JP2000063794A - 金属捕集剤 - Google Patents
金属捕集剤Info
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- 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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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ジチオカルバミン酸基やその塩を官能基とし
て有する金属捕集剤は、水銀に対する捕集力が高い利点
を有し、金属を含む廃水、固体状廃棄物、廃ガス等の処
理に広く利用されている。しかしながら、従来のジチオ
カルバミン酸基やその塩を官能基として有する金属捕集
剤は、生物に対する毒性が高いとともに、固体状廃棄物
に対する浸透性に問題があった。 【解決手段】 本発明の金属捕集剤は、窒素に結合した
置換可能な活性水素を有する含窒素化合物とビニルエス
テルとの反応生成物が重縮合した構造の骨格中の窒素
に、該窒素に結合していた活性水素と置換して導入され
た置換基によって金属捕集性官能基が形成された構造を
有することを特徴とする。
て有する金属捕集剤は、水銀に対する捕集力が高い利点
を有し、金属を含む廃水、固体状廃棄物、廃ガス等の処
理に広く利用されている。しかしながら、従来のジチオ
カルバミン酸基やその塩を官能基として有する金属捕集
剤は、生物に対する毒性が高いとともに、固体状廃棄物
に対する浸透性に問題があった。 【解決手段】 本発明の金属捕集剤は、窒素に結合した
置換可能な活性水素を有する含窒素化合物とビニルエス
テルとの反応生成物が重縮合した構造の骨格中の窒素
に、該窒素に結合していた活性水素と置換して導入され
た置換基によって金属捕集性官能基が形成された構造を
有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃水中や、焼却
灰、煤塵、鉱滓、汚泥、土壌、シュレッダーダスト等の
固体状廃棄物中、或いはゴミ焼却場から排出される排煙
等の廃ガス中に存在する、重金属等の有害金属を捕集し
て無害化することのできる金属捕集剤及び金属処理方法
に関する。
灰、煤塵、鉱滓、汚泥、土壌、シュレッダーダスト等の
固体状廃棄物中、或いはゴミ焼却場から排出される排煙
等の廃ガス中に存在する、重金属等の有害金属を捕集し
て無害化することのできる金属捕集剤及び金属処理方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】工場や研究施設から排出される廃水や、
ゴミ焼却場等で生じる焼却灰や煤塵、鉱山から排出され
る鉱滓、廃水処理の際に用いられる活性汚泥、汚染され
た土壌等の固体状廃棄物、或いはゴミ焼却場で排出され
る排煙等の如き廃ガス中には種々の金属が含有されてお
り、水銀、カドミウム、鉛、亜鉛、銅、クロム等の人体
に有害な重金属が多量に含有されている場合も多い。金
属を含む廃水が河川等に放流されると重大な環境問題を
生じるとともに、固体状廃棄物から溶出した金属による
地下水、河川、海水等の汚染や、金属を含む廃ガスによ
る大気汚染等も大きな社会問題となっている。
ゴミ焼却場等で生じる焼却灰や煤塵、鉱山から排出され
る鉱滓、廃水処理の際に用いられる活性汚泥、汚染され
た土壌等の固体状廃棄物、或いはゴミ焼却場で排出され
る排煙等の如き廃ガス中には種々の金属が含有されてお
り、水銀、カドミウム、鉛、亜鉛、銅、クロム等の人体
に有害な重金属が多量に含有されている場合も多い。金
属を含む廃水が河川等に放流されると重大な環境問題を
生じるとともに、固体状廃棄物から溶出した金属による
地下水、河川、海水等の汚染や、金属を含む廃ガスによ
る大気汚染等も大きな社会問題となっている。
【０００３】このため従来より、廃水、固体状廃棄物、
廃ガス等を金属捕集剤で処理することが提案されてお
り、金属捕集剤としては水銀やカドミウム等の捕集力に
優れたジチオカルバミン酸型官能基を有する化合物が広
く利用されている。このようなジチオカルバミン酸型の
金属捕集剤としては、アミン類に二硫化炭素を反応させ
て、ジチオカルバミン酸基やその塩を形成した化合物が
広く知られている。
廃ガス等を金属捕集剤で処理することが提案されてお
り、金属捕集剤としては水銀やカドミウム等の捕集力に
優れたジチオカルバミン酸型官能基を有する化合物が広
く利用されている。このようなジチオカルバミン酸型の
金属捕集剤としては、アミン類に二硫化炭素を反応させ
て、ジチオカルバミン酸基やその塩を形成した化合物が
広く知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ジチオ
カルバミン酸型の官能基を有する従来の金属捕集剤は、
金属捕集力には優れるものの、生物に対する毒性が強い
という問題とともに、固体状廃棄物に対しては浸透性が
低いという問題があった。このため、ジチオカルバミン
酸型の官能基を有する従来の金属捕集剤で処理した廃水
を河川等に放流したり、上記金属捕集剤で処理した固体
状廃棄物から雨水等によって流出した金属捕集剤が河川
等に流れ込んだ場合、生物に害を及ぼす虞れがあった。
カルバミン酸型の官能基を有する従来の金属捕集剤は、
金属捕集力には優れるものの、生物に対する毒性が強い
という問題とともに、固体状廃棄物に対しては浸透性が
低いという問題があった。このため、ジチオカルバミン
酸型の官能基を有する従来の金属捕集剤で処理した廃水
を河川等に放流したり、上記金属捕集剤で処理した固体
状廃棄物から雨水等によって流出した金属捕集剤が河川
等に流れ込んだ場合、生物に害を及ぼす虞れがあった。
