JP2000144271A - 溶融飛灰からの重金属の回収方法 - Google Patents
溶融飛灰からの重金属の回収方法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
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 焼却灰の溶融処理において発生する溶融飛灰
を無害化し、重金属を回収する方法であって、薬剤の多
量使用を避け、最終的な廃棄物の量を抑える方法を提供
する。 【解決手段】 Ａ）溶融飛灰を水中に分散させて、可溶
性成分を水に溶解させる水洗工程、Ｂ）二酸化炭素の高
濃度含有ガスを吹き込んで、液のｐＨを５．５〜６．５
の範囲に低下させ、カルシウムを炭酸塩として沈殿さ
せ、アルカリ金属および重金属は可溶性の化合物として
液中に溶存させる沈殿工程、Ｃ）沈殿工程で生成した炭
酸カルシウムを、濾過分離する工程、Ｄ）濾過工程の濾
液に水溶性アルカリ物質を添加して、液のｐＨを９〜１
０に上昇させ、アルカリ金属の化合物は液中に溶存させ
たままで、重金属を水酸化物として沈殿させる工程、お
よび、Ｅ）沈殿工程で生じた沈殿を濾過分離して回収す
る工程。
を無害化し、重金属を回収する方法であって、薬剤の多
量使用を避け、最終的な廃棄物の量を抑える方法を提供
する。 【解決手段】 Ａ）溶融飛灰を水中に分散させて、可溶
性成分を水に溶解させる水洗工程、Ｂ）二酸化炭素の高
濃度含有ガスを吹き込んで、液のｐＨを５．５〜６．５
の範囲に低下させ、カルシウムを炭酸塩として沈殿さ
せ、アルカリ金属および重金属は可溶性の化合物として
液中に溶存させる沈殿工程、Ｃ）沈殿工程で生成した炭
酸カルシウムを、濾過分離する工程、Ｄ）濾過工程の濾
液に水溶性アルカリ物質を添加して、液のｐＨを９〜１
０に上昇させ、アルカリ金属の化合物は液中に溶存させ
たままで、重金属を水酸化物として沈殿させる工程、お
よび、Ｅ）沈殿工程で生じた沈殿を濾過分離して回収す
る工程。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ゴミや産業廃
棄物の焼却灰の溶融処理において発生する溶融飛灰を無
害化するとともに、価値のある重金属を回収する方法に
関する。
棄物の焼却灰の溶融処理において発生する溶融飛灰を無
害化するとともに、価値のある重金属を回収する方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】都市ゴミ焼却施設の操業に伴って発生す
る飛灰は、コンクリート固化、キレート処理、酸
抽出または溶融処理のいずれかの方法によって無害化
した後でなければ、廃棄することができない。これらの
方法のうち溶融処理は、溶融炉を必要とし、多大な設
備費がかかるが、廃棄物の減容効果が高いという点では
すぐれた処理法である。しかし、溶融工程で二次的な飛
灰が発生するので、その処理には〜のいずれかを実
施しなければならない。
る飛灰は、コンクリート固化、キレート処理、酸
抽出または溶融処理のいずれかの方法によって無害化
した後でなければ、廃棄することができない。これらの
方法のうち溶融処理は、溶融炉を必要とし、多大な設
備費がかかるが、廃棄物の減容効果が高いという点では
すぐれた処理法である。しかし、溶融工程で二次的な飛
灰が発生するので、その処理には〜のいずれかを実
施しなければならない。
【０００３】溶融飛灰の成分は、焼却の対象であるゴミ
の種類や焼却処理の条件および、とくに灰を溶融する場
合には、その溶融方法によって変動する。溶融方法に
は、酸素バーナー法、コークスベッド法、プラズマ法、
電気抵抗式などがある。次の表は、溶融飛灰の成分の例
を示す。
の種類や焼却処理の条件および、とくに灰を溶融する場
合には、その溶融方法によって変動する。溶融方法に
は、酸素バーナー法、コークスベッド法、プラズマ法、
電気抵抗式などがある。次の表は、溶融飛灰の成分の例
