JP2002239553A - 飛灰からの重金属の電気化学的回収方法 - Google Patents
飛灰からの重金属の電気化学的回収方法Info
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 飛灰をｐＨ１２以上の水溶液で抽出して
鉛と亜鉛を含む抽出液を得る。この抽出液の電気分解を
行い、この前段電気分解において陰極電位を徐々にもし
くは段階的に負の方向に変化させることにより陰極に鉛
と亜鉛を分別して電解析出させる。その後、上記抽出で
残った残査をｐＨ１〜５の水溶液で抽出して銅とカドミ
ウムを含む抽出液を得る。この抽出液の電気分解を行
い、この後段電気分解において陰極電位を徐々にもしく
は段階的に負の方向に変化させることにより陰極に銅と
カドミウムを分別して電解析出させる。 【効果】 鉛の抽出にｐＨ１２以上の水溶液を使用する
ために、抽出液には銅が含まれず、前段電気分解で析出
した鉛は銅を含まない。こうして高純度の鉛金属を得る
ことができる。
鉛と亜鉛を含む抽出液を得る。この抽出液の電気分解を
行い、この前段電気分解において陰極電位を徐々にもし
くは段階的に負の方向に変化させることにより陰極に鉛
と亜鉛を分別して電解析出させる。その後、上記抽出で
残った残査をｐＨ１〜５の水溶液で抽出して銅とカドミ
ウムを含む抽出液を得る。この抽出液の電気分解を行
い、この後段電気分解において陰極電位を徐々にもしく
は段階的に負の方向に変化させることにより陰極に銅と
カドミウムを分別して電解析出させる。 【効果】 鉛の抽出にｐＨ１２以上の水溶液を使用する
ために、抽出液には銅が含まれず、前段電気分解で析出
した鉛は銅を含まない。こうして高純度の鉛金属を得る
ことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物の再資源化
技術として焼却飛灰、溶融飛灰から金属類、とりわけ
銅、鉛、カドミウム、亜鉛等の有害な金属類を電気化学
的に回収する方法に関する。通常、廃自動車、廃家電製
品などはシュレッダーにより破砕して金属を回収する
が、その際残ったシュレッダーダストは焼却減容し、発
生する焼却飛灰あるいは焼却飛灰をさらにプラズマなど
で溶融処理する。本発明は、このようにシュレッダーダ
ストの焼却の際に発生する焼却飛灰、あるいはこの焼却
飛灰の溶融の際に発生する溶融飛灰から、各種金属を分
離回収する方法に関する。
技術として焼却飛灰、溶融飛灰から金属類、とりわけ
銅、鉛、カドミウム、亜鉛等の有害な金属類を電気化学
的に回収する方法に関する。通常、廃自動車、廃家電製
品などはシュレッダーにより破砕して金属を回収する
が、その際残ったシュレッダーダストは焼却減容し、発
生する焼却飛灰あるいは焼却飛灰をさらにプラズマなど
で溶融処理する。本発明は、このようにシュレッダーダ
ストの焼却の際に発生する焼却飛灰、あるいはこの焼却
飛灰の溶融の際に発生する溶融飛灰から、各種金属を分
離回収する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ごみ焼却施設などから排出される飛灰中
には有害な金属類類が高濃度で含有されている。そのた
め、飛灰は厚生省の定めるつぎの４方法溶融法セメ
ント固化薬剤処理酸抽出のうちいずれかで中間処理
することが定められている。中間処理された飛灰は最終
処分地で埋め立て処分されるが、有害な金属類の除去、
浸出水中の塩類による悪影響、最終処分量の減容化、あ
るいは金属類の再資源化の観点から、飛灰中の金属類を
回収する技術の確立が望まれている。例えば、湿式処理
によって金属を溶出し、次いで金属の種類ごとにこれを
濃縮し、各金属を非鉄精錬用原料として使用できる程度
の濃縮物として回収し、精錬する方法（特開平７−１３
８６３０号公報参照）などが提案されている。
には有害な金属類類が高濃度で含有されている。そのた
め、飛灰は厚生省の定めるつぎの４方法溶融法セメ
ント固化薬剤処理酸抽出のうちいずれかで中間処理
することが定められている。中間処理された飛灰は最終
処分地で埋め立て処分されるが、有害な金属類の除去、