【０００５】本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意
研究した結果、活性水素を有する含窒素化合物とビニル
エステルとの反応生成物が重縮合した構造の骨格中の窒
素に結合した置換基によって金属捕集性官能基が形成さ
れた構造の金属捕集剤が、従来のジチオカルバミン酸型
の金属捕集剤と同等かそれ以上の優れた金属捕集性能を
有するとともに、生物に対する毒性は従来のジチオカル
バミン酸型の金属捕集剤に比べて著しく低く、この金属
捕集剤によれば廃水や固体状廃棄物を従来に比してより
安全に処理することができることを見出し、本発明を完
成するに至った。
研究した結果、活性水素を有する含窒素化合物とビニル
エステルとの反応生成物が重縮合した構造の骨格中の窒
素に結合した置換基によって金属捕集性官能基が形成さ
れた構造の金属捕集剤が、従来のジチオカルバミン酸型
の金属捕集剤と同等かそれ以上の優れた金属捕集性能を
有するとともに、生物に対する毒性は従来のジチオカル
バミン酸型の金属捕集剤に比べて著しく低く、この金属
捕集剤によれば廃水や固体状廃棄物を従来に比してより
安全に処理することができることを見出し、本発明を完
成するに至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】即ち本発明の金属捕集剤
は、窒素に結合した置換可能な活性水素を有する含窒素
化合物とビニルエステルとの反応生成物が重縮合した構
造の骨格中の窒素に、該窒素に結合していた活性水素と
置換して導入された置換基によって金属捕集性官能基が
形成された構造を有することを特徴とする。本発明の金
属捕集剤における金属捕集性官能基は、窒素に結合した
ジチオ酸基又はその塩により形成されていることが好ま
しい。
は、窒素に結合した置換可能な活性水素を有する含窒素
化合物とビニルエステルとの反応生成物が重縮合した構
造の骨格中の窒素に、該窒素に結合していた活性水素と
置換して導入された置換基によって金属捕集性官能基が
形成された構造を有することを特徴とする。本発明の金
属捕集剤における金属捕集性官能基は、窒素に結合した
ジチオ酸基又はその塩により形成されていることが好ま
しい。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明金属捕集剤は、例えば窒素
に結合した置換可能な活性水素を少なくとも３個有する
アミノ化合物とビニルエステルとの反応物を重縮合せし
めてなる重縮合体に、金属捕集性官能基を形成する等の
方法により得られる。
に結合した置換可能な活性水素を少なくとも３個有する
アミノ化合物とビニルエステルとの反応物を重縮合せし
めてなる重縮合体に、金属捕集性官能基を形成する等の
方法により得られる。
【０００８】活性水素を３個以上有するアミノ化合物と
しては、例えば、アミノエチルエタノールアミン、エチ
レンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミ
ン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、
ジプロピレントリアミン、ジブチレントリアミン、トリ
エチレンテトラミン、トリプロピレンテトラミン、トリ
ブチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、テト
ラプロピレンペンタミン、テトラブチレンペンタミン、
ペンタエチレンヘキサミン、イミノビスプロピルアミ
ン、モノメチルアミノプロピルアミン、メチルイミノビ
スプロピルアミン等の脂肪族アミン類；フェニレンジア
ミン、o-,m-,p-キシリレンジアミン、3,5-ジアミノクロ
ロベンゼン等の芳香族アミン類；1,3-ビス（アミノメチ
ル）シクロヘキサン等のシクロアルカン系アミン類；1-
アミノエチルピペラジン；ポリエチレンイミン、ポリプ
ロピレンイミン、ポリ−３−メチルプロピルイミン、ポ
リ−２−エチルプロピルイミン等の環状イミンの重合
体；ポリビニルアミン、ポリアリルアミン等の不飽和ア
ミンの重合体；ビニルアミン、アリルアミン等の不飽和
アミンと、ジメチルアクリルアミド、スチレン、アクリ
ル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸、メタク
リル酸、スチレンスルホン酸等及びその塩類等の、共重
合可能な不飽和結合を有する他のモノマーとの共重合体
が挙げられる。
しては、例えば、アミノエチルエタノールアミン、エチ
レンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミ
ン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、
ジプロピレントリアミン、ジブチレントリアミン、トリ
エチレンテトラミン、トリプロピレンテトラミン、トリ
ブチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、テト
ラプロピレンペンタミン、テトラブチレンペンタミン、
ペンタエチレンヘキサミン、イミノビスプロピルアミ
ン、モノメチルアミノプロピルアミン、メチルイミノビ
スプロピルアミン等の脂肪族アミン類；フェニレンジア
ミン、o-,m-,p-キシリレンジアミン、3,5-ジアミノクロ
ロベンゼン等の芳香族アミン類；1,3-ビス（アミノメチ
ル）シクロヘキサン等のシクロアルカン系アミン類；1-
アミノエチルピペラジン；ポリエチレンイミン、ポリプ
ロピレンイミン、ポリ−３−メチルプロピルイミン、ポ
リ−２−エチルプロピルイミン等の環状イミンの重合
体；ポリビニルアミン、ポリアリルアミン等の不飽和ア
ミンの重合体；ビニルアミン、アリルアミン等の不飽和
アミンと、ジメチルアクリルアミド、スチレン、アクリ