を示す。
【０００４】 飛灰 Ｎａ Ｋ Ｃａ Ｚｎ Ｐｂ Ｓｉ Ａｌ Ｃｌ Ａ 8.8 1.1 12.7 2.7 0.6 0.5 0.7 47.1 Ｂ 4.2 3.1 5.1 11.0 0.7 11.0 1.1 8.5 Ｃ 2.4 4.3 41.8 1.4 0.3 0.5 0.3 4.8 Ｄ 11.7 20.4 0.5 18.9 4.1 0.7 0.2 36.2 この表に見るように、一般に、シリカ、アルミナ、シリ
ケート、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の塩化
物、酸化物、炭酸塩などが溶融飛灰の主体をなしてい
て、これに亜鉛、カドミウム、錫、鉛および銅のような
重金属の化合物が加わっている。これらの重金属は価値
の高い物質であり、資源の有効利用という観点から、回
収再利用の努力がなされている。
ケート、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の塩化
物、酸化物、炭酸塩などが溶融飛灰の主体をなしてい
て、これに亜鉛、カドミウム、錫、鉛および銅のような
重金属の化合物が加わっている。これらの重金属は価値
の高い物質であり、資源の有効利用という観点から、回
収再利用の努力がなされている。
【０００５】そのひとつの試みとして、ＭＲＧ(Metal R
ecycling from Garbage)法が提案された。これは、湿式
処理により重金属を回収するプロセスであるが、硫酸、
苛性ソーダ、水硫化ソーダなどの薬剤を多量に消費す
る。したがって、二次廃棄物の発生量が多くなるという
難点がある。
ecycling from Garbage)法が提案された。これは、湿式
処理により重金属を回収するプロセスであるが、硫酸、
苛性ソーダ、水硫化ソーダなどの薬剤を多量に消費す
る。したがって、二次廃棄物の発生量が多くなるという
難点がある。
【０００６】ゴミ焼却灰を他の産業で利用する手段とし
て、灰を水洗して塩素濃度を下げた上で焼成し、セメン
ト製造の原料に加えることも試みられている。この技術
においては、水洗工程で液のｐＨ調整を目的としてセメ
ント焼成キルンの排ガスを利用するが、処理水を放流ま
たは循環再利用するためには、無害化処理をしなければ
ならない。
て、灰を水洗して塩素濃度を下げた上で焼成し、セメン
ト製造の原料に加えることも試みられている。この技術
においては、水洗工程で液のｐＨ調整を目的としてセメ
ント焼成キルンの排ガスを利用するが、処理水を放流ま
たは循環再利用するためには、無害化処理をしなければ
ならない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、都市
ゴミや産業廃棄物の焼却処理によって発生する飛灰の処
理に当たり、費用のかかる薬剤を多量に使用することを
避け、かつ最終的な廃棄物の量をできるだけ抑えて、価
値のある重金属を回収することのできる方法を提供する
ことにある。
ゴミや産業廃棄物の焼却処理によって発生する飛灰の処
理に当たり、費用のかかる薬剤を多量に使用することを
避け、かつ最終的な廃棄物の量をできるだけ抑えて、価
値のある重金属を回収することのできる方法を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の都市ゴミまたは
産業廃棄物の焼却灰の溶融処理において発生する溶融飛
灰から価値のある重金属を回収する方法には、二つの態
様がある。その第一は、図１のフローチャートに示すよ
うに、下記の諸工程からなる： Ａ）溶融飛灰を水中に分散させて、可溶性成分を水に溶
解させる水洗工程、 Ｂ）得られた水洗溶液に、二酸化炭素を高濃度で含有す
るガスを吹き込んで、液のｐＨを５．５〜６．５の範囲
に低下させることにより、カルシウムを炭酸塩として沈
殿させ、アルカリ金属および重金属は可溶性の化合物と
