JP2001207224A - 有害有機化合物安定化処理方法 - Google Patents
有害有機化合物安定化処理方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 砒素を含む有害化合物もしくは化学兵器用有
害有機化合物で汚染された弾頭部材や周囲の土壌を効率
的にかつ簡素なプロセスで経済的に無排気で無害化分解
処理する。 【解決手段】 砒素を含む有害有機化合物を溶融塩の中
で分解・無害化処理する工程を含む有害有機化合物安定
化処理方法において、有害有機化合物を分解・無害化処
理する工程の前もしくは後に、溶融塩の中で砒素化合物
を処理して砒素金属として回収する工程を含む。
害有機化合物で汚染された弾頭部材や周囲の土壌を効率
的にかつ簡素なプロセスで経済的に無排気で無害化分解
処理する。 【解決手段】 砒素を含む有害有機化合物を溶融塩の中
で分解・無害化処理する工程を含む有害有機化合物安定
化処理方法において、有害有機化合物を分解・無害化処
理する工程の前もしくは後に、溶融塩の中で砒素化合物
を処理して砒素金属として回収する工程を含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は砒素等の有害な有機
化合物を処理する方法に係り、特に砒素等の有害な有機
化合物を含む化学兵器を溶融塩中で分解・無害化処理し
て安定な形態にするのに好適な方法に関する。
化合物を処理する方法に係り、特に砒素等の有害な有機
化合物を含む化学兵器を溶融塩中で分解・無害化処理し
て安定な形態にするのに好適な方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、砒素を含む有害化合物もしくは化
学兵器用の有害有機化合物で汚染された弾頭部材や周囲
の土壌を効率的にかつ経済的に無害化分解処理すること
ができる技術としては、テルミット反応等により、砒素
化合物と金属酸化物を直接反応させる方法（特開平10-1
41636号公報）や、湿式法で沈殿して砒素化合物を回収
する方法（特開平10-180267号公報）、もしくは、吸着
分離して回収する方法（特開平10-110173号公報）が知
られている。
学兵器用の有害有機化合物で汚染された弾頭部材や周囲
の土壌を効率的にかつ経済的に無害化分解処理すること
ができる技術としては、テルミット反応等により、砒素
化合物と金属酸化物を直接反応させる方法（特開平10-1
41636号公報）や、湿式法で沈殿して砒素化合物を回収
する方法（特開平10-180267号公報）、もしくは、吸着
分離して回収する方法（特開平10-110173号公報）が知
られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、化学兵
器用毒性化合物である砒素化合物は回収できるが、砒素
以外の有害有機物等の毒性化合物はそのまま残るので、
有害有機化合物を別に処理する必要があるという課題が
ある。
器用毒性化合物である砒素化合物は回収できるが、砒素
以外の有害有機物等の毒性化合物はそのまま残るので、
有害有機化合物を別に処理する必要があるという課題が
ある。
【０００４】本発明の目的は、上記課題を解決するため
になされたもので、砒素を含む有害化合物もしくは化学
兵器用有害有機化合物で汚染された弾頭部材や周囲の土
壌を効率的にかつ簡素なプロセスで経済的に無排気で無
害化分解処理することができる化学兵器の処理方法を提
供することにある。
になされたもので、砒素を含む有害化合物もしくは化学
兵器用有害有機化合物で汚染された弾頭部材や周囲の土
壌を効率的にかつ簡素なプロセスで経済的に無排気で無
害化分解処理することができる化学兵器の処理方法を提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下のように構成される。すなわち、請求
項１の発明では、砒素を含む有害有機化合物を溶融塩の
中で分解・無害化処理する工程を含む有害有機化合物安
定化処理方法において、前記有害有機化合物を分解・無
害化処理する工程の前もしくは後に、溶融塩の中で砒素
化合物を処理して砒素金属として回収する工程を含むこ
と、を特徴とする。
に、本発明は以下のように構成される。すなわち、請求
項１の発明では、砒素を含む有害有機化合物を溶融塩の
中で分解・無害化処理する工程を含む有害有機化合物安
定化処理方法において、前記有害有機化合物を分解・無
害化処理する工程の前もしくは後に、溶融塩の中で砒素
化合物を処理して砒素金属として回収する工程を含むこ
と、を特徴とする。
【０００６】また請求項２の発明では、請求項１の有害
有機化合物安定化処理方法において、溶融した砒素を含
む有害有機化合物を溶融塩の中で電解する工程もしくは
溶融塩の中で砒素化合物を還元する工程のうちの少なく
