JP2005246226A - 飛灰の処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】飛灰からＣa分とＰb製錬用原料とＺn製錬用原料を効率的に回収する。
【解決手段】[1] 飛灰をパルプ濃度５〜１００ｇ／Ｌの液中で洗浄することにより、飛灰のＣa分を水に溶出させる工程（洗浄工程）、[2] 前記洗浄工程で得られたスラリーを固液分離することにより、溶出したＣa分を洗浄后液中に回収するとともに、固形分を洗浄残渣として回収する工程、を有する飛灰の処理方法。この洗浄后液にＣＯ₂ガスを吹き込むことでＣaＣＯ₃が得られる。他方、洗浄残渣はＣa分が少ないので硫酸浸出プロセスで石膏含有量の少ないＰb含有残渣が副生し、これはＰb製錬に有用である。また、その后液からはＺn製錬用原料が得られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、都市ごみ等の焼却時の燃焼排ガスから採取される飛灰、あるいは焼却時の灰分やダスト類を溶融処理等する際に発生する排ガス等から採取される飛灰を対象とした湿式処理法であって、特に、その飛灰中に含まれるＣa分，Ｐb分，脈石成分，Ｚn分などを有効利用しやすい形で分離回収する処理方法に関する。

一般事業所や一般家庭から排出されるごみ（「都市ごみ」または「一般廃棄物」と称されている）は、都市ごみ焼却施設や産業廃棄物焼却工場等に集められ、焼却処分されている。その際に焼却炉から発生する焼却灰や飛灰は、薬液処理，溶融処理，セメントキルン処理等の中間処理を経て最終処分場に堆積される。
しかし、溶融炉やセメントキルン等での中間処理においては、蒸気圧の高いＺn，Ｐb，Ｃd等の重金属が炉内で揮発して排ガスに入り、その後、排ガス処理設備の中で凝縮して再び飛灰となってしまうという問題があった。この再度の飛灰中には、Ｃl，Ｎa，Ｃaと共に、Ｚn，Ｐb，Ｃu，Ｃd等の重金属が多量に含まれており、これらの元素の回収を含めた安定した処理方法が求められていた。
下記特許文献には種々の飛灰処理方法が提案されている。

特開平７−１０９５３３号公報 特開平８−１１７７２４号公報 特開平８−１４１５３９号公報 特開２００１−１１３２４２号公報 特開２００１−３４８６２７号公報 特開２００３−１６４８２９号公報 特開平８−３６５５号公報 特開平８−３２３３２１号公報 特開２０００−１１７２２１号公報 特開２０００−１４４２７１号公報 特開２００２−１１４２９号公報 特開２００３−２０１５２４号公報

上記各特許文献の湿式処理法は、飛灰に含まれている重金属類を安定な形で分離回収するうえで有効であると考えられる。しかし、これらの技術は重金属類を回収することに主眼が置かれており、Ｃaの有効利用、および脈石成分の有効利用の観点に立てば、更なる改善が望まれるところである。

一方、本出願人は、飛灰中のＺnを湿式亜鉛製錬工程に供用できる最も好ましい形態で回収することを意図した飛灰処理方法として、塩酸酸性水溶液で飛灰を浸出する工程を採用した処理法を特願２００３−３６５７０６号として提案した。これによれば、中和澱物残渣として、Ｚnリッチでその他の重金属類もリッチに同伴し、かつＳiやＡlがほとんど含まれてこないものを回収することが可能となる。この残渣は湿式亜鉛製錬工程に供給するための原料として利用価値が高い。

しかしながら、この処理法にも問題がある。すなわち、得られる残渣には塩濃度の高い液が付着するため、製錬工程で受け入れ可能な塩素量によって当該残渣の使用量が制限を受けるのである。この制限を回避するには付着した液を除去するための処理が必要となる。
また、塩酸浸出を用いる処理は硫酸浸出の場合と比べ、コストが割高となる。

他方、コスト面で有利な硫酸浸出のプロセスを用いて湿式亜鉛製錬に供給可能なＺn資源を分離回収しようとすると、飛灰中には多量のＣaが存在するため途中工程で得られる副産物の脈石残渣中には石膏（ＣaＳＯ₄）が多く含まれてしまう。この残渣はＰb品位が高いので鉛製錬に有効利用したいところであるが、石膏含有量が多いのでこれを鉛製錬の原料として用いることは熱エネルギー上問題がある。