して液中に溶存させるカルシウム沈殿工程、 Ｃ）カルシウム沈殿工程で生成した炭酸カルシウムを、
その他の不溶性の成分とともに、固液分離する不溶分分
離工程、 Ｄ）不溶分分離工程で得た液に水溶性アルカリ物質、代
表的には炭酸ナトリウムを添加して液のｐＨを９〜１０
に上昇させ、アルカリ金属の化合物は液中に溶存させた
ままで、重金属を水酸化物として沈殿させる重金属沈殿
工程、および Ｅ）重金属沈殿工程で生じた沈殿を固液分離して回収す
る重金属回収工程。
産業廃棄物の焼却灰の溶融処理において発生する溶融飛
灰から価値のある重金属を回収する方法には、二つの態
様がある。その第一は、図１のフローチャートに示すよ
うに、下記の諸工程からなる： Ａ）溶融飛灰を水中に分散させて、可溶性成分を水に溶
解させる水洗工程、 Ｂ）得られた水洗溶液に、二酸化炭素を高濃度で含有す
るガスを吹き込んで、液のｐＨを５．５〜６．５の範囲
に低下させることにより、カルシウムを炭酸塩として沈
殿させ、アルカリ金属および重金属は可溶性の化合物と
して液中に溶存させるカルシウム沈殿工程、 Ｃ）カルシウム沈殿工程で生成した炭酸カルシウムを、
その他の不溶性の成分とともに、固液分離する不溶分分
離工程、 Ｄ）不溶分分離工程で得た液に水溶性アルカリ物質、代
表的には炭酸ナトリウムを添加して液のｐＨを９〜１０
に上昇させ、アルカリ金属の化合物は液中に溶存させた
ままで、重金属を水酸化物として沈殿させる重金属沈殿
工程、および Ｅ）重金属沈殿工程で生じた沈殿を固液分離して回収す
る重金属回収工程。
【０００９】本発明の都市ゴミ焼却灰の溶融処理におい
て発生する溶融飛灰から価値のある重金属を回収する方
法の第二の態様は、図２のフローチャートに示すよう
に、下記の諸工程からなる： １）溶融飛灰を水中に分散させて、可溶性成分を水に溶
解させる水洗工程、 ２）水洗工程で生成した水不溶性成分を液から分離する
第一固液分離工程、 ３）第一固液分離工程の濾液にＣＯ2を高濃度で含有す
るガスを吹き込んで、液のｐＨを８．５〜１０．５の範
囲に低下させることにより、アルカリ金属の化合物は液
中に溶存させたまま、カルシウムを炭酸塩として沈殿さ
せるとともに、重金属を水酸化物として沈殿させる第一
沈殿工程、 ４）第一沈殿工程で生じた沈殿を液から分離する第二固
液分離工程、 ５）第一沈殿工程における沈殿物に水を加えて再分散
し、分散液に水溶性アルカリ物質、代表的には炭酸ナト
リウムを添加してｐＨを１１以上に上昇させ、重金属の
水酸化物を溶解させる溶解工程、 ６）溶解工程で溶解しなかった炭酸カルシウムを液から
分離する第三固液分離工程、 ７）第三固液分離工程で沈殿物と分離した液に、二酸化
炭素を高濃度で含有するガスを吹き込んで、液のｐＨを
再び８．５〜１０．５の範囲に低下させることにより、
重金属を水酸化物として再度沈殿させる第二沈殿工程、
および ８）第二沈殿工程で生成した重金属の水酸化物を液から
分離し、回収する重金属回収工程。
て発生する溶融飛灰から価値のある重金属を回収する方
法の第二の態様は、図２のフローチャートに示すよう
に、下記の諸工程からなる： １）溶融飛灰を水中に分散させて、可溶性成分を水に溶
解させる水洗工程、 ２）水洗工程で生成した水不溶性成分を液から分離する
第一固液分離工程、 ３）第一固液分離工程の濾液にＣＯ2を高濃度で含有す
るガスを吹き込んで、液のｐＨを８．５〜１０．５の範
囲に低下させることにより、アルカリ金属の化合物は液
中に溶存させたまま、カルシウムを炭酸塩として沈殿さ
せるとともに、重金属を水酸化物として沈殿させる第一
沈殿工程、 ４）第一沈殿工程で生じた沈殿を液から分離する第二固
液分離工程、 ５）第一沈殿工程における沈殿物に水を加えて再分散
し、分散液に水溶性アルカリ物質、代表的には炭酸ナト
リウムを添加してｐＨを１１以上に上昇させ、重金属の
水酸化物を溶解させる溶解工程、 ６）溶解工程で溶解しなかった炭酸カルシウムを液から