浸出水中の塩類による悪影響、最終処分量の減容化、あ
るいは金属類の再資源化の観点から、飛灰中の金属類を
回収する技術の確立が望まれている。例えば、湿式処理
によって金属を溶出し、次いで金属の種類ごとにこれを
濃縮し、各金属を非鉄精錬用原料として使用できる程度
の濃縮物として回収し、精錬する方法（特開平７−１３
８６３０号公報参照）などが提案されている。
【０００３】しかし、この方法では、金属溶出用の液に
高価な薬品を使用しなければならず、工程が複雑であ
り、加えて濃縮物が水酸化物や硫化物からなるスラッジ
であるため、容積が大きく、また有害物であることから
運搬面上多くの問題を抱えている。
高価な薬品を使用しなければならず、工程が複雑であ
り、加えて濃縮物が水酸化物や硫化物からなるスラッジ
であるため、容積が大きく、また有害物であることから
運搬面上多くの問題を抱えている。
【０００４】本発明者らは、飛灰中の金属類の分離回収
を行うために鋭意研究を進めた結果、各種飛灰中の金属
類を鉱酸の水溶液で抽出した後、この抽出液を電解浴と
し、各金属の間に電気化学的析出電位に差異がある点を
利用し、陰極電位を貴な電位から卑な電位へ段階的にも
しくは徐々に低下させ、各段階で電解を行うことによ
り、銅、鉛、カドミウム、亜鉛等の金属類を金属インゴ
ットの形態で分別して析出させることが可能であること
を知見し、先に特許出願を行った（特願２０００−３７
０８７７号）。
を行うために鋭意研究を進めた結果、各種飛灰中の金属
類を鉱酸の水溶液で抽出した後、この抽出液を電解浴と
し、各金属の間に電気化学的析出電位に差異がある点を
利用し、陰極電位を貴な電位から卑な電位へ段階的にも
しくは徐々に低下させ、各段階で電解を行うことによ
り、銅、鉛、カドミウム、亜鉛等の金属類を金属インゴ
ットの形態で分別して析出させることが可能であること
を知見し、先に特許出願を行った（特願２０００−３７
０８７７号）。
【０００５】また、その改良発明として、ｐＨ１以上の
水溶液で飛灰中の銅、カドミウム、亜鉛などの重金属を
抽出した後に、各種金属の電気化学的析出電位に差異が
ある点を利用し、陰極電位を貴な電位から卑な電位へ段
階的に移行させ、銅、カドミウム、亜鉛を電解析出後、
ｐＨを１以下にして鉛を抽出後に電気分解で鉛を析出さ
せる方法を見出し、これも特許出願した（特願２００１
−３３８４号）。
水溶液で飛灰中の銅、カドミウム、亜鉛などの重金属を
抽出した後に、各種金属の電気化学的析出電位に差異が
ある点を利用し、陰極電位を貴な電位から卑な電位へ段
階的に移行させ、銅、カドミウム、亜鉛を電解析出後、
ｐＨを１以下にして鉛を抽出後に電気分解で鉛を析出さ
せる方法を見出し、これも特許出願した（特願２００１
−３３８４号）。
【０００６】飛灰中の重金属の内で廃棄規制の観点から
特に重要なものは鉛とカドミウムであり（金属等を含む
産業廃棄物に係わる判定基準を定める総理府令環告１３
号）、その中でも飛灰中の含有量の大きさから鉛の処理
が重要である。上記２件の電解析出法により、鉛を金属
インゴットの形で析出させることができる。
特に重要なものは鉛とカドミウムであり（金属等を含む
産業廃棄物に係わる判定基準を定める総理府令環告１３
号）、その中でも飛灰中の含有量の大きさから鉛の処理
が重要である。上記２件の電解析出法により、鉛を金属
インゴットの形で析出させることができる。
【０００７】しかし、上記２件の電解析出法において、
標準電極電位は銅では０．３４０Ｖ、鉛では−０．１２
６Ｖ、カドミウムでは−０．４０３Ｖ、亜鉛では−０．
７６３Ｖであるので、上記１件目の方法では、電解液の
中に銅と鉛が共存し、また２件目の方法でも最初の工程
で未反応の銅が鉛の電解時に残存し、そのために、電解
析出した鉛はいずれも銅元素を含有するいわゆる合金め
っきの形態をとることになる。従って、回収した鉛金属
は不純物の銅を含み、鉛金属の資源的な価値が低下す
る。
標準電極電位は銅では０．３４０Ｖ、鉛では−０．１２
６Ｖ、カドミウムでは−０．４０３Ｖ、亜鉛では−０．
７６３Ｖであるので、上記１件目の方法では、電解液の
中に銅と鉛が共存し、また２件目の方法でも最初の工程