そこで本発明は、飛灰を処理して重金属類を回収するプロセスにおいて、特に、i) Ｃa分の有効利用，ii) Ｐb含有脈石成分の有効利用，iii) 塩酸浸出プロセスよりも低コスト化、を目標に掲げ、これらを一挙に実現することを目的とする。

飛灰中にはＺnが多量に含まれ、Ｐbも含まれる場合が多い。これらの金属を有効利用するには、Ｚnは湿式亜鉛製錬に用い、Ｐbは他の脈石成分と共に鉛製錬に用いるのが好適である。発明者らはそのようなＺnやＰbの利用を可能にする飛灰の処理プロセスを鋭意検討した結果、まず洗浄工程でＣa分をできるだけ多く「液中」に溶かして分離回収すること、つまり、洗浄された飛灰の固形分側に留まるＣa分の量をできるだけ減少させることが極めて有利となることを見出した。

最初の洗浄工程でＣa分を液中に溶かすには、飛灰のパルプ濃度が非常に薄い状態で洗浄することが極めて効果的であることがわかった。
このとき、洗浄後の固形分に含まれるＣa量が少なくなるため、これを硫酸浸出で処理する場合、脈石残渣に随伴する石膏量を低減することができる。またＣaは炭酸カルシウム（ＣaＣＯ₃）や石膏（ＣaＳＯ₄）として分離回収できる。
本発明はこれらの知見に基づいて完成したものである。

すなわち、上記目的を達成するために、
[1] 飛灰をパルプ濃度５〜１００ｇ／Ｌの液中で洗浄することにより、飛灰のＣa分を水に溶出させる工程（洗浄工程）、
[2] 前記洗浄工程で得られたスラリーを固液分離することにより、溶出したＣa分を洗浄后液中に回収するとともに、固形分を洗浄残渣として回収する工程、
を有する飛灰の処理方法が提供される。
洗浄に際しては攪拌を行うことが望ましい。

また、前記[2]の洗浄后液を処理するために、[1][2]の工程の後、
[3] 前記[2]の洗浄后液にＣＯ₂ガスを吹き込むことにより、溶解しているＣa分をＣaＣＯ₃として析出させる工程、
[4] 前記[3]の工程で得られたスラリーを固液分離することにより、ＣaＣＯ₃を固形分として分離回収する工程、
を有する飛灰の処理方法が提供される。
この場合、前記[4]の工程で得られた脱Ｃa后液を前記[1]の工程に戻し飛灰を洗浄するための水として再利用することができる。

他方、前記[2]の洗浄残渣を処理するために、[1][2]の工程の後、
[5] 前記[2]の洗浄残渣をｐＨが１〜３.５の硫酸含有水溶液で浸出することにより、Ｚnを浸出液側に移行させる工程（硫酸浸出工程１）、
[6] 前記[5]の浸出後のスラリー（固液混合物）にアルカリを添加してｐＨが３.５〜５となるように中和する工程（中和工程１）、
[7] 前記[6]の中和後のスラリーを固液分離することにより、Ｚn含有后液と残渣を回収する工程、
を有する飛灰の処理方法が提供される。

また、Ｚn化合物とＣaＳＯ₄を回収するために、前記[1][2][5][6][7]の工程の後、
[8] 前記[7]のＺn含有后液にＣaＯまたはＣa(ＯＨ)₂を添加してｐＨが５〜９になるように中和することにより、Ｚn化合物，ＣaＳＯ₄を生成させる工程（中和工程２）、
[9] 前記[8]の中和後のスラリーを固液分離することにより、Ｚn化合物およびＣaＳＯ₄を固形分として回収する工程、
を有する飛灰の処理方法が提供される。
この場合、前記[9]の工程で得られた后液を[1]または[5]、あるいはリパルプ水として[6]，[8]の工程などに戻して再利用することができる。