分離する第三固液分離工程、 ７）第三固液分離工程で沈殿物と分離した液に、二酸化
炭素を高濃度で含有するガスを吹き込んで、液のｐＨを
再び８．５〜１０．５の範囲に低下させることにより、
重金属を水酸化物として再度沈殿させる第二沈殿工程、
および ８）第二沈殿工程で生成した重金属の水酸化物を液から
分離し、回収する重金属回収工程。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１および図２においては、重金
属として、亜鉛、鉛および銅を代表例として挙げたが、
このほかに、カドミウム、錫なども、同様に回収可能で
ある。
属として、亜鉛、鉛および銅を代表例として挙げたが、
このほかに、カドミウム、錫なども、同様に回収可能で
ある。
【００１１】二酸化炭素を高濃度で含有するガスとして
は、各種のバーナーの排ガスなどが利用できる。石灰石
やドロマイトを焼成して生石灰を製造するキルンが近く
にある場合は、その排ガスを利用すると、とくに二酸化
炭素の濃度が高いから、ｐＨ調整の工程が速やかに進ん
で有利である。石灰焼成炉の排ガスは、通常２５容積％
程度のＣＯ2を含んでいる。この排ガスは、常温ないし
４００℃程度の温度で利用可能である。一般に、重金属
化合物の水に対する溶解度は、温度が高くなるほど大き
くなるが、ＣＯ2の溶解度は低温ほど大きいから、ガス
の吹き込みの工程に関しては、両者の兼ね合いで適切な
温度を選ぶべきである。発明者らの経験では、２０〜６
０℃の範囲が適当であるから、排ガスの温度をこれにあ
わせて調節することになる。
は、各種のバーナーの排ガスなどが利用できる。石灰石
やドロマイトを焼成して生石灰を製造するキルンが近く
にある場合は、その排ガスを利用すると、とくに二酸化
炭素の濃度が高いから、ｐＨ調整の工程が速やかに進ん
で有利である。石灰焼成炉の排ガスは、通常２５容積％
程度のＣＯ2を含んでいる。この排ガスは、常温ないし
４００℃程度の温度で利用可能である。一般に、重金属
化合物の水に対する溶解度は、温度が高くなるほど大き
くなるが、ＣＯ2の溶解度は低温ほど大きいから、ガス
の吹き込みの工程に関しては、両者の兼ね合いで適切な
温度を選ぶべきである。発明者らの経験では、２０〜６
０℃の範囲が適当であるから、排ガスの温度をこれにあ
わせて調節することになる。
【００１２】第一の態様において、水洗工程で飛灰を水
に分散させて得た水洗溶液に、カルシウム沈殿工程で二
酸化炭素を高濃度で含有するガスを吹き込むと、カルシ
ウムは炭酸塩として沈殿する。液のｐＨが低下して酸性
の側（ｐＨ約６）に至ると、重金属は溶解し、イオンと
して、アルカリ金属の化合物とともに、液中に溶存す
る。不溶分濾過工程では、もともと不溶性のシリカ、ア
ルミナとともに炭酸カルシウムが分離される。濾液に炭
酸ナトリウムのような水溶性アルカリ物質を添加して液
のｐＨを９〜１０に上昇させると、アルカリ金属の化合
物は液中に溶存したままであるが、重金属は水酸化物と
して沈殿する。亜鉛、鉛、銅などの金属が両性であっ
て、酸性およびアルカリ性においては溶解し、中性の液
からは水酸化物として沈殿するからである。これら３種
重金属のイオンの溶解量がｐＨとともにどのように変化
するかを、図３に示す。
に分散させて得た水洗溶液に、カルシウム沈殿工程で二
酸化炭素を高濃度で含有するガスを吹き込むと、カルシ
ウムは炭酸塩として沈殿する。液のｐＨが低下して酸性
の側（ｐＨ約６）に至ると、重金属は溶解し、イオンと
して、アルカリ金属の化合物とともに、液中に溶存す
る。不溶分濾過工程では、もともと不溶性のシリカ、ア
ルミナとともに炭酸カルシウムが分離される。濾液に炭
酸ナトリウムのような水溶性アルカリ物質を添加して液
のｐＨを９〜１０に上昇させると、アルカリ金属の化合
物は液中に溶存したままであるが、重金属は水酸化物と
して沈殿する。亜鉛、鉛、銅などの金属が両性であっ
て、酸性およびアルカリ性においては溶解し、中性の液
からは水酸化物として沈殿するからである。これら３種