で未反応の銅が鉛の電解時に残存し、そのために、電解
析出した鉛はいずれも銅元素を含有するいわゆる合金め
っきの形態をとることになる。従って、回収した鉛金属
は不純物の銅を含み、鉛金属の資源的な価値が低下す
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
の実状に鑑み、シュレッダーダスト等の廃棄物を焼却し
た際に発生する焼却飛灰、あるいは焼却飛灰をさらにプ
ラズマなどで溶融した際に発生する溶融飛灰から、各種
金属を効率よくかつ簡単に分離回収することができる方
法を提供することである。
の実状に鑑み、シュレッダーダスト等の廃棄物を焼却し
た際に発生する焼却飛灰、あるいは焼却飛灰をさらにプ
ラズマなどで溶融した際に発生する溶融飛灰から、各種
金属を効率よくかつ簡単に分離回収することができる方
法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、飛灰をｐＨ１
２以上の水溶液で抽出して鉛と亜鉛を含む抽出液を得、
この抽出液の電気分解を行い、この前段電気分解におい
て陰極電位を徐々にもしくは段階的に負の方向に変化さ
せることにより陰極に鉛と亜鉛を分別して電解析出さ
せ、その後、上記抽出で残った残査をｐＨ１〜５の水溶
液で抽出して銅とカドミウムを含む抽出液を得、この抽
出液の電気分解を行い、この後段電気分解において陰極
電位を徐々にもしくは段階的に負の方向に変化させるこ
とにより陰極に銅とカドミウムを分別して電解析出させ
ることを特徴とする飛灰からの重金属の電気化学的回収
方法を提供する。
２以上の水溶液で抽出して鉛と亜鉛を含む抽出液を得、
この抽出液の電気分解を行い、この前段電気分解におい
て陰極電位を徐々にもしくは段階的に負の方向に変化さ
せることにより陰極に鉛と亜鉛を分別して電解析出さ
せ、その後、上記抽出で残った残査をｐＨ１〜５の水溶
液で抽出して銅とカドミウムを含む抽出液を得、この抽
出液の電気分解を行い、この後段電気分解において陰極
電位を徐々にもしくは段階的に負の方向に変化させるこ
とにより陰極に銅とカドミウムを分別して電解析出させ
ることを特徴とする飛灰からの重金属の電気化学的回収
方法を提供する。
【００１０】本発明の方法において、前段電気分解後の
電解浴および後段電気分解後の電解浴を、別々に、新た
な飛灰の処理における上記ｐＨ１２以上の水溶液および
上記ｐＨ１〜５の水溶液として再使用することが好まし
い。
電解浴および後段電気分解後の電解浴を、別々に、新た
な飛灰の処理における上記ｐＨ１２以上の水溶液および
上記ｐＨ１〜５の水溶液として再使用することが好まし
い。
【００１１】本発明においては、また、前段電気分解の
陽極電極として、チタン電極あるいは白金めっきしたチ
タン電極を、後段電気分解の陽極電極として、酸化イリ
ジウム被覆したチタン上に二酸化マンガンと酸化モリブ
デンを析出させた電極あるいは白金めっきしたチタン電
極をそれぞれ使用し、陰極電極として、鉛の電解析出時
には鉛電極あるいは鉛めっきした鋼電極を、亜鉛の電解
析出時にはチタン電極を、銅の電解析出時には銅電極
を、カドミウムの電解析出時にはチタン電極あるいはア
ルミニウム電極を、順次取り替えて使用することが好ま
しい。
陽極電極として、チタン電極あるいは白金めっきしたチ
タン電極を、後段電気分解の陽極電極として、酸化イリ
ジウム被覆したチタン上に二酸化マンガンと酸化モリブ
デンを析出させた電極あるいは白金めっきしたチタン電
極をそれぞれ使用し、陰極電極として、鉛の電解析出時
には鉛電極あるいは鉛めっきした鋼電極を、亜鉛の電解
析出時にはチタン電極を、銅の電解析出時には銅電極
を、カドミウムの電解析出時にはチタン電極あるいはア
ルミニウム電極を、順次取り替えて使用することが好ま
しい。
【００１２】本発明においては、鉛の抽出にｐＨ１２以
上の水溶液を使用するために、抽出液には銅が含まれず
前段電気分解で析出した鉛は銅を含まない。
上の水溶液を使用するために、抽出液には銅が含まれず
前段電気分解で析出した鉛は銅を含まない。
【００１３】このような電解析出を行うと、反応が進行
するにつれて電解浴中の金属イオンの濃度が低下し、析