さらに、湿式亜鉛製錬に使用できるＺnＳＯ₄含有液を回収するために、前記[1][2][5][6][7][8][9]の工程の後、
[10] 前記[9]の工程で得られたＺnＯおよびＣaＳＯ₄を含有する固形分を硫酸含有水溶液を用いて浸出することにより、Ｚnを浸出液側に移行させる工程（硫酸浸出工程２）、
[11] 前記[10]の浸出後のスラリーを固液分離することにより、ＺnＳＯ₄含有后液と、ＣaＳＯ₄（石膏）主体の（すなわちＣaＳＯ₄が８０質量％以上含まれる）固形分を回収する工程、
を有する飛灰の処理方法が提供される。

本発明は以下のようなメリットを有するものである。
(1) 飛灰に多量に含まれるＣaの大部分をはじめに洗浄工程で液中に溶解させてしまうので、処理すべき洗浄残渣の量が低減できる。
(2) その洗浄残渣はＣa分が低減されているので、硫酸浸漬を用いたプロセスで処理した際、副産物として得られるＰb含有脈石残渣中の石膏含有量を減じることができる。このため、そのＰb含有残渣は鉛製錬に利用しやすい形態となって得られ、リサイクルの促進が図れる。
(3) 飛灰に多く含まれるＺnは、硫酸浸漬を用いた処理プロセスにより湿式亜鉛製錬に利用しやすい形態で回収可能である。このため、塩酸浸漬の場合に比べ処理コストの低減が図れる。
(4) 飛灰中のＣaは、洗浄后液からＣaＣＯ₃として、また洗浄残渣側からはＣaＳＯ₄として分離回収されるので、種々の用途で有効利用できる。
(5) 洗浄后液の処理工程ではＣＯ₂ガスがＣaＣＯ₃として固定されるので、特にＣu，Ｚn等の製錬工場から排出されるＣＯ₂ガスを使用すればコンビナートの二酸化炭素排出量の抑制に寄与できる。

本発明の飛灰処理方法は、廃棄物処理施設等の焼却炉や溶融炉から排出される種々の飛灰あるいはそれらの混合飛灰に適用できる。中でも、Ｃa含有量が例えば１５〜３０質量％と高い飛灰に適用することが効果的である。
図１に本発明の処理フローの例を示す。図１の[1]〜[11]は請求項に記載した[1]〜[11]の工程に対応する。以下、工程[1]〜工程[11]に沿って説明する。

＜工程[1]（洗浄工程）＞
まず、薄いパルプ濃度の飛灰混合液を作る。飛灰が調湿されている場合など、凝集して塊状になっているときは、予め粉砕しておくことが望ましい。洗浄時に飛灰が液中で良く分散された状態にならなければＣaの溶解が進行しにくいからである。洗浄するための液は水でよいが、工程[4]を終えた后液などを再利用することができる。
本発明では、洗浄時の飛灰混合液として、パルプ濃度（ＰＤ）が５〜１００ｇ／Ｌという非常に薄い状態のものを使用する。パルプ濃度が濃いほど見かけ上のＣa溶解度は大きくなるが、種々実験の結果、洗浄水に溶解するトータルのＣa量はパルプ濃度を薄くした方が多くなり有利であることが判明した。パルプ濃度は０.０１〜１００ｇ／Ｌの範囲で可能であるが、あまりパルプ濃度が薄いと固液分離で処理する液量が増え不経済となるので、５〜１００ｇ／Ｌの範囲で行うのがよい。現実的には１０〜１００ｇ／Ｌが好適であり、３０〜５０ｇ／Ｌとすることが一層好ましい。

洗浄に際しては強攪拌することが望ましい。具体的には、飛灰が液中で分散し、かつ飛灰中のＣaの境膜物質移動係数が無視できるレベルに強い攪拌を行い、Ｃaの溶解を促進させることが好ましい。
洗浄時のｐＨは特にコントロールしなくてよいが、酸などを添加してＣaの溶解量を増すことは可能である。飛灰の成分組成によってｐＨ値はまちまちであるが、通常、７〜１３の範囲で落ち着く。
洗浄処理の時間（滞留時間）は概ね１０〜１５０分とすればよい。凝集物の解砕度合いや攪拌の強さによって最適時間は異なるが、充分に粉砕された飛灰を用いて１０〜８０分程度の処理時間とすることが望ましい。
具体的には温度２０〜９０℃，処理時間１０〜１５０分の範囲において、処理開始の５〜１２０分後にｐＨが安定化するような強さで攪拌を行うことが望ましい。

