JP2001239231A - Method of recovering heavy metals from discharged material in waste incineration facility - Google Patents
Method of recovering heavy metals from discharged material in waste incineration facilityInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみや下水汚
泥等の廃棄物を焼却処理した際に焼却炉から飛散して集
塵機で捕集された焼却飛灰、この焼却飛灰等の焼却残渣
を溶融処理した際に生成した溶融塩、その溶融時に発生
した溶融飛灰等の廃棄物焼却施設からの排出物から重金
属を分離し回収する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to incinerated fly ash scattered from an incinerator and collected by a dust collector when incinerating waste such as municipal waste and sewage sludge, and incineration residues such as the incinerated fly ash The present invention relates to a method for separating and recovering heavy metals from a waste discharged from a waste incineration facility such as a molten salt generated when a molten salt is melted and fly ash generated when the molten salt is melted.
【0002】[0002]
【従来の技術】廃棄物焼却施設において、都市ごみや下
水汚泥等の廃棄物を焼却処理した際には、焼却炉から飛
散してきた飛灰(焼却飛灰)が集塵機で捕集される。こ
の焼却飛灰は廃棄物中のNaCl,KCl等の水溶性の
塩類が焼却炉内で気化したものが主な成分であるが、こ
の他に、少量ではあるか、Pb,Zn,Cu,Cd,C
r等の有害な重金属を含んでいるので、その廃棄処分に
際しては、法の定めに従って、溶融固化法、薬剤処理
法、酸抽出法等の方法によって重金属を無害化する処理
が行われている。なお、飛灰に含まれている重金属は主
に塩化物の形態であると、言われている。2. Description of the Related Art When waste such as municipal waste and sewage sludge is incinerated in a waste incineration facility, fly ash (incinerated fly ash) scattered from the incinerator is collected by a dust collector. The main component of this incineration fly ash is that water-soluble salts such as NaCl and KCl in the waste are vaporized in the incinerator. In addition to this, Pb, Zn, Cu, Cd , C
Since it contains harmful heavy metals such as r, when it is disposed of, a treatment for detoxifying the heavy metals by a method such as a melt-solidification method, a chemical treatment method, and an acid extraction method is performed according to the law. It is said that heavy metals contained in fly ash are mainly in the form of chloride.
【0003】又、焼却飛灰等の排出物を無害化するため
の溶融処理をした場合にも、飛灰(溶融飛灰)が発生す
る。この溶融飛灰は焼却飛灰よりも、さらに多い重金属
を含んでいるので、溶融飛灰を廃棄処分する場合にも、
上記の方法による無害化処理が行われている。[0003] In addition, fly ash (molten fly ash) is also generated when a melting treatment for detoxifying discharged materials such as incinerated fly ash is performed. Since this molten fly ash contains more heavy metals than incinerated fly ash, even when disposing of molten fly ash,
Detoxification processing is performed by the above method.
【0004】さらに、焼却飛灰等の排出物を溶融処理し
た場合、その中に含まれていた塩類と重金属のうちの或
る部分が溶融炉内に残留し、溶滓と共に排出される。こ
の際、溶融炉内に残留した重金属の一部が溶融状態の塩
類(溶融塩)中に移行して排出される。このため、この
溶融塩の廃棄処分に際しても、薬剤処理法、酸抽出法等
の方法による無害化処理が行われている。[0004] Further, in the case where the effluent such as incineration fly ash is melt-processed, some of the salts and heavy metals contained therein remain in the melting furnace and are discharged together with the slag. At this time, a part of the heavy metal remaining in the melting furnace is transferred into the molten salt (molten salt) and discharged. Therefore, even when the molten salt is disposed of, a detoxification treatment is performed by a method such as a chemical treatment method or an acid extraction method.
【0005】上記以外の方法により廃棄物焼却施設の排
出物を無害化する技術としては、例えば、特開昭63−
315187号公報に、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、又
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
を行い、重金属を除去する方法が開示されている。[0005] Techniques for detoxifying effluents from waste incineration facilities by methods other than those described above are disclosed, for example, in JP-A-63-163.
Japanese Patent No. 315187 discloses an electrolysis treatment in which a molten salt containing molten salt is directly electrolyzed by an electric melting furnace, or a wet treatment in which a molten salt containing molten salt is washed with water or the like to remove heavy metals. A method for doing so is disclosed.
【0006】又、この他には、溶融塩中の重金属塩化物
を還元し、重金属を金属形態にして分離する方法があ
る。この溶融塩の処理方法は、特開平9−314089
号公報に開示されており、ごみ焼却炉から排出された焼
却灰又は飛灰を溶融炉において溶融処理する際に生成し
た溶融塩浴に還元剤を添加し、溶融塩中に含有されてい
る重金属塩化物を所定温度で還元し、生成した重金属を
溶融塩から分離して回収することを特徴としている。[0006] Another method is to reduce heavy metal chlorides in a molten salt and separate the heavy metals into a metal form. This molten salt treatment method is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-314089.
Patent No. 4,087,086, a reducing agent is added to a molten salt bath generated when melting incineration ash or fly ash discharged from a refuse incinerator in a melting furnace, and heavy metals contained in the molten salt It is characterized in that chlorides are reduced at a predetermined temperature, and heavy metals generated are separated and recovered from molten salts.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記何
れの従来技術についても、問題点がある。飛灰等の焼却
残渣を溶融処理する溶融固化法は焼却残渣の減容化と重
金属の安定化を同時に行うことができ、そのこと自体に
関しては有用な方法であるが、前述のように、その処理
時に、溶融塩や飛灰が発生し、これらの二次排出物を無
害化する処理を行わなくてはならない。このため、溶融
固化法単独では、焼却残渣の無害化処理を完結すること
はできない。However, there is a problem with any of the above prior arts. The melt-solidification method of melting incineration residues such as fly ash can simultaneously reduce the volume of incineration residues and stabilize heavy metals, which is a useful method in itself. During treatment, molten salts and fly ash are generated, and a treatment for detoxifying these secondary emissions must be performed. For this reason, the harmless treatment of the incineration residue cannot be completed by the melt-solidification method alone.
【0008】又、薬剤処理法を採用する場合には、液体
キレート等の高価な薬剤を使用しなくてはならない。[0008] When a chemical treatment method is employed, expensive chemicals such as liquid chelates must be used.
【0009】又、酸抽出法或いはこれに類する方法、例
えば、特開昭63−315187号公報に開示された方
法による場合、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、又、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。In addition, in the case of using an acid extraction method or a method similar thereto, for example, a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-315187, a complicated apparatus is required to perform the electrolysis treatment. In the case of wet treatment, the waste liquid after washing must be rendered harmless, and equipment and treatment for that purpose are required.
【0010】上記の方法に比べ、特開平9−31408
9号公報に開示された方法は、重金属を除去するための
還元剤として廃棄物の缶アルミを使用することができ、
この点については評価できる方法であると思われるが、
この方法を採用した場合、還元剤の利用効率が非常に低
く、多量の還元剤を供給しなければならないと言うこと
が問題になる。Compared with the above method, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-31408
The method disclosed in Japanese Patent No. 9 can use waste can aluminum as a reducing agent for removing heavy metals,
This seems to be a good way to evaluate,
When this method is adopted, there is a problem that the utilization efficiency of the reducing agent is very low, and a large amount of the reducing agent must be supplied.