とも一つの工程を有すること、を特徴とする。
有機化合物安定化処理方法において、溶融した砒素を含
む有害有機化合物を溶融塩の中で電解する工程もしくは
溶融塩の中で砒素化合物を還元する工程のうちの少なく
とも一つの工程を有すること、を特徴とする。
【０００７】さらに請求項３では、請求項１の有害有機
化合物安定化処理方法において、前記有害有機化合物を
分解・無害化する工程の前に、溶融塩の中で砒素化合物
を処理して砒素金属として回収する工程を含み、前記有
害有機化合物を前記溶融塩に溶解させた後に、陽極と陰
極を浸漬し電流を流して溶融塩の中に溶解している金属
砒素イオンを還元して陰極に金属砒素として回収する工
程を含むこと、を特徴とする。
化合物安定化処理方法において、前記有害有機化合物を
分解・無害化する工程の前に、溶融塩の中で砒素化合物
を処理して砒素金属として回収する工程を含み、前記有
害有機化合物を前記溶融塩に溶解させた後に、陽極と陰
極を浸漬し電流を流して溶融塩の中に溶解している金属
砒素イオンを還元して陰極に金属砒素として回収する工
程を含むこと、を特徴とする。
【０００８】さらに請求項８の発明では、請求項１の有
害有機化合物安定化処理方法において、前記有害有機化
合物を分解・無害化する工程の後に砒素金属として回収
する工程を含み、前記有害有機化合物は分解・無害化す
る工程の後の溶融塩に溶解している砒酸化合物を還元剤
と反応させて、前記砒酸化合物を金属に還元して金属砒
素として回収する工程を含むこと、を特徴とする。
害有機化合物安定化処理方法において、前記有害有機化
合物を分解・無害化する工程の後に砒素金属として回収
する工程を含み、前記有害有機化合物は分解・無害化す
る工程の後の溶融塩に溶解している砒酸化合物を還元剤
と反応させて、前記砒酸化合物を金属に還元して金属砒
素として回収する工程を含むこと、を特徴とする。
【０００９】さらに請求項１１の発明では、請求項１の
有害有機化合物安定化処理方法において、前記有害有機
化合物を分解・無害化する工程の後に金属砒素を回収す
る工程を有し、前記有害有機化合物は、分解・無害化す
る工程の後の溶融塩に溶解している砒酸化合物を前記溶
融塩に陽極と陰極を浸漬し電流を流して溶融塩の中に溶
解している金属砒素イオンを還元して陰極に金属砒素と
して回収する工程を含むこと、を特徴とする。
有害有機化合物安定化処理方法において、前記有害有機
化合物を分解・無害化する工程の後に金属砒素を回収す
る工程を有し、前記有害有機化合物は、分解・無害化す
る工程の後の溶融塩に溶解している砒酸化合物を前記溶
融塩に陽極と陰極を浸漬し電流を流して溶融塩の中に溶
解している金属砒素イオンを還元して陰極に金属砒素と
して回収する工程を含むこと、を特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。各図で、同一の符号は同一のもの
または同一の工程を示している。
施の形態を説明する。各図で、同一の符号は同一のもの
または同一の工程を示している。
【００１１】図１は本発明に係る方法の第１の実施の形
態を示す。砒素を含む有機化合物１は、ルサイト、トリ
クロロアルシン、ジフェニルシアノアルシン、ジフェニ
ルクロロアルシン等の低融点および低沸点の有機化合物
である。溶解工程２において、砒素を含む有機化合物１
を、低融点の溶融塩、例えば、塩化カリウムと塩化アル
ミニウムの混合塩もしくは塩化ナトリウムと塩化錫の混
合塩に溶解する。次に、溶融塩電解工程３で、電解還元
して陰極に金属砒素４を回収する。金属砒素４を回収し
た後、溶融塩調製工程５において水酸化ナトリウムを主
成分とした溶融塩を加えて溶融塩の組成を調製する。次
に溶融塩処理工程６で、溶融塩の中で酸素ガスを吹き込
むことにより酸化させて生成した炭酸ガスを炭酸ナトリ
ウム７として固定化する。
態を示す。砒素を含む有機化合物１は、ルサイト、トリ
クロロアルシン、ジフェニルシアノアルシン、ジフェニ
ルクロロアルシン等の低融点および低沸点の有機化合物
である。溶解工程２において、砒素を含む有機化合物１
を、低融点の溶融塩、例えば、塩化カリウムと塩化アル
ミニウムの混合塩もしくは塩化ナトリウムと塩化錫の混
合塩に溶解する。次に、溶融塩電解工程３で、電解還元
して陰極に金属砒素４を回収する。金属砒素４を回収し
た後、溶融塩調製工程５において水酸化ナトリウムを主
成分とした溶融塩を加えて溶融塩の組成を調製する。次
に溶融塩処理工程６で、溶融塩の中で酸素ガスを吹き込
むことにより酸化させて生成した炭酸ガスを炭酸ナトリ
ウム７として固定化する。
【００１２】図２は本発明に係る方法の第２の実施の形
態を示す。砒素を含む有機化合物１は、溶解工程２にお
いて水酸化ナトリウムを主成分とした低温混合塩もしく
は圧力をかけて溶解する。次に溶融塩処理工程６で、酸
素ガスを吹き込むことにより酸化させて有害有機物を分