ル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸、メタク
リル酸、スチレンスルホン酸等及びその塩類等の、共重
合可能な不飽和結合を有する他のモノマーとの共重合体
が挙げられる。
【０００９】また、上記アミン類と、エピクロルヒドリ
ン、エピブロモヒドリン、エピヨードヒドリン、ブロモ
メチルオキシラン、クロロメチルオキシラン、ヨードメ
チルオキシラン等のエピハロヒドリンとが重縮合した重
縮合ポリアミンや、Ｎ−置換基として、アルキル基、ヒ
ドロキシアルキル基、アシル基等を有するＮ−置換アミ
ン類も用いることができる。但し重縮合ポリアミンやＮ
−置換アミン類としては、上記アミン類にエピハロヒド
リンを重縮合せしめたり、Ｎ−置換基を導入した後にお
いて、少なくとも３個の活性水素が残存しているものを
用いる。尚、エピハロヒドリンとの重縮合反応や、Ｎ−
置換基の導入は活性水素が残存していれば可能であり、
例えば最終的に得られる金属捕集剤中に活性水素が残存
している場合には、金属捕集剤とエピハロヒドリンとを
重縮合させたり、金属捕集剤にＮ−置換基を導入するこ
ともできる。
ン、エピブロモヒドリン、エピヨードヒドリン、ブロモ
メチルオキシラン、クロロメチルオキシラン、ヨードメ
チルオキシラン等のエピハロヒドリンとが重縮合した重
縮合ポリアミンや、Ｎ−置換基として、アルキル基、ヒ
ドロキシアルキル基、アシル基等を有するＮ−置換アミ
ン類も用いることができる。但し重縮合ポリアミンやＮ
−置換アミン類としては、上記アミン類にエピハロヒド
リンを重縮合せしめたり、Ｎ−置換基を導入した後にお
いて、少なくとも３個の活性水素が残存しているものを
用いる。尚、エピハロヒドリンとの重縮合反応や、Ｎ−
置換基の導入は活性水素が残存していれば可能であり、
例えば最終的に得られる金属捕集剤中に活性水素が残存
している場合には、金属捕集剤とエピハロヒドリンとを
重縮合させたり、金属捕集剤にＮ−置換基を導入するこ
ともできる。
【００１０】上記した活性水素を３個以上有する含窒素
化合物のうち、窒素の数が３個以上、活性水素の数が４
個以上の化合物が好ましい。
化合物のうち、窒素の数が３個以上、活性水素の数が４
個以上の化合物が好ましい。
【００１１】上記活性水素を３個以上有する含窒素化合
物と反応せしめるビニルエステルとしては、例えばアク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピ
ル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ブチル、アク
リル酸イソブチル、アクリル酸アリル、アクリル酸フェ
ニル、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸メチル、メタ
クリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸
イソプロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸イソ
ブチル、メタクリル酸アリル、メタクリル酸フェニル、
メタクリル酸ベンジル等が挙げられる。
物と反応せしめるビニルエステルとしては、例えばアク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピ
ル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ブチル、アク
リル酸イソブチル、アクリル酸アリル、アクリル酸フェ
ニル、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸メチル、メタ
クリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸
イソプロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸イソ
ブチル、メタクリル酸アリル、メタクリル酸フェニル、
メタクリル酸ベンジル等が挙げられる。
【００１２】上記含窒素化合物とビニルエステルとは、
通常、窒素に結合した活性水素を少なくとも２個有する
ような比率で反応させるが、特に３個以上の活性水素が
残存するような比率で反応させることが好ましい。上記
活性水素を少なくとも３個有する含窒素化合物とビニル
エステルとは、１：１のモル比で反応させることが好ま
しい。
通常、窒素に結合した活性水素を少なくとも２個有する
ような比率で反応させるが、特に３個以上の活性水素が
残存するような比率で反応させることが好ましい。上記
活性水素を少なくとも３個有する含窒素化合物とビニル
エステルとは、１：１のモル比で反応させることが好ま
しい。
【００１３】上記アミン類とビニルエステルとの反応物
は、加熱して脱アルコールすることによって重縮合せし
めることができ、重縮合体の窒素に置換基を導入して金
属捕集性官能基を形成することにより金属捕集剤が得ら
れる。従って、アミン類とビニルエステルとの反応物の
重縮合体中には、金属捕集性官能基を形成するための置
換基を導入することができるように、窒素に結合した置
換可能な活性水素を有している必要がある。アミン類と
ビニルエステルとの反応物が少なくとも２個の活性水素
を有していれば、この反応物を重縮合せしめた重縮合体
中に活性水素が確実に残存させることができるため、ア
ミン類とビニルエステルとの反応物中に、通常、前記し
たように少なくとも２個の活性水素が存在するようにア
ミン類とビニルエステルとを反応させる。しかしなが
ら、例えば、アミン類とビニルエステルの反応物として
活性水素を２個以上有するものと、活性水素を１個有す
るものとを混合して重縮合させた場合、重縮合体は活性
水素を有するものとなるから、必ずしもアミン類とビニ