重金属のイオンの溶解量がｐＨとともにどのように変化
するかを、図３に示す。
【００１３】この原理は、第二の態様の第一沈殿工程に
おける重金属の水酸化物の沈殿に関しても、同様に適用
される。
おける重金属の水酸化物の沈殿に関しても、同様に適用
される。
【００１４】第一の態様と第二の態様とのプロセス上の
差異は、カルシウムを重金属から早い段階で分離してお
くか、後に分離するかという点だけである。この差異に
基づき、不溶性の成分として、第一の態様ではシリカ、
アルミナに炭酸カルシウムが混合したものが得られるの
に対し、第二の態様では、シリカ、アルミナと炭酸カル
シウムとは別々に取得できる。それにより、不溶成分の
再資源化の方法や可能性も異なってくるから、所望する
再資源化のあり方に応じて、処理のプロセスを選択すべ
きである。
差異は、カルシウムを重金属から早い段階で分離してお
くか、後に分離するかという点だけである。この差異に
基づき、不溶性の成分として、第一の態様ではシリカ、
アルミナに炭酸カルシウムが混合したものが得られるの
に対し、第二の態様では、シリカ、アルミナと炭酸カル
シウムとは別々に取得できる。それにより、不溶成分の
再資源化の方法や可能性も異なってくるから、所望する
再資源化のあり方に応じて、処理のプロセスを選択すべ
きである。
【００１５】上記した二つの態様において、前者の態様
の重金属濾過工程からの濾液、後者の態様の第二濾過工
程からの濾液および第四濾過工程からの濾液は、いずれ
も無害化処理し、再利用または放流可能にする必要があ
る。重金属濾過工程からの濾液および第二濾過工程から
の濾液は、アルカリ金属イオンおよびそれと対になる塩
素イオンなどを含む、弱アルカリ性の液であるから、必
要により希釈するだけで、無害化できる。第四濾過工程
の濾液も、添加した炭酸ナトリウムなどの水溶性アルカ
リ物質を主な溶存成分とする溶液であるから、必要に応
じて中和するが、通常は希釈するだけで無害になる。第
二濾過工程からの濾液および第四濾過工程からの濾液の
処理は、各濾液をそれぞれ別個に対象にしても行なって
もよいし、一体にして行なってもよい。
の重金属濾過工程からの濾液、後者の態様の第二濾過工
程からの濾液および第四濾過工程からの濾液は、いずれ
も無害化処理し、再利用または放流可能にする必要があ
る。重金属濾過工程からの濾液および第二濾過工程から
の濾液は、アルカリ金属イオンおよびそれと対になる塩
素イオンなどを含む、弱アルカリ性の液であるから、必
要により希釈するだけで、無害化できる。第四濾過工程
の濾液も、添加した炭酸ナトリウムなどの水溶性アルカ
リ物質を主な溶存成分とする溶液であるから、必要に応
じて中和するが、通常は希釈するだけで無害になる。第
二濾過工程からの濾液および第四濾過工程からの濾液の
処理は、各濾液をそれぞれ別個に対象にしても行なって
もよいし、一体にして行なってもよい。
【００１６】本発明の方法における濾過の工程に、特段
の困難はない。装置としては、シックナー、ベルトフィ
ルター、フィルタープレスなど、常用されているものを
使用すればよい。
の困難はない。装置としては、シックナー、ベルトフィ
ルター、フィルタープレスなど、常用されているものを
使用すればよい。
【００１７】最終的な不溶分は、前記のように、第一の
態様ではシリカ、アルミナ、炭酸カルシウムの混合物で
あり、第二の態様ではシリカ、アルミナと炭酸カルシウ
ムとが別々に得られるから、適切な再利用の道を講じれ
ばよい。これらの不溶分は有害物を含まないから、その
まま土木建設用の資材に使用できるし、必要により別の
材料を添加して焼成や溶融をするなりして、強度を発現
させ、骨材などに使用することが可能である。
態様ではシリカ、アルミナ、炭酸カルシウムの混合物で
あり、第二の態様ではシリカ、アルミナと炭酸カルシウ
ムとが別々に得られるから、適切な再利用の道を講じれ
ばよい。これらの不溶分は有害物を含まないから、その