【0011】特開平9−314089号公報の実施例の
記載にしたがって、10kg/dの処理炉において還元
剤としてアルミ缶0.5kg/dを投入した場合の還元
剤の利用効率を求めた結果は、次のごとくである。According to the description of the embodiment of Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-314089, the result of obtaining the utilization efficiency of a reducing agent when 0.5 kg / d of an aluminum can is charged as a reducing agent in a 10 kg / d processing furnace is as follows. , As follows.
【0012】上記公報の実施例におけるアルミニウムの
供給量は、被処理物1t当り50kgに相当しており、
上記公報の表1に記載されている溶融塩中の重金属含有
量と(1)式〜(5)式の化学反応式に基いて、重金属
と反応して消費されたアルミニウム量を求めた。 重金属含有量 消費Al量 Pb:10.6 kg-Pb/t × (26.98 /207.2) × (2 /3) = 0.9 kg/t Zn:35.8 kg-Zn/t × (26.98 / 65.38) × (2 /3) = 9.8 kg/t Cu: 2.7 kg-Cu/t × (26.98 / 63.55) × (2 /3) = 0.4 kg/t Cd:0.37 kg-Cd/t × (26.98 /112.41) × (2 /3) = 0.06 kg/t Cr:0.19 kg-Cu/t × (26.98 / 52.0) × (2 /3) = 0.1 kg/t 計 11.3 kg/tThe supply amount of aluminum in the embodiment of the above publication corresponds to 50 kg per ton of the material to be treated.
Based on the heavy metal content in the molten salt and the chemical reaction formulas (1) to (5) described in Table 1 of the above publication, the amount of aluminum consumed by reacting with the heavy metal was determined. Heavy metal content Al consumption Pb: 10.6 kg-Pb / t x (26.98 / 207.2) x (2/3) = 0.9 kg / t Zn: 35.8 kg-Zn / t x (26.98 / 65.38) x (2/3 ) = 9.8 kg / t Cu: 2.7 kg-Cu / t x (26.98 / 63.55) x (2/3) = 0.4 kg / t Cd: 0.37 kg-Cd / t x (26.98 / 112.41) x (2/3 ) = 0.06 kg / t Cr: 0.19 kg-Cu / t x (26.98 / 52.0) x (2/3) = 0.1 kg / t Total 11.3 kg / t
【0013】この結果をみると、反応に消費されたアル
ミニウム量は11.3kg/tであり、投入した缶アル
ミのうちで実際に消費されていたのは23%(11.3
÷50×100)だけであったことがわかるこれに対す
る改善案として、還元剤を大量に投入する方法がある
が、この方法は熱的に不利な上、未反応の還元剤の回収
再利用がかなり難しい。According to the results, the amount of aluminum consumed in the reaction was 11.3 kg / t, and 23% (11.3 kg) of the can aluminum charged was actually consumed.
As a remedy to find out that it was only (50 × 100), there is a method of introducing a large amount of a reducing agent. However, this method is disadvantageous in terms of heat and also requires the recovery and reuse of the unreacted reducing agent. Quite difficult.
【0014】本発明は、都市ごみや下水汚泥等の廃棄物
を焼却処理した際に焼却炉から飛散して集塵機で捕集さ
れた焼却飛灰、この焼却飛灰等の焼却残渣を溶融処理し
た際に生成した溶融塩、その溶融時に発生した溶融飛灰
等から重金属を簡単な設備で分離し除去することができ
ると共に、その際に使用する還元剤の利用効率が高い、
廃棄物焼却施設の排出物から重金属を回収する方法を提
供する。According to the present invention, incineration fly ash scattered from an incinerator and collected by a dust collector when waste such as municipal waste and sewage sludge is incinerated, and incineration residues such as this incineration fly ash are melt-processed. Heavy metals can be separated and removed with simple equipment from the molten salt generated at the time, molten fly ash generated at the time of melting, and the use efficiency of the reducing agent used at that time is high,
A method for recovering heavy metals from waste incineration plants is provided.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】上記の課題は次の発明に
より解決される。請求項1の発明は、廃棄物焼却炉から
排出された飛灰、廃棄物焼却残渣を溶融処理した際に生
成した溶融塩、溶融飛灰等のごみ焼却施設の排出物から
重金属を分離し回収する方法において、溶融塩が溶融状
態に保持可能な炉内で、前記廃棄物焼却施設の排出物と
溶融状態の還元剤を接触させ、前記廃棄物焼却施設の排
出物に含まれている重金属塩化物を還元し、生成した重
金属を溶融塩から分離して回収することを特徴としてい
る。The above object is achieved by the following invention. The present invention according to claim 1 separates and collects heavy metals from waste incineration facilities such as fly ash discharged from a waste incinerator, molten salt generated when a waste incineration residue is melted, and molten fly ash. In a furnace capable of holding a molten salt in a molten state, by contacting the discharge from the waste incineration facility with a reducing agent in a molten state, and removing the heavy metal chloride contained in the discharge from the waste incineration facility. It is characterized in that the product is reduced, and the generated heavy metal is separated and recovered from the molten salt.
【0016】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、溶融状態の還元剤を溶融浴として保持し、この溶融
浴を、電磁誘導攪拌、ガスパブリング、機械攪拌の中か
ら選択される攪拌操作のうち少なくとも1種以上の攪拌
操作によって攪拌しながら、その溶融浴にごみ焼却施設
の排出物を装入して接触させることを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the reducing agent in a molten state is held as a molten bath, and the molten bath is selected from electromagnetic induction stirring, gas publishing, and mechanical stirring. It is characterized in that the waste from the refuse incineration facility is charged and brought into contact with the molten bath while stirring by at least one or more of the stirring operations.
【0017】請求項3の発明は、請求項2の発明におい
て、還元剤の溶融浴中に還元性ガスを吹き込み、還元剤
の劣化を防止することを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, a reducing gas is blown into a molten bath of the reducing agent to prevent the reducing agent from deteriorating.
【0018】請求項4の発明は、請求項3の発明におい
て、還元剤の溶融浴中に吹き込む還元性流体が水素又は
炭化水素系化合物を含有する流体であることを特徴とし
ている。According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the reducing fluid blown into the molten bath of the reducing agent is a fluid containing hydrogen or a hydrocarbon compound.
【0019】請求項5の発明は、請求項1の発明におい
て、ごみ焼却施設の排出物が溶融塩である場合、溶融状
態の還元剤をスプレー又は小滴状態にして溶融塩浴に装
入し接触させることを特徴としている。According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, when the waste discharged from the refuse incineration facility is a molten salt, the reducing agent in a molten state is sprayed or dropped and charged into a molten salt bath. It is characterized by contact.
【0020】請求項6の発明は、請求項1〜請求項5の
何れかの発明において、還元剤が重金属よりも卑なる金
属を主成分とするとするものであることを特徴としてい
る。A sixth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to fifth aspects of the present invention, the reducing agent mainly contains a metal which is more noble than a heavy metal.