解し炭酸ガスを生成するが、炭酸ガスは溶融塩の水酸化
ナトリウムと反応して炭酸ナトリウム７になる。有害有
機物を酸化分解した後、還元工程９で酸化した砒酸化合
物８を金属リチウム、金属ナトリウム、金属マグネシウ
ム、もしくは金属カルシウム等の還元剤により金属砒素
４に還元する。
態を示す。砒素を含む有機化合物１は、溶解工程２にお
いて水酸化ナトリウムを主成分とした低温混合塩もしく
は圧力をかけて溶解する。次に溶融塩処理工程６で、酸
素ガスを吹き込むことにより酸化させて有害有機物を分
解し炭酸ガスを生成するが、炭酸ガスは溶融塩の水酸化
ナトリウムと反応して炭酸ナトリウム７になる。有害有
機物を酸化分解した後、還元工程９で酸化した砒酸化合
物８を金属リチウム、金属ナトリウム、金属マグネシウ
ム、もしくは金属カルシウム等の還元剤により金属砒素
４に還元する。
【００１３】図３は、図１における溶融塩電解工程の概
念を説明するための電解槽の例を示す縦断面図である。
化学兵器に含まれる有害有機化合物はルサイト（融点-2
℃/-45℃、沸点170℃/200℃）、トリクロロアルシン
（融点-16,2℃、沸点130.4℃）、ジフェニルシアノアル
シン（融点32℃、沸点380℃）、ジフェニルクロロアル
シン（融点38℃、沸点333℃）等の砒素を含む有機化合
物が含まれているが、いずれも低融点および低沸点の有
機化合物であるので、図３に示す電解槽の中に入れて低
融点の溶融塩１３、例えば、融点128℃の塩化カリウム
と塩化アルミニウムの混合塩もしくは融点183℃の塩化
ナトリウムと塩化錫の混合塩に溶解すれば、揮発せずに
溶融する。砒素化合物１が溶解した溶融塩にグラファイ
トやカーボンもしくは金属の電極を浸漬して陽極１１と
陰極１４の間に電流を流して電解すると、砒素を含む有
機化合物は分解して溶融塩の中に砒素イオンとして溶解
し、還元されて陰極に金属砒素４として析出するので回
収する。
念を説明するための電解槽の例を示す縦断面図である。
化学兵器に含まれる有害有機化合物はルサイト（融点-2
℃/-45℃、沸点170℃/200℃）、トリクロロアルシン
（融点-16,2℃、沸点130.4℃）、ジフェニルシアノアル
シン（融点32℃、沸点380℃）、ジフェニルクロロアル
シン（融点38℃、沸点333℃）等の砒素を含む有機化合
物が含まれているが、いずれも低融点および低沸点の有
機化合物であるので、図３に示す電解槽の中に入れて低
融点の溶融塩１３、例えば、融点128℃の塩化カリウム
と塩化アルミニウムの混合塩もしくは融点183℃の塩化
ナトリウムと塩化錫の混合塩に溶解すれば、揮発せずに
溶融する。砒素化合物１が溶解した溶融塩にグラファイ
トやカーボンもしくは金属の電極を浸漬して陽極１１と
陰極１４の間に電流を流して電解すると、砒素を含む有
機化合物は分解して溶融塩の中に砒素イオンとして溶解
し、還元されて陰極に金属砒素４として析出するので回
収する。
【００１４】低温の溶融塩としては、融点128℃の塩化
カリウムと塩化アルミニウムの混合塩もしくは融点183
℃の塩化ナトリウムと塩化錫の混合塩の他にも常温溶融
塩であるＥＭＩＣ(ethyl-3-methylimidazolium chlorid
e）を含み電位窓を広く取れる金属塩化物との混合物、
例えば、FeCl2-EMIC、TiCl3-EMIC、TaCl6-EMIC、TaCl 4-
EMICを用いることも可能である。
カリウムと塩化アルミニウムの混合塩もしくは融点183
℃の塩化ナトリウムと塩化錫の混合塩の他にも常温溶融
塩であるＥＭＩＣ(ethyl-3-methylimidazolium chlorid
e）を含み電位窓を広く取れる金属塩化物との混合物、
例えば、FeCl2-EMIC、TiCl3-EMIC、TaCl6-EMIC、TaCl 4-
EMICを用いることも可能である。
【００１５】図４は、図２における還元工程９の概念を
説明するための還元槽の例を示す縦断面図である。ルサ
イト等の砒素を含む有機化合物は炭酸ナトリウムと共に
排出されるが、溶融塩処理工程６において前記有害有機
化合物は分解されて無害化される。砒素化合物１は水酸
化ナトリウムを主成分とした溶融塩の中で酸化されると
砒酸ナトリウムもしくは砒酸等のヒ酸化合物８に酸化さ
れるが、いずれの砒酸化合物８も溶融塩の中では安定で
あるが、水に溶解すると亜砒酸や猛毒の三酸化二砒素に
変わり易い形態となるので、溶融塩中に金属リチウム、
金属ナトリウム、金属マグネシウム、もしくは金属カル
シウム等の還元剤１９を添加して直接反応させる。すな
わち、リチウムと五酸化二砒素の場合は以下のように金
属砒素４に還元される。
説明するための還元槽の例を示す縦断面図である。ルサ
イト等の砒素を含む有機化合物は炭酸ナトリウムと共に
排出されるが、溶融塩処理工程６において前記有害有機
化合物は分解されて無害化される。砒素化合物１は水酸