＜工程[2]＞
洗浄後のスラリーを固液分離する。洗浄液に溶解させたＣa分は洗浄后液として回収される。一方、洗浄残渣は元の飛灰より大幅に量が減り、かつ、Ｃa含有量も低減する。
この工程では、シックナーによる濃縮，フィルタープレス，ベルト式真空濾過器，オリバー，スクリューカウンターなど、種々の手段が選択できる。ただし、シックナーのみとすると固液分離性が悪くなり、洗浄によって溶解したＣa分や塩類が固形分側に多く持ち越される場合があるので注意を要する。通常、フィルタープレスを使用すると良好な結果が得られる。

＜工程[3]＞
前記洗浄后液にＣＯ₂ガスを吹き込むことにより、溶解しているＣa分をＣaＣＯ₃として析出させる。この場合、ｐＨが８〜１１、好ましくは９〜１０となるようにＣＯ₂ガスを吹き込むと良い。また、攪拌を行うことが望ましい。使用するガスのＣＯ₂濃度やＧ／Ｌ比（「１分間に吹き込むガスの体積（Ｌ）／スラリーの体積（Ｌ）」）にあまり関係なくＣaＣＯ₃は析出する。ただし、導入するＣＯ₂量が過剰になるとＣaＣＯ₃が再溶解してしまうので、吹き込むガスのＣＯ₂濃度が高い場合やＧ／Ｌ比が高い場合には注意を要する。すなわち、ＣaＣＯ₃がＣa(ＨＣＯ₃)₂となって再溶解しないようにＣaＣＯ₃の析出をコントロールすることが重要である。そのコントロールのし易さを考慮すると、Ｇ／Ｌ比は０.００１〜０.０１とすることが好ましい。温度は１０〜４０℃が望ましい。処理時間はｐＨ値が上記範囲になるまでの時間が必要であるが、概ね５〜４０分とすることが望ましい。

＜工程[4]＞
前記工程[3]で得られたＣaＣＯ₃含有スラリーを固液分離して、ＣaＣＯ₃を固形分として分離回収する。これは製錬工程での中和剤等として利用できる。他方、后液はＣaが除去されているため、工程[1]に戻して洗浄水に使用することができる。ただし、この脱Ｃa后液を繰り返し再利用すると塩類（ＮaＣlやＫＣl）が濃縮してくるので、一部はブリードオフさせて排水処理を実施することが望ましい。

＜工程[5]（硫酸浸出工程１）＞
一方、前記工程[2] 得られた洗浄残渣は、鉛製錬に利用可能なＰb含有脈石残渣と、湿式亜鉛製錬に利用可能なＺn含有液を回収するプロセスに供する。
まず工程[5]では、リパルプして硫酸浸出を行う。パルプ濃度は浸出前の状態で１００〜３００ｇ／Ｌ程度とすることが望ましい。硫酸を用いることでＺnを浸出液側に移行させ、Ｐbと脈石成分を浸出残渣側へ留める。ただし、脈石成分は一部浸出液側にも移行する。浸出時のｐＨは１〜３.５にコントロールする。ｐＨが１未満に酸濃度を高めてもＺnの浸出率は大きく変化しない。ｐＨが１.５〜２.５で浸出することが経済性を含めて一層好ましい。温度は２０〜９０℃、浸出時間は３０〜１２０分とすることができる。

＜工程[6]（中和工程１）＞
浸出に引き続いて中和を行う。この処理では、一旦浸出されてしまった脈石成分を析出させる。中和剤としてはＮaＯＨやＣaＯ，Ｃa(ＯＨ)₂，ＣaＣＯ₃が使用できる。ここで、工程[4]で得られたＣaＣＯ₃を利用することができる。仮りにＣaＣＯ₃がＰbを含有していても、中和にもってゆくことでＰb含有脈石残渣には好都合である。中和時のｐＨは３.５〜５、好ましくは３.５〜４にコントロールする。先の洗浄工程により飛灰中のＣa分は大部分が除去されているため、この中和工程で石膏が多量に生成することはない。温度は２０〜９０℃、反応時間は５〜１２０分とすることができる。