ルエステルとの反応物は２個以上の活性水素を有するこ
とを必須としない。従って、このような重縮合を行う場
合には、前記アミン類として活性水素を２個有するもの
も用いることができる。
は、加熱して脱アルコールすることによって重縮合せし
めることができ、重縮合体の窒素に置換基を導入して金
属捕集性官能基を形成することにより金属捕集剤が得ら
れる。従って、アミン類とビニルエステルとの反応物の
重縮合体中には、金属捕集性官能基を形成するための置
換基を導入することができるように、窒素に結合した置
換可能な活性水素を有している必要がある。アミン類と
ビニルエステルとの反応物が少なくとも２個の活性水素
を有していれば、この反応物を重縮合せしめた重縮合体
中に活性水素が確実に残存させることができるため、ア
ミン類とビニルエステルとの反応物中に、通常、前記し
たように少なくとも２個の活性水素が存在するようにア
ミン類とビニルエステルとを反応させる。しかしなが
ら、例えば、アミン類とビニルエステルの反応物として
活性水素を２個以上有するものと、活性水素を１個有す
るものとを混合して重縮合させた場合、重縮合体は活性
水素を有するものとなるから、必ずしもアミン類とビニ
ルエステルとの反応物は２個以上の活性水素を有するこ
とを必須としない。従って、このような重縮合を行う場
合には、前記アミン類として活性水素を２個有するもの
も用いることができる。
【００１４】活性水素を２個有するアミン類としては、
例えば、エチルアミン、プロピルアミン、アミノエタノ
ールアミン、モノエタノールアミン、エチレンジアミ
ン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメ
チレンジアミン等が挙げられる。
例えば、エチルアミン、プロピルアミン、アミノエタノ
ールアミン、モノエタノールアミン、エチレンジアミ
ン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメ
チレンジアミン等が挙げられる。
【００１５】本発明の金属捕集剤において、上記アミン
類とビニルエステルの反応物の重縮合物中の窒素に置換
基を導入することで形成される金属捕集性官能基の最も
典型的なものは窒素に結合したジチオ酸基（ジチオカル
バミン酸基が形成される）やその塩であるが、その他の
官能基としては窒素に結合したアルキレンリン酸基やそ
の塩、アルキレンカルボン酸基やその塩、オキシム基、
アミドキシム基等が挙げられる。しかしながら、金属捕
集能を有するものであれば、これらに限定されるもので
はない。本発明の金属捕集剤は、１種類の官能基を有す
るものに限らず、２種類以上の異なる官能基を有してい
ても良い。上記金属捕集性官能基の塩としては、ナトリ
ウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、カルシウム
塩、マグネシウム塩等のアルカリ土類金属塩、アンモニ
ウム塩等が挙げられる。
類とビニルエステルの反応物の重縮合物中の窒素に置換
基を導入することで形成される金属捕集性官能基の最も
典型的なものは窒素に結合したジチオ酸基（ジチオカル
バミン酸基が形成される）やその塩であるが、その他の
官能基としては窒素に結合したアルキレンリン酸基やそ
の塩、アルキレンカルボン酸基やその塩、オキシム基、
アミドキシム基等が挙げられる。しかしながら、金属捕
集能を有するものであれば、これらに限定されるもので
はない。本発明の金属捕集剤は、１種類の官能基を有す
るものに限らず、２種類以上の異なる官能基を有してい
ても良い。上記金属捕集性官能基の塩としては、ナトリ
ウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、カルシウム
塩、マグネシウム塩等のアルカリ土類金属塩、アンモニ
ウム塩等が挙げられる。
【００１６】ジチオ酸基は、上記重縮合体と二硫化炭素
とを反応させることにより、重縮合体の窒素に結合した
活性水素と置換して導入することができる。重縮合体と
二硫化炭素との反応を、アルカリ金属水酸化物、アルカ
リ土類水酸化物、アンモニア等のアルカリの存在下で行
うか、反応終了後、アルカリで処理することにより、ジ
チオ酸基の塩を金属捕集性官能基として有する金属捕集
剤とすることができる。
とを反応させることにより、重縮合体の窒素に結合した
活性水素と置換して導入することができる。重縮合体と
二硫化炭素との反応を、アルカリ金属水酸化物、アルカ
リ土類水酸化物、アンモニア等のアルカリの存在下で行
うか、反応終了後、アルカリで処理することにより、ジ
チオ酸基の塩を金属捕集性官能基として有する金属捕集
剤とすることができる。
【００１７】また、窒素に結合したアルキレンリン酸基
は、重縮合体をアルデヒド類と亜リン酸類とを反応させ
る方法で導入することができ、窒素に結合したアルキレ
ンカルボン酸基は、重縮合体を、モノハロゲン化カルボ
ン酸やそのエステルとを反応させる等の方法により導入
することができる。また反応後にアルカリ金属塩等で処
理することにより、アルキレンリン酸基、アルキレンカ
ルボン酸基を塩とすることができる。アルキレンリン酸
基、アルキレンリン酸塩基は、炭素数１〜２のアルキレ
ン基を有するものが好ましく、アルキレンカルボン酸
基、アルキレンカルボン酸塩基は、炭素数１〜６のアル
キレン基を有するものが好ましい。
は、重縮合体をアルデヒド類と亜リン酸類とを反応させ
る方法で導入することができ、窒素に結合したアルキレ
ンカルボン酸基は、重縮合体を、モノハロゲン化カルボ
ン酸やそのエステルとを反応させる等の方法により導入
することができる。また反応後にアルカリ金属塩等で処
理することにより、アルキレンリン酸基、アルキレンカ
ルボン酸基を塩とすることができる。アルキレンリン酸