まま土木建設用の資材に使用できるし、必要により別の
材料を添加して焼成や溶融をするなりして、強度を発現
させ、骨材などに使用することが可能である。
【００１８】
【実施例１】下記の成分組成を持つ溶融飛灰を対象に、
本発明の第一の態様による重金属の回収を行なった： Ｎａ Ｋ Ｃａ Ｚｎ Ｐｂ Ｃｕ Ｓｉ Ｃｌ 8.6 1.3 13.0 10.2 0.9 0.1 0.6 43.1 重量％。
本発明の第一の態様による重金属の回収を行なった： Ｎａ Ｋ Ｃａ Ｚｎ Ｐｂ Ｃｕ Ｓｉ Ｃｌ 8.6 1.3 13.0 10.2 0.9 0.1 0.6 43.1 重量％。
【００１９】溶融飛灰１０ｇを温度水１０リットルに分
散させ（水洗工程）、この水洗溶液に、石灰焼成炉の排
ガスダクトから分岐した（温度を４０℃に調節）排ガス
を吹き込んだ（カルシウム沈殿工程）。ｐＨが６に低下
したところで吹込みを止め、２４時間静置してから、上
澄みと沈殿とを分離した（不溶分分離工程）。重金属の
水酸化物が溶解している上澄みに炭酸ナトリウムを加え
てｐＨを９．５とし、さらに２４時間静置した（重金属
沈殿工程）。これらの操作は、４０℃の恒温室内で実施
した。濾過により得られた沈殿物（重金属分離工程）
は、１２０℃で乾燥し、分析した。重金属の含有量は次
のとおりであった。（金属成分としての重量％）
散させ（水洗工程）、この水洗溶液に、石灰焼成炉の排
ガスダクトから分岐した（温度を４０℃に調節）排ガス
を吹き込んだ（カルシウム沈殿工程）。ｐＨが６に低下
したところで吹込みを止め、２４時間静置してから、上
澄みと沈殿とを分離した（不溶分分離工程）。重金属の
水酸化物が溶解している上澄みに炭酸ナトリウムを加え
てｐＨを９．５とし、さらに２４時間静置した（重金属
沈殿工程）。これらの操作は、４０℃の恒温室内で実施
した。濾過により得られた沈殿物（重金属分離工程）
は、１２０℃で乾燥し、分析した。重金属の含有量は次
のとおりであった。（金属成分としての重量％）
【００２０】
【実施例２】下記の成分組成を持つ溶融飛灰を対象に、
本発明の第二の態様による重金属の回収を行なった： Ｎａ Ｋ Ｃａ Ｚｎ Ｐｂ Ｃｕ Ｓｉ Ｃｌ 2.8 4.7 42.0 1.1 0.5 0.1 2.5 5.1 重量％。
本発明の第二の態様による重金属の回収を行なった： Ｎａ Ｋ Ｃａ Ｚｎ Ｐｂ Ｃｕ Ｓｉ Ｃｌ 2.8 4.7 42.0 1.1 0.5 0.1 2.5 5.1 重量％。
【００２１】溶融飛灰１０ｇを水５０リットルに分散さ
せ（水洗工程）、この水洗溶液に、水酸化カルシウム８
０ｇを添加したところ、ｐＨが１２．５に上昇した。こ
の水洗溶液を３時間攪拌したのち２４時間静置し、上澄
みと沈殿とを分離した（第一固液分離工程）。この上澄
み液に、石灰焼成炉の排ガスダクトから分岐し、温度を
４０℃に調節した排ガスを吹き込んだ（第一沈殿工
程）。ｐＨが９．５に低下したところで吹込みを止め、
２４時間静置してから、上澄みと沈殿とを分離した（第
二固液分離工程）。
せ（水洗工程）、この水洗溶液に、水酸化カルシウム８
０ｇを添加したところ、ｐＨが１２．５に上昇した。こ
の水洗溶液を３時間攪拌したのち２４時間静置し、上澄
みと沈殿とを分離した（第一固液分離工程）。この上澄
み液に、石灰焼成炉の排ガスダクトから分岐し、温度を
４０℃に調節した排ガスを吹き込んだ（第一沈殿工
程）。ｐＨが９．５に低下したところで吹込みを止め、
２４時間静置してから、上澄みと沈殿とを分離した（第
二固液分離工程）。
【００２２】この沈殿物に水５０リットルを加え、さら
に炭酸ナトリウムを、液のｐＨが１２．５になるまで加
えた（溶解工程）。ついで３時間の攪拌および２４時間
の静置を行なってから上澄み液を分離した（第三固液分
離工程）。上澄み液に石灰焼成炉の排ガスを吹き込み
（第二沈殿工程）、生成した沈殿物を濾過分離した（第
四固液分離工程）。実施例１と同様に１２０℃で乾燥