出に関する電流効率が低くなる。この問題を解決するた
めに、電解析出により浴中の金属を析出させることがで
きる金属イオン濃度の目安を１０−４〜１０−２ｍｏｌ
／ｌ程度の範囲に置き、あまり低い濃度まで反応をさせ
ないで、低濃度の浴を抽出用の水溶液としてそのまま再
利用し、新たな飛灰に対し上記方法により複数種の金属
の抽出および分別析出を行う。この方法によると、析出
に関する電流効率を下げずに効率よく電解析出を行うこ
とができる。
するにつれて電解浴中の金属イオンの濃度が低下し、析
出に関する電流効率が低くなる。この問題を解決するた
めに、電解析出により浴中の金属を析出させることがで
きる金属イオン濃度の目安を１０−４〜１０−２ｍｏｌ
／ｌ程度の範囲に置き、あまり低い濃度まで反応をさせ
ないで、低濃度の浴を抽出用の水溶液としてそのまま再
利用し、新たな飛灰に対し上記方法により複数種の金属
の抽出および分別析出を行う。この方法によると、析出
に関する電流効率を下げずに効率よく電解析出を行うこ
とができる。
【００１４】第１工程で、抽出槽で飛灰を水に溶解して
スラリーとし、このスラリーを攪拌しながらＮａＯＨ、
ＫＯＨなどの強アルカリを添加してｐＨを１２以上にす
る。ここで、ｐＨを１２以上にするのは、液中に鉛と亜
鉛を溶解させて、他の重金属である銅とカドミウムを溶
解させないためである。上記ｐＨ値を維持しての攪拌時
間は３０分以上行なうのが好ましい。抽出液の温度は室
温でもよいが、溶解速度を促進するために５０℃以上に
するのが望ましい。
スラリーとし、このスラリーを攪拌しながらＮａＯＨ、
ＫＯＨなどの強アルカリを添加してｐＨを１２以上にす
る。ここで、ｐＨを１２以上にするのは、液中に鉛と亜
鉛を溶解させて、他の重金属である銅とカドミウムを溶
解させないためである。上記ｐＨ値を維持しての攪拌時
間は３０分以上行なうのが好ましい。抽出液の温度は室
温でもよいが、溶解速度を促進するために５０℃以上に
するのが望ましい。
【００１５】次いで、上記スラリーを濾過槽やフィルタ
ープレスなどの固液分離装置を用いて固液分離する。
ープレスなどの固液分離装置を用いて固液分離する。
【００１６】第２工程では、得られた分離液すなわち抽
出液を電解槽内に入れ、同槽内に陽極と陰極を配し、こ
れらの間に一定電流を流して電解を行う。その時、陰極
電位を段階的にもしくは徐々に負の方向に変化させる。
この電解により、各段階で電解浴中の銅と鉛が分別して
析出される。陽極としては、チタンあるいは白金めっき
したチタンを使用し、陰極としては、鉛あるいは鉛めっ
き鋼板を使用するのが好ましい。電気分解により亜鉛を
析出する際には、陽極にチタンあるいは白金めっきした
チタン、陰極にはチタンを使用するのが好ましい。なぜ
なら、アルカリ溶液で鉛あるいは亜鉛をめっきすると、
陽極上に二酸化鉛が析出するから酸化イリジウム被覆し
たチタン上に二酸化マンガンと酸化モリブデンを析出さ
せた電極を使用しても本来の機能（塩素発生を起こさな
い）を発揮しないからである。この場合には、発生した
塩素を苛性ソーダに吸収させることにより、次亜塩素酸
ソーダとして回収する。
出液を電解槽内に入れ、同槽内に陽極と陰極を配し、こ
れらの間に一定電流を流して電解を行う。その時、陰極
電位を段階的にもしくは徐々に負の方向に変化させる。
この電解により、各段階で電解浴中の銅と鉛が分別して
析出される。陽極としては、チタンあるいは白金めっき
したチタンを使用し、陰極としては、鉛あるいは鉛めっ
き鋼板を使用するのが好ましい。電気分解により亜鉛を
析出する際には、陽極にチタンあるいは白金めっきした
チタン、陰極にはチタンを使用するのが好ましい。なぜ
なら、アルカリ溶液で鉛あるいは亜鉛をめっきすると、
陽極上に二酸化鉛が析出するから酸化イリジウム被覆し
たチタン上に二酸化マンガンと酸化モリブデンを析出さ
せた電極を使用しても本来の機能（塩素発生を起こさな
い）を発揮しないからである。この場合には、発生した
塩素を苛性ソーダに吸収させることにより、次亜塩素酸
ソーダとして回収する。
【００１７】さらに、電解析出により溶液中の金属イオ
ン濃度を減少させる際の目安として、１０−４〜１０