【0021】請求項7の発明は、請求項6の何れかの発
明において、還元剤が、Ca,Mg,Al,Na,K,
Ti,Zrよりなる金属群のうち少なくとも1種の金属
を還元性成分として含有するものであることを特徴とし
ている。According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the sixth aspects of the present invention, the reducing agent is Ca, Mg, Al, Na, K,
It is characterized by containing at least one kind of metal as a reducing component from a metal group consisting of Ti and Zr.
【0022】請求項8の発明は、請求項1〜請求項7の
何れかの発明において、ごみ焼却施設の排出物と還元剤
を接触させて前記排出物中に含まれている重金属塩化物
を還元する温度が700℃〜1000℃の範囲内である
ことを特徴としている。[0022] The invention of claim 8 is the invention according to any one of claims 1 to 7, wherein the discharge from the incineration plant is brought into contact with a reducing agent to reduce the heavy metal chloride contained in the discharge. The temperature for reduction is in the range of 700 ° C to 1000 ° C.
【0023】請求項9の発明は、請求項1〜請求項8の
何れかの発明において、生成した重金属の回収手段が重
力分離法であることを特徴としている。According to a ninth aspect of the present invention, in any one of the first to eighth aspects of the present invention, the means for recovering the generated heavy metal is a gravity separation method.
【0024】請求項10の発明は、請求項1〜請求項8
の何れかの発明において、生成した重金属の回収手段が
遠心分離法であることを特徴としている。According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the first to eighth aspects.
In any one of the inventions, the means for collecting the generated heavy metal is a centrifugal separation method.
【0025】請求項11の発明は、請求項1〜請求項8
の何れかの発明において、生成した重金属の回収手段が
濾過分離法であることを特徴としている。The invention of claim 11 is the invention of claims 1 to 8
In any one of the inventions, the means for recovering the generated heavy metal is a filtration separation method.
【0026】請求項12の発明は、廃棄物焼却炉から排
出された飛灰、廃棄物焼却残渣を溶融処理した際に生成
した溶融塩、溶融飛灰等の廃棄物焼却施設の排出物から
重金属を分離し回収する方法において、溶融塩が溶融状
態に保持可能な炉内で、前記廃棄物焼却施設の排出物と
還元剤として重金属よりも卑なる金属を含有する溶融物
を接触させ、前記廃棄物焼却施設の排出物に含まれてい
る重金属ハロゲン化物と反応させて重金属と前記卑なる
金属のハロゲン化物を生成させ、生成した重金属を溶融
塩から分離して回収し、気化した前記卑なる金属のハロ
ゲン化物を凝縮させて回収することを特徴としている。According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a method for removing heavy metals from waste incineration facilities such as fly ash discharged from a waste incinerator, molten salt generated when a waste incineration residue is melted, and molten fly ash. In the method of separating and recovering, in a furnace capable of holding a molten salt in a molten state, the waste from the waste incineration plant and a molten material containing a metal less heavy than a heavy metal as a reducing agent, contact the waste, Reacting with heavy metal halides contained in the effluent of a waste incineration plant to produce heavy metals and halides of the base metal, separating and recovering the generated heavy metal from the molten salt, and evaporating the base metal And condensing and recovering the halide.
【0027】本発明は、次のような検討に基づいてなさ
れたものである。前述のように、廃棄物焼却炉やその焼
却残渣を溶融処理する炉から排出される飛灰の主な成分
はNaCl,KCl等の塩類であり、又その中に含まれ
ている重金属は主として塩化物の形態で存在している。
そして、飛灰中の塩類(重金属塩化物を含む)には、融
点が700〜800℃を上回るものは含まれていない
上、飛灰中の塩類は多種類の塩の混合物であるので、そ
の融点は700℃以下である。このため、飛灰を700
℃以上に加熱すれば、その中に含まれている塩類は溶融
状態になる。The present invention has been made based on the following studies. As described above, the main components of fly ash discharged from waste incinerators and furnaces that melt the incineration residues are salts such as NaCl and KCl, and heavy metals contained therein are mainly chloride. It exists in the form of things.
The salts (including heavy metal chlorides) in the fly ash do not include those having a melting point higher than 700 to 800 ° C. In addition, the salts in the fly ash are a mixture of various types of salts. The melting point is below 700 ° C. Therefore, fly ash is reduced to 700
If heated above ℃, the salts contained therein will be in a molten state.
【0028】このようにして、飛灰中の塩類を溶融状態
にすれば、焼却残渣の溶融炉から排出された溶融塩と同
様の方法により、重金属を除去する処理を行うことがで
きる。In this way, if the salts in the fly ash are brought into a molten state, a treatment for removing heavy metals can be performed in the same manner as the molten salt discharged from the melting furnace of the incineration residue.
【0029】このため、本発明者らは、重金属塩化物を
還元して金属形態の重金属を分離する方法を飛灰と溶融
塩の双方の処理に適用するために、まず、特開平9−3
14089号公報に記載の方法の問題点を解消するため
の検討を行った。For this reason, the present inventors first applied a method for reducing heavy metal chlorides to separate heavy metals in the form of metal to the treatment of both fly ash and molten salt.
Studies have been made to solve the problems of the method described in Japanese Patent No. 14089.
【0030】前記従来技術の検討において、特開平9−
314089号公報の方法により溶融塩中の重金属を除
去する処理をした場合、還元剤として添加したアルミニ
ウムの利用効率が低かったのは、投入したアルミニウム
の大部分が未反応のままであったか、或いは酸化してし
まったり、他の物質と反応してロスしていた可能性が高
い。そこで、特開平9−314089号公報には具体的
な炉の容量や滞留時間、つまり反応所要時間に関する記
述が十分記述されているとは言い難い状況であったの
で、本技術の妥当性を確認するために、鋭意実験的研究
を行った結果、次のような知見を得た。In the examination of the prior art, Japanese Patent Application Laid-Open
When the treatment for removing heavy metals in the molten salt by the method disclosed in Japanese Patent No. 314089, the efficiency of utilization of aluminum added as a reducing agent was low because most of the input aluminum remained unreacted or oxidized. It is highly likely that it has been lost due to reaction with other substances. Therefore, it is difficult to say that JP-A-9-314089 does not sufficiently describe the specific furnace capacity and residence time, that is, the time required for the reaction. As a result, the following findings were obtained.
【0031】(1)アルミニウム投入直後には、その表
面に溶融塩の凝固層が形成され、次いで溶融塩浴側から
の熱移動によりアルミニウムが加熱されることによっ
て、アルミニウム−溶融塩の接触面で重金属塩化物の還
元反応が進行するので、この反応に時間がかかる。特に
缶アルミ等の廃棄アルミニウムを使用しようとした場
合、概ねその表面に塗装剤や酸化皮膜層或いはそれらの
残さの存在により、還元反応が阻害され、遅滞される。(1) Immediately after the introduction of aluminum, a solidified layer of a molten salt is formed on the surface thereof, and then the aluminum is heated by heat transfer from the molten salt bath side, so that the aluminum-molten salt contact surface is formed. Since the reduction reaction of the heavy metal chloride proceeds, this reaction takes time. Particularly, when waste aluminum such as aluminum can is used, the reduction reaction is hindered and delayed due to the presence of a coating agent, an oxide film layer, or a residue thereof on the surface thereof.