し、分析した。次の結果を得た。（金属成分としての重
量％）
に炭酸ナトリウムを、液のｐＨが１２．５になるまで加
えた（溶解工程）。ついで３時間の攪拌および２４時間
の静置を行なってから上澄み液を分離した（第三固液分
離工程）。上澄み液に石灰焼成炉の排ガスを吹き込み
（第二沈殿工程）、生成した沈殿物を濾過分離した（第
四固液分離工程）。実施例１と同様に１２０℃で乾燥
し、分析した。次の結果を得た。（金属成分としての重
量％）
【００２３】
【発明の効果】本発明の方法により、都市ゴミや産業廃
棄物の焼却灰を溶融処理した結果発生する溶融飛灰を処
理すれば、在来の方法のように費用のかかる薬剤を多量
に使用することなく、価値のある重金属を回収し、再利
用することができる。図３として示したイオンの溶解量
のグラフから明かなように、適切なｐＨで重金属の水酸
化物を沈殿させることによって、高い回収歩留まりを実
現することができる。このことは、最終的な廃棄物の中
に移行する重金属の含有量が低いこと、すなわち廃棄物
が無害であることを保証する。
棄物の焼却灰を溶融処理した結果発生する溶融飛灰を処
理すれば、在来の方法のように費用のかかる薬剤を多量
に使用することなく、価値のある重金属を回収し、再利
用することができる。図３として示したイオンの溶解量
のグラフから明かなように、適切なｐＨで重金属の水酸
化物を沈殿させることによって、高い回収歩留まりを実
現することができる。このことは、最終的な廃棄物の中
に移行する重金属の含有量が低いこと、すなわち廃棄物
が無害であることを保証する。
【００２４】二酸化炭素を高濃度で含有するガスを原料
の一部として使用し、ＣＯ2を固定することにより、Ｃ
Ｏ2排出量を低減することも、同時に可能になる。この
効果は、とくに石灰石やドロマイトの焼成炉の排ガスを
使用するときに顕著である。
の一部として使用し、ＣＯ2を固定することにより、Ｃ
Ｏ2排出量を低減することも、同時に可能になる。この
効果は、とくに石灰石やドロマイトの焼成炉の排ガスを
使用するときに顕著である。
【００２５】溶融飛灰の処理法が確立されることは、焼
却灰の減容処理が従来より有利に行なえ、最終廃棄物量
を減少できることを意味し、廃棄物処分場の延命すなわ
ち、より長期にわたる使用を可能にする。
却灰の減容処理が従来より有利に行なえ、最終廃棄物量
を減少できることを意味し、廃棄物処分場の延命すなわ
ち、より長期にわたる使用を可能にする。
【図１】 本発明の方法の第一の態様について、その諸
工程を示すフローチャート。
工程を示すフローチャート。
【図２】 本発明の方法の第二の態様について、その諸
工程を示すフローチャート。
工程を示すフローチャート。
【図３】 重金属類のイオンの溶解量とｐＨとの関係を
示すグラフ。
示すグラフ。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D004 AA37 AB03 BA05 CA13 CA29 CA34 CA35 CA40 CA41 CA50 CC06 4K001 AA06 AA09 AA20 AA24 AA30 BA14 DB07 DB23
Claims (5)
- 【請求項１】 都市ゴミまたは産業廃棄物の焼却灰の溶
融処理において発生する溶融飛灰から価値のある重金属
を回収する方法であって、下記の諸工程からなる方法： Ａ）溶融飛灰を水中に分散させて、可溶性成分を水に溶
解させる水洗工程、 Ｂ）得られた水洗溶液に、二酸化炭素を高濃度で含有す
るガスを吹き込んで、液のｐＨを５．５〜６．５の範囲
に低下させることにより、カルシウムを炭酸塩として沈
殿させ、アルカリ金属および重金属は可溶性の化合物と
して液中に溶存させるカルシウム沈殿工程、 Ｃ）カルシウム沈殿工程で生成した炭酸カルシウムを、
その他の不溶性の成分とともに、固液分離する不溶分分
離工程、 Ｄ）不溶分分離工程で得た液に水溶性アルカリ物質を添