−２ｍｏｌ／ｌ程度に置き、あまり低い濃度まで反応を
させないようにする。なぜなら、溶液中の金属イオン濃
度が１０−４ｍｏｌ／ｌ以下になると、電流効率が２０
％以下と小さくなるからである。
ン濃度を減少させる際の目安として、１０−４〜１０
−２ｍｏｌ／ｌ程度に置き、あまり低い濃度まで反応を
させないようにする。なぜなら、溶液中の金属イオン濃
度が１０−４ｍｏｌ／ｌ以下になると、電流効率が２０
％以下と小さくなるからである。
【００１８】第３工程では、上記抽出で残った残査、す
なわち第１工程で固液分離した後の残査をｐＨ１〜５の
水溶液で抽出して銅とカドミウムを含む抽出液を得る。
ｐＨ１〜５の水溶液は、塩酸、硫酸などの鉱酸の水溶液
であってよい。
なわち第１工程で固液分離した後の残査をｐＨ１〜５の
水溶液で抽出して銅とカドミウムを含む抽出液を得る。
ｐＨ１〜５の水溶液は、塩酸、硫酸などの鉱酸の水溶液
であってよい。
【００１９】第４工程では、第３工程で得られた抽出液
の電気分解を行う。この後段電気分解において陰極電位
を徐々にもしくは段階的に負の方向に変化させることに
より陰極に銅とカドミウムを分別して電解析出させる。
その際、塩素が発生しないようにするために、陽極には
酸化イリジウム被覆したチタン上に二酸化マンガンと酸
化モリブデンを析出させた電極を使用するか、あるいは
発生塩素を苛性ソーダで吸収して次亜塩素酸ソーダとし
て回収する。陰極には回収と電流効率を考慮して銅の析
出時には銅板を、カドミウムの析出時にはアルミニウム
板を使用するのが望ましい。
の電気分解を行う。この後段電気分解において陰極電位
を徐々にもしくは段階的に負の方向に変化させることに
より陰極に銅とカドミウムを分別して電解析出させる。
その際、塩素が発生しないようにするために、陽極には
酸化イリジウム被覆したチタン上に二酸化マンガンと酸
化モリブデンを析出させた電極を使用するか、あるいは
発生塩素を苛性ソーダで吸収して次亜塩素酸ソーダとし
て回収する。陰極には回収と電流効率を考慮して銅の析
出時には銅板を、カドミウムの析出時にはアルミニウム
板を使用するのが望ましい。
【００２０】第５工程では、前段電気分解後の電解浴お
よび後段電気分解後の電解浴（銅、鉛、カドミウム、亜
鉛の各イオン濃度が１０−４ｍｏｌ／ｌ以下になった電
解浴）を、別々に、新たな飛灰の処理における上記ｐＨ
１２以上の水溶液および上記ｐＨ１〜５の水溶液として
再使用する。
よび後段電気分解後の電解浴（銅、鉛、カドミウム、亜
鉛の各イオン濃度が１０−４ｍｏｌ／ｌ以下になった電
解浴）を、別々に、新たな飛灰の処理における上記ｐＨ
１２以上の水溶液および上記ｐＨ１〜５の水溶液として
再使用する。
【００２１】なお、このような操作を繰り返し行うと、
アルミニウム、カリウム、ナトリウムなどは次第に濃縮
してそれ自身の溶解度にまで達して、第４工程において
自然に溶解しなくなる。また、鉄、クロムはカドミウム
めっき時に合金めっきとして析出する。
アルミニウム、カリウム、ナトリウムなどは次第に濃縮
してそれ自身の溶解度にまで達して、第４工程において
自然に溶解しなくなる。また、鉄、クロムはカドミウム
めっき時に合金めっきとして析出する。
【００２２】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明方法を実施例に基
づいて具体的に説明する。
づいて具体的に説明する。
【００２３】第１工程 先ず、５００ｍｌビーカーに飛灰１０ｇを入れ、その中
に１Ｎ−ＮａＯＨを２００ｍｌ加え、全体を５０℃で１
時間攪拌し、その後に固液分離した。その時、抽出液の
ｐＨは１３であった。
に１Ｎ−ＮａＯＨを２００ｍｌ加え、全体を５０℃で１
時間攪拌し、その後に固液分離した。その時、抽出液の
ｐＨは１３であった。
【００２４】第２工程 得られた抽出液中に、陽極として面積１０ｃｍ２ の白
金めっきしたチタン電極を、陰極として面積１０ｃｍ２
の鉛板電極をそれぞれ配し、０．０５Ａの一定電流で
両極間で電気分解を行った。その時、陰極電位は−０．
９２Ｖ（標準水素電位に対し）から−１．２９Ｖ（標準