【0032】(2)アルミニウム−溶融塩の接触面で重
金属塩化物が還元されると、アルミニウム表面に微細な
重金属粒子が残留するため、アルミニウムの表面が重金
属で被毒された状態(還元剤として働かなくなる状態)
となり、還元剤の利用効率が低い状態になることが余儀
なくされる。(2) When heavy metal chloride is reduced on the contact surface of aluminum-molten salt, fine heavy metal particles remain on the aluminum surface, and the aluminum surface is poisoned with heavy metal (as a reducing agent). State of not working)
Therefore, it is inevitable that the use efficiency of the reducing agent becomes low.
【0033】上記の問題点をさらに詳細に検討すると、
上記従来技術の問題点として取り上げられた、投入され
たアルミニウムが還元反応を開始するまでに加熱時間
(待ち時間)を要すること、アルミニウム表面の塗装被
膜や酸化被膜により反応の進行が阻害されること、アル
ミニウム表面の被毒により反応の進行が阻害されるこ
と、は還元剤として固体のアルミニウムを使用した場合
に発生する特有の問題点である。Considering the above problems in more detail,
Heating time (waiting time) required for the input aluminum to start the reduction reaction, which was taken up as a problem of the above prior art, and that the progress of the reaction is hindered by a coating film or an oxide film on the aluminum surface. The fact that poisoning of the aluminum surface inhibits the progress of the reaction is a particular problem that occurs when solid aluminum is used as a reducing agent.
【0034】この検討結果に基づいて、本発明において
は、上記のような問題が発生しないようにするために、
還元剤であるアルミニウムを溶融状態にし、この溶融ア
ルミニウムと溶融塩を接触させる処理を行う。溶融状態
のアルミニウムと溶融塩を接触させれば、直ちに重金属
塩化物の還元反応が開始されるので、処理時間が短縮さ
れる。Based on the results of this study, in the present invention, in order to prevent the above-mentioned problem from occurring,
A process of bringing aluminum as a reducing agent into a molten state and bringing the molten aluminum into contact with a molten salt is performed. If the molten aluminum is brought into contact with the molten salt, the reduction reaction of the heavy metal chloride is immediately started, so that the processing time is reduced.
【0035】さらに、溶融状態のアルミニウムと溶融塩
が収容されている容器内を攪拌しながら反応させれば、
両者の混合、分散が良好になり、重金属塩化物の還元反
応が一層促進される。Further, if the reaction is carried out while stirring the inside of the container containing the molten aluminum and the molten salt,
The mixing and dispersion of the two are improved, and the reduction reaction of the heavy metal chloride is further promoted.
【0036】なお、還元剤が固体アルミニウムの場合、
還元反応によって生成した重金属が微粒子状で固体アル
ミニウム表面に付着した状態となるため、重金属の分離
回収が大変難しい。本発明では、アルミニウムが溶融状
態であるので、溶融塩との界面で生成した重金属の微粒
子が攪拌等の操作による溶融アルミニウムの流動に伴っ
て移動し、炉底にはき寄せられて集められるので、重金
属の分離が容易である。When the reducing agent is solid aluminum,
Since the heavy metal produced by the reduction reaction is in the form of fine particles attached to the surface of the solid aluminum, it is very difficult to separate and collect the heavy metal. In the present invention, since aluminum is in a molten state, fine particles of heavy metal generated at the interface with the molten salt move with the flow of molten aluminum by an operation such as stirring, and are collected by being gathered at the furnace bottom. And easy separation of heavy metals.
【0037】[0037]
【発明の実施の形態】溶融塩中には、重金属がPbCl
2 ,ZnCl2 ,CuCl,CdCl2 ,CrCl3 等
の塩化物の形態で含まれている。これらの重金属塩化物
に還元剤としてアルミニウムを添加すると、700℃〜
1000℃の範囲内の温度で、下記の(1)式〜(5)
式の反応が容易・迅速かつ効率的に進行して重金属塩化
物か還元され、重金属と重金属の塩化物が生成する。 3PbCl2 +2Al=3Pb+2AlCl3 ・・・(1) 3ZnCl2 +2Al=3Zn+2AlCl3 ・・・(2) 3CuCl+Al=3Cu+AlCl3 ・・・(3) 3CdCl2 +2Al=3Cd+2AlCl3 ・・・(4) CrCl3 +Al=Cr+AlCl3 ・・・(5)BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In a molten salt, a heavy metal contains PbCl.
2 , contained in the form of chlorides such as ZnCl 2 , CuCl, CdCl 2 and CrCl 3 . When aluminum is added as a reducing agent to these heavy metal chlorides, 700 ° C.
At a temperature within the range of 1000 ° C., the following formulas (1) to (5)
The reaction of the formula proceeds easily, quickly and efficiently, and the heavy metal chloride is reduced to produce a heavy metal and a heavy metal chloride. 3PbCl 2 + 2Al = 3Pb + 2AlCl 3 (1) 3ZnCl 2 + 2Al = 3Zn + 2AlCl 3 (2) 3CuCl + Al = 3Cu + AlCl 3 (3) 3CdCl 2 + 2Al = 3Cd + 2AlCl 3 (4) CrCl 3 + Al = Cr + AlCl 3 ... (5)
【0038】上述のようにして生成した重金属は、Na
Cl,KCl,CaCl2 からなる溶融塩には溶け込ま
ないので、溶融塩から遊離する。このため、重金属だけ
を溶融塩中から容易に分離し回収することができる。The heavy metal produced as described above is Na
Since it does not dissolve in the molten salt composed of Cl, KCl and CaCl 2 , it is released from the molten salt. Therefore, only heavy metals can be easily separated and recovered from the molten salt.
【0039】なお、還元剤としては、Alの他に、C
a,Mg,Al,K等の重金属よりも卑なる金属を使用
することができる。As the reducing agent, in addition to Al, C
Metals lower than heavy metals such as a, Mg, Al and K can be used.
【0040】上記還元剤と重金属塩化物の反応は、70
0℃〜1000℃の範囲内の温度で行うことが必要であ
る。700℃未満では、溶融しない塩化物があり、又、
1000℃を超えると塩化物の気化が激しくなるので、
何れの場合にも、正常な還元反応が行われない。The reaction between the reducing agent and the heavy metal chloride is 70
It is necessary to perform at a temperature in the range of 0 ° C to 1000 ° C. Below 700 ° C, there are chlorides that do not melt,
If the temperature exceeds 1000 ° C., chloride vaporization becomes intense.
In either case, a normal reduction reaction is not performed.