化ナトリウムを主成分とした溶融塩の中で酸化されると
砒酸ナトリウムもしくは砒酸等のヒ酸化合物８に酸化さ
れるが、いずれの砒酸化合物８も溶融塩の中では安定で
あるが、水に溶解すると亜砒酸や猛毒の三酸化二砒素に
変わり易い形態となるので、溶融塩中に金属リチウム、
金属ナトリウム、金属マグネシウム、もしくは金属カル
シウム等の還元剤１９を添加して直接反応させる。すな
わち、リチウムと五酸化二砒素の場合は以下のように金
属砒素４に還元される。
【００１６】10Li + As2O5 = 2As + 5Li2O この場合も還元剤は、リチウムの代わりに、ナトリウム
等に代えることが可能である。反応温度は０℃から1000
℃まで可能である。また、砒酸ナトリウムの場合は以下
のように金属砒素４に還元される。
等に代えることが可能である。反応温度は０℃から1000
℃まで可能である。また、砒酸ナトリウムの場合は以下
のように金属砒素４に還元される。
【００１７】5Na + Na3AsO4 = As + 4Na2O この場合も還元剤は、ナトリウムの代わりにリチウム等
を用いることが可能である。反応温度は０℃から1000℃
まで可能である。
を用いることが可能である。反応温度は０℃から1000℃
まで可能である。
【００１８】還元槽１６の底には金属の砒素が沈殿して
くるので、バスケット１７等を還元槽１６の底に設けて
引き上げると、金属砒素４が回収できる。
くるので、バスケット１７等を還元槽１６の底に設けて
引き上げると、金属砒素４が回収できる。
【００１９】図５は図２における還元工程９の概念を説
明するためのもので、還元剤２１を再生しながら還元す
る装置図を示す。図４の場合と同様に、砒素を含む有機
化合物を含んだ有害有機物と共に排出されるが、溶融塩
処理工程６において前記有害有機化合物が分解されて無
害化される。砒素化合物１は水酸化ナトリウムを主成分
とした溶融塩の中で酸化されると砒酸化合物８に酸化さ
れるが、いずれの砒酸化合物８も溶融塩の中では安定で
あるが、水に溶解すると亜砒酸や猛毒の三酸化二砒素に
変わり易い形態となるので、溶融塩中に金属リチウム等
の還元剤１９を添加して直接反応させる。すなわち、五
酸化二砒素の場合は以下のように金属砒素４に還元され
る。
明するためのもので、還元剤２１を再生しながら還元す
る装置図を示す。図４の場合と同様に、砒素を含む有機
化合物を含んだ有害有機物と共に排出されるが、溶融塩
処理工程６において前記有害有機化合物が分解されて無
害化される。砒素化合物１は水酸化ナトリウムを主成分
とした溶融塩の中で酸化されると砒酸化合物８に酸化さ
れるが、いずれの砒酸化合物８も溶融塩の中では安定で
あるが、水に溶解すると亜砒酸や猛毒の三酸化二砒素に
変わり易い形態となるので、溶融塩中に金属リチウム等
の還元剤１９を添加して直接反応させる。すなわち、五
酸化二砒素の場合は以下のように金属砒素４に還元され
る。
【００２０】10Li + As2O5 = 2As + 5Li2O 砒酸化合物を還元した還元剤Ｌｉは酸化物Ｌｉ2Ｏにな
って浴内に分散し、一部は陰極２１でＬｉに再生され
る。再生されたＬｉも一部が砒酸化合物の還元に再利用
されるが残りは浴内に分散する。浴内に分散したＬｉは
砒酸化合物のＬｉ還元に寄与しないことから、効率的な
還元ができない。溶融塩１８中での塩の分解が発生しな
い範囲の電圧（約３Ｖ）を、電源２２によって印加する
電解再生装置を示したものである。この実施例では、反
応容器である還元槽１６と回収容器であるバスケット１
７で構成されている実施の形態において還元剤Ｌｉ１９
を還元槽１６内のバスケット１７の外側に装荷する。こ
れにより還元剤Ｌｉ１９が徐々に還元槽１６内に浸透し
て砒酸化合物と接触、還元反応が進行するとともに、陰
極で再びＬｉ１９に再生された時に発生する酸素が還元
槽１６の外へ分散する。さらに攪拌機１２をバスケット
１９内に設置することで酸素の分散を助長し、陽極（炭
素電極）２０へ供給する。
って浴内に分散し、一部は陰極２１でＬｉに再生され
る。再生されたＬｉも一部が砒酸化合物の還元に再利用
されるが残りは浴内に分散する。浴内に分散したＬｉは
砒酸化合物のＬｉ還元に寄与しないことから、効率的な
還元ができない。溶融塩１８中での塩の分解が発生しな
い範囲の電圧（約３Ｖ）を、電源２２によって印加する
電解再生装置を示したものである。この実施例では、反
応容器である還元槽１６と回収容器であるバスケット１
７で構成されている実施の形態において還元剤Ｌｉ１９
を還元槽１６内のバスケット１７の外側に装荷する。こ
れにより還元剤Ｌｉ１９が徐々に還元槽１６内に浸透し
て砒酸化合物と接触、還元反応が進行するとともに、陰
極で再びＬｉ１９に再生された時に発生する酸素が還元
槽１６の外へ分散する。さらに攪拌機１２をバスケット
１９内に設置することで酸素の分散を助長し、陽極（炭
素電極）２０へ供給する。
