処理法が強く望まれていた。 本発明はこのような要求を満たす中和効率のよ
い中和剤の提供を目的としたもので、この目的に
おいて種々の試験研究を重ねた結果、カルシウム
系中和剤に、CaまたはSO₄以外の原子または原子
団からなる塩類を混合し、これをバインダーの存
在下または非存在下で塊状に成形した新規な中和
用材料を開発することができた。ここで、カルシ
ウム系中和剤とは、消石灰や炭酸カルシウム等の
通常の中和剤であり、CaまたはSO₄以外の原子ま
たは原子団からなる塩類は、Na₂CO₃、MgCl₂、
リグニンスルホン酸塩、NaCl等などを意味する
が、代表例としてはNaClを挙げることができる。
塊状に成形するには、混合物を圧縮成形その他の
方法により、適当な大きさの塊状としてもよい
が、セメント等のバインダーを用いて強度を高め
ることもできる。 本発明による中和用材料（中和ボール）を用い
て硫酸酸性水を中和すると、後記実施例に示すよ
うに、カルシウム系中和剤単独で中和処理する場
合に比して、機械撹拌を行なわなくとも著しく中
和効率が良好となる。これは、本発明の中和材料
中のCa、SO₄以外の原子または原子団からなる塩
類が、この塊状材料表面に対するCaSO₄の析出を
阻止する作用を供するからであると考えられる。
このような効果は、セメントを使用して本発明の
中和材料を結合したとしても十分に現われ、機械
的撹拌を行なわずとも塊状中和材料の表面部のみ
ならず中心部まで効率よく反応させることができ
る。本発明の最も好ましい態様においては、カル
シウム系中和剤をNaClと共に水硬性セメントを
用いて塊状に形成してなる中和用材料を提供する
ものである。 本発明の中和材料は、電源の入手が困難で無人
の休廃止鉱山等から流出する硫酸酸性水の中和処
理などに特に適しており、この流出する硫酸酸性
中に本発明の中和材料を存在させておけば、機械
撹拌を全く行なわなくとも、中和処理を効率よく
行なうことが可能で、無人、無動力、長期間の中
和処理が実現でき、公害防止を、省設備、省労
力、省動力的に、かつ効果的に実施できる。 実施例 １ PH4.0の硫酸酸性水４に対して、消石灰27ｇ
とセメント３ｇとから成る塊状中和剤１個で中和
した場合と、消石灰27ｇとセメント３ｇと食塩20
ｇとから成る塊状中和剤１個で中和した場合の
夫々の経過時間とPHの関係を調べた。その結果を
第１図に示した。この結果から食塩の含有される
塊状中和剤の方が中和速度が著しくはやいことが
わかる。 また、PH3.7の硫酸酸性水４に対して、消石
灰27ｇとセメント３ｇとから成る塊状中和剤２個
で中和した場合と、消石灰27ｇとセメント３ｇと
食塩20ｇとから成る塊状中和剤２個で中和した場
合の夫々の経過時間とPHの関係は第２図に示す通
りとなつた。やはり食塩の含有される塊状中和剤
の方が中和速度が著しくはやいことがわかる。 実施例 ２ 次の第１表に示す構成の５種の塊状中和剤と、
PH4.0の硫酸酸性水を準備して中和試験を行なつ
た。

【表】 (イ) PH4.0の硫酸酸性水４に対して塊状中和剤
A2個で中和した場合の経過時間とPHの関係は
第３図ａに示す通りである。ａ点、ｂ点におい
て夫々の塊状中和剤に亀裂が入つて破損しその
付近でPHが急激に上昇するものの、後述する
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅに比較し、著しく中和速度が遅
く、塊状体としての固結度も悪い。 (ロ) PH4.0の硫酸酸性水４に対して塊状中和剤
B2個で中和すると、第３図ｂに示すように、
50分でPH7.0に達した。中和水をPH4.0の硫酸酸
性水４に取替えると95分でPH7.0に達した。
再び中和水をPH4.0の硫酸酸性水４に取替え
ると105分でPH7.0に達した。食塩を含有しない
第３図ａに比較し、中和速度が著しく向上して
おり、耐用時間も長い。 (ハ) (ロ)と同様にして、各２個の塊状中和剤Ｃ、
Ｄ、ＥでPH4.0の硫酸酸性水４を各４回中和
した結果を夫々第３図ｃ、第３図ｄ、第３図ｅ
に示した。食塩の添加量を増加すれば、Ａ→Ｂ
→Ｃと中和速度は大きくなる傾向があるが、
Ｃ、Ｄ、Ｅの間には大きな差異は認められなか
つた。 以上の実施例結果より、NaClを配合した本発
明の中和ボールは、配合しなかつたものに比べて
中和速度が向上し且つ中和反応完了まで亀裂の発
生もない。このような効果は、NaClを３重量％
以上、好ましくは５重量％以上、さらに好ましく
は10重量％以上配合することによつて得られる
が、あまり多く配合すると中和反応に必要なカル
シウム系中和剤の相対量が減少することになるの
で、NaClの配合量の上限は50重量％程度とする
のが好ましい。バインダーとしての水硬性セメン
トの量についてはカルシウム系中和剤とNaClと
を結合できる量であればよく、あまり多くすると
反応に関与するカルシウム系中和剤とNaClの相
対量が減少することから20重量％以下、好ましく
は15重量％以下とするのがよい。 かようなNaClの存在による中和反応促進効果
は、該中和材料の表面に中和反応によつて生じる
塩（実施例ではCaSO₄）の析出が防止されること
に由来するものであることが考えられるが、なぜ
かような析出が防止できるのか、その詳細な理由
は不明である。考えられることは、中和反応中に
NaClが被処理液中に溶解する現象が伴い、この
NaClの溶解現象が中和用材料の表面への中和生
成塩の析出を防止するのではないかということで
ある。この意味からすると、中和用材料中のカル
シウム系中和剤が中和反応で完全に消費されるま
でNaClの溶解がその程度を問わず進行している
ことが好ましいことになる。NaClの溶解は水硬
性セメントの量によつても変動すると思われる
が、少なくとも第３図のｂ〜ｅの良好な結果が得
られたのは、この条件下ではNaClが溶解する現
象が中和反応中を通じて伴つていたのではないか
と推定される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の中和剤によるPHの経時変化図、
第２図は本発明の中和材料によるPHの経時変化
図、第３図は本発明の中和材の種類と量を変えた
場合のPHの経時変化図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ カルシウム系中和剤をNaClと共に水硬性セ
   メントを用いて塊状に形成してなる中和用材料。