＜工程[7]＞
中和後のスラリーを固液分離して、Ｚn含有后液とＰb含有残渣を回収する。Ｚn含有液は、例えば[8]以下の工程で処理することにより、湿式亜鉛製錬原料とすることができる。Ｐb含有残渣は、ＰbＳＯ₄を主体とするＰb成分とＳiＯ₂，Ａl₂Ｏ₃等の脈石成分を含んでいる。このＰb含有残渣は随伴する石膏の量が少ないので、鉛製錬用原料として好適に使用できる。

＜工程[8]（中和工程２）＞
前記[7]でＰb含有残渣を除いた后液（Ｚn含有后液）を、さらにｐＨを５〜９に高めた液中で中和し、ＺnＯ等のＺn化合物およびＣaＳＯ₄を生成させる。ｐＨが９を超えるとＺnが再溶解の方向にゆく。ｐＨ７〜８とすることが一層好ましい。中和剤としてはＣaＯまたはＣa(ＯＨ)₂が使用できる。温度は２０〜９０℃、反応時間は５〜１２０分とすることができる。

＜工程[9]＞
中和後のスラリーを固液分離して、Ｚn化合物およびＣaＳＯ₄を含む固形分を回収する。この固形分は、例えば[10]以下の工程で処理することにより湿式亜鉛製錬原料となる。后液は[1]または[5]、あるいはリパルプ水として[6]，[8]の工程などに戻して使用することができる。

＜工程[10]（硫酸浸漬工程２）＞
前記工程[9]で得られたＺn化合物，ＣaＳＯ₄を含む固形分をリパルプし、硫酸で浸出する。これによりＺnをＺnＳＯ₄の形で浸出液側に移行させる。パルプ濃度は浸出前の状態で１００〜１０００ｇ／Ｌ程度とすることが望ましい。浸出時のｐＨは０.１〜４にコントロールすると良い。温度は２０〜９０℃、浸出時間は５〜１２０分とすることができる。

＜工程[11]＞
浸出後のスラリーを固液分離して、ＺnＳＯ₄含有后液とＣaＳＯ₄（石膏）主体の固形分を回収する。ＺnＳＯ₄含有后液は湿式亜鉛製錬の電解液として使用できる。ＣaＳＯ₄は種々の産業分野で利用できる。

表１に示すＡ飛灰を用いて、これをＣＯ₂ガスを吹き込まない通常の方法で洗浄した場合（比較例）と、本発明に従って飛灰濃度の薄い水で洗浄し、後にＣＯ₂ガスでＣaを回収した場合（発明例）について、それぞれ洗浄后液と洗浄残渣を処理した。

〔比較例〕
Ａ飛灰を１０００ｇ計量し、これに蒸留水３Ｌ（リットル）を加えて飛灰混合水を得た。この飛灰混合水を６０分攪拌したのち、濾過器で固液分離して、濾液ａと固形分ａを得た。この固形分ａにさらに蒸留水０.３Ｌを加えて追加洗浄し、濾液ｂと固形分（「洗浄残渣」という）を得た。濾液ａと濾液ｂを混合した液（「洗浄后液」という）が約３Ｌ得られた。
前記洗浄残渣を１０５℃で充分乾燥したのち、組成分析を行った。その結果を表２に示す。一方、前記洗浄后液についても組成分析を行った。その結果を表３に示す。

次に、前記洗浄残渣をパルプ濃度１００ｇ／Ｌでリパルプした後、硫酸を添加してｐＨ＝２に調整した。これを３０℃で６０分攪拌することにより硫酸浸出を実施した（工程[5]）。次いでその処理液（浸出後のスラリー）にＣaＣＯ₃を添加してｐＨ＝４に調整し、６０分攪拌することにより中和を行った（工程[6]）。液温は３０℃とした。その後、固液分離を行い（工程[7]）、Ｚn含有后液とＰb含有残渣を得た。Ｚn含有后液の分析結果を表４に示す。Ｐb含有残渣は１０５℃で充分乾燥したのち組成分析を行った。その結果を表５に示す。