【００２１】これらの過程で起こる電極反応は以下の通
りである。 Li2O → ２Ｌｉ+ ＋ Ｏ2- ［陽極］ ２Ｏ2- ＋ Ｃ → ＣＯ2 ＋ ４ｅ- または、 Ｏ2- ＋ Ｃ → ＣＯ ＋ ２ｅ- ［陰極］ Ｌｉ+ ＋ ｅ → Ｌｉ 還元終了後はバスケット１７を溶融塩１８より分離し、
還元槽１６内に残存する溶融塩１８をバスケット１７か
ら排除して還元槽１６に戻す。この場合も、還元剤リチ
ウムの代わりにナトリウム等を用いることが可能であ
る。
りである。 Li2O → ２Ｌｉ+ ＋ Ｏ2- ［陽極］ ２Ｏ2- ＋ Ｃ → ＣＯ2 ＋ ４ｅ- または、 Ｏ2- ＋ Ｃ → ＣＯ ＋ ２ｅ- ［陰極］ Ｌｉ+ ＋ ｅ → Ｌｉ 還元終了後はバスケット１７を溶融塩１８より分離し、
還元槽１６内に残存する溶融塩１８をバスケット１７か
ら排除して還元槽１６に戻す。この場合も、還元剤リチ
ウムの代わりにナトリウム等を用いることが可能であ
る。
【００２２】図６は請求項１１の処理方法において、対
象となる砒酸化合物のうち、化学形態が酸化物である場
合の、溶融塩電解中に陽極と陰極を浸漬して電流を流し
て溶融塩中の酸化物を電解還元により金属に還元する装
置の概念図である。この実施の形態では、還元槽１６
と、陽極１１、陰極１４および電源１５で構成されてい
て、砒酸化合物８を還元するための陰極１４を浸漬して
砒酸酸化物８を反応させて、還元反応が進行するととも
に、陰極で砒酸酸化物８が金属砒素４に還元された時に
発生する酸素が還元槽１６内に分散する。さらに、攪拌
機１２を還元槽１６内に設置することで酸素の分散を助
長し、陽極（炭素電極）１１へ供給する。
象となる砒酸化合物のうち、化学形態が酸化物である場
合の、溶融塩電解中に陽極と陰極を浸漬して電流を流し
て溶融塩中の酸化物を電解還元により金属に還元する装
置の概念図である。この実施の形態では、還元槽１６
と、陽極１１、陰極１４および電源１５で構成されてい
て、砒酸化合物８を還元するための陰極１４を浸漬して
砒酸酸化物８を反応させて、還元反応が進行するととも
に、陰極で砒酸酸化物８が金属砒素４に還元された時に
発生する酸素が還元槽１６内に分散する。さらに、攪拌
機１２を還元槽１６内に設置することで酸素の分散を助
長し、陽極（炭素電極）１１へ供給する。
【００２３】これらの過程で起こる電極反応は以下の通
りである。 Ａｓ2O5 ＋ １０ｅ- → ２Ａｓ ＋ ５Ｏ2- ［陽極］ ２Ｏ2- ＋ Ｃ → ＣＯ2 ＋ ４ｅ- または、Ｏ2- ＋ Ｃ → ＣＯ ＋ ２ｅ- ［陰極］ Ａｓ5+ ＋５ｅ- → Ａｓ もしくは、 ＡｓO4 3- ＋ ５ｅ- → Ａｓ ＋ ４Ｏ2- ［陽極］ ２Ｏ2- ＋ Ｃ → ＣＯ2 ＋ ４ｅ- または、Ｏ2- ＋ Ｃ → ＣＯ ＋ ２ｅ- ［陰極］ Ａｓ5+ ＋５ｅ- → Ａｓ 還元終了後は陰極１４を溶融塩１８より分離し、還元槽
１６内に残存する溶融塩１８を陰極１４から排除して還
元槽１６に戻す。
りである。 Ａｓ2O5 ＋ １０ｅ- → ２Ａｓ ＋ ５Ｏ2- ［陽極］ ２Ｏ2- ＋ Ｃ → ＣＯ2 ＋ ４ｅ- または、Ｏ2- ＋ Ｃ → ＣＯ ＋ ２ｅ- ［陰極］ Ａｓ5+ ＋５ｅ- → Ａｓ もしくは、 ＡｓO4 3- ＋ ５ｅ- → Ａｓ ＋ ４Ｏ2- ［陽極］ ２Ｏ2- ＋ Ｃ → ＣＯ2 ＋ ４ｅ- または、Ｏ2- ＋ Ｃ → ＣＯ ＋ ２ｅ- ［陰極］ Ａｓ5+ ＋５ｅ- → Ａｓ 還元終了後は陰極１４を溶融塩１８より分離し、還元槽
１６内に残存する溶融塩１８を陰極１４から排除して還
元槽１６に戻す。
【００２４】図７は、図２における還元工程９の概念を
説明するための還元槽の第８の例を示す縦断面図であ
る。図４、図５の場合と同様に、砒素を含む有機化合物
を含んだ有害有機物と共に排出されるが、溶融塩処理工
程６において有害有機化合物が分解されて無害化され
る。砒素化合物１は、水酸化ナトリウムを主成分とした
溶融塩の中で酸化されると砒酸ナトリウムもしくは砒酸
等の砒酸化合物８に酸化される。いずれの砒酸化合物８
も溶融塩の中では安定であるが、水に溶解すると亜砒酸
や猛毒の三酸化二砒素に変わり易い形態となるので、溶
融塩中に金属リチウム等の還元剤１９を添加して直接反
応させる。すなわち、五酸化二砒素の場合は以下のよう
に金属砒素４に還元される。
説明するための還元槽の第８の例を示す縦断面図であ
る。図４、図５の場合と同様に、砒素を含む有機化合物
を含んだ有害有機物と共に排出されるが、溶融塩処理工
程６において有害有機化合物が分解されて無害化され
る。砒素化合物１は、水酸化ナトリウムを主成分とした
溶融塩の中で酸化されると砒酸ナトリウムもしくは砒酸
等の砒酸化合物８に酸化される。いずれの砒酸化合物８
も溶融塩の中では安定であるが、水に溶解すると亜砒酸
や猛毒の三酸化二砒素に変わり易い形態となるので、溶
融塩中に金属リチウム等の還元剤１９を添加して直接反