加して液のｐＨを９〜１０に上昇させ、アルカリ金属の
化合物は液中に溶存させたままで、重金属を水酸化物と
して沈殿させる重金属沈殿工程、および Ｅ）重金属沈殿工程で生じた沈殿を固液分離して回収す
る重金属回収工程。 - 【請求項２】 都市ゴミまたは産業廃棄物の焼却灰の溶
融処理において発生する溶融飛灰から価値のある重金属
を回収する方法であって、下記の諸工程からなる方法： １）溶融飛灰を水中に分散させて、可溶性成分を水に溶
解させる水洗工程、 ２）水洗工程で生成した水不溶性成分を液から分離する
第一固液分離工程、 ３）第一固液分離工程の濾液にＣＯ2を高濃度で含有す
るガスを吹き込んで、液のｐＨを８．５〜１０．５の範
囲に低下させることにより、アルカリ金属の化合物は液
中に溶存させたまま、カルシウムを炭酸塩として沈殿さ
せるとともに、重金属を水酸化物として沈殿させる第一
沈殿工程、 ４）沈殿工程で生じた沈殿を液から分離する第二固液分
離工程、 ５）沈殿工程における沈殿物に水を加えて再分散し、分
散液に水溶性アルカリ物質を添加してｐＨを１１以上に
上昇させ、重金属の水酸化物を溶解させる溶解工程、 ６）溶解工程で溶解しなかった炭酸カルシウムを液から
分離する第三固液分離工程、 ７）第三固液分離工程で沈殿物と分離した液に、二酸化
炭素を高濃度で含有するガスを吹き込んで、液のｐＨを
再び８．５〜１０．５の範囲に低下させることにより、
重金属を水酸化物として再度沈殿させる第二沈殿工程、
および ８）第二沈殿工程で生成した重金属の水酸化物を液から
分離し、回収する重金属回収工程。 - 【請求項３】 第二固液分離工程の液および第四固液分
離工程の濾液を、別個に、または一体にして無害化処理
し、再利用または放流可能にする工程を含む請求項１の
重金属の回収方法。 - 【請求項４】 重金属が亜鉛、カドミウム、錫、鉛およ
び銅の１種または２種以上である請求項１または２の重
金属の回収方法。 - 【請求項５】 二酸化炭素を高濃度で含有するガスとし
て、石灰石またはドロマイトの焼成炉から排出されるガ
スを利用する請求項１または２の重金属の回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32418398A JP2000144271A (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | 溶融飛灰からの重金属の回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32418398A JP2000144271A (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | 溶融飛灰からの重金属の回収方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000144271A true JP2000144271A (ja) | 2000-05-26 |
Family
ID=18163019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32418398A Withdrawn JP2000144271A (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | 溶融飛灰からの重金属の回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000144271A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1998
- 1998-11-13 JP JP32418398A patent/JP2000144271A/ja not_active Withdrawn
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