水素電位に対し）まで徐々に低下し、鉛の濃度は表１に
示すように１．４８（ｇ／ｌ）から０．２１（ｇ／ｌ）
まで減少した。
金めっきしたチタン電極を、陰極として面積１０ｃｍ２
の鉛板電極をそれぞれ配し、０．０５Ａの一定電流で
両極間で電気分解を行った。その時、陰極電位は−０．
９２Ｖ（標準水素電位に対し）から−１．２９Ｖ（標準
水素電位に対し）まで徐々に低下し、鉛の濃度は表１に
示すように１．４８（ｇ／ｌ）から０．２１（ｇ／ｌ）
まで減少した。
【００２５】その後、陰極を面積１０ｃｍ２ のチタン
電極に変えて同じく０．０５Ａの一定電流で電気分解を
行った。その時、陰極電位は−１．２９Ｖ（標準水素電
位に対し）から−１．３８Ｖ（標準水素電位に対し）ま
で徐々に低下し、亜鉛の濃度は表１に示すように３．４
５（ｇ／ｌ）から０．０４８（ｇ／ｌ）まで減少した。
電極に変えて同じく０．０５Ａの一定電流で電気分解を
行った。その時、陰極電位は−１．２９Ｖ（標準水素電
位に対し）から−１．３８Ｖ（標準水素電位に対し）ま
で徐々に低下し、亜鉛の濃度は表１に示すように３．４
５（ｇ／ｌ）から０．０４８（ｇ／ｌ）まで減少した。
【００２６】第３工程 第１工程で固液分離した後の残査７．８ｇを５００ｍｌ
ビーカーに入れ、その中に１Ｎ−ＨＣｌを１７０ｍｌ加
え、全体を５０℃で１時間攪拌し、その後に固液分離し
た。その時、抽出液のｐＨは３であった。固液分離後の
残査は廃棄した。
ビーカーに入れ、その中に１Ｎ−ＨＣｌを１７０ｍｌ加
え、全体を５０℃で１時間攪拌し、その後に固液分離し
た。その時、抽出液のｐＨは３であった。固液分離後の
残査は廃棄した。
【００２７】第４工程 得られた抽出液中に、陽極として面積１０ｃｍ２ の酸
化イリジウム被覆したチタン上に二酸化マンガンと酸化
モリブデンを析出させた電極を、陰極として面積１０ｃ
ｍ２ の銅板電極をそれぞれ配し、０．０５Ａの一定電
流で電気分解を行った。その時、陰極電位は−０．２３
Ｖ（標準水素電位に対し）から−０．３０Ｖ（標準水素
電位に対し）まで徐々に低下し、銅の濃度は表１に示す
ように０．１７（ｇ／ｌ）から０．０１２（ｇ／ｌ）ま
で減少した。
化イリジウム被覆したチタン上に二酸化マンガンと酸化
モリブデンを析出させた電極を、陰極として面積１０ｃ
ｍ２ の銅板電極をそれぞれ配し、０．０５Ａの一定電
流で電気分解を行った。その時、陰極電位は−０．２３
Ｖ（標準水素電位に対し）から−０．３０Ｖ（標準水素
電位に対し）まで徐々に低下し、銅の濃度は表１に示す
ように０．１７（ｇ／ｌ）から０．０１２（ｇ／ｌ）ま
で減少した。
【００２８】第５工程 第２工程と第４工程を終えた電解浴（銅、鉛、カドミウ
ム、亜鉛の各イオン濃度が１０−４ｍｏｌ／ｌ以下にな
った電解浴）を、新たな飛灰の処理における上記ｐＨ１
２以上の水溶液および上記ｐＨ１〜５の水溶液として再
使用した。こうして新しい飛灰に対し、第１工程〜第４
工程を行った。その場合にも、１回目と同様に抽出、電
解析出ができた。このような操作を繰り返し行ったとこ
ろ５回目以降では、抽出液中のカドミウム濃度が高くな
り、カドミウムの電解が可能となったので、銅の電解時
に−０．４２Ｖ（標準水素電位に対し）になった時点で
陰極を面積１０ｃｍ２ のアルミニウム板電極に変更し
て−１．０３Ｖ（標準水素電位に対し）になるまで０．
０５Ａの電流で電気分解を行った。各々の浸出操作時の
収率は９０％以上、電解操作時の効率は６０％以上であ
り、飛灰から効率的に重金属を回収できることが明らか
になった。
ム、亜鉛の各イオン濃度が１０−４ｍｏｌ／ｌ以下にな
った電解浴）を、新たな飛灰の処理における上記ｐＨ１
２以上の水溶液および上記ｐＨ１〜５の水溶液として再
使用した。こうして新しい飛灰に対し、第１工程〜第４
工程を行った。その場合にも、１回目と同様に抽出、電
解析出ができた。このような操作を繰り返し行ったとこ
ろ５回目以降では、抽出液中のカドミウム濃度が高くな
り、カドミウムの電解が可能となったので、銅の電解時
に−０．４２Ｖ（標準水素電位に対し）になった時点で
陰極を面積１０ｃｍ２ のアルミニウム板電極に変更し
て−１．０３Ｖ（標準水素電位に対し）になるまで０．