【0041】生成した重金属の分離回収は、容器中にお
いて重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、ろ膜によりろ過す
るろ過分離法等によって容易に行うことができ、回収さ
れた重金属を有効に再利用することができる。The produced heavy metal can be easily separated and recovered by a gravity separation method in which the heavy metal is settled and separated by gravity in a vessel, a centrifugal separation method in which the heavy metal is separated by a centrifugal separator, a filtration separation method in which filtration is performed by a filtration membrane, or the like. And the recovered heavy metal can be effectively reused.
【0042】又、上記の反応によって生成し、高温での
処理中に気化した塩化アルミニウム等の重金属塩化物
は、凝縮させて回収することができる。Further, heavy metal chlorides such as aluminum chloride generated by the above reaction and vaporized during the treatment at a high temperature can be recovered by condensation.
【0043】図1は、本発明で使用する装置の一例を示
す概略の縦断面図である。10は溶融塩を収容してその
中に含まれている重金属塩化物を還元する反応を行わせ
るための電気炉である。又、20はアルミニウムの溶解
槽である。図中、30は溶融塩、31は溶融状態の重金
属、32は溶融アルミニウム、33はスカムを示す。FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of the apparatus used in the present invention. Reference numeral 10 denotes an electric furnace for accommodating a molten salt and performing a reaction for reducing heavy metal chlorides contained therein. Reference numeral 20 denotes an aluminum melting tank. In the figure, 30 is a molten salt, 31 is a heavy metal in a molten state, 32 is molten aluminum, and 33 is scum.
【0044】電気炉10は内壁が炭素質煉瓦によって構
成され、蓋11を取り外して溶融塩30を装入する構造
になっている。そして、電気炉10の側部にはヒータ
ー、誘導コイル等を有する外熱式の加熱装置が設けられ
ており、装入物を溶融状態の高温に保持できるようにな
っている。電気炉10の頂部には溶融アルミニウムの供
給口12が設けられており、ここから、小流量の溶融ア
ルミニウムを溶融塩中へ突き刺すようにスプレー状に流
入させたり、或いは或る程度の落差がある位置から小滴
状態の溶融アルミニウムを落下させて溶融塩中へ流入さ
せる。The electric furnace 10 has a structure in which the inner wall is made of carbonaceous brick, the lid 11 is removed, and the molten salt 30 is charged. An external heating device having a heater, an induction coil, and the like is provided on a side portion of the electric furnace 10 so that the charge can be maintained at a high temperature in a molten state. The top of the electric furnace 10 is provided with a supply port 12 for molten aluminum from which a small flow of molten aluminum is sprayed in such a manner as to pierce the molten salt, or has a certain head. Dropped molten aluminum is dropped from the position and flows into the molten salt.
【0045】又、炉底には還元反応によって生成した溶
融状態の重金属を排出する重金属排出口14が設けられ
ている。炉内で溶融物が高温に保持されている間に気化
した塩化アルミニウム等のガスはガス排出口13から排
出されて凝縮装置21へ導入され、回収される。この凝
縮装置21は、冷却板式でも、四塩化炭素等の高温で安
定な化合物を用いるものであってもよい。The furnace bottom is provided with a heavy metal discharge port 14 for discharging the heavy metal in a molten state generated by the reduction reaction. A gas such as aluminum chloride vaporized while the melt is kept at a high temperature in the furnace is discharged from the gas outlet 13 and introduced into the condenser 21 to be collected. The condenser 21 may be a cooling plate type or a type using a compound stable at high temperature such as carbon tetrachloride.
【0046】なお、この装置において、電気炉の炉底か
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。In this apparatus, an inert gas such as argon gas is blown from the bottom of the electric furnace to activate the contact between the heavy metal chloride and the reducing agent so that the two can be actively reacted. You may.
【0047】上記の構成による装置を使用して重金属を
含む溶融塩を処理する場合、溶融塩を装入して所定温度
に保持しておき、この溶融塩中へスカムを取り除いた溶
融アルミニウムを流入させることによって、溶融塩と溶
融アルミニウムを接触させる。流入した溶融アルミニウ
ムは小滴になって分散し、溶融塩中を沈降して行くが、
このアルミニウムは既に高温状態になっているものであ
るので、溶融塩と接触すると同時に重金属塩化物との反
応が開始される。このため、重金属の除去処理が短時間
で終了する。そして、重金属塩化物とアルミニウムの反
応によって生成した重金属はアルミニウムと同様に溶融
状態で炉底に堆積する。When treating a molten salt containing heavy metals using the apparatus having the above-described configuration, the molten salt is charged and maintained at a predetermined temperature, and molten aluminum from which scum has been removed is introduced into the molten salt. Thereby, the molten salt is brought into contact with the molten aluminum. The flowing molten aluminum is dispersed as small droplets and settles in the molten salt,
Since this aluminum is already in a high temperature state, it reacts with the heavy metal chloride at the same time as coming into contact with the molten salt. For this reason, the heavy metal removal processing is completed in a short time. Then, the heavy metal generated by the reaction between the heavy metal chloride and aluminum is deposited on the furnace bottom in a molten state like aluminum.
【0048】上記還元反応終了後、蓋を外して電気炉1
0を傾動させ、重金属が除去された溶融塩だけを排出す
る。次いで、再び、溶融塩を装入し、上記の操作を行っ
て重金属を除去する処理を繰り返して実施する。このよ
うにして、ある程度の量の重金属が炉底に堆積した段階
で、この重金属を重金属排出口14から炉外へ排出し回
収する。After the completion of the above reduction reaction, the lid was removed and the electric furnace 1 was removed.
Tilt 0 to discharge only the molten salt from which heavy metals have been removed. Next, the process of charging the molten salt again and performing the above operation to remove heavy metals is repeatedly performed. In this manner, when a certain amount of heavy metal is deposited on the furnace bottom, the heavy metal is discharged from the heavy metal outlet 14 to the outside of the furnace and collected.
【0049】図2は、本発明で使用する装置の他の例を
示す概略の縦断面図である。図2において、図1と同じ
部分については、同一の符号を付し説明を省略する。こ
の装置は、図1の装置とは異なり、炉内に収容されてい
る溶融アルミニウムの上に溶融塩又は飛灰を装入して接
触させることができるようになっている。FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing another example of the apparatus used in the present invention. In FIG. 2, the same parts as those in FIG. This apparatus differs from the apparatus shown in FIG. 1 in that molten salt or fly ash can be charged and brought into contact with molten aluminum contained in a furnace.
【0050】この装置においては、電気炉10には波誘
導コイル16が設けられている。このため、誘導攪拌に
よる湯面の盛上り、溶融塩30と溶融アルミニウム32
の界面の更新、及び物質移動促進効果により、溶融アル
ミニウムによる重金属塩化物の還元が促進されるので、
重金属の除去時間が大幅に短縮される。さらに、誘導攪
拌による溶融アルミニウム浴の流動により、溶融塩と溶
融アルミニウムの界面で生成した重金属の微粒子は、炉
の中央部から炉壁側へ移動し、次いで炉底部へ集められ
る。このため、炉底部に重金属の溶融塊が形成されるの
で、溶融塩と溶融アルミニウムの分離、及び溶融アルミ
ニウムと重金属の分離を非常に容易かつ効率的に行なう
ことができる。In this apparatus, the electric furnace 10 is provided with a wave induction coil 16. Therefore, the molten metal rises due to induction stirring, and the molten salt 30 and the molten aluminum 32 rise.