基、アルキレンリン酸塩基は、炭素数１〜２のアルキレ
ン基を有するものが好ましく、アルキレンカルボン酸
基、アルキレンカルボン酸塩基は、炭素数１〜６のアル
キレン基を有するものが好ましい。
【００１８】更にオキシム基は、重縮合体にカルボン酸
エステル類を反応させた後、ヒドロキシルアミンを反応
させることにより導入することができ、アミドキシム基
は、重縮合体にシアノ化合物を反応させた後、ヒドロキ
シルアミンを反応させることにより導入することができ
る。
エステル類を反応させた後、ヒドロキシルアミンを反応
させることにより導入することができ、アミドキシム基
は、重縮合体にシアノ化合物を反応させた後、ヒドロキ
シルアミンを反応させることにより導入することができ
る。
【００１９】本発明の金属捕集剤は、１分子中に上記し
た金属捕集性官能基を少なくとも１個有していれば良い
が、２個以上の官能基を有していることが好ましい。複
数の官能基を有する場合、官能基は同一種類であって
も、異なる種類であっても良い。２個以上の官能基を導
入するには、前記重縮合体中に、導入しようとする官能
基の数以上の活性水素が残存するように、含窒素化合物
の種類、含窒素化合物とビニルエステルとの反応比率等
を選定することが必要である。
た金属捕集性官能基を少なくとも１個有していれば良い
が、２個以上の官能基を有していることが好ましい。複
数の官能基を有する場合、官能基は同一種類であって
も、異なる種類であっても良い。２個以上の官能基を導
入するには、前記重縮合体中に、導入しようとする官能
基の数以上の活性水素が残存するように、含窒素化合物
の種類、含窒素化合物とビニルエステルとの反応比率等
を選定することが必要である。
【００２０】本発明の金属捕集剤は、金属を含む廃水に
添加し、廃水中の金属を捕集する方法、金属を含む固体
状廃棄物に添加し、固体状廃棄物中の金属を固定する方
法、ガス状の金属を含む廃ガスに添加し、廃ガス中の金
属を捕集する方法等に利用することができる。
添加し、廃水中の金属を捕集する方法、金属を含む固体
状廃棄物に添加し、固体状廃棄物中の金属を固定する方
法、ガス状の金属を含む廃ガスに添加し、廃ガス中の金
属を捕集する方法等に利用することができる。
【００２１】本発明の金属処理剤により廃水中の金属を
捕集する場合、本発明処理剤を粉末状で、或いは水等に
溶解もしくは分散させて廃水に添加すれば良い。本発明
処理剤を添加後、廃水に含まれる金属と本発明処理剤と
が反応して生成したフロックを分離除去した後の廃水
は、河川等に放流することができる。
捕集する場合、本発明処理剤を粉末状で、或いは水等に
溶解もしくは分散させて廃水に添加すれば良い。本発明
処理剤を添加後、廃水に含まれる金属と本発明処理剤と
が反応して生成したフロックを分離除去した後の廃水
は、河川等に放流することができる。
【００２２】本発明の金属捕集剤により固体状廃棄物中
の金属捕集を行う場合、固体状廃棄物としては、例えば
ゴミ焼却場において生成する焼却灰や煤塵、鉱滓、汚
泥、土壌、シュレッダーダスト等が挙げられる。固体状
廃棄物中の金属を本発明の金属捕集剤が捕集すると、固
体状廃棄物中から金属が溶出しないように金属が固定化
される。固体状廃棄物が、集塵された焼却灰や煤塵、鉱
滓、汚泥、土壌、シュレッダーダスト等の場合、これら
の廃棄物に本発明の処理剤を粉末状で添加したり、水溶
液等として添加したり噴霧し、必要により混練する等の
方法が採用される。また煤塵の場合、焼却炉における焼
却工程中で本発明の処理剤と煤塵とを接触させ、処理後
の煤塵をバグフィルターで集塵する等の方法も採用でき
る。本発明の金属捕集剤は固体状廃棄物に対する浸透性
が、従来のジチオカルバミン酸型の金属捕集剤に比べて
優れるため、固体状廃棄物に本発明の金属捕集剤の水溶
液或いは水分散液を散布するだけでも良く、また汚泥等
の多量の水分を含む固体状廃棄物の場合には本発明の金
属捕集剤を粉末状で散布するだけでも充分な効果を得る
ことができる。
の金属捕集を行う場合、固体状廃棄物としては、例えば
ゴミ焼却場において生成する焼却灰や煤塵、鉱滓、汚
泥、土壌、シュレッダーダスト等が挙げられる。固体状
廃棄物中の金属を本発明の金属捕集剤が捕集すると、固
体状廃棄物中から金属が溶出しないように金属が固定化
される。固体状廃棄物が、集塵された焼却灰や煤塵、鉱
滓、汚泥、土壌、シュレッダーダスト等の場合、これら
の廃棄物に本発明の処理剤を粉末状で添加したり、水溶
液等として添加したり噴霧し、必要により混練する等の
方法が採用される。また煤塵の場合、焼却炉における焼
却工程中で本発明の処理剤と煤塵とを接触させ、処理後
の煤塵をバグフィルターで集塵する等の方法も採用でき
る。本発明の金属捕集剤は固体状廃棄物に対する浸透性
が、従来のジチオカルバミン酸型の金属捕集剤に比べて
優れるため、固体状廃棄物に本発明の金属捕集剤の水溶
液或いは水分散液を散布するだけでも良く、また汚泥等
の多量の水分を含む固体状廃棄物の場合には本発明の金
属捕集剤を粉末状で散布するだけでも充分な効果を得る
ことができる。
【００２３】また本発明の金属捕集剤により、ゴミ焼却
場等で発生する廃煙を処理する場合、排煙の煙路中に本
発明の金属捕集剤の水溶液や水分散液を噴霧する等の方
法が採用される。
場等で発生する廃煙を処理する場合、排煙の煙路中に本
発明の金属捕集剤の水溶液や水分散液を噴霧する等の方
法が採用される。
【００２４】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。尚、実施例、比較例において用いた金属捕集剤
は、以下に示す通りである。
明する。尚、実施例、比較例において用いた金属捕集剤
は、以下に示す通りである。
【００２５】金属捕集剤Ａ（本発明品）
ジエチレントリアミン１モルに、アクリル酸メチル１モ