０５Ａの電流で電気分解を行った。各々の浸出操作時の
収率は９０％以上、電解操作時の効率は６０％以上であ
り、飛灰から効率的に重金属を回収できることが明らか
になった。
【００２９】
【発明の効果】本発明方法により、シュレッダーダスト
等の廃棄物を焼却した際に発生する焼却飛灰、あるいは
焼却飛灰をさらにプラズマなどで溶融した際に発生する
溶融飛灰から、各種金属、とりわけ鉛、カドミウムを効
率よくかつ簡単に分離回収することができる。
等の廃棄物を焼却した際に発生する焼却飛灰、あるいは
焼却飛灰をさらにプラズマなどで溶融した際に発生する
溶融飛灰から、各種金属、とりわけ鉛、カドミウムを効
率よくかつ簡単に分離回収することができる。
【００３０】本発明方法では、鉛の抽出にｐＨ１２以上
の水溶液を使用するために、抽出液には銅が含まれず、
前段電気分解で析出した鉛は銅を含まない。こうして高
純度の鉛金属を得ることができる。
の水溶液を使用するために、抽出液には銅が含まれず、
前段電気分解で析出した鉛は銅を含まない。こうして高
純度の鉛金属を得ることができる。
【００３１】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すフローシートである。
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） Ｃ２５Ｃ 1/16 Ｃ２５Ｃ 7/02 ３０６ 1/18 7/06 ３０１Ａ 7/02 ３０３ Ｃ０２Ｆ 1/46 １０３ ３０６ Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ 7/06 ３０１ ３０４Ｇ (72)発明者 辰己 浩史 大阪市住之江区南港北１丁目７番89号 日 立造船株式会社内 Ｆターム(参考） 4D004 AA37 AB03 BA05 CA35 CA41 CA44 DA03 DA20 4D061 DA08 DB18 DC23 DC25 DC28 EA05 EB27 EB30 EB31 FA05 FA11 GA12 GC11 4K058 AA17 AA23 BA21 BA24 BA25 BA27 BB04 CA04 CA05 CA07 CA12 CA20 EB13 EB15 EB16 ED03 ED04 FB03 FC07 FC14 FC15
Claims (3)
- 【請求項１】 飛灰をｐＨ１２以上の水溶液で抽出して
鉛と亜鉛を含む抽出液を得、この抽出液の電気分解を行
い、この前段電気分解において陰極電位を徐々にもしく
は段階的に負の方向に変化させることにより陰極に鉛と
亜鉛を分別して電解析出させ、その後、上記抽出で残っ
た残査をｐＨ１〜５の水溶液で抽出して銅とカドミウム
を含む抽出液を得、この抽出液の電気分解を行い、この
後段電気分解において陰極電位を徐々にもしくは段階的
に負の方向に変化させることにより陰極に銅とカドミウ
ムを分別して電解析出させることを特徴とする飛灰から
の重金属の電気化学的回収方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の方法において、前段電気
分解後の電解浴および後段電気分解後の電解浴を、別々
に、新たな飛灰の処理における上記ｐＨ１２以上の水溶
液および上記ｐＨ１〜５の水溶液として再使用すること
を特徴とする、飛灰からの重金属の電気化学的回収方
法。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の方法において、
前段電気分解の陽極電極として、チタン電極あるいは白
金めっきしたチタン電極を、後段電気分解の陽極電極と
して、酸化イリジウム被覆したチタン上に二酸化マンガ
ンと酸化モリブデンを析出させた電極あるいは白金めっ
きしたチタン電極をそれぞれ使用し、陰極電極として、
鉛の電解析出時には鉛電極あるいは鉛めっきした鋼電極
を、亜鉛の電解析出時にはチタン電極を、銅の電解析出
時には銅電極を、カドミウムの電解析出時にはチタン電
極あるいはアルミニウム電極を、順次取り替えて使用す
ることを特徴とすることを特徴とする、飛灰からの重金