The renewal of the interface of and the effect of promoting mass transfer promotes the reduction of heavy metal chlorides by molten aluminum,
Heavy metal removal time is greatly reduced. Further, due to the flow of the molten aluminum bath by the induction stirring, the fine particles of heavy metal generated at the interface between the molten salt and the molten aluminum move from the central part of the furnace to the furnace wall side, and are then collected at the furnace bottom. For this reason, since a molten lump of heavy metal is formed at the bottom of the furnace, separation of molten salt and molten aluminum, and separation of molten aluminum and heavy metal can be performed very easily and efficiently.
【0051】なお、図2の装置においては、炉内の溶融
物を攪拌する手段として、誘導コイル16が設けられて
いるが、本発明においては、溶融物を攪拌する手段が電
磁誘導攪拌に限定されるものではなく、不活性ガス或い
は還元性ガス等の吹き込みによるパブリング、攪拌翼な
どによる機械攪拌等であってもよい。In the apparatus shown in FIG. 2, an induction coil 16 is provided as a means for stirring the melt in the furnace. However, in the present invention, the means for stirring the melt is limited to electromagnetic induction stirring. Instead, publishing by blowing an inert gas or a reducing gas or the like, mechanical stirring by a stirring blade or the like may be used.
【0052】図2の構成による装置を使用して重金属を
含む溶融塩を処理する場合、缶アルミ等のアルミニウム
源を電気炉10へ装入し、誘導コイル或いは予熱溶解用
バーナーにより加熱して溶融させる。次いで、表面にス
カム等の不純物が浮いていた場合には、それを除去した
後、その上に溶融塩又は飛灰を装入する。飛灰を装入し
た場合、飛灰は誘導攪拌による作用により、速やかに溶
融して溶融塩となる。そして、誘導攪拌による作用によ
って、溶融アルミニウムと溶融塩の接触が効率よく行わ
れ、重金属塩化物とアルミニウムの反応が迅速に進行す
る。When treating molten salts containing heavy metals using the apparatus having the configuration shown in FIG. 2, an aluminum source such as aluminum can is charged into the electric furnace 10 and heated by an induction coil or a preheating melting burner to melt the molten salt. Let it. Next, if impurities such as scum float on the surface, after removing them, a molten salt or fly ash is charged thereon. When fly ash is charged, the fly ash quickly melts to a molten salt by the action of induction stirring. The contact between the molten aluminum and the molten salt is efficiently performed by the action of the induction stirring, and the reaction between the heavy metal chloride and the aluminum proceeds rapidly.
【0053】図3は、本発明で使用する装置のさらに他
の例を示す概略の縦断面図である。図3において、図2
と同じ部分については、同一の符号を付し説明を省略す
る。この装置においては、炉底部にガス吹き込みノズル
17が設けられている。このガス吹き込みノズル17か
ら、水素ガス或いは炭化水素系化合物を含むガスが吹き
込まれる。水素等の還元性ガスを吹き込んだ場合には、
溶融アルミニウムの劣化が防止され、還元剤としての活
性が維持されると共に、アルミニウムの原単位が低減さ
れる。FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view showing still another example of the device used in the present invention. In FIG. 3, FIG.
The same parts as those described above are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. In this apparatus, a gas blowing nozzle 17 is provided at the bottom of the furnace. A gas containing hydrogen gas or a hydrocarbon compound is blown from the gas blowing nozzle 17. When a reducing gas such as hydrogen is blown,
The deterioration of the molten aluminum is prevented, the activity as a reducing agent is maintained, and the basic unit of aluminum is reduced.
【0054】[0054]
【実施例1】図1と同様の構成による試験装置を使用
し、ごみ焼却残渣を溶融処理した際に生成した溶融塩か
ら重金属を除去する処理を行った。試験装置は100k
g/dayの処理能力を有するものを使用し、処理した
溶融塩は表1に示す量の重金属を含有するものであっ
た。EXAMPLE 1 Using a test apparatus having the same configuration as that of FIG. 1, a treatment for removing heavy metals from a molten salt generated when a waste incineration residue was melt-processed was performed. 100k test equipment
A molten salt having a processing capacity of g / day was used, and the molten salt processed contained heavy metals in the amounts shown in Table 1.
【0055】[0055]
【表1】 [Table 1]
【0056】上記の溶融塩を試験装置の電気炉へ装入
し、これを850℃に加熱した。又、缶アルミをアルミ
ニウム溶解槽へ装入して溶融させた。そして、この溶融
アルミニウムを溶融塩上へ滴下し、溶融塩中の重金属塩
化物を還元させた。還元処理後、生成した重金属を沈降
させてから採取した溶融塩の重金属濃度は表2に示す。
なお、この表に記載されている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値である。The above molten salt was charged into an electric furnace of a test apparatus and heated to 850 ° C. Further, can aluminum was charged into an aluminum melting tank and melted. Then, the molten aluminum was dropped on the molten salt to reduce heavy metal chloride in the molten salt. Table 2 shows the heavy metal concentration of the molten salt collected after the generated heavy metal was precipitated after the reduction treatment.
Note that the heavy metal concentration in the molten salt described in this table is a value that sufficiently conforms to the landfill standard value.
【0057】[0057]
【表2】 [Table 2]
【0058】[0058]
【実施例2】図2と同様の構成による試験装置を使用
し、ごみ焼却残渣を溶融処理した際に生成した溶融塩か
ら重金属を除去する処理を行った。試験装置は100k
g/dayの処理能力を有するものを使用し、処理温度
は850℃にした。処理した溶融塩は表1に示す量の重
金属を含有するものであった。Example 2 Using a test apparatus having the same configuration as that shown in FIG. 2, a treatment for removing heavy metals from a molten salt generated when a waste incineration residue was melted was performed. 100k test equipment
A material having a processing capacity of g / day was used, and the processing temperature was 850 ° C. The treated molten salt contained the amount of heavy metal shown in Table 1.
【0059】あらかじめ、缶アルミを電気炉へ装入し、
誘導加熱により溶解して炉内に溶融アルミニウム浴を調
製した。そして、その表面に生成したスカムを除去した
後、その溶融アルミニウム浴の上に溶融塩を装入して溶
融アルミニウムと接触させた。炉内における溶融塩とア
ルミニウムの重量比が、溶融塩1トン当たりアルミニウ
ム200kg〜2トン程度の割合になるようにした。In advance, can aluminum is charged into an electric furnace,
Melting was performed by induction heating to prepare a molten aluminum bath in the furnace. Then, after removing the scum generated on the surface, a molten salt was charged on the molten aluminum bath and brought into contact with the molten aluminum. The weight ratio of molten salt to aluminum in the furnace was set to be about 200 kg to 2 tons of aluminum per ton of molten salt.