ルを反応させた後、重縮合させて得た重縮合体に対し、
二硫化炭素３モルを反応させ、金属捕集性官能基として
ジチオ酸基（ナトリウム塩）を、ジエチレントリアミン
１モル当たりに対して３個導入した金属捕集剤。
ルを反応させた後、重縮合させて得た重縮合体に対し、
二硫化炭素３モルを反応させ、金属捕集性官能基として
ジチオ酸基（ナトリウム塩）を、ジエチレントリアミン
１モル当たりに対して３個導入した金属捕集剤。
【００２６】金属捕集剤Ｂ（本発明品）
テトラエチレンペンタミン１モルに、メタクリル酸メチ
ル１．５モルを反応させた後、重縮合させて得た重縮合
体に対し、モノクロロ酢酸を３モル反応させ、金属捕集
性官能基としてカルボン酸基（ナトリウム塩）を、テト
ラエチレンペンタミン１モル当たりに対して３個導入し
た金属捕集剤。
ル１．５モルを反応させた後、重縮合させて得た重縮合
体に対し、モノクロロ酢酸を３モル反応させ、金属捕集
性官能基としてカルボン酸基（ナトリウム塩）を、テト
ラエチレンペンタミン１モル当たりに対して３個導入し
た金属捕集剤。
【００２７】金属捕集剤Ｃ（本発明品）
フェニレンジアミン１モルに、メタクリル酸エチルを１
モルを反応させた後、重縮合させて得た重縮合体に対
し、ホルマリンと亜リン酸をそれぞれ１モル反応させ、
金属捕集性官能基としてアミノメチルリン酸基を、フェ
ニレンジアミン１モル当たりに対して１個導入した金属
捕集剤。
モルを反応させた後、重縮合させて得た重縮合体に対
し、ホルマリンと亜リン酸をそれぞれ１モル反応させ、
金属捕集性官能基としてアミノメチルリン酸基を、フェ
ニレンジアミン１モル当たりに対して１個導入した金属
捕集剤。
【００２８】金属捕集剤Ｄ（本発明品）
ポリエチレンイミン（平均分子量３００００）のイミノ
基１ユニット当たり、アクリル酸メチルを０．１モル反
応させた後、重縮合させて得た重縮合体に対し、二硫化
炭素を０．６モル反応させ、金属捕集性官能基としてジ
チオ酸基（ナトリウム塩）を、ポリエチレンイミンのイ
ミノ基１ユニット当たり０．６個導入した金属捕集剤。
基１ユニット当たり、アクリル酸メチルを０．１モル反
応させた後、重縮合させて得た重縮合体に対し、二硫化
炭素を０．６モル反応させ、金属捕集性官能基としてジ
チオ酸基（ナトリウム塩）を、ポリエチレンイミンのイ
ミノ基１ユニット当たり０．６個導入した金属捕集剤。
【００２９】金属捕集剤Ｅ（本発明品）
メタキシレンジアミン１モルに、メタクリル酸ブチル２
モルを反応させた後、ジエチレントリアミン１モルを加
え、重縮合させて得た重縮合体に対し、二硫化炭素を３
モル反応させ、金属捕集性官能基としてジチオ酸基（ナ
トリウム塩）を、メタキシレンジアミンのメタクリル酸
ブチル付加物１モルとジエチレントリアミン１モルの縮
合物１ユニット当たり、３個導入した金属捕集剤。
モルを反応させた後、ジエチレントリアミン１モルを加
え、重縮合させて得た重縮合体に対し、二硫化炭素を３
モル反応させ、金属捕集性官能基としてジチオ酸基（ナ
トリウム塩）を、メタキシレンジアミンのメタクリル酸
ブチル付加物１モルとジエチレントリアミン１モルの縮
合物１ユニット当たり、３個導入した金属捕集剤。
【００３０】金属捕集剤Ｆ（従来品）
ジエチレントリアミン１モル当たり、二硫化炭素２モル
を反応させ、ジエチレントリアミンの窒素に結合した置
換基として、１分子中に２個のジチオ酸基（ナトリウム
塩）を導入した金属捕集剤。
を反応させ、ジエチレントリアミンの窒素に結合した置
換基として、１分子中に２個のジチオ酸基（ナトリウム
塩）を導入した金属捕集剤。
【００３１】実施例１〜５、比較例１
上記各金属捕集剤の、１ｐｐｍ、１０ｐｐｍ、１００ｐ
ｐｍ、１０００ｐｐｍ溶液の五種類の濃度の被検液を作
製し、この四種類の被検液と対照液（脱塩素水道水）
に、それぞれオオミジンコ１０頭を入れ、２４時間放置
した後、オオミジンコに対する被検査液の毒性を、オオ
ミジンコの遊泳阻害、活動度の低下等の症状を、対照液
と比較して観察し、 ○・・・・遊泳障害、活動度低下等の症状が観察されな
い。 △・・・・遊泳障害、活動度低下等の症状がやや認めら
れる。 ×・・・・遊泳障害、活動度低下等の症状が強く認めら
れる。 として評価し、表１に示した。
ｐｍ、１０００ｐｐｍ溶液の五種類の濃度の被検液を作
製し、この四種類の被検液と対照液（脱塩素水道水）
に、それぞれオオミジンコ１０頭を入れ、２４時間放置
した後、オオミジンコに対する被検査液の毒性を、オオ
ミジンコの遊泳阻害、活動度の低下等の症状を、対照液
と比較して観察し、 ○・・・・遊泳障害、活動度低下等の症状が観察されな
い。 △・・・・遊泳障害、活動度低下等の症状がやや認めら
れる。 ×・・・・遊泳障害、活動度低下等の症状が強く認めら
れる。 として評価し、表１に示した。
【００３２】
【表１】
【００３３】実施例６〜１０、比較例２
鉛３２ｍｇ／ｌ、水銀４ｍｇ／ｌ、カドミウム２５ｍｇ
／ｌを含む廃水１０００ｍｌ当たりに対し、表２に示す
金属捕集剤３５０ｇを水１０００ｍｌに溶解（又は分
散）させた水溶液（又は分散液）を、固形分の添加量が
５００ｍｇとなるように添加して、４０℃で６０分間攪
拌した後、静置して沈殿したフロックを分離除去した。
フロック除去後の廃液中の残存金属濃度を測定した結果
を表２に示す。
／ｌを含む廃水１０００ｍｌ当たりに対し、表２に示す
金属捕集剤３５０ｇを水１０００ｍｌに溶解（又は分
散）させた水溶液（又は分散液）を、固形分の添加量が
５００ｍｇとなるように添加して、４０℃で６０分間攪
拌した後、静置して沈殿したフロックを分離除去した。
フロック除去後の廃液中の残存金属濃度を測定した結果
を表２に示す。
【００３４】
【表２】
【００３５】実施例１１〜１５、比較例３
亜鉛１９８ｍｇ／ｋｇ、鉛９９４ｍｇ／ｋｇ、銅２４３
ｍｇ／ｋｇを含む煤塵１００ｇ当たりに対し、表３に示