〔発明例〕
Ａ飛灰を１０００ｇ計量し、これに繰り返し使用する水を３０Ｌ加え、さらに蒸留水を３Ｌ加えて飛灰混合水を得た。繰り返し使用する水とは、後述実施例２の[4]の工程で得られた后液約３０Ｌを洗浄水として毎回戻しながら当該同じ処理プロセスを既に４チャージ繰り返してきた後の、[4]の工程で得られた后液である（ただし、初回のチャージは蒸留水を使用）。この飛灰混合水を３０℃で６０分攪拌した。
得られたスラリーを濾過器で固液分離して、洗浄后液と洗浄残渣を得た。
以上が工程[1]および工程[2]である。

前記洗浄残渣を１０５℃で充分乾燥したのち、組成分析を行った。その結果を表６に示す。一方、前記洗浄后液についても組成分析を行った。その結果を表７に示す。

表２（比較例）と表６（発明例）を対比すると、発明例では生成した洗浄残渣の量自体が比較例よりも大幅に減少していることがわかる。また、洗浄残渣のＣa量も発明例の場合には大きく減少している。
また、表３（比較例）と表７（発明例）を対比すると、発明例では洗浄后液中のＣa量およびＣa濃度とも比較例より顕著に増加している。これは、飛灰混合水を希釈化した状態で攪拌したことにより、Ｃaが洗浄水中に多量に溶け込んだことを示している。

次に、比較例と同様に、前記洗浄残渣をパルプ濃度１００ｇ／Ｌでリパルプした後、硫酸を添加してｐＨ＝２に調整し、これを３０℃で６０分攪拌することにより硫酸浸出を実施した（工程[5]）。次いでその処理液（浸出後のスラリー）に後述する[4]の工程で回収したＣaＣＯ₃を添加してｐＨ＝４に調整し、６０分攪拌することにより中和を行った（工程[6]）。液温は３０℃とした。その後、固液分離を行い（工程[7]）、Ｚn含有后液とＰb含有残渣を得た。Ｚn含有后液の分析結果を表８に示す。Ｐb含有残渣は１０５℃で充分乾燥したのち組成分析を行った。その結果を表９に示す。

表４（比較例）と表８（発明例）を対比すると、発明例ではＺn含有后液中のＺn濃度が比較例よりも高く、またＣl濃度は低くなっている。つまり発明例で得られたＺn含有后液は湿式亜鉛製錬の原料用途に供する上で非常に有利なものである。
また、表５（比較例）と表９（発明例）を対比すると、発明例ではＰb含有残渣中のＰb品位が比較例より高い。またＣa量は大幅に低減した。つまり、Ｃa分の大部分を洗浄工程で液側に溶解除去した洗浄残渣を用いることによって、副産物のＰb含有残渣に随伴する石膏量が大幅に減少する。このＰb含有残渣は脈石成分とともに鉛製錬に有効利用することができるものである。

前記〔発明例〕において洗浄工程で得られた洗浄后液を処理して、ＣaＣＯ₃を回収する実験を行った。すなわちＣaが溶解している洗浄后液に攪拌しながら純ＣＯ₂ガスを吹き込んだ（工程[3]）。その際、純ＣＯ₂ガスは３３ｍＬ／分で導入した。ｐＨが９.８となったところでガスの導入および攪拌を止めた。温度は３０℃、反応時間は概ね２０分であった。
その後、スラリーを固液分離した（工程[4]）。

得られた固形分は１０５℃で充分乾燥したのち組成分析した。その結果を表１０に示す。后液（脱Ｃa后液）についても組成分析を行った。その結果を表１１に示す。なお、分析した脱Ｃa后液は、前述のように、この段階で毎回３０Ｌの脱Ｃa后液を洗浄水として戻し、約３Ｌはブリードオフする操作を既に４回繰り返した後に今回のチャージを行って得られたもの、すなわち、連続５チャージを実施した後の脱Ｃa后液であり、既に繰返しによる組成変動はほぼ安定している。

表１０，表１１からわかるように、本発明に従って得られた洗浄后液からは例えば工程[6]のアルカリとして利用可能な品位のＣaＣＯ₃が回収された。また、脱Ｃa后液は、Ｃa分の溶解量が洗浄后液より減少しており、洗浄水としての繰り返し利用が充分可能であることが確認された。