【0060】消費されるアルミニウムは上記アルミニウ
ム装入量の1/5以下であるが、炉内に大量の溶融アル
ミニウムの保持により処理末期まで操業状況・反応効率
を維持することができた。適当なタイミングで消費され
たアルミニウム相当分を固体アルミニウムとして装入し
てこの量バランスを保つようにした。Although the amount of aluminum consumed is 1/5 or less of the aluminum charge, the operation status and reaction efficiency could be maintained until the end of treatment by holding a large amount of molten aluminum in the furnace. The aluminum equivalent consumed at the appropriate timing was charged as solid aluminum to maintain this amount balance.
【0061】又、誘導攪拌を継続して行い、溶融塩中の
重金属塩化物を還元させる反応を促進させた。そして、
溶融塩中の重金属濃度が実施例1の場合と同じ程度にな
るまで、処理を継続した。このときの処理時間は実施例
1の場合の約1/3に短縮された。この所用処理時間の
短縮は、溶融アルミニウム浴の攪拌による効果の出現で
あるものと考えられる。還元処理後、生成した重金属を
沈降させてから採取した溶融塩の重金属濃度は表2に示
す。Further, induction stirring was continued to accelerate the reaction for reducing heavy metal chlorides in the molten salt. And
The process was continued until the concentration of heavy metals in the molten salt was about the same as in Example 1. The processing time at this time was reduced to about 1/3 of that of the first embodiment. It is considered that the reduction in the required treatment time is due to the appearance of the effect of stirring the molten aluminum bath. Table 2 shows the heavy metal concentration of the molten salt collected after the generated heavy metal was precipitated after the reduction treatment.
【0062】[0062]
【実施例3】図3と同様の構成による試験装置を使用
し、ごみ焼却残渣を溶融処理した際に生成した溶融塩か
ら重金属を除去する処理を行った。試験装置は100k
g/dayの処理能力を有するものを使用し、処理温度
は850℃にした。処理した溶融塩は表1に示す量の重
金属を含有するものであった。炉内における溶融塩とア
ルミニウムの重量比が、溶融塩1トン当たりアルミニウ
ム1トン程度の38kgの割合になるようにした。Embodiment 3 Using a test apparatus having the same configuration as that shown in FIG. 3, a treatment for removing heavy metals from a molten salt generated when a waste incineration residue is melt-processed was performed. 100k test equipment
A material having a processing capacity of g / day was used, and the processing temperature was 850 ° C. The treated molten salt contained the amount of heavy metal shown in Table 1. The weight ratio of molten salt to aluminum in the furnace was set to be about 38 kg of about 1 ton of aluminum per 1 ton of molten salt.
【0063】この試験においては、ガス吹き込みノズル
から水素ガスを吹き込みながら、溶融アルミニウム浴の
攪拌を行い、溶融塩中の重金属濃度が実施例1の場合と
同じ程度になるまで、処理を継続した。このときの処理
時間は実施例1の場合の約1/5に短縮された。この所
用処理時間の短縮は、水素ガスの吹き込みによって、溶
融アルミニウムの活性が常に維持され、重金属塩化物と
アルミニウムの反応が速やかに行われたものと考えられ
る。還元処理後、生成した重金属を沈降させてから採取
した溶融塩の重金属濃度は表2に示す。In this test, the molten aluminum bath was stirred while blowing hydrogen gas from a gas blowing nozzle, and the treatment was continued until the concentration of heavy metals in the molten salt was about the same as in Example 1. The processing time at this time was reduced to about 1/5 of the case of the first embodiment. It is considered that the reduction in the required treatment time was due to the fact that the activity of the molten aluminum was always maintained and the reaction between the heavy metal chloride and the aluminum was promptly performed by blowing the hydrogen gas. Table 2 shows the heavy metal concentration of the molten salt collected after the generated heavy metal was precipitated after the reduction treatment.
【0064】[0064]
【比較例】表1に示す量の重金属を含有する溶融塩を8
50℃に保持し、その中に、溶融塩1トン当たり500
kgの割合で缶アルミをそのままの状態で装入し、重金
属を除去する処理を行った。この処理は溶融塩中の重金
属濃度が実施例1の場合と同じ程度になるまで継続し
た。還元処理後の溶融塩中の重金属濃度は表2に示す。Comparative Example A molten salt containing heavy metals in the amounts shown in
The temperature is maintained at 50 ° C., in which 500 tons of molten salt
At a rate of kg, can aluminum was charged as it was and a treatment for removing heavy metals was performed. This process was continued until the concentration of heavy metals in the molten salt was about the same as in Example 1. Table 2 shows the concentration of heavy metals in the molten salt after the reduction treatment.
【0065】このときの処理時間は実施例1の場合の
2.5倍であった。又、アルミニウムの原単位は実施例
1の場合の10倍であった。The processing time at this time was 2.5 times that of the first embodiment. In addition, the basic unit of aluminum was 10 times that of Example 1.
【0066】上記実施例と比較例の結果を比較すれば明
らかなように、本発明の方法によって溶融塩を処理すれ
ば、還元剤であるアルミニウムの供給量が大幅に節減さ
れる上に、処理時間が著しく短縮されるので、溶融塩中
から重金属を極めて高い効率で分離し回収することがで
きる。As is clear from the comparison between the results of the above Examples and Comparative Examples, when the molten salt is treated by the method of the present invention, the supply amount of aluminum as a reducing agent is greatly reduced, and the treatment amount is reduced. Since the time is remarkably shortened, heavy metals can be separated and recovered from the molten salt with extremely high efficiency.
【0067】[0067]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、都
市ごみや下水汚泥等の廃棄物を焼却処理した際に、焼却
炉から飛散して集塵機で捕集された焼却飛灰、この焼却
飛灰等の焼却残渣を溶融処理した際に生成した溶融塩、
その溶融時に発生した溶融飛灰等の廃棄物焼却施設から
の排出物から、Pb,Zn,Cu,Cd,Cr等の重金
属類を、簡単な設備で容易に分離し回収することができ
る。As described above, according to the present invention, when waste such as municipal solid waste and sewage sludge is incinerated, the incinerated fly ash scattered from the incinerator and collected by the dust collector is provided. Molten salt generated when melting incineration residues such as incineration fly ash,
Heavy metals, such as Pb, Zn, Cu, Cd, and Cr, can be easily separated and recovered from the waste discharged from the waste incineration facility, such as the fly ash generated during the melting, with simple equipment.
【0068】又、重金属類を除去する際に使用する還元
剤の供給量が大幅に節減される上に、処理時間が著しく
短縮されるので、溶融塩中から重金属を極めて高い効率
で分離し回収することができる。Further, the supply amount of the reducing agent used for removing heavy metals is greatly reduced, and the processing time is significantly shortened. Therefore, heavy metals can be separated and recovered from the molten salt with extremely high efficiency. can do.
【図1】本発明で使用する装置の一例を示す概略の縦断
面図である。FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of an apparatus used in the present invention.
【図2】本発明で使用する装置の他の例を示す概略の縦
断面図である。FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing another example of the device used in the present invention.
【図3】本発明で使用する装置のさらに他の例を示す概
略の縦断面図である。FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view showing still another example of the device used in the present invention.