す金属捕集剤の水溶液（又は水分散液）を固形分換算で
添加量が１．５ｇとなるように添加混合し、５０℃で１
２０分間放置した。金属捕集剤を添加混合して処理した
煤塵と未処理の煤塵各５０ｇを、純水５００ｍｌ中で常
温にて６時間振とうして金属の溶出試験を行った。純水
中に溶出した金属の濃度を原子吸光分析法によって測定
した結果を表３に示す。
ｍｇ／ｋｇを含む煤塵１００ｇ当たりに対し、表３に示
す金属捕集剤の水溶液（又は水分散液）を固形分換算で
添加量が１．５ｇとなるように添加混合し、５０℃で１
２０分間放置した。金属捕集剤を添加混合して処理した
煤塵と未処理の煤塵各５０ｇを、純水５００ｍｌ中で常
温にて６時間振とうして金属の溶出試験を行った。純水
中に溶出した金属の濃度を原子吸光分析法によって測定
した結果を表３に示す。
【００３６】
【表３】
【００３７】実施例１６〜２０、比較例４
鉛４５６ｍｇ／ｋｇ、亜鉛２７１０ｍｇ／ｋｇ、クロム
８２４０ｍｇ／ｋｇを含有する鉱滓１００ｇ当たりに対
し、表４に示す処理剤の水溶液（又は水分散液）を固形
分換算で添加量が５．０ｇとなるように添加混合し、３
０℃で１８０分間放置した。金属捕集剤を添加混合して
処理した鉱滓と未処理の鉱滓を用い、実施例１１〜１５
と同様にして６時間振とうして金属の溶出試験を行っ
た。純水中に溶出した金属の濃度を原子吸光分析法によ
って測定した結果を表４に示す。
８２４０ｍｇ／ｋｇを含有する鉱滓１００ｇ当たりに対
し、表４に示す処理剤の水溶液（又は水分散液）を固形
分換算で添加量が５．０ｇとなるように添加混合し、３
０℃で１８０分間放置した。金属捕集剤を添加混合して
処理した鉱滓と未処理の鉱滓を用い、実施例１１〜１５
と同様にして６時間振とうして金属の溶出試験を行っ
た。純水中に溶出した金属の濃度を原子吸光分析法によ
って測定した結果を表４に示す。
【００３８】
【表４】
【００３９】実施例２１〜２５、比較例５
水銀２ｍｇ／Ｎｍ3 、ダスト１．５ｇ／Ｎｍ3 を含むゴ
ミ焼却場の廃ガス（１４０００Ｎｍ3 ／時間、２８０
℃）に、表５に示す金属捕集剤の水溶液を、金属捕集剤
が固型分として１２０ｍｇ／Ｎｍ3 の割合で供給される
ように煙道中に噴霧し、廃ガス中の水銀と金属捕集剤と
を反応させた後、バグフィルターにて集塵した。バグフ
ィルター通過後の廃ガス中の水銀濃度を測定した結果を
表５に示す。
ミ焼却場の廃ガス（１４０００Ｎｍ3 ／時間、２８０
℃）に、表５に示す金属捕集剤の水溶液を、金属捕集剤
が固型分として１２０ｍｇ／Ｎｍ3 の割合で供給される
ように煙道中に噴霧し、廃ガス中の水銀と金属捕集剤と
を反応させた後、バグフィルターにて集塵した。バグフ
ィルター通過後の廃ガス中の水銀濃度を測定した結果を
表５に示す。
【００４０】
【表５】
【００４１】
【発明の効果】本発明の金属処理剤は、上記した特定の
構造を有することにより、金属捕集性官能基がジチオカ
ルバミン酸基やその塩の場合でも、ジチオカルバミン酸
基やその塩を官能基として有する従来の金属捕集剤に比
べ、生物に対する毒性が非常に低い利点がある。また本
発明の金属捕集剤は従来の金属捕集剤に比べて固体状廃
棄物に対する浸透性が高く、固体状廃棄物中の金属に対
する固定力に優れるとともに、廃水や廃ガス等に含まれ
る金属に対しても、従来の金属捕集剤と同等かそれ以上
の捕集力を有し、廃水、固体状廃棄物、廃ガスに含まれ
る金属を確実に捕集もしくは固定することができるとと
もに、従来の金属捕集剤で処理した場合よりも処理後の
廃棄物の安全性が高められる等の利点を有する。
構造を有することにより、金属捕集性官能基がジチオカ
ルバミン酸基やその塩の場合でも、ジチオカルバミン酸
基やその塩を官能基として有する従来の金属捕集剤に比
べ、生物に対する毒性が非常に低い利点がある。また本
発明の金属捕集剤は従来の金属捕集剤に比べて固体状廃
棄物に対する浸透性が高く、固体状廃棄物中の金属に対
する固定力に優れるとともに、廃水や廃ガス等に含まれ
る金属に対しても、従来の金属捕集剤と同等かそれ以上
の捕集力を有し、廃水、固体状廃棄物、廃ガスに含まれ
る金属を確実に捕集もしくは固定することができるとと
もに、従来の金属捕集剤で処理した場合よりも処理後の
廃棄物の安全性が高められる等の利点を有する。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 河合 功治
東京都葛飾区堀切４丁目66番１号 ミヨシ
油脂株式会社内
(72)発明者 杉山 克之
東京都葛飾区堀切４丁目66番１号 ミヨシ
油脂株式会社内
(72)発明者 守屋 雅文
東京都葛飾区堀切４丁目66番１号 ミヨシ
油脂株式会社内
Ｆターム(参考） 4K001 AA06 AA08 AA09 AA14 AA20
AA30 BA14 DB17 DB35 HA10
Claims (2)
- 【請求項１】 窒素に結合した置換可能な活性水素を有
する含窒素化合物とビニルエステルとの反応生成物が重
縮合した構造の骨格中の窒素に、該窒素に結合していた
活性水素と置換して導入された置換基によって金属捕集
性官能基が形成された構造を有することを特徴とする金
属捕集剤。 - 【請求項２】 金属捕集性官能基が、窒素に結合したジ
チオ酸基又はその塩よりなる請求項１記載の金属捕集
剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25195698A JP4029994B2 (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 金属捕集剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25195698A JP4029994B2 (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 金属捕集剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000063794A true JP2000063794A (ja) | 2000-02-29 |