実施例１の〔発明例〕において工程[7]で得られたＺn含有后液（表８のもの）に、工程[8]以降の処理を施した。すなわち前記Ｚn含有量后液に、スラリー化した石灰ＣaＯを攪拌しながら添加して中和した（工程[8]）。その際、ｐＨが９になるようにｐＨを監視して行った。温度は３０℃、反応時間は６０分とした。このスラリーを固液分離して（工程[9]）、ＺnＯ主体のＺn化合物とＣaＳＯ₄を固形分として回収した。また、后液を回収した。この后液は水として例えば工程[1]や工程[5]に戻して再利用できるものであった。

固形分として回収されたＺn化合物とＣaＳＯ₄を含む残渣をリパルプしてパルプ濃度３００ｇ／Ｌとし、これに硫酸を添加してｐＨ＝２に調整し、これを６０℃で２０分攪拌することにより硫酸浸出を実施した（工程[10]）。次いで固液分離を行い（工程[11]）、ＺnＳＯ₄含有后液とＣaＳＯ₄（石膏）主体の固形分を回収した。ＺnＳＯ₄含有后液は品位的に湿式亜鉛製錬の原料として利用できるものであった。一方、得られた石膏は不純物が比較的少なく、各種分野で使用できるものであった。

本発明を適用した飛灰処理プロセスの一例を示すフロー図。

Claims (8)

1. [1] 飛灰をパルプ濃度５〜１００ｇ／Ｌの液中で洗浄することにより、飛灰のＣa分を水に溶出させる工程（洗浄工程）、
   [2] 前記洗浄工程で得られたスラリーを固液分離することにより、溶出したＣa分を洗浄后液中に回収するとともに、固形分を洗浄残渣として回収する工程、
   を有する飛灰の処理方法。
2. [1] 飛灰をパルプ濃度５〜１００ｇ／Ｌの液中で攪拌洗浄することにより、飛灰のＣa分を水に溶出させる工程（洗浄工程）、
   [2] 前記洗浄工程で得られたスラリーを固液分離することにより、溶出したＣa分を洗浄后液中に回収するとともに、固形分を洗浄残渣として回収する工程、
   を有する飛灰の処理方法。
3. [3] 前記[2]の洗浄后液にＣＯ₂ガスを吹き込むことにより、溶解しているＣa分をＣaＣＯ₃として析出させる工程、
   [4] 前記[3]の工程で得られたスラリーを固液分離することにより、ＣaＣＯ₃を固形分として分離回収する工程、
   を有する請求項１または２に記載の飛灰の処理方法。
4. 前記[4]の工程で得られた后液（脱Ｃa后液）を前記[1]の工程に戻し飛灰を洗浄するための液として再利用する、請求項３に記載の飛灰の処理方法。
5. [5] 前記[2]の洗浄残渣をｐＨが１〜３.５の硫酸含有水溶液で浸出することにより、Ｚnを浸出液側に移行させる工程（硫酸浸出工程１）、
   [6] 前記[5]の浸出後のスラリー（固液混合物）にアルカリを添加してｐＨが３.５〜５となるように中和する工程（中和工程１）、
   [7] 前記[6]の中和後のスラリーを固液分離することにより、Ｚn含有后液と残渣を回収する工程、
   を有する請求項１または２に記載の飛灰の処理方法。
6. [8] 前記[7]のＺn含有后液にＣaＯまたはＣa(ＯＨ)₂を添加してｐＨが５〜９になるように中和することにより、Ｚn化合物，ＣaＳＯ₄を生成させる工程（中和工程２）、
   [9] 前記[8]の中和後のスラリーを固液分離することにより、Ｚn化合物およびＣaＳＯ₄を固形分として回収する工程、
   を有する請求項５に記載の飛灰の処理方法。
7. 前記[9]の工程で得られた后液を[1]または[5]の工程に戻して再利用する、請求項６に記載の飛灰の処理方法。
8. [10] 前記[9]の工程で得られたＺn化合物およびＣaＳＯ₄を含有する固形分を硫酸含有水溶液を用いて浸出することにより、Ｚnを浸出液側に移行させる工程（硫酸浸出工程２）、
   [11] 前記[10]の浸出後のスラリーを固液分離することにより、ＺnＳＯ₄含有后液とＣaＳＯ₄（石膏）主体の固形分を回収する工程、
   を有する請求項６に記載の飛灰の処理方法。

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