10 電気炉 11 蓋 12 溶融アルミニウムの供給口 13 ガス排出口 14 重金属排出口 15 溶融塩又は飛灰の装入口 16 誘導コイル 17 ガス吹き込みノズル 20 アルミニウムの溶解槽 21 凝縮装置 30 溶融塩 31 溶融状態の重金属 32 溶融アルミニウム 33 スカム Reference Signs List 10 electric furnace 11 lid 12 supply port of molten aluminum 13 gas discharge port 14 heavy metal discharge port 15 inlet of molten salt or fly ash 16 induction coil 17 gas injection nozzle 20 aluminum melting tank 21 condensing device 30 molten salt 31 in molten state Heavy metal 32 Molten aluminum 33 Scum
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C22B 7/02 C22B 9/02 7/04 9/05 9/02 B09B 3/00 303L // C22B 9/05 ZAB 303Z 304G 304Z (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 品川 拓也 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 山本 浩 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 Fターム(参考) 4D004 AA16 AA37 AB03 AC04 BA05 CA29 CA37 CB04 CB33 CC01 CC11 CC15 DA06 4K001 BA12 BA14 CA02 DA05 DA06 DA07 DA08 EA03 HA02 HA03 HA06 HA07 HA09 HA11 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C22B 7/02 C22B 9/02 7/04 9/05 9/02 B09B 3/00 303L // C22B 9 / 05 ZAB 303Z 304G 304Z (72) Inventor Keisuke Nakahara 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Takuya Shinagawa 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Yamamoto 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term (reference) 4D004 AA16 AA37 AB03 AC04 BA05 CA29 CA37 CB04 CB33 CC01 CC11 CC15 DA06 4K001 BA12 BA14 CA02 DA05 DA06 DA07 DA08 EA03 HA02 HA03 HA06 HA07 HA09 HA11
Claims (12)
物焼却残渣を溶融処理した際に生成した溶融塩、溶融飛
灰等のごみ焼却施設の排出物から重金属を分離し回収す
る方法において、溶融塩が溶融状態に保持可能な炉内
で、前記廃棄物焼却施設の排出物と溶融状態の還元剤を
接触させ、前記廃棄物焼却施設の排出物に含まれている
重金属塩化物を還元し、生成した重金属を溶融塩から分
離して回収することを特徴とする廃棄物焼却施設の排出
物から重金属を回収する方法。1. A method for separating and recovering heavy metals from waste incineration facilities, such as fly ash discharged from a waste incinerator, molten salt, and molten fly ash generated when a waste incineration residue is melt-processed. In, in a furnace in which the molten salt can be maintained in a molten state, the discharge of the waste incineration facility and the reducing agent in a molten state are brought into contact, and the heavy metal chloride contained in the discharge of the waste incineration facility is removed. A method for recovering heavy metals from effluent from a waste incineration plant, comprising separating and recovering heavy metals generated by reduction from molten salt.
し、この溶融浴を、電磁誘導攪拌、ガスパブリング、機
械攪拌の中から選択される攪拌操作のうち少なくとも1
種以上の攪拌操作によって攪拌しながら、その溶融浴に
ごみ焼却施設の排出物を装入して接触させる、請求項1
の方法。2. A molten reducing agent is held as a molten bath, and the molten bath is subjected to at least one stirring operation selected from electromagnetic induction stirring, gas publishing, and mechanical stirring.
The effluent of a refuse incineration plant is charged and brought into contact with the molten bath while stirring by more than one kind of stirring operation.
the method of.
み、還元剤の劣化を防止する、請求項2の方法。3. The method according to claim 2, wherein a reducing gas is blown into the molten bath of the reducing agent to prevent the reducing agent from deteriorating.
が水素又は炭化水素系化合物を含有する流体である、請
求項3の方法。4. The method according to claim 3, wherein the reducing fluid blown into the molten bath of the reducing agent is a fluid containing hydrogen or a hydrocarbon compound.
合、溶融状態の還元剤をスプレー又は小滴状態にして溶
融塩浴に装入し接触させる、請求項1の方法。5. The method according to claim 1, wherein when the effluent from the refuse incineration facility is a molten salt, the reducing agent in a molten state is sprayed or dropped into a molten salt bath and brought into contact therewith.
分とするとするものであることを特徴とする請求項1〜
請求項5の何れかに記載の溶融塩の処理方法。6. The method according to claim 1, wherein the reducing agent is mainly composed of a metal which is lower than a heavy metal.
A method for treating a molten salt according to claim 5.
K,Ti,Zrよりなる金属群のうち少なくとも1種の
金属を還元性成分として含有するものであることを特徴
とする請求項6の何れかに記載の溶融塩の処理方法。7. The method according to claim 7, wherein the reducing agent is Ca, Mg, Al, Na,
7. The method for treating a molten salt according to claim 6, wherein at least one metal selected from the group consisting of K, Ti, and Zr is contained as a reducing component.
せて前記排出物中に含まれている重金属塩化物を還元す
る温度が700℃〜1000℃の範囲内である、請求項
1〜請求項7の方法。8. The temperature at which the effluent of a refuse incineration plant is brought into contact with a reducing agent to reduce heavy metal chlorides contained in the effluent is in the range of 700 ° C. to 1000 ° C. The method of claim 7.
である、請求項1〜請求項8の方法。9. The method according to claim 1, wherein the means for collecting the generated heavy metal is a gravity separation method.
法である、請求項1〜請求項8の方法。10. The method according to claim 1, wherein the means for collecting the generated heavy metal is a centrifugal separation method.
法である、請求項1〜請求項8の方法。11. The method according to claim 1, wherein the means for recovering the generated heavy metal is a filtration separation method.
棄物焼却残渣を溶融処理した際に生成した溶融塩、溶融
飛灰等の廃棄物焼却施設の排出物から重金属を分離し回
収する方法において、溶融塩が溶融状態に保持可能な炉
内で、前記廃棄物焼却施設の排出物と還元剤として重金
属よりも卑なる金属を含有する溶融物を接触させ、前記
廃棄物焼却施設の排出物に含まれている重金属ハロゲン
化物と反応させて重金属と前記卑なる金属のハロゲン化
物を生成させ、生成した重金属を溶融塩から分離して回
収し、気化した前記卑なる金属のハロゲン化物を凝縮さ
せて回収することを特徴とする廃棄物焼却施設の排出物
から重金属を回収する方法。12. Heavy metals are separated and recovered from waste incineration facilities, such as fly ash discharged from a waste incinerator, molten salt, and molten fly ash generated when a waste incineration residue is melt-processed. In a method, in a furnace in which a molten salt can be maintained in a molten state, an effluent of the waste incineration plant is brought into contact with a melt containing a metal which is lower than heavy metal as a reducing agent, and the waste incineration plant is discharged. Reacts with the heavy metal halide contained in the product to produce a heavy metal and a halide of the base metal, separates and recovers the generated heavy metal from the molten salt, and condenses the vaporized base metal halide. A method for recovering heavy metals from the effluent of a waste incineration facility, wherein the heavy metal is recovered.
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- 2000-02-29 JP JP2000054527A patent/JP2001239231A/en active Pending
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