属の電気化学的回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001037819A JP3803858B2 (ja) | 2001-02-15 | 2001-02-15 | 飛灰からの重金属の電気化学的回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001037819A JP3803858B2 (ja) | 2001-02-15 | 2001-02-15 | 飛灰からの重金属の電気化学的回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002239553A true JP2002239553A (ja) | 2002-08-27 |
| JP3803858B2 JP3803858B2 (ja) | 2006-08-02 |
Family
ID=18900891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001037819A Expired - Fee Related JP3803858B2 (ja) | 2001-02-15 | 2001-02-15 | 飛灰からの重金属の電気化学的回収方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3803858B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006255501A (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 飛灰の重金属類除去方法 |
| JP2007211315A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Ebara Corp | 重金属類を含む被汚染物の浄化装置 |
| CN104532295A (zh) * | 2015-01-08 | 2015-04-22 | 花垣县宏达边城科技有限公司 | 电解锌浸出渣中有价金属的回收工艺及其用到的电解槽 |
| RU2750654C1 (ru) * | 2020-07-09 | 2021-06-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | Способ регенерации нитратно-аммонийного раствора снятия кадмиевых покрытий |
-
2001
- 2001-02-15 JP JP2001037819A patent/JP3803858B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| JP2007211315A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Ebara Corp | 重金属類を含む被汚染物の浄化装置 |
| CN104532295A (zh) * | 2015-01-08 | 2015-04-22 | 花垣县宏达边城科技有限公司 | 电解锌浸出渣中有价金属的回收工艺及其用到的电解槽 |
| CN104532295B (zh) * | 2015-01-08 | 2016-08-24 | 花垣县宏达边城科技有限公司 | 电解锌浸出渣中有价金属的回收工艺及其用到的电解槽 |
| RU2750654C1 (ru) * | 2020-07-09 | 2021-06-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | Способ регенерации нитратно-аммонийного раствора снятия кадмиевых покрытий |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3803858B2 (ja) | 2006-08-02 |
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