応させる。すなわち、五酸化二砒素の場合は以下のよう
に金属砒素４に還元される。
【００２５】10Li + As2O5 = 2As + 5Li2O この場合も還元剤は、リチウムの代わりに、ナトリウム
等でも可能である。反応温度は０℃から1000℃まで可能
である。また、砒酸ナトリウムの場合は以下のように金
属砒素４に還元される。
等でも可能である。反応温度は０℃から1000℃まで可能
である。また、砒酸ナトリウムの場合は以下のように金
属砒素４に還元される。
【００２６】5Na + Na3AsO4 = As + 4Na2O 反応温度は０℃から1000℃まで可能である。
【００２７】還元槽１６の底には金属の砒素が沈殿して
くるので、バスケット１７等を還元槽１６の底に設けて
引き上げると、金属砒素４が回収できる。バスケット１
７中に回収された金属砒素４を精製するには、不活性雰
囲気で６００℃以上にして砒素を昇華させて、コールド
トラップ２３で回収して溶融塩と分離して回収すること
も可能である。
くるので、バスケット１７等を還元槽１６の底に設けて
引き上げると、金属砒素４が回収できる。バスケット１
７中に回収された金属砒素４を精製するには、不活性雰
囲気で６００℃以上にして砒素を昇華させて、コールド
トラップ２３で回収して溶融塩と分離して回収すること
も可能である。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、砒素を含む有害有機化
合物もしくは化学兵器用の有害有機化合物を溶融塩の中
で分解・無害化処理して砒素化合物を毒性の低い金属砒
素にすることができるので、有害な砒酸化合物を発生せ
ず、有害有機化合物を安定な形態にすることができる。
合物もしくは化学兵器用の有害有機化合物を溶融塩の中
で分解・無害化処理して砒素化合物を毒性の低い金属砒
素にすることができるので、有害な砒酸化合物を発生せ
ず、有害有機化合物を安定な形態にすることができる。
【図１】この発明に係る有害有機化合物の処理方法の実
施の形態の流れ図。
施の形態の流れ図。
【図２】この発明に係る有害有機化合物の処理方法の他
の実施の形態の流れ図。
の実施の形態の流れ図。
【図３】この発明に係る有害有機化合物の処理方法にお
ける溶融塩電解工程の実施の形態の概念図。
ける溶融塩電解工程の実施の形態の概念図。
【図４】この発明に係る有害有機化合物の処理方法にお
ける還元工程の実施の形態の概念図。
ける還元工程の実施の形態の概念図。
１…砒素化合物、２…溶融、３…溶融塩電解、４…金属
砒素、５…溶融塩調製、６…溶融塩処理、７…炭酸ナト
リウム、８…砒酸化合物、９…還元、１０…電解槽、１
１…陽極、１２…攪拌羽、１３…溶融塩、１４…陰極、
１５…直流電源、１６…還元槽、１７…バスケット、１
８…溶融塩、１９…還元剤、２０…陽極（炭素電極）、
２１…陰極、２２…電源、２３…コールドトラップ
砒素、５…溶融塩調製、６…溶融塩処理、７…炭酸ナト
リウム、８…砒酸化合物、９…還元、１０…電解槽、１
１…陽極、１２…攪拌羽、１３…溶融塩、１４…陰極、
１５…直流電源、１６…還元槽、１７…バスケット、１
８…溶融塩、１９…還元剤、２０…陽極（炭素電極）、
２１…陰極、２２…電源、２３…コールドトラップ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年３月２日（２０００．３．２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る有害有機化合物の処理方法の実
施の形態の流れ図。
施の形態の流れ図。
【図２】この発明に係る有害有機化合物の処理方法の他
の実施の形態の流れ図。
の実施の形態の流れ図。
【図３】この発明に係る有害有機化合物の処理方法にお
ける溶融塩電解工程の実施の形態の概念図。
ける溶融塩電解工程の実施の形態の概念図。
【図４】この発明に係る有害有機化合物の処理方法にお
ける還元工程の実施の形態の概念図。
ける還元工程の実施の形態の概念図。
【図５】この発明に係る有害有機化合物の処理方法にお
ける還元工程の他の実施の形態の概念図。
ける還元工程の他の実施の形態の概念図。
【図６】この発明に係る有害有機化合物の処理方法にお
ける還元工程の他の実施の形態の概念図。
ける還元工程の他の実施の形態の概念図。
【図７】この発明に係る有害有機化合物の処理方法にお
ける還元工程の他の実施の形態の概念図。
ける還元工程の他の実施の形態の概念図。
【符号の説明】 １…砒素化合物、２…溶融、３溶融塩電解、４…金属砒
素、５…溶融塩調製、６…溶融塩処理、７…炭酸ナトリ
ウム、８…砒素化合物、９…還元、１０…電解槽、１１
…陽極、１２…撹拌羽、１３…溶融塩、１４…陰極、１
５…直流電源、１６…還元槽、１７…バスケット、１８
…溶融塩、１９…還元剤、２０…陽極（炭素電極）、２