| JP4029994B2 JP4029994B2 (ja) | 2008-01-09 |
Family
ID=17230496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25195698A Expired - Lifetime JP4029994B2 (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 金属捕集剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4029994B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6667384B2 (en) | 2001-12-27 | 2003-12-23 | Hercules Incorporated | Methyl acrylate-diamine based polyamide resins and processes for producing the same |
| WO2011127000A2 (en) | 2010-04-06 | 2011-10-13 | Nalco Company | Metal scavenging polymers and uses thereof |
| US20120175554A1 (en) * | 2007-12-07 | 2012-07-12 | Keiser Bruce A | Corrosion control in and selenium removal from flue gas wet scrubber systems |
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| CN102892794A (zh) * | 2010-04-06 | 2013-01-23 | 纳尔科公司 | 净化金属的聚合物 |
| WO2013119544A1 (en) | 2012-02-06 | 2013-08-15 | Nalco Company | Corrosion control in and selenium removal from flue gas wet scrubber systems |
| US8632742B2 (en) | 2007-12-07 | 2014-01-21 | Nalco Company | Methods of controlling mercury emission |
| US8753599B2 (en) | 2007-12-07 | 2014-06-17 | Nalco Company | Corrosion control in and selenium removal from flue gas wet scrubber systems |
| US8927637B2 (en) | 2010-04-06 | 2015-01-06 | Nalco Company | Metal scavenging polymers and uses thereof |
| US9328003B2 (en) | 2006-09-07 | 2016-05-03 | Nalco Company | Method of heavy metal removal from water streams |
-
1998
- 1998-08-21 JP JP25195698A patent/JP4029994B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| US8617493B2 (en) | 2007-12-07 | 2013-12-31 | Nalco Company | Corrosion control in and selenium removal from flue gas wet scrubber systems |
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| EP2556032A2 (en) * | 2010-04-06 | 2013-02-13 | Nalco Company | Metal scavenging polymers and uses thereof |
| RU2564811C2 (ru) * | 2010-04-06 | 2015-10-10 | Налко Компани | Полимеры для очистки от металлов и их применения |
| JP2013136051A (ja) * | 2010-04-06 | 2013-07-11 | Nalco Co | 金属捕捉ポリマー |
| JP2013523975A (ja) * | 2010-04-06 | 2013-06-17 | ナルコ カンパニー | 金属捕捉ポリマー |
| CN102892794A (zh) * | 2010-04-06 | 2013-01-23 | 纳尔科公司 | 净化金属的聚合物 |
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| KR101933028B1 (ko) * | 2010-04-06 | 2018-12-27 | 날코 컴퍼니 | 금속 소거 중합체 및 그 용도 |
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