１…陰極、２２…電源、２３…コールドトラップ
素、５…溶融塩調製、６…溶融塩処理、７…炭酸ナトリ
ウム、８…砒素化合物、９…還元、１０…電解槽、１１
…陽極、１２…撹拌羽、１３…溶融塩、１４…陰極、１
５…直流電源、１６…還元槽、１７…バスケット、１８
…溶融塩、１９…還元剤、２０…陽極（炭素電極）、２
１…陰極、２２…電源、２３…コールドトラップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鵜木 和夫 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 永山 賢一 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 Ｆターム(参考） 2E191 BA11 BA12 BB00 BB01 BC01 BD11 4G068 CA01 CB20 4H006 AA05 AC26 BB30 BC10 4K001 AA03 BA24 DA05 DA06 DA07 DA12 DA14 EA01 EA05 HA06 HA07 4K021 AA09 BA01 BC07 BC09 CA09
Claims (12)
- 【請求項１】 砒素を含む有害有機化合物を溶融塩の中
で分解・無害化処理する工程を含む有害有機化合物安定
化処理方法において、 前記有害有機化合物を分解・無害化処理する工程の前も
しくは後に、溶融塩の中で砒素化合物を処理して砒素金
属として回収する工程を含むこと、 を特徴とする有害有機化合物安定化処理方法。 - 【請求項２】 請求項１の有害有機化合物安定化処理方
法において、 溶融した砒素を含む有害有機化合物を溶融塩の中で電解
する工程もしくは溶融塩の中で砒素化合物を還元する工
程のうちの少なくとも一つの工程を有すること、 を特徴とする有害有機化合物安定化処理方法。 - 【請求項３】 請求項１の有害有機化合物安定化処理方
法において、 前記有害有機化合物を分解・無害化する工程の前に、溶
融塩の中で砒素化合物を処理して砒素金属として回収す
る工程を含み、 前記有害有機化合物を前記溶融塩に溶解させた後に、陽
極と陰極を浸漬し電流を流して溶融塩の中に溶解してい
る金属砒素イオンを還元して陰極に金属砒素として回収
する工程を含むこと、 を特徴とする有害有機化合物安定化処理方法。 - 【請求項４】 請求項３の有害有機化合物安定化処理方
法において、前記溶融塩は、融点が200℃以下である低
温の溶融塩であること、を特徴とする有害有機化合物安
定化処理方法。 - 【請求項５】 請求項４の有害有機化合物安定化処理方
法において、前記溶融塩は、化学形態が塩化リチウム、
塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩
化カルシウム、塩化アルミニウム、塩化錫等の塩化物も
しくは混合塩化物、フッ化リチウム、フッ化ナトリウ
ム、フッ化カリウム、フッ化マグネシウム、フッ化カル
シウム、フッ化アルミニウム、フッ化錫等のフッ化物も
しくは混合フッ化物、水酸化リチウム、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カル
シウム、水酸化アルミニウム、水酸化錫等水酸化物もし
くは混合水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭
酸カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸
アルミニウム、炭酸錫等の炭酸塩もしくは混合炭酸塩、
もしくは硝酸リチウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウ
ム、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウム、硝酸アルミニ
ウム、硝酸錫等の硝酸塩もしくは混合硝酸塩であるこ
と、を特徴とする有害有機化合物安定化処理方法。 - 【請求項６】 請求項４の有害有機化合物安定化処理方
法において、前記溶融塩は、陽極と陰極を浸漬して電流
を流した際に前記溶融塩を分解することのない安定に電
解のできる電位の範囲である電位窓が広い溶融塩である
こと、を特徴とする有害有機化合物安定化処理方法。 - 【請求項７】 請求項６の有害有機化合物安定化処理方
法において、前記溶融塩は、化学形態がEMIC(1-ethyl-3
-methylimidazoliumchloride)、塩化鉄、塩化チタン、
塩化タンタル、塩化モリブデン、塩化タングステン等の
塩化物もしくは、EMICとの混合塩化物、もしくは、フッ
化鉄、フッ化チタン、フッ化タンタル、フッ化モリブデ
ン、フッ化タングステン等のフッ化物もしくはEMICとの
混合塩、もしくは水酸化鉄、水酸化チタン、水酸化タン
タル、水酸化モリブデン、水酸化タングステン等の水酸
化物、もしくはEMICとの混合塩、もしくは、炭酸鉄、炭
酸チタン、炭酸タンタル、炭酸モリブデン、炭酸タング
ステン等の炭酸塩もしくはＥＭＩＣとの混合塩、もしく
は硝酸鉄、硝酸チタン、硝酸タンタル、硝酸モリブデ
ン、硝酸タングステン等の硝酸塩もしくはEMICとの混合
塩であること、を特徴とする有害有機化合物安定化処理
方法。 - 【請求項８】 請求項１の有害有機化合物安定化処理方
法において、前記有害有機化合物を分解・無害化する工
程の後に砒素金属として回収する工程を含み、前記有害
有機化合物は分解・無害化する工程の後の溶融塩に溶解
している砒酸化合物を還元剤と反応させて、前記砒酸化
合物を金属に還元して金属砒素として回収する工程を含
むこと、を特徴とする有害有機化合物安定化処理方法。 - 【請求項９】 請求項８の有害有機化合物安定化処理方
法において、前記還元剤は、リチウム、ナトリウム、マ
グネシウム、カルシウム等の金属の還元剤であること、
を特徴とする有害有機化合物安定化処理方法。 - 【請求項１０】 請求項８の有害有機化合物安定化処理
方法において、前記還元剤で砒素化合物を還元処理し、
還元された金属砒素を回収する工程の後に、溶融塩に陽
極と陰極を浸漬して溶融塩中に溶解している還元剤の酸
化物を還元して金属として再生する工程、もしくは、前
記還元剤で砒素化合物を還元処理して金属砒素を回収し
ながら、同時に前記溶融塩に陽極と陰極を浸漬して還元
剤の酸化物を還元して金属として再生する工程の少なく
とも一つの工程を含むこと、を特徴とする有害有機化合
物安定化処理方法。 - 【請求項１１】 請求項１の有害有機化合物安定化処理
方法において、前記有害有機化合物を分解・無害化する
工程の後に金属砒素を回収する工程を有し、前記有害有
機化合物は、分解・無害化する工程の後の溶融塩に溶解
している砒酸化合物を前記溶融塩に陽極と陰極を浸漬し
電流を流して溶融塩の中に溶解している金属砒素イオン
を還元して陰極に金属砒素として回収する工程を含むこ
と、を特徴とする有害有機化合物安定化処理方法。 - 【請求項１２】 請求項１１の有害有機化合物安定化処
理方法において、前記砒酸化合物を還元して金属砒素と
して回収する工程は、前記溶融塩の中に溶解している金
属砒素イオンを還元して金属にする工程と、前記溶融塩
を加熱して金属砒素を蒸気として蒸発させる工程と、金
属砒素を回収する工程とを含むこと、を特徴とする有害
有機化合物安定化処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000016471A JP2001207224A (ja) | 2000-01-26 | 2000-01-26 | 有害有機化合物安定化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000016471A JP2001207224A (ja) | 2000-01-26 | 2000-01-26 | 有害有機化合物安定化処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001207224A true JP2001207224A (ja) | 2001-07-31 |
Family
ID=18543602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000016471A Pending JP2001207224A (ja) | 2000-01-26 | 2000-01-26 | 有害有機化合物安定化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001207224A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7524141B2 (en) | 2003-07-29 | 2009-04-28 | Fmc Corporation | Treatment of environmental contaminants |
-
2000
- 2000-01-26 JP JP2000016471A patent/JP2001207224A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7524141B2 (en) | 2003-07-29 | 2009-04-28 | Fmc Corporation | Treatment of environmental contaminants |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050414